JP2016189745A - Plant cultivation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人工光源から照射する光の照射時間を制御することで植物を屋内にて育成する植物栽培システムに関する。 The present invention relates to a plant cultivation system for growing plants indoors by controlling the irradiation time of light emitted from an artificial light source.
近年、植物の育成に必要な適切な環境条件を屋内に取り入れ、自然の条件や天候に左右されずに効率的に植物を大量生産する方法が検討されている。この際に制御される項目として、光量、日照時間、温度、湿度、炭酸ガス濃度、液肥の成分、液温等がある。そして、光源としては太陽光を利用したものと、人工光源を用いたものがある。光源は、効率的に安定した生産を行なうための植物育成に必要な条件で自由に制御することが容易な人工光源を用いるのが特に有効である。 In recent years, a method has been studied in which appropriate environmental conditions necessary for plant growth are taken indoors to efficiently mass-produce plants regardless of natural conditions and weather. Items controlled at this time include light quantity, sunshine duration, temperature, humidity, carbon dioxide concentration, liquid fertilizer components, liquid temperature, and the like. And as a light source, there are one using sunlight and one using an artificial light source. As the light source, it is particularly effective to use an artificial light source that can be freely controlled under conditions necessary for plant growth for efficient and stable production.
現在の人工光源としては、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ、蛍光灯、発光ダイオード等がそれぞれ単独で利用し、または太陽光と併用した形で用いられている。例えば、蛍光灯を使用した植物栽培装置は特許文献1に記載されたものが知られている。同文献1に開示された装置は、400〜700nmの3波長域にさらに遠赤色の700〜800nmの波長域を有する蛍光灯を用いて植物を効率的に栽培する装置である。 As a current artificial light source, a high-pressure sodium lamp, a metal halide lamp, a fluorescent lamp, a light-emitting diode, etc. are used alone or in combination with sunlight. For example, a plant cultivation apparatus using a fluorescent lamp is known as described in Patent Document 1. The apparatus disclosed in the literature 1 is an apparatus for efficiently cultivating a plant using a fluorescent lamp having a wavelength range of 700 to 800 nm of far red in a wavelength range of 400 to 700 nm.
このような人工光源を用いた植物栽培装置は、植物ごとに育成のための波長域、照射量、照射時間が異なる上、最適な制御を行うためには植物ごとに、しかも人工光源の種類と栽培時期に応じて光の照射条件が変わるために、ごく一般的な栽培者がいろいろな種類の植物を最適な環境で栽培をすることは困難であった。 The plant cultivation apparatus using such an artificial light source has different wavelength ranges, irradiation amounts, and irradiation times for growing for each plant, and for each plant, and for the type of artificial light source for optimal control. Since the light irradiation conditions change according to the cultivation time, it was difficult for very general growers to cultivate various types of plants in an optimal environment.
また、植物によっては照射する光の波長と照射時期、照射時間を十分注意して人工光源を微妙に制御できない場合には、生育はしても植物の本来の用途に不適当な植物が成長してしまうという問題があった。 In addition, depending on the plant, if the artificial light source cannot be finely controlled with careful attention to the wavelength, irradiation timing, and irradiation time of the irradiated light, plants that are inappropriate for the original use of the plant will grow. There was a problem that.
そこで、特許文献2では植物の種類に応じて最適な栽培条件を中央管理装置から植物栽培装置に送信し、特別な知識がなくても栽培が困難な植物を育てることが可能な植物栽培システムが開示されている。
Therefore, in
しかし、ここで中央管理装置から植物栽培装置に送られる制御データは、特許文献2中に特に記述はないが、これまでの経験や限られた研究機関で求められた現時点での最適解に過ぎない。すなわち、新種の植物や栽培実績の少ない植物においては改善の余地が多く残されている。
However, the control data sent from the central management device to the plant cultivation device here is not particularly described in
さらには、光源や肥料などは年々進化しており、これらの技術を含めて成長速度、栄養価、エネルギー効率など何を最適にするかによっても最適な制御データは異なる。このように膨大な実験データが必要となる植物栽培の最適な制御データを特定の研究機関で求めるには多くの時間を要した。 Furthermore, light sources, fertilizers, etc. are evolving year by year, and the optimal control data varies depending on what is optimized, including these technologies, such as growth rate, nutritional value, and energy efficiency. Thus, it took a lot of time to find the optimal control data for plant cultivation that required a large amount of experimental data at a specific research institution.
