專利名稱：用于溫室的控制設(shè)備的制作方法
用于溫室的控制設(shè)備
本發(fā)明涉及用于溫室的控制設(shè)備，其具有計(jì)算機(jī)控制元件、照明 元件和至少一個檢測器元件，其中，照明元件和檢測器元件與計(jì)算機(jī) 控制元件連接，其中，照明元件包括至少一個發(fā)射光的發(fā)光裝置，其
中，光照射在溫室(greehouse)中生長的植物。
在US2005/0252078 Al中，描述了 一種用于以成本效率的方式優(yōu) 化植物生長的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括處理器，該處理器與測量溫室內(nèi)不同資 源(例如，照明或二氧化碳濃度)的多個資源控制器通信。處理器執(zhí) 行算法，所述算法接收所希望的植物生長率和其他輸入(比如，系統(tǒng) 和環(huán)境的工作條件)，并且按照植物生長目標(biāo)和資源成本確定要消耗 的每一種資源的量。不幸的是，在所述專利申請中描述的系統(tǒng)僅僅關(guān) 于植物生長成本方面進(jìn)行優(yōu)化。
因此，本發(fā)明的目的是消除上述缺陷。特別地，本發(fā)明的目的是 提供一種用于溫室的高效控制設(shè)備，其使得植物最優(yōu)生長。
該目的通過如由本發(fā)明的權(quán)利要求1所教導(dǎo)的用于溫室的控制 設(shè)備實(shí)現(xiàn)。該目的還通過由如本發(fā)明的權(quán)利要求7所教導(dǎo)的用于控制 溫室中的植物生長的方法實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中限定了控制設(shè)備和 方法的有益實(shí)施例。
本發(fā)明的目的通過用于溫室的控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其具有計(jì)算機(jī)控制 元件、照明元件和至少一個檢測器元件，其中，照明元件和檢測器元 件與計(jì)算機(jī)控制元件連接，其中，照明元件包括至少一個發(fā)射光的發(fā)
光裝置，其中，光照射在溫室中生長的植物，檢測器元件測量溫室中 的氧分壓，并且由發(fā)光裝置發(fā)射的光的量可由計(jì)算機(jī)控制元件根據(jù)所 測量的氧分壓來控制。
所描述的本發(fā)明的上下文中的術(shù)語計(jì)算機(jī)控制元件包括所有種 類的計(jì)算機(jī)控制機(jī)器，例如膝上型電腦、工作站、微控制器、數(shù)字信 號處理器(DSP)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。這種計(jì)算機(jī)控制 元件已知用于接收程序并存儲數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由所有種類的檢測器元件檢測。計(jì)算機(jī)控制元件還可以是PDA(個人數(shù)字助理)，最初設(shè) 計(jì)為個人備忘記事本、但是現(xiàn)在更多用途的手持式設(shè)備。PDA用作 計(jì)算機(jī)控制元件將使得園丁能夠擁有允許他控制溫室的移動系統(tǒng)。在 檢查溫室期間，可以完成環(huán)境設(shè)置中的任何改變。
在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語檢測器元件包括電力或電子驅(qū)動的傳 感器。這種檢測器元件可以直接指示或者與指示器配對，使得所感測 的值變成人們可讀的。檢測器元件可以布置在溫室內(nèi)的中央。也可能 的是，多個檢測器元件在溫室中空間分布。而且，檢測器元件可以成 組地布置，以測量溫室內(nèi)的微氣候，使得根據(jù)所述方法測量和控制環(huán) 境參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，控制設(shè)備包括至少一個第二檢測器元 件，其測量植物的光合活性。第二檢測器元件可以例如測量植物的葡 萄糖或淀粉水平，因?yàn)樗鼈兪侵参锏墓夂匣钚缘闹苯又甘尽６?，?二檢測器元件可以測量由植物的葉子吸收的光量。
