TW201429387A - 移動式人造種植光源控制系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種移動式人造種植光源控制系統，包括至少一個圍蔽式獨立於外界的利用人造光源為唯一或主要光源的種植區域，以及對種植區域植物進行控制的控制系統，本發明解決了由於光源與植物間的距離無法進行調節，從而影響植物光合作用的技術問題，本發明利用電流可調式整流器控制光照強度，不但可以控制調整在不同成長期植物高度變化所影響光照強度的不穩定，也可以控制調整植物在不同成長期所需求不同的光照強度。本發明解決了由於人造光源位置的固定而造成植物的上下層葉面光照不同的問題。

Description

移動式人造種植光源控制系統
本發明涉及一種種植光源，具體涉及一種移動式人造種植光源，屬於種植技術領域。
植物生長需要光合作用，常規種植的植物其光合作用的光源主要來自於太陽光。植物生長隨著日出日落晝夜交替呈現出週期性有規律的變化，這些變化影響到植物的生長速率。影響植物光合作用效率的外部因素主要有以下幾種：(1)光照；(2)二氧化碳；(3)溫度；(4)水分；(5)礦質營養；(6)光合作用的日變化。
為提高植物的生長效率，可藉由科學綜合調節上述6種外部因素來實現。目前常用的方式是地膜履蓋、大棚種植、定時澆水施肥等，這些常規的手段只能單一的解決溫度、光照、水分、營養等問題，無法從根本上為植物設計出標準穩定的外部生長環境。因此提高植物生長效率的品質依然不可控。
由於植物種植燈是一種人造光源，而光源與植物之間的距離會直接影響到植物的光合作用，因為光源與植物間的距離無法進行調節，具體是若光源與植物的距離加大則光照強度變小使得光照不足會影響光合作用，反之若距離減少則光照強度變大使得光照過強也影響光合作用。
為了解決由於光源與植物間的距離無法進行調節，從而影響植物光合作用的技術問題，本發明目的在於提供一種移 動式人造種植光源控制系統及其控制方法。
本發明的目的藉由以下技術方案予以實現：一種移動式人造種植光源控制系統，它包括種植區域、位於種植區域的人造光源、對種植區域中人造光源進行控制的控制系統；該控制系統包括人造光源光照強度控制系統以及人造光源位置調節系統。
該種植區域為圍蔽式獨立於外界的利用人造光源為唯一或主要光源的種植區域。
該人造光源光照強度控制系統包括用於感應植物高度的感應器，用於接收感應器所獲取植物高度信號的控制器，由控制器進行控制的整流器，以及與整流器連接的光源；其中藉由控制器對整流器進行調節，以控制光源的強度。
該整流器為電流可調式整流器。該人造光源光照強度控制系統的該起關閉設定為每6-23小時為一週期，即設定6-23小時為一個人工日夜光週期，每週期的光照強度分為前弱檔、強檔、後弱檔、暗檔，其中前弱檔時間占週期時間的1%-10%，強檔時間占週期時間的35%-78%，後弱檔占週期時間的1%-10%，暗檔占週期時間的20%-45%。
該人造光源位置調節系統包括上下移動調節機構，水平移動調節機構。該位置調節機構為手動或電動機構。該上下移動調節機構由隔離架，與隔離架連接的上升線，以及與上升線連接的光源組成。
該水平移動調節機構為旋轉式裝置或移動裝置。該旋轉式裝置由藉由傳統電機驅動的植物種植燈組組成。該移動裝置由軌道和與軌道適配的植物種植燈組組成。
該種植區域為含地下室在內的多層式立體種植區域。該光源為植物種植燈、T5或T8植物節能燈管、傘形植物生長燈、GE高光通鈉燈或各式獨立的植物生長燈；該植物種植燈為LED或T5植物種植燈。該所有植物種植燈中，其中 的80-95%為紅光植物種植燈，5-20%為藍光植物種植燈。
該光照強度位於前弱檔和後弱檔時段，將電流強度分成為至少一個檔次段位；前弱檔時由暗轉亮，植物種植燈的電流強度由暗檔的0%電流負荷，依檔次段位逐步增加至強檔100%電流負荷；後弱檔時由亮轉暗，植物種植燈的電流強度由強檔的100%電流負荷，依檔次段位逐步減少至暗檔0%電流負荷；其中較佳的檔次段位為2-6個。
該旋轉式裝置的旋轉角度360°。該移動裝置的移動距離為1-100釐米。該移動裝置的移動距離為1-50釐米。