そこで、本発明は栽培のための特別な知識を必要とせず、ごく一般的な栽培者であっても容易に種々の植物を最適状態で栽培できると同時に、特定の研究機関では長い年月を要する栽培条件の最適化に要する膨大なデータの習得を、実際に生産しながら自動的に行なうことができる植物栽培システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention does not require special knowledge for cultivation, and even a very general grower can easily cultivate various plants in an optimum state, and at the same time, a long time in a specific research institution. An object of the present invention is to provide a plant cultivation system that can automatically acquire enormous amounts of data required for optimization of required cultivation conditions while actually producing it.
前述した課題を解決するために、本発明においてはそれぞれの植物栽培装置に異なる栽培条件を制御データとして自動的に割り振り、実際に成長している植物の情報を成長データとして中央管理装置にフィー ドバックする。また、中央管理装置では制御データと成長データを照合して解析することにより、栽培条件を改善する。その改善された栽培条件を基準にして、次に自動的に割り振られる制御データが設定され、再び植物栽培装置に送られる。これを繰り返すことで栽培条件が各々の植物の種類、光源や肥料の種類、求められる成長速度や栄養価などの特性に対して自動的に最適化されるシステムを提供する。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, different cultivation conditions are automatically assigned to each plant cultivation device as control data, and information on the plants that are actually growing is fed back to the central management device as growth data. To do. In addition, the central management device improves the cultivation conditions by collating and analyzing the control data and the growth data. Based on the improved cultivation conditions, control data that is automatically allocated next is set and sent again to the plant cultivation apparatus. By repeating this, a system is provided in which the cultivation conditions are automatically optimized for characteristics such as the type of each plant, the type of light source and fertilizer, and the required growth rate and nutritional value.
制御データの割り振りと解析は実験計画法やタグチメソッドの手法を利用することができる。すなわち、発光時間、波長、出力、温度、湿度、炭酸ガス濃度、肥料の種類と濃度などの各制御データを制御因子として直行実験に割り振り、成長速度、大きさ、重さ、成分などの成長データを特性として各因子の寄与率と最適値を求めるものである。 Allocation and analysis of control data can use experimental design and Taguchi method. That is, each control data such as light emission time, wavelength, output, temperature, humidity, carbon dioxide concentration, fertilizer type and concentration is assigned as a control factor to a direct experiment, and growth data such as growth rate, size, weight, composition, etc. Is used to determine the contribution rate and optimum value of each factor.
また、本発明のシステムは一つの植物栽培装置の中で複数種の植物を栽培する場合にも有用である。例えば、それぞれの植物に最適な栽培条件が異なるが同一環境で複数の植物を栽培する場合、それぞれの植物に最適な栽培条件とその中間値を複数の植物栽培装置に割り振り、その成長データを解析して最適な栽培条件を設置する。 The system of the present invention is also useful when cultivating a plurality of types of plants in one plant cultivation apparatus. For example, when cultivating multiple plants in the same environment with different optimal cultivation conditions for each plant, allocate the optimal cultivation conditions and intermediate values for each plant to multiple plant cultivation devices and analyze the growth data And set the optimum cultivation conditions.