根據(jù)另一個實(shí)施例，控制設(shè)備包括至少一個第三檢測器元件，其 測量第三資源。該附加測量結(jié)果使得控制設(shè)備完全能夠?qū)λ匈Y源進(jìn) 行總體控制，從而影響植物或種子的生長。選擇所測量的第三資源依 賴于生長的植物或種子的類型。該第三資源可以是基底或土壤的溫 度、空氣的溫度、基底或土壤的濕度、基底或土壤中肥料的濃度、空 氣的濕度、二氧化碳分壓或外部陽光的通量。而且，第三檢測器可以 是光譜儀，以測量外部陽光或由發(fā)光裝置發(fā)射的光的光譜。公知的是， 葉綠素(在大多數(shù)植物中發(fā)現(xiàn)的光合色素)幫助植物從光中獲取能量。 已經(jīng)測量出，葉綠素A和B吸收藍(lán)色和紅色光譜中的光。因此，利 用具有處于藍(lán)色或紅色波段內(nèi)的波長的光照耀植物是有益的。為了檢 測由發(fā)光裝置發(fā)射的光的波長分布，可以使用光譜儀。例如，光譜儀 可以包括色散光學(xué)元件，該色散光學(xué)元件可以是棱鏡、衍射光柵、全 息光學(xué)元件或任何其他合適的元件。進(jìn)入光譜儀并由色散光學(xué)元件色 散的光入射到線性檢測器陣列上，該陣列可以是CCD陣列。光傳也 可以在沒有光學(xué)元件和/或?yàn)V光器的情況下使用輔助的金屬氧化物半 導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)來測量。
由于溫室與外部世界相互作用，所以第三檢測器元件還可以例如 測量進(jìn)入或離開溫室的空氣的量。在該實(shí)施例中，第三檢測器元件可以不僅測量進(jìn)入的或離開的空氣的濕度，而且特別地可以測量速度、 溫度和氧分壓。如此測量的信息送入計(jì)算機(jī)控制元件，從而使得它能 夠優(yōu)化由發(fā)光裝置發(fā)射的光的量。
根據(jù)另一個實(shí)施例，控制設(shè)備包括至少一個供給元件，其中，供 給元件向植物供給第二資源，其中，給予植物的第二資源的量可以由 計(jì)算機(jī)控制元件控制。第二資源可以例如是水、肥料或植物所需的其 他養(yǎng)分。根據(jù)本發(fā)明，第三檢測器元件測量植物正常生長所需的所有 必需的資源。由第三檢測器元件檢測的所有信息在計(jì)算機(jī)控制元件中 收集和分析。如果檢測到任何種類的缺陷，計(jì)算機(jī)控制元件盡力補(bǔ)償 該缺陷。因此，供給元件能夠輸送植物正常生長所需的所有種類的基 底，并且所述供給元件在本發(fā)明第二資源的上下文中指定。因此，供 給元件可以包括水供給裝置或養(yǎng)分供給裝置，它們中的每一個都與計(jì) 算機(jī)控制元件連接。計(jì)算機(jī)控制元件能夠控制由于所測量的缺陷而輸 送給植物的第二資源的量。而且，輸送給植物的第二資源的量和光的 量由計(jì)算機(jī)控制元件優(yōu)化。所以計(jì)算機(jī)控制元件測量、輸送和優(yōu)化用 于確保植物的高質(zhì)量生長所需的所有必需的資源。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，發(fā)光裝置是LED、 OLED、氣體放電燈、高強(qiáng) 度放電燈、白熾燈、熒光燈或高壓鈉燈。照明元件可以包括多個發(fā)光 裝置，其在溫室中空間分布以實(shí)現(xiàn)均勻照射。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，照明 元件包括至少兩個不同類型的指定照明裝置的組合。例如，照明元件 可以包括高壓鈉燈和LED的組合、LED和OLED的組合、或高壓鈉 燈和OLED的組合。