實施本發明具有以下有益效果：1、本發明利用電流可調式整流器控制光照強度，不但可以控制調整在不同成長期植物高度變化所影響光照強度的不穩定，也可以控制調整植物在不同成長期所需求不同的光照強度。2、本發明中可調式電流整流器可以人工控制調整光照強度，也可以使用感應植物高度的感應器，當感應器接收到距離縮短改變的信號時，根據預設的條件參數，自動調整降低電流強度，使植物的上沿保持收受到相同或接近的光照強度。
1‧‧‧光源
2‧‧‧上升線
3‧‧‧隔離架
4‧‧‧軌道
第一圖為本發明中上下移動調節機構的示意圖；第二圖為本發明中上下移動調節機構的使用狀態圖；第三圖為本發明中水平移動調節機構為旋轉式裝置的結構圖；第四圖為本發明中水平移動調節機構為前後水平移動裝置的結構圖；第五圖為本發明中水平移動調節機構為左右水平移動裝置的俯視圖；以及第六圖為本發明中水平移動調節機構為左右水平移動裝置的主視圖。
本發明提供一種移動式人造種植光源控制系統，包括至少一個圍蔽式獨立於外界的利用人造光源為唯一或主要光源的種植區域，以及對種植區域植物進行控制的控制系統。
控制系統包括人造光源光照強度控制系統以及人造光源位置調節系統。人造光源光照強度控制系統包括用於感應植物高度的感應器，用於接收感應器所獲取植物高度信號的控制器，由控制器進行控制的整流器，以及與整流器連接的光源1；其中藉由控制器對整流器進行調節，以控制光源1的強度。整流器為電流可調式整流器。該人造光源光照強度控制系統的該起關閉設定為每6-23小時為一週期，即設定6-23小時為一個人工日夜光週期，每週期的光照強度分為前弱檔、強檔、後弱檔、暗檔，其中前弱檔時間占週期時間的1%-10%，強檔時間占週期時間的35%-78%，後弱檔占週期時間的1%-10%，暗檔占週期時間的20%-45%。
人造光源位置調節系統包括上下移動調節機構，水平移動調節機構。位置調節系統為手動或電動機構。上下移動調節機構由隔離架3，與隔離架3連接的上升線2，以及與上升線2連接的光源1組成。水平移動調節機構為旋轉式裝置或移動裝置。旋轉式裝置由藉由傳統電機驅動的植物種植燈組組成。移動裝置由軌道4和與軌道4適配的植物種植燈組組成。種植區域為含地下室在內的多層式立體種植區域。
該光源1為植物種植燈、T5或T8植物節能燈管、傘形植物生長燈、GE高光通鈉燈或各式獨立的植物生長燈；該植物種植燈為LED或T5植物種植燈。該所有植物種植燈中，其中的80-95%為紅光植物種植燈，5-20%為藍光植物種植燈。該光照強度位於前弱檔和後弱檔時段，將電流強度分成為至少一個檔次段位；前弱檔時由暗轉亮，植物種植燈的電流強度由暗檔的0%電流負荷，依檔次段位逐步增加至強 檔100%電流負荷；後弱檔時由亮轉暗，植物種植燈的電流強度由強檔的100%電流負荷，依檔次段位逐步減少至暗檔0%電流負荷；其中較佳的檔次段位為2-6個。該旋轉式裝置的旋轉角度360°。該移動裝置的移動距離為1-100釐米，較佳為1-50釐米。
參見第一圖及第二圖所示，為穩定控制人造光源強度，本發明是利用電流可調式整流器控制光照強度，不但可以控制調整在不同成長期植物高度變化所影響光照強度的不穩定，也可以控制調整植物在不同成長期所需求不同的光照強度。可調式電流整流器可以人工控制調整光照強度。也可以使用感應植物高度的感應器，當感應器接收到距離縮短改變的信號時，根據預設的條件參數，自動調整降低電流強度，使植物的上沿保持收受到相同或接近的光照強度。該上下移動結構是利用機械式滑輪原理、及轆轤原理、固定架滑動卡筍等原理，可以任意調整升高或降低植物種植燈組的高度。能使植物燈高度隨著植物成長過程中與植物的上沿保持一定的距離，而這個距離依種植品種不同，最佳高度距離為5-100釐米。也可以因同一種植品種成長過程中的需要而調整距離，從而控制植物生長期的需要調整光照強度使光合作用發揮最大效益。
參見第三圖所示，為解決光源1照射角固定的情況下，當光照被表層葉面阻檔，將會使下層葉面不容易受到光照或者受光微弱不足，會造成因光合作用的不完全，直接影響植物的生長。為使不同層次深度的莖枝葉面都能接受到充分的光照，水平移動的速度設定為0.1-100釐米/分鐘，具體參見第三圖所示，以排列的光源1的中心點為中心，以360度旋轉移動。
參見第四圖所示，也可以以排列的植物種植燈組，定向性前後直線性1-100釐米的軌道式來回移動，其中軌道4可 以用不同形式展現。