具体的には、請求項1に係る発明では植物を収容する容器を有する植物栽培装置と、容器内に設けられ植物に光を照射する光源と、植物の種類及び栽培時期と光源の種類に応じて光源の出力と照射時間を制御する光制御手段と、光制御手段に与える制御データを中央管理装置から受信する第1受信手段と、第1受信手段が受信した制御データを記憶する第1記憶手段と、第1記憶手段に記憶された制御データを読みだして光制御手段に送る装置制御手段と、植物の成長データを収得するセンサーと、同センサーから得られた成長データを記憶する第2記憶手段と、第2記憶手段に記憶された成長データを第1送信手段と伝送路を介して中央管理装置に送信し、中央管理装置が受信する第2受信手段と、を備えている植物栽培システムであって、制御データは個々の植物栽培装置に異なる制御データが自動的に割り振られ、中央管理装置から送った制御データと中央管理装置に送られた成長データを照合して解析し、制御データを最適化して自動的に更新することを特徴とする植物栽培システムとした。また、請求項2に係る発明では、センサーが可視光、赤外光のいずれかまたは両方の画像を収得する画像取得装置と、画像取得装置から得られた画像を解析して成長データとする画像解析装置を備える植物栽培システムとした。
Specifically, in the invention according to claim 1, according to a plant cultivation apparatus having a container for accommodating a plant, a light source provided in the container for irradiating light to the plant, a kind of plant, a cultivation period, and a kind of light source A light control means for controlling the output and irradiation time of the light source, a first receiving means for receiving control data given to the light control means from the central management device, and a first memory for storing the control data received by the first receiving means. Means, device control means for reading the control data stored in the first storage means and sending it to the light control means, a sensor for acquiring the growth data of the plant, and a second for storing the growth data obtained from the sensor Plant cultivation comprising storage means and second receiving means for transmitting the growth data stored in the second storage means to the central management device via the first transmission means and the transmission line, and receiving the central management device System Different control data is automatically assigned to each plant cultivation device, and the control data sent from the central management device and the growth data sent to the central management device are collated and analyzed to optimize the control data. The plant cultivation system is characterized by being automatically updated. In the invention according to
また、請求項3に係る発明は、センサーが可視光、赤外光のいずれかまたは両方の画像を収得する画像取得装置と、画像取得装置から得られた画像を直接成長データとして中央管理装置に送り、中央管理装置において画像解析を行う植物栽培システムとした。さらに、請求項4に係る発明は、センサーが栽培された植物の重さを測定する重量センサーである植物栽培システムとした。また、請求項5に係る発明は、センサーが植物に注射針を刺して植物の一部を採取し、化学的に成分を検出する化学センサーである植物栽培システムとした。さらに、請求項6に係る発明は、光制御手段が中央管理装置から送られた制御データに基づいて、人工光源の種類の選択と人工光源のそれぞれの照射時間を制御する植物栽培システムとした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image acquisition device in which a sensor acquires an image of visible light or infrared light, or both, and an image obtained from the image acquisition device as direct growth data in a central management device. It was set as the plant cultivation system which sends and analyzes an image in a central management apparatus. Furthermore, the invention according to claim 4 is a plant cultivation system that is a weight sensor that measures the weight of the plant on which the sensor is grown. The invention according to