LED (發(fā)光二極管)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)它們的光語可以設(shè)計(jì)成使 得其精確地滿足植物的要求。所述的優(yōu)點(diǎn)也適用于OLED (有機(jī)發(fā)光 二極管)，其是在其中發(fā)射層可以包括某種有機(jī)成分的薄膜的特殊類 型發(fā)光二極管。OLED的優(yōu)點(diǎn)在于，它是具有潛在低成本和高效率的 均勻大面積光源，并且因此OLED更好地適合于在其中所有者總成 本很重要的園藝應(yīng)用。這些OLED利用流過有機(jī)材料薄膜的電流來 產(chǎn)生光。所發(fā)射的光的顏色和從電流到光的能量轉(zhuǎn)換效率由有機(jī)薄膜 材料的成分確定。然而，OLED包括作為載體層的基底材料，該基底 材料可以由玻璃或有機(jī)材料制成或由非透射材料(如金屬箔)制成。 而且，有機(jī)發(fā)光二極管由至少一個在覆蓋有導(dǎo)電且透光的氧化物的玻璃基底上、具有大約5-500nm層厚的非常薄層的有機(jī)物質(zhì)組成。該導(dǎo) 電層通常實(shí)現(xiàn)為氧化銦錫(ITO)。
通常，ITO層形成陽極，且鋁層形成陰極，而鋁層的特征是大約 100nm的厚度，且因此類似于ITO層的厚度。這種厚度的鋁用作鏡 子，從而發(fā)射僅僅通過透明的ITO陽極和透明的基底。如果陰極材 料薄到足以是部分透明的， 一部分光也可以通過陰極發(fā)射。通過將其 他合適的材料用作陰極，OLED可以制成光學(xué)透明的。在這種情況下， OLED可以用作一種窗戶，在白天該窗戶讓陽光進(jìn)入溫室。但是在夜 間OLED可以用作照明裝置，其照射溫室。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，照明元件可以由OLED陣列組成， 該OLED陣列包括至少兩組不同的OLED，其中，第一組OLED輸 送生長光，以及第二組OLED輸送用于植物的控制光。公知的是， 植物純粹的(sheer)生長主要依賴于具有由葉綠素A或B吸收的波 長的光的量。為了實(shí)現(xiàn)植物的充分生長，發(fā)光裝置的第一組OLED 應(yīng)當(dāng)由以不同波長發(fā)射的至少兩種類型的OLED組成。優(yōu)選的是， 第一類型的OLED在具有在400nm到500nm之間的波長的藍(lán)色光區(qū) 域中發(fā)射。而且，第二類型的OLED將在600nm到700nm之間的紅 色光區(qū)域中發(fā)射。在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，由第一組OLED發(fā)射的 生長光可以由大約80%到90%的紅色光和10%到20%的藍(lán)色光組 成。
除了所描述的生長光之外，控制光應(yīng)當(dāng)用來控制植物的生長。植 物(無論是巨大的還是小且密集的)的生長可以通過用不同顏色的光 照射植物來控制。公知的是，使用大量的藍(lán)色光U00nm到500nm) 產(chǎn)生高植物，而使用少量的藍(lán)色光產(chǎn)生小且密集的植物。而且，在綠 色光譜中的光提高了植物增殖的可能性。此外，通過使用具有適當(dāng)波 長的光，可以控制植物的開花。因此，通過控制發(fā)射到植物上的波長 的類型，可以控制植物生長的方法和方式。
在優(yōu)選實(shí)施例中，控制設(shè)備包括至少一個遮蔽裝置，其中，通過 移動遮蔽裝置可以控制照到溫室內(nèi)的陽光的水平。遮蔽裝置可以用來 覆蓋溫室的屋頂窗，以保護(hù)易受損的種子和植物免于在陽光中燒毀。 因此，所設(shè)置的電機(jī)和計(jì)算機(jī)控制的遮蔽裝置可以被安裝，并且與本 發(fā)明中所述的控制設(shè)備連接。在本發(fā)明的有益實(shí)施例中，控制設(shè)備包括與計(jì)算機(jī)控制元件、檢 測器元件、第二和第三檢測器元件以及所述裝置連接的有線或無線網(wǎng) 絡(luò)。通過使用網(wǎng)絡(luò)，來自檢測器元件的所有信息對于計(jì)算機(jī)控制元件 可以容易地是充足的，該計(jì)算機(jī)控制元件計(jì)算由發(fā)光裝置發(fā)射的光的 最優(yōu)量。在需要在控制元件與檢測器元件之間可靠連接的那些條件 下，有線網(wǎng)絡(luò)是優(yōu)選的。然而，附加的硬件(如導(dǎo)線)必須分布在溫 室中，以使得這種類型的網(wǎng)絡(luò)工作。缺點(diǎn)通過使用無線網(wǎng)絡(luò)來避免。 特別地，在現(xiàn)存的溫室中，自組織網(wǎng)絡(luò)是優(yōu)選的，因?yàn)樗恍枰惭b 任何空間分布的硬件。不同的連接技術(shù)可以用于實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)，但是