參見第五圖與第六圖所示，組結構為以排列的植物種植燈組，定向性左右直線性1-100釐米的軌道式橫擺左右移動，其中軌道4，可以用不同形式展現，還可以以排列的植物種植燈組，以圓形或橢圓形短距離直徑1-50釐米的軌道式或偏心輪式迴旋移動，其中軌道4也可以用不同形式展現，最佳移動距離為1-30釐米。
其中可以上下及水平移動的植物種植燈包括多種形式，如：由單一LED燈珠排列的燈組、由多個多種LED植物燈排列的燈組、由多根T5或T8植物生長燈管聯排組、GE高光通鈉燈、各式傘形植物生長燈或燈組、各種不同植物燈搭配使用的燈組、以及其他任何形式用在植物生長的光源。
以上該僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
1‧‧‧光源
3‧‧‧隔離架

Claims (9)

  1. 一種移動式人造種植光源控制系統，包括：複數個種植區域；複數個人造光源，位於種植區域；以及一控制系統，對該等種植區域中的該等人造光源進行控制，其中該控制系統包括一人造光源光照強度控制系統以及一人造光源位置調節系統。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的移動式人造種植光源控制系統，其中該等種植區域為圍蔽式獨立於外界，利用該人造光源為唯一或主要光源，且該等種植區域為含地下室在內的多層式立體種植區域，而該人造光源光照強度控制系統包括用於感應植物高度的一感應器、用於接收該感應器所獲取植物高度信號的一控制器，由該控制器進行控制的一整流器，以及與該整流器連接的一光源，藉由該控制器對該整流器進行調節，以控制該光源的強度，其中該整流器為一電流可調式整流器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的移動式人造種植光源控制系統，其中該人造光源光照強度控制系統的該起關閉設定為每6-23小時為一週期，每週期的光照強度分為一前弱檔、一強檔、一後弱檔，以及一暗檔，其中該前弱檔時間占週期時間的1%-10%，該強檔時間占週期時間的35%-78%，該後弱檔占週期時間的1%-10%，該暗檔占週期時間的20%-45%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的移動式人造種植光源控制系統，其中該人造光源位置調節系統包括一上下移動調節機構，以及一水平移動調節機構，且該人造光源位置調節系統為一手動或一電動機構。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的移動式人造種植光源控制系統，其中該上下移動調節機構由一隔離架，與該隔離架連接的一上升線，以及與該上升線連接的該光源組成；該水平移動調節機構為一旋轉式裝置或一移動裝置，且該旋轉式裝置的旋轉角度360°，而該移動裝置的移動距離為1-100釐米。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的移動式人造種植光源控制系統，其中該旋轉式裝置包括藉由電機驅動的一植物種植燈組，而該移動裝置包括一軌道和與該軌道適配，且藉由電機驅動的一植物種植燈組，且該植物種植燈包含至少一植物種植燈。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的移動式人造種植光源控制系統，其中該光源包含植物種植燈、T5或T8植物節能燈管、傘形植物生長燈、GE高光通鈉燈的至少其中之一，且該植物種植燈為LED或T5植物種植燈。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述的移動式人造種植光源控制系統，其中該植物種植燈中，80-95%為紅光植物種植燈，5-20%為藍光植物種植燈。
  9. 如申請專利範圍第3項所述的移動式人造種植光源控制系統，其 中該光照強度位於該前弱檔和該後弱檔時段，將電流強度分成為至少一個檔次段位；該前弱檔時由暗轉亮，該人造光源的電流強度由暗檔的0%電流負荷，依檔次段位逐步增加至強檔100%電流負荷；該後弱檔時由亮轉暗，該人造光源電流強度由強檔的100%電流負荷，依檔次段位逐步減少至暗檔0%電流負荷。
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