請求項7に係る発明は、容器内の温度を検知する温度検知部と、容器内の温度を制御する温度制御手段と、容器内の湿度を検知する湿度検知部と、容器内の湿度を制御する湿度制御手段と、容器内の炭酸ガスの濃度を検知する炭酸ガス検知部と、容器内の炭酸ガス濃度を制御する炭酸ガス制御手段と、温度検知部と湿度検知部と炭酸ガス検知部が検出した各検出データを中央管理装置へそれぞれ送信する第1送信手段を備え、第1受信手段が温度制御手段と湿度制御手段と炭酸ガス制御手段への中央管理装置からのそれぞれの制御データを受信し、第1記憶手段が制御データをそれぞれ記憶し、装置制御手段が第1記憶手段に記憶された制御データをそれぞれ読みだして温度制御手段と湿度制御手段と炭酸ガス制御手段に送る植物栽培システムであって、温度、湿度、炭酸ガス濃度の各制御データは個々の植物栽培装置に自動的に異なる制御データが割り振られ、制御データと成長データを中央管理装置で照合して解析し、最適化することで制御データを自動的に更新する植物栽培システムとした。
The invention according to
請求項8に係る発明は、植物に水分及び養分を供給する水路と、水路に水及び液体肥料を供給する弁と、水及び液体肥料の量をそれぞれ調整する調整機構を備え、植物の種類及び栽培時期と肥料の種類に応じて肥料の量を制御する肥料制御手段と、肥料制御手段に与える制御データを中央管理装置から受信する第1受信手段 と、第1受信手段が受信した制御データを記憶する第1記憶手段と、第1記憶手段に記憶された制御データを読みだして肥料制御手段に送る植物栽培システムであって、肥料それぞれの量の制御データは個々の栽培装置に自動的に異なる制御データが割り振られ、制御データと成長データを中央管理装置で照合して解析し、最適化することで制御データを自動的に更新する植物栽培システムとした。また、請求項9に係る発明は、水は水道水から直接供給する植物栽培システムとした。さらに、請求項10に係る発明は、液体肥料は個別に容器に入っており、各液体肥料の残量を検知するセンサーが設置されており、センサーから得られた残量のデータは第2受信手段を用いて中央制御装置に送られ、中央制御装置から液体肥料の配達を依頼して植物栽培装置に届ける植物栽培システムとした。
The invention according to
また、請求項11に係る発明は、液体肥料は固体の容器に入っており、肥料の交換は容器の取り外しと新しい容器の取り付けで行なうことができる植物栽培システムとした。また、請求項12に係る発明は、異なる成分の液体肥料をそれぞれ別々に2以上の固体の容器に入っており、制御データに基づいてそれぞれの液体肥料の量を調整できる植物栽培装置及び植物栽培装置を使った植物栽培システムとした。
The invention according to
以上述べたように、本発明においては、植物の栽培のための制御データを中央管理装置から植物栽培装置に送って制御するので、最適な状態で植物を育成することができ、栽培のための特別な知識が必要でなく、ごく普通の栽培者であっても容易にさまざまの植物を栽培できる。また、人工光源で育成に必要な光エネルギーを与えて栽培するため、自然農法ほど生産コストがかからずこれを低減することができ、栽培期間を短縮できる。 As described above, in the present invention, since control data for plant cultivation is sent from the central management device to the plant cultivation device, the plant can be grown in an optimal state, No special knowledge is required, and even ordinary growers can easily grow various plants. Moreover, since it cultivates by giving the light energy required for cultivation with an artificial light source, production cost does not increase as much as natural farming, and this can be reduced, and the cultivation period can be shortened.
さらに、従来の植物栽培システムに比べて小型化が可能なため食用植物、例えば野菜を使用する場合には直前まで植物が生きた状態であるから、新鮮な野菜を供給することができる。また、人工光源の種類によっては本来栽培するのが難しい植物もその光源で最良の栽培をすることで栽培可能とし、電力消費が少ない植物栽培システムにできる。 Furthermore, since it can be reduced in size compared with the conventional plant cultivation system, when using an edible plant, for example, a vegetable, since the plant is alive until just before, fresh vegetables can be supplied. In addition, plants that are difficult to grow depending on the type of artificial light source can be cultivated by performing the best cultivation with the light source, and a plant cultivation system with low power consumption can be achieved.