優(yōu)選的是，使用藍(lán)牙、ZigBee或WiFi連接技術(shù)。特別地，最后兩個 指定的技術(shù)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)它們不會干擾由發(fā)光裝置發(fā)射的電磁 波。
而且，優(yōu)選的是，計(jì)算機(jī)控制元件包括存儲檢測器元件所測量的 值的數(shù)據(jù)庫。通過分析在較長的時間周期上所測量的值，可以提高溫 室的效率。通過比較植物的連續(xù)生長周期，可以保持或提高其質(zhì)量。
本發(fā)明的目的還可以通過用于控制溫室中的植物生長的方法來 實(shí)現(xiàn)，方法包括測量溫室內(nèi)的氧分壓，所述氧分壓與溫室中的植物的光合活性相
關(guān)，
將氧分壓的值傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制元件，
根據(jù)所測量的氧分壓來確定植物的最佳生長所需的光的最優(yōu)量，
以及
將由發(fā)光元件發(fā)射的光的實(shí)際量調(diào)整為最優(yōu)量。 在另 一個優(yōu)選實(shí)施例中，方法包括在不同的空間位置測量溫室的 資源(如氧分壓)的值，并且計(jì)算空間平均值。通過使用該方法，資 源的空間變化最終達(dá)到平衡。在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，方法包括在有 限的空間區(qū)域中重復(fù)測量資源(如氧分壓)的值，并且計(jì)算時間平均 值。時間平均值具有這樣的優(yōu)點(diǎn)在某一檢測器元件處的波動最終達(dá) 到平衡，從而僅僅檢測所測量值的長期變化。所述空間或時間平均值 可以存儲在上述數(shù)據(jù)庫中。這將使得控制設(shè)備的用戶能夠以每天、每 周、每月為基礎(chǔ)監(jiān)視重要資源的漂移(drift)。而且，反饋回路可以 集成在控制設(shè)備中。反饋回路是一種系統(tǒng)，其中輸出反饋到系統(tǒng)中作
8為輸入，這引起了新輸出值的自校正和自限制計(jì)算。
反饋回路與存儲過去值的數(shù)據(jù)庫的組合導(dǎo)致用于植物的最佳生 長所需的光量的最優(yōu)確定。優(yōu)選的是，所計(jì)算的光量由葉綠素吸收曲 線影響并且依賴于多個測量結(jié)果。所以，不僅僅光量而且其波長分布 可以由所描述的控制設(shè)備來計(jì)算和控制。
本發(fā)明的目的還可以通過根據(jù)所描述的權(quán)利要求的控制設(shè)備實(shí) 現(xiàn)，該控制設(shè)備根據(jù)所描述的方法之一工作。
用于溫室的控制設(shè)備、方法、以及要求保護(hù)的組件和在所描述的 實(shí)施例中根據(jù)本發(fā)明所使用的組件的上述使用不易受到關(guān)于作為技 術(shù)概念的尺寸、形狀、材料選擇任何特定例外的限定，從而使得選擇 標(biāo)準(zhǔn)在有關(guān)領(lǐng)域是公知的，可以不受限制地適用。在從屬權(quán)利要求中 和各個附圖的以下描述中公開了本發(fā)明目的的附加細(xì)節(jié)、特性和優(yōu) 點(diǎn)。附圖僅僅是示范性方式并且示出根據(jù)本發(fā)明的照射設(shè)備的優(yōu)選實(shí) 施例。
這些圖是


