一种立式植物工厂的照明系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115868353A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211629143.X(22)申请日2022.12.09(71)申请人四川中农木林森光生物科技有限公司地址610000四川省成都市天府新区华阳街道华新下街404号1层(72)发明人王森孙清焕罗燕(74)专利代理机构北京之于行知识产权代理有限公司11767专利代理师陈鹏程(51)Int.Cl.A01G9/24(2006.01)A01G7/04(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图3页(54)发明名称一种立式植物工厂的照明系统及方法(57)摘要本发明涉及一种立式植物工厂的照明系统及方法，系统包括：培育单元，用于布置植株并形成立式栽培空间，培育单元配置有朝向不同方向的若干种植面；照明单元，用于为植株提供光照，照明单元与培育单元并行布置，若干培育单元围绕照明单元布置；照明单元由若干能够独立控制发光强度和光谱结构的发光组件沿高度方向布置而成，照明单元在高度方向上的至少一端配置有用于反射光线的反光组件。本申请中，分离设置的培育单元和照明单元能够充分利用环向光照而节约能源，反光组件也能够对照射在地面或顶面的部分光线反射并基于反光组件的结构设计控制反射光线在培育单元不同方向的汇集程度，便于立式植物工厂照明系统的智能调节和精细管理。CN115868353ACN115868353A权利要求书1/2页1.一种立式植物工厂的照明系统，其特征在于，所述系统包括：培育单元(1)，用于布置植株，所述培育单元(1)基于沿高度方向布置的种植架(2)为植株提供立式栽培空间；照明单元(17)，用于为植株提供光照，所述照明单元(17)按照至少能够覆盖所述培育单元(1)高度范围的方式与所述培育单元(1)并行布置；其中，在所述照明单元(17)由若干发光组件(18)沿高度方向叠加而成的情况下，所述发光组件(18)按照能够独立控制发光强度和光谱结构的方式照射所述培育单元(1)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反光组件(19)按照围绕所述照明单元(17)的所述中心轴的方式布置有反射面，在所述照明单元(17)的照射光线在周向环绕出射的情况下，所述反射面配置为沿径向扩散的曲面。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述反光组件(19)的反射面配置为围绕所述中心轴的若干反射面的情况下，所述反射面的朝向数量与所述培育单元(1)的所述种植面(8)朝向数量保持一致。4.根据前述权利要求1至3之一所述的系统，其特征在于，所述反光组件(19)配置有用于控制反射面倾斜程度的角度调节器，所述角度调节器控制所述反射面相对所述中心轴的倾斜角度，使得所述反射面能够基于角度调整改变反射光线的覆盖范围以适应所述培育单元(1)的种植面(8)的高度调整。5.根据前述权利要求1至4之一所述的系统，其特征在于，所述发光组件(18)包括用于发出生长光的第一光源和/或用于发出信号光的第二光源。6.根据前述权利要求1至5之一所述的系统，其特征在于，在所述照明单元(17)基于若干沿高度方向布置的所述发光组件(18)形成柱形光源的情况下，所述培育单元(1)配置有用于反射所述照明单元(17)照射在非植株表面光线的调节面(14)。7.根据前述权利要求1至6之一所述的系统，其特征在于，所述调节面(14)包括覆盖所述种植面(8)下表面的第一调节曲面(15)和覆盖中心柱(3)外表面的第二调节曲面(16)，其中，照射在所述调节面(14)的光线能够基于所述调节面(14)的反射作用将反射光线汇聚于位于下层的所述种植面(8)。8.根据前述权利要求1至7之一所述的系统，其特征在于，所述培育单元(1)和所述照明单元(17)能够以相互环绕的布置方式形成若干能够独立调节光照条件的种植模块，其中，所述种植模块由所述照明单元(17)和若干朝向所述照明单元(17)的所述种植面(8)组成。9.一种立式植物工厂的照明方法，所述方法权利要求1至8之一所述的照明系统进行实施，该方法包括以下步骤：设置控制单元(20)，所述控制单元(20)配置有连接培育单元(1)和照明单元(17)的控制器(23)，所述控制器(23)还连接用于信息输入输出的服务器(25)；所述控制器(23)基于所述培育单元(1)反馈的作物状态信息控制所述照明单元(17)在高度方向的发光强度分布和光谱结构分布，所述发光强度分布指发光强度随高度变化的函数分布，所述光谱结构分布指光谱结构随高度变化的函数分布；所述控制器(23)基于所述培育单元(1)反馈的种植面(8)的高度信息控制反光组件(19)的反射面相对所述照明单元(17)中心轴的倾斜度。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：2CN115868353A权