[發(fā)明專利]一種構建人工光照種植系統(tǒng)的方法及人工光照植物種植箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711080840.3
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107896686B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設計）人: 張哲源;張繼強
• 申請（專利權）人: 貴州光合新植科技有限公司
• 主分類號: A01G7/04
• 分類號: A01G7/04;A01G9/029;A01G9/16;A01G9/24
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 鄭雙根

1.一種構建人工光照種植系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括：

首先構建一個種植環(huán)境參數(shù)可控的人工植物生長環(huán)境；

制定各類種植產(chǎn)品的品質標準；

構建網(wǎng)絡數(shù)據(jù)平臺，接收種植業(yè)關聯(lián)者提供的與品質標準掛鉤的種植產(chǎn)品的種植環(huán)境參數(shù)、加工、管理和消費數(shù)據(jù)，并向種植業(yè)關聯(lián)者提供經(jīng)優(yōu)化、加工和處理的數(shù)據(jù)；

種植業(yè)關聯(lián)者，一方面根據(jù)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)平臺提供的數(shù)據(jù)實現(xiàn)對人工植物生長環(huán)境進行精細化操作控制，以種植植物產(chǎn)品；另一方面根據(jù)已種植的產(chǎn)品的實際情況，制定種植產(chǎn)品的品質，向網(wǎng)絡數(shù)據(jù)平臺提供得到該種植產(chǎn)品的品質所對應的種植環(huán)境參數(shù)；所述人工植物生長環(huán)境中可控的種植環(huán)境參數(shù)包括溫度、光照、水分、養(yǎng)分和氣體；

所述光照的控制方式為：人工配置一組紅光為主藍光為輔的主光源，和紅光為主的輔助光源，根據(jù)

分別調整主光源輸出功率P₁和輔助光源輸出功率P₂到得到紅藍光設定比β，實現(xiàn)不同的紅藍光譜比例，來滿足種植物對光譜的不同需求；再根據(jù)，按光源功率調整步進系數(shù)λ，同時調整主光源和輔助光源的輸入功率，并通過光照傳感器實時檢測，改變整體的光照強度至需要設定的主輔光源總光強度θ；其中β-紅藍光設定比，δ-主光源紅藍光固定配比，P₁-主光源調整后輸出功率，P_1R-主光源調整后紅光輸出功率，P_1B-主光源調整后藍光輸出功率，P₂-輔助光源調整后輸出功率，θ-主輔光源總光強度，λ-光源功率調整步進系數(shù)，η-主輔光源光效。

2.根據(jù)權利要求1所述的構建人工光照種植系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述人工植物生長環(huán)境包括采用人工光照的植物種植箱、設施化植物工廠和高層垂直農業(yè)設施。

3.根據(jù)權利要求1所述的構建人工光照種植系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述種植產(chǎn)品的品質標準是以種植物產(chǎn)品的產(chǎn)量、品質和外觀制定的品質分數(shù)，種植物產(chǎn)品的種植過程中的各種種植環(huán)境參數(shù)通過網(wǎng)絡數(shù)據(jù)平臺與品質分數(shù)掛鉤，達到全球性的種植數(shù)據(jù)資源共享。

4.根據(jù)權利要求1所述的構建人工光照種植系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述光照的周期控制方式為：提供大于10小時的光照時間、提供不同于自然光照的光照/閉光循環(huán)周期來提高種植物產(chǎn)量和品質，來提高種植物產(chǎn)量和品質。

5.實現(xiàn)權利要求1至4任一權利要求所述方法的一種人工光照植物種植箱，其特征在于：包括設有一層或多層活動托盤裝配（2）的種植箱體（1）；活動托盤裝配（2）包括活動托架（2.1），活動托架（2.1）上設有一個或多個用于種植植物的托盤（2.2），活動托架（2.1）下方設有一個或多個出光朝下且方便更換的電光源（2.3）；其中設置在種植箱體（1）頂部的活動托盤裝配（2）不包含托盤（2.2），種植箱體（1）底部設有一個或多個托盤（2.2）。

6.根據(jù)權利要求5所述的人工光照植物種植箱，其特征在于：所述種植箱體（1）前側為開放型開口，或前側設有箱門（1.5）；所述箱門（1.5）為單開門或多開門。

7.根據(jù)權利要求5所述的人工光照植物種植箱，其特征在于：所述種植箱體（1）前側開設有箱門（1.5），后側為透明的背板（1.4），或者種植箱體（1）前后側均設有箱門（1.5）；所述箱門（1.5）為單開門或多開門。

8.根據(jù)權利要求5所述的人工光照植物種植箱，其特征在于，所述種植箱體（1）上設有：

用于增加濕度的霧化模塊（4）；

用于對種植箱體（1）內濕度調整和空氣進行通風和過濾的通風過濾模塊（3），通風過濾模塊（3）包括固定在風扇支架（3.1）上的通風扇（3.2）,?通風扇（3.2）下端設有過濾網(wǎng)（3.3）、風扇支架（3.1）上下兩端分別設有扇蓋（3.2.1）和過濾網(wǎng)蓋（3.3.1）；

加熱和冷卻系統(tǒng)（5），包括加熱模塊和冷卻模塊，加熱模塊包括環(huán)繞種植箱體（1）內壁的硅橡膠螺旋電熱線（5.1），通過溫度控制接通硅橡膠螺旋電熱線（5.1）發(fā)熱使箱體內加熱；冷卻模塊包括制冷壓縮機（5.2），制冷壓縮機（5.2）連接有環(huán)繞種植箱體（1）內壁的制冷盤管（5.3），通過控制接通制冷壓縮機（5.2）使種植箱體（1）內冷卻；或者所述冷卻模塊包括半導體制冷原理的熱電制冷片；

用于光照種植的光照種植控制模塊（6）,具有開啟與關閉光照周期的控制、光照強度測量及控制、光譜調整、空氣溫度測量及控制、空氣濕度測量及控制、土壤濕度測量、CO₂濃度測量和控制、換氣周期控制、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)上載和下載、視頻監(jiān)控與APP控制的功能，還包括對多種特定種植物的相關參數(shù)預設定優(yōu)化運行和用戶自定義運行的功能。