圖1示出具有控制設(shè)備的溫室的示意圖，和 圖2示出說明本發(fā)明方法的流程圖。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明、具有控制設(shè)備10的溫室15的示意圖。在 溫室中，示出了兩行苗床(bed) 71。苗床71含有在其中生長植物 70的土壤或基底。正如研究已經(jīng)證明的，植物70的最優(yōu)生長依賴于 多個資源的利用率。植物70的生長與其光合作用直接相關(guān)，光合作 用是由光、二氧化碳和水合成糖與作為廢物的氧氣。所以，對于植物 70的生長，主要可依靠的資源是由葉綠素A和B吸收的可用的光量。 通過測量氧分壓，獲得進(jìn)行光合作用的效率、并且因此獲得植物70 的狀況的極其精確的指示器。為了創(chuàng)建用于植物70生長的最優(yōu)環(huán)境， 溫室15包括計(jì)算機(jī)控制元件20、照明元件30和至少一個檢測器元 件40。照明元件30布置在植物70的苗床71的上方。每一個照明元 件30可以包括多個發(fā)射光32的發(fā)光裝置31。根據(jù)季節(jié)和植物70， 照明元件30可以是唯一的光源或自然陽光的補(bǔ)充。最后指定的自然 陽光具有這樣的優(yōu)點(diǎn)它是免費(fèi)的，而人造光可以容易地調(diào)到與葉綠素A和B的吸收帶精確匹配。而且，發(fā)光元件30可以包括布置成陣 列、以照射溫室15更大部分的多個發(fā)光裝置31。在所示的圖l中， 檢測器元件40位于溫室15的中間，其測量氧分壓。為了達(dá)到這個目 的，檢測器元件40可以使用多種技術(shù)，比如氧化鋯、質(zhì)譜測定法、 電化學(xué)、紅外線、超聲波和激光。
為了完成對光合作用和植物70的健康的監(jiān)測，控制設(shè)備10包括 第二檢測器元件45和第三檢測器元件46。在所示的實(shí)施例中，第二 檢測器元件45感測植物70的葡萄糖或淀粉水平。第三檢測器元件 46測量可以4艮據(jù)生長的植物70而變化的第三資源。因此，所測量的 第三資源可以是例如基底或土壤的溫度、空氣的溫度、基底或土壤的 濕度、肥料和基底或土壤的濃度、空氣的濕度、二氧化碳分壓或外部 陽光的通量。最后所述的資源量還可以由布置在溫室15屋頂上的遮 蔽裝置50控制。遮蔽裝置50覆蓋未示出的窗戶，陽光通過該窗戶照 入溫室15中。通過移動遮蔽裝置50，可以控制陽光的水平。由于溫 室可以包括窗戶，所以第三檢測器元件46，可以測量進(jìn)入或離開溫室 的空氣33的量。所測量的值還可以包括進(jìn)入或離開的空氣33的速度、 溫度和氧分壓。如此的測量信息送到計(jì)算機(jī)控制元件20里，從而使 得它能夠優(yōu)化由發(fā)光裝置31發(fā)射的光量。
而且，控制設(shè)備10可以包括供給元件，其中，供給元件向植物 供給第二資源，其中，給予植物70的第二資源的量由計(jì)算機(jī)控制元 件20控制。在所示的實(shí)施例中，供給元件是水供給裝置55，其中， 水供給裝置55灌溉植物70。根據(jù)本發(fā)明，第三檢測器元件46可以 測量苗床71中的土壤的濕度。如果測量出任何種類的缺陷，計(jì)算機(jī) 控制元件20通過在水供給裝置55的幫助下灌溉植物71來盡力補(bǔ)償 該缺陷。
所示的檢測器元件40、 45、 46、 46，都與計(jì)算機(jī)控制元件20連接。 測量氧分壓的檢測器元件40通過有線網(wǎng)絡(luò)62與計(jì)算機(jī)控制元件20 連接。其他所指定的檢測器元件45、 46、 46，以及照明元件30、水供 給裝置55和遮蔽裝置50通過無線網(wǎng)絡(luò)60與計(jì)算機(jī)控制元件20連接。 無線網(wǎng)絡(luò)60包括多個通信裝置61。第一通信裝置61附接到計(jì)算機(jī) 控制元件20上。其他通信裝置61與第二和第三檢測器元件45、 46、 46，或照明元件30連接。無線網(wǎng)絡(luò)60可以特別地在現(xiàn)存的溫室15中用于實(shí)現(xiàn)所描述的控制設(shè)備10。特別地，自組織網(wǎng)絡(luò)是有用的，因?yàn)樗鼈儾恍枰尽Ｌ娲?，參與者發(fā)現(xiàn)在范圍內(nèi)的其他參與者，以形成用于計(jì)算機(jī)控制元件20的網(wǎng)絡(luò)。