本発明の実施の形態の一例について図面を参照して説明する。図1は本発明の実施形態における植物栽培システム2全体の模式図、図2は本発明の別の実施形態における植物栽培システム2全体の模式図である。図1および図2に示すように、本発明の植物栽培システム2には植物3を収容できる容器に加えて、天井、床、間仕切りなどがあり、植物生育環境を屋内にて保持できる構造となっている。次に、本発明の植物栽培システム2の動作を、図1および図2を用いて説明する。まず、図示しない入力手段より入力された植物の種類等の植物栽培装置を識別するID等の入力データは、装置制御手段4によって送信手段5から中央管理装置1へ送信される。後述するように中央管理装置1で必要な制御データ11が選択、決定され、この制御データ11が中央管理装置1から第1受信手段4に送信される。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of the whole
ここで選択、決定された制御データ11は、例えば人工光源の種類が植物栽培装置の人工光源である三波長域蛍光灯と遠赤色発光ダイオードであることを参照した上、該当する植物3の生育情報である光照射制御種類、光照射制御量、照射制御時間、制御温度、制御湿度、制御炭酸ガス濃度、制御pH、制御電気伝導度、制御液温度液、液肥割合、液肥制御温度等のデータである。なお、光制御手段6はマイクロコンピュータ等から構成される。また、光源は赤と青と緑の三波長の光を照射する三波長域蛍光灯や遠赤色発光ダイオードがあり、遠赤色発光ダイオードは700〜750nmの波長を有する発光ダイオードが光形態形成の効果が大きいため望ましい。
The
第1受信手段4で制御データ11が受信されると、これらの制御データ11は装置制御手段4により第1記憶手段4内に格納される。さらに、装置制御手段11は植物3の生育情報を第1記憶手段4から読みだすとともに、光制御手段6、温度制御手段7、湿度制御手段7、炭酸ガス制御手段7、液肥制御手段7に動作命令を出力し、上記植物3の制御データをそれぞれの制御手段に送る。
When the
次に、光照射制御に関して説明する。第1記憶手段4より読み出された光照射制御種類と光照射制御量と照射制御時間の制御データ11は光制御手段6に入力される。この入力された制御データ11から、光制御手段6は三波長域蛍光灯と発光ダイオードのどちらをいつ、どのくらいの時間照射するのか、また発光ダイオードはどのくらいの電流を流すのか、発光ダイオードは三波長域蛍光灯と共に点灯するのか等の決定された使用形態に従って光源をON/OFF制御する。
Next, light irradiation control will be described. The
続いて、温度制御に関して説明する。第1記憶手段4から読み出された制御温度は、温度制御手段7に入力される。この入力されたデータを設定値とすることによって温度制御手段7は容器内の温度を制御温度に制御するものである。ところで、容器内には温度検知部が設けられており、温度検知部が検出した温度データを温度制御手段7へ送っている。温度制御手段7は検出した温度データと、装置制御手段から送られた制御温度とを比較し、クーラーとヒータのどちらを制御するのか決定し、クーラーまたはヒータをそれぞれON/OFF制御する。温度検知部が検知した温度が制御温度より高ければクーラーをONし、ヒータをOFFする。
Subsequently, temperature control will be described. The control temperature read from the first storage unit 4 is input to the
温度検知部が検出した温度データが制御温度より低ければ、クーラーをOFFし、ヒータをONする。温度検知部から検知した温度が制御温度と同じ場合、クーラーとヒータをともにOFFする。ただし、クーラーとヒータがともにONすることはない。 If the temperature data detected by the temperature detector is lower than the control temperature, the cooler is turned off and the heater is turned on. When the temperature detected from the temperature detector is the same as the control temperature, both the cooler and the heater are turned off. However, neither the cooler nor the heater is turned on.
続いて、湿度制御に関して説明する。第1記憶手段4から読み出された制御湿度は湿度制御手段7に入力される。この入力されたデータを設定値とすることによって湿度制御手段7は湿度を制御湿度に制御するものである。また、容器内に湿度検知部が設けられており、湿度検知部が検出した湿度データを湿度制御手段7へ送っている。
Next, humidity control will be described. The control humidity read from the first storage unit 4 is input to the
湿度制御手段7は検出した湿度データと装置制御手段から送られてきた制御湿度を比較し、湿度データが制御湿度より低い場合は超音波加湿器をONして湿度を上昇させる。湿度が上昇して、湿度検知部が検知した湿度データが制御湿度より高くなると湿度制御手段7は超音波加湿器をOFFする。湿度が高い場合には植物の生育に影響がないので制御を行う必要がない。そして、温度制御を行うと容器内の湿度も下がってくる。
The humidity control means 7 compares the detected humidity data with the control humidity sent from the apparatus control means, and when the humidity data is lower than the control humidity, the ultrasonic humidifier is turned on to increase the humidity. When the humidity rises and the humidity data detected by the humidity detector becomes higher than the control humidity, the
次に、炭酸ガス制御について説明する。第1記憶手段4から読み出された制御炭酸ガス濃度は炭酸ガス制御手段7に入力される。この入力されたデータを設定値とすることによって炭酸ガス制御手段7は炭酸ガス濃度を制御炭酸ガス濃度に制御するものである。容器内には炭酸ガス濃度検知部が設けられており、炭酸ガス濃度検知部が検出した炭酸ガス濃度は炭酸ガス制御手段7に送られる。
Next, carbon dioxide gas control will be described. The control carbon dioxide concentration read from the first storage means 4 is input to the carbon dioxide gas control means 7. By using the input data as a set value, the carbon dioxide control means 7 controls the carbon dioxide concentration to the control carbon dioxide concentration. A carbon dioxide concentration detector is provided in the container, and the carbon dioxide concentration detected by the carbon dioxide concentration detector is sent to the
炭酸ガス制御手段7は炭酸ガス濃度データと制御炭酸ガス濃度を比較し、炭酸ガス濃度データが制御炭酸ガス濃度より低い場合は炭酸ガスボンベをONして炭酸ガス濃度を上昇させる。炭酸ガス濃度が上昇して、炭酸ガス濃度データが制御炭酸ガス濃度より高くなると炭酸ガス手段は炭酸ガスボンベをOFFする。そして、炭酸ガス濃度が高くても栽培植物の光合成により炭酸ガス濃度は下がってくる。 The carbon dioxide gas control means 7 compares the carbon dioxide gas concentration data with the control carbon dioxide gas concentration. When the carbon dioxide gas concentration data is lower than the control carbon dioxide gas concentration, the carbon dioxide gas cylinder is turned on to increase the carbon dioxide gas concentration. When the carbon dioxide gas concentration increases and the carbon dioxide gas concentration data becomes higher than the control carbon dioxide gas concentration, the carbon dioxide gas means turns off the carbon dioxide cylinder. And even if a carbon dioxide gas concentration is high, a carbon dioxide gas concentration falls by the photosynthesis of a cultivation plant.
続いて液肥制御について説明する。第1記憶手段4から読み出された制御pH、制御電気伝導度、制御液温度液、液肥制御温度の制御データは液肥制御手段に入力される。この入力されたデータを設定値とすることによって液肥制御手段は設定された制御pH、制御電気伝導度、制御液温度液、液肥制御温度に制御するものである。 Next, liquid fertilizer control will be described. The control data of the control pH, the control electrical conductivity, the control liquid temperature liquid, and the liquid manure control temperature read from the first storage means 4 are input to the liquid manure control means. By using the input data as a set value, the liquid manure control means controls the set control pH, control electric conductivity, control liquid temperature liquid, and liquid fertilizer control temperature.
容器内にはpH検知部,電気伝導度検知部、液温度検知部が設けられており、検出したpH、電気伝導度、液温度等のデータは液肥制御手段へ送られる。この液肥制御手段はこれらのデータと装置制御手段から送られてきた制御データである制御pH、制御電気伝導度、制御液温度とを比較する。 A pH detector, an electrical conductivity detector, and a liquid temperature detector are provided in the container, and data such as detected pH, electrical conductivity, and liquid temperature are sent to the liquid fertilizer control means. This liquid manure control means compares these data with control pH, control electric conductivity, and control liquid temperature which are control data sent from the apparatus control means.
ここで、液肥制御手段の具体的な動作を説明する。例えば、制御pH6.5±0.5、制御電気伝導度1.0±0.2mS/cmで液肥を作成する場合、液肥制御手段は以下のような判断をして水供給部、液肥原料部をON/OFF動作させる。液肥制御手段が液肥部に液肥が少ないことを検知すると水供給部をONする。これにより水供給部は水道水や井戸水を液肥部へ供給する。水道水や井戸水の水質は一般的にpH5.8〜8.5、電気伝導度0.05〜0.5mS/cmであることが知られている。 Here, a specific operation of the liquid manure control means will be described. For example, when creating liquid fertilizer with controlled pH 6.5 ± 0.5 and controlled electrical conductivity 1.0 ± 0.2 mS / cm, the liquid fertilizer control means makes the following judgment to make the water supply unit, liquid fertilizer raw material unit Is turned ON / OFF. When the liquid fertilizer control means detects that there is little liquid fertilizer in the liquid fertilizer section, the water supply section is turned on. Thereby, a water supply part supplies a tap water and well water to a liquid fertilizer part. It is known that the quality of tap water and well water is generally pH 5.8 to 8.5 and electric conductivity 0.05 to 0.5 mS / cm.