這些自生成的網(wǎng)絡(luò)容易使用、 可靠且便宜，并且因此是用于與計(jì)算機(jī)控制元件20通信的理想解決 方案。在所示實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)控制元件20是工作站。如之前已經(jīng) 所述，該計(jì)算機(jī)控制元件20也可以是實(shí)現(xiàn)移動控制系統(tǒng)的PDA。計(jì) 算機(jī)控制元件20可以包括為鍵盤的用戶接口 25。計(jì)算機(jī)接口 25使 得用戶能夠?qū)㈥P(guān)于植物70的信息輸入到計(jì)算機(jī)控制元件20內(nèi)。結(jié)合 所測量的和所存儲的信息，計(jì)算機(jī)控制元件20可以根據(jù)所測量的氧 分壓控制由發(fā)光裝置31發(fā)射的光32的量。為了說明用于控制溫室15中的植物70生長的方法，圖2示出了 流程圖，在第一步驟101中，多次測量氧分壓。隨后，將測量的氧值 平均102。如果多個檢測器元件40均勻分布在溫室15中，通過平均 來計(jì)算整個溫室15的平均值。另一方面，可以平均由單個檢測器元 件40完成的多個測量結(jié)果，以計(jì)算時間平均值。而且，可以分析由 單個檢測器元件40測量的值，以計(jì)算溫室15內(nèi)受限的微氣候的影響。 在下一個步驟110中，將氧分壓的測量值與已知的最優(yōu)值相比較。在 所計(jì)算的偏差的幫助下，確定植物70的最佳生長所需的光的最優(yōu)量 111。在下面，將由照明元件30發(fā)射的光的實(shí)際量調(diào)整為所計(jì)算的最 優(yōu)量121。啟動定時器130，等待所限定的時間周期以分別觸發(fā)100計(jì)算機(jī) 控制元件20和檢測器元件40。在整個過程期間，用戶131可以與計(jì) 算機(jī)控制元件20交互。通過輸入植物70的種類，控制設(shè)備10可以 確保計(jì)算由葉綠素吸收曲線影響并依賴于多個測量結(jié)果的光的最優(yōu) 量。而且，用于控制植物70生長的方法可以包括影響所測量的值與 最優(yōu)值之間相互比較的反饋回路140。因此，產(chǎn)生基于植物70的長 期性態(tài)的內(nèi)部資料，從而使得控制設(shè)備10的用戶能夠優(yōu)化他的園藝 植物產(chǎn)量。附圖標(biāo)記列表10控制設(shè)備 15溫室20計(jì)算機(jī)控制元件25用戶接口30照明元件31發(fā)光裝置32光33空氣40檢測器元件45第二檢測器元件46， 46，第三檢測器元件50遮蔽元件55水供給裝置60無線網(wǎng)絡(luò)61通信裝置62有線網(wǎng)絡(luò)70植物71苗床100觸發(fā)控制元件 101測量氧分壓 102平均110比較測量的氧分壓 111確定光的最優(yōu)量 121發(fā)射的最優(yōu)量 130用于重復(fù)的定時器 131用戶輸入 140反饋回路
權(quán)利要求
1. 一種用于溫室(15)的控制設(shè)備(10)，其具有計(jì)算機(jī)控制元件(20)、照明元件(30)和至少一個檢測器元件(40)，其中，照明元件(30)和檢測器元件(40)與計(jì)算機(jī)控制元件(20)連接，其中，照明元件(30)包括至少一個發(fā)射光(32)的發(fā)光裝置(31)，其中，光(32)照射在溫室(15)中生長的植物(70)，其特征在于，檢測器元件(40)測量溫室(15)中的氧分壓，以及由發(fā)光裝置(31)發(fā)射的光(32)的量可以由計(jì)算機(jī)控制元件(20)根據(jù)所測量的氧分壓來控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的控制設(shè)備(10),其特征在于， 控制設(shè)備(IO)包括至少一個第二檢測器元件(45)，用于測量植物(70)的光合活性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制設(shè)備(10),其特征在于， 控制設(shè)備(10)包括至少一個第三檢測器元件(46， 46，)，其測量第三資源，具體地是基底或土壤的溫度、空氣(33)的溫度、基 底或土壤的濕度、基底或土壤中肥料的濃度、空氣(33)的濕度、二 氧化碳分壓、進(jìn)入或離開溫室(15)的空氣的量、外部陽光的通量、 外部陽光的光鐠或光(32)的光譜。