水供給が始まると同時にpH検知部、電気伝導度検知部はそれぞれpH、電気伝導度を検出して液肥制御手段へデータを送る。液肥制御手段は、送られてきたpH、電気伝導度を制御pH、制御電気伝導度と比較する。pHは通常pH5.8〜8.5の範囲内にあるが電気伝導度は低いので、液肥制御手段は液肥原料部をONする。 Simultaneously with the start of water supply, the pH detection unit and the electrical conductivity detection unit detect pH and electrical conductivity, respectively, and send data to the liquid fertilizer control means. The liquid fertilizer control means compares the sent pH and electrical conductivity with the controlled pH and controlled electrical conductivity. The pH is usually in the range of pH 5.8 to 8.5 but the electrical conductivity is low, so the liquid fertilizer control means turns on the liquid fertilizer raw material part.
また、液肥原料は液体肥料で高濃度のものを予め作成して充填しても良い。本実施の形態では液肥原料のpHが4.0〜4.5、電気伝導度は20〜30mS/cmである。液肥原料が供給されるとpHは下がり、電気伝導度は上昇する。水と液肥原料を供給してpHと電気伝導度が制御pH、制御電気伝導度とも一定の基準を満たしたところで液肥制御手段は水供給部、液肥原料部をOFFして停止する。液肥原料のpHが、制御pHより低い場合や液肥部の液体肥料が少ない場合は、水供給部がONして水が液肥部に注がれ、水量を増やしpHを上昇させる。液肥原料のpHが制御pHと等しくなれば、水供給部はOFFして水供給は停止する。 Moreover, the liquid fertilizer raw material may be prepared in advance and filled with a high concentration liquid fertilizer. In the present embodiment, the liquid fertilizer raw material has a pH of 4.0 to 4.5 and an electric conductivity of 20 to 30 mS / cm. When the liquid fertilizer raw material is supplied, the pH decreases and the electrical conductivity increases. When the water and liquid fertilizer raw material are supplied and the pH and electric conductivity satisfy both the control pH and the control electric conductivity, the liquid fertilizer control means turns off the water supply unit and the liquid fertilizer raw material unit and stops. When the pH of the liquid fertilizer raw material is lower than the control pH or when there is little liquid fertilizer in the liquid fertilizer section, the water supply section is turned on and water is poured into the liquid fertilizer section, increasing the amount of water and raising the pH. When the pH of the liquid fertilizer raw material becomes equal to the control pH, the water supply unit is turned off and the water supply is stopped.
電気伝導度は、制御電気伝導度と電気伝導度検知部から送られてきたデータを比較する。電気伝導度検知部の検出したデータが低ければ、液肥原料部をONして液肥原料が液肥部に注がれ電気伝導度を上昇させる。この時pHが下がってくるので、pHを再調整する必要が出てくるので、水供給部もONされる。 The electrical conductivity compares the control electrical conductivity with the data sent from the electrical conductivity detector. If the data detected by the electrical conductivity detector is low, the liquid fertilizer raw material part is turned on and the liquid fertilizer raw material is poured into the liquid fertilizer part to increase the electrical conductivity. Since the pH is lowered at this time, it is necessary to readjust the pH, so that the water supply unit is also turned on.
このようにして、液肥原料部、水供給部が液肥部に供給され制御電気伝導度、制御pHに等しくなるように液肥を作成する。液温度は検出したデータが制御液温度より低い場合はヒータをONして液温度を上昇させる。液温度が上昇して、液温検知部が検知した液温度が制御液温度より高くなると、装置制御手段4はヒータをOFFさせるものである。なお、温度制御された装置内での気体と液体の温度は一般的に液体温度の方が低いため冷却器を設置する必要はない。 In this way, the liquid fertilizer is prepared so that the liquid fertilizer raw material part and the water supply part are supplied to the liquid fertilizer part and become equal to the control electric conductivity and the control pH. When the detected data is lower than the control liquid temperature, the heater is turned on to increase the liquid temperature. When the liquid temperature rises and the liquid temperature detected by the liquid temperature detector becomes higher than the control liquid temperature, the apparatus control means 4 turns off the heater. Note that the temperature of the gas and liquid in the temperature-controlled apparatus is generally lower than the liquid temperature, so that it is not necessary to install a cooler.
なお、本実施の形態では伝送路は電話回線等の有線の回線の他に、無線による伝送であってもよい。装置制御手段4は、第1受信手段4を制御して中央管理装置1から送られた制御データ11を第1記憶手段4に送って記憶させるものである。同時に、装置制御手段4は入力手段から入力された入力データを第1記憶手段4に記憶させたり、これを送信手段5を介して中央管理装置1へ送出させたりするものである。
In this embodiment, the transmission path may be wireless transmission in addition to a wired line such as a telephone line. The device control means 4 controls the first receiving means 4 to send the
このほか、装置制御手段4は第1記憶手段4に格納されている栽培植物に対応した制御データ11を読み出し、これを光制御手段6に送って容器内での光の照射の制御を行わせ、温度制御手段7に送ってクーラーやヒータを動作させ容器内温度を制御させる。同時に、装置制御手段は液肥制御手段に制御データ11を送り、炭酸ガス制御手段7に炭酸ガス濃度に関する制御データ11を送って炭酸ガス濃度を制御するものである。
In addition, the device control means 4 reads the
1 中央管理装置
2 植物栽培システム
3 植物
4 第1受信手段(第1記憶手段、装置制御手段)
5 第2記憶手段(送信手段、第2受信手段)
6 光制御手段
7 水・養分制御手段(温度、湿度、二酸化炭素制御手段)
8 画像取得装置
9 重量センサー
11 中央管理装置1から植物栽培システム2の第1受信手段4に送られる制御データ
12 植物栽培システム2の送信手段5から中央管理装置1に送られる成長データ
13 装置制御手段4から光制御手段6に送られる光制御データ
14 装置制御手段4から水・養分制御手段7に送られる水・養分制御データ
15 画像取得装置8から第2記憶手段5に送られる成長データ
16 重量センサー9から第2記憶手段5に送られる成長データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Second storage means (transmission means, second reception means)
6 Light control means 7 Water / nutrient control means (temperature, humidity, carbon dioxide control means)
8
Claims (12)
Priority Applications (1)
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JP2015072269A JP2016189745A (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Plant cultivation system |
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ID=57244899
Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109580888A (en) * | 2019-01-25 | 2019-04-05 | 天津农学院 | A kind of best planting environment chamber of silage corn and its application method |
JP2020522988A (en) * | 2017-06-14 | 2020-08-06 | グロー ソリューションズ テック エルエルシー | System and method for managing plant weight in a growth pod |
JP2020522987A (en) * | 2017-06-14 | 2020-08-06 | グロー ソリューションズ テック エルエルシー | System and method for bypassing harvest for a growth pod |
-
2015
- 2015-03-31 JP JP2015072269A patent/JP2016189745A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020522988A (en) * | 2017-06-14 | 2020-08-06 | グロー ソリューションズ テック エルエルシー | System and method for managing plant weight in a growth pod |
JP2020522987A (en) * | 2017-06-14 | 2020-08-06 | グロー ソリューションズ テック エルエルシー | System and method for bypassing harvest for a growth pod |
CN109580888A (en) * | 2019-01-25 | 2019-04-05 | 天津农学院 | A kind of best planting environment chamber of silage corn and its application method |
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