4. 根據(jù)任意前述權(quán)利要求的控制設(shè)備(10),其特征在于， 控制設(shè)備(IO)包括至少一個供給元件，其中，供給元件向植物(70 )供給第二資源，其中，第二資源的量可以由計(jì)算機(jī)控制元件(20 ) 控制。
5. 根據(jù)任意前述權(quán)利要求的控制設(shè)備(10),其特征在于， 發(fā)光裝置(31)是LED、 OLED、氣體放電燈、高強(qiáng)度放電燈、白熾燈、熒光燈或高壓鈉燈、或所列出的這些燈的組合。
6. 根據(jù)任意前述權(quán)利要求的控制設(shè)備(10)，其特征在于， 控制設(shè)備(IO)包括至少一個遮蔽裝置(50)，其中，通過移動遮蔽裝置(50)可以控制照到溫室內(nèi)的陽光的水平；和/或水供給裝 置(55)，其中，水供給裝置(55)灌溉植物(70)。
7. 根據(jù)任意前述權(quán)利要求的控制設(shè)備(10)，其特征在于，控制設(shè)備(10)包括有線(62)或無線網(wǎng)絡(luò)(60)，所述有線或 無線網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)控制元件(20)、檢測器元件(40)、第二 (45) 和第三檢測器元件(46)以及所述裝置(50， 55)連接。
8. —種用于控制溫室(15)中的植物(70)生長的方法，該方法 包括測量溫室(15)內(nèi)的氧分壓(101),所述氧分壓與溫室(15) 中的植物(70)的光合活性相關(guān)，將氧分壓的值傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制元件(20)，根據(jù)所測量的氧分壓來確定植物(70)的最佳生長所需的光的最 優(yōu)量(111)，以及將由發(fā)光元件(30)發(fā)射的光的實(shí)際量調(diào)整為最優(yōu)量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其進(jìn)一步包括在不同的空間位置上 測量氧分壓(101)并且計(jì)算空間平均值，或者在有限的區(qū)域內(nèi)重復(fù) 測量氧分壓(101)并且計(jì)算時間平均值，以及將值存儲在數(shù)據(jù)庫中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，其進(jìn)一步包括將所計(jì)算的空 間或時間平均值與過去測量的值相比較，以及測量并平均空間的或時 間的第二資源和/或第三資源。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8到IO的方法，其進(jìn)一步包括 在反饋回路中重復(fù)用于控制植物生長的方法，并且通過經(jīng)用戶接口 (25)的輸入影響最優(yōu)量的調(diào)整。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8到11的方法，其中，確定(111)光的最優(yōu)量由葉綠素吸收曲線影響，并依賴 于多個測量結(jié)果。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1到7的控制設(shè)備(10 )，其依照根據(jù)權(quán)利要求 8到12的方法來工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于溫室(15)的控制設(shè)備(10)，其具有計(jì)算機(jī)控制元件(20)、照明元件(30)和至少一個檢測器元件(40)，其中，照明元件(30)和檢測器元件(40)與計(jì)算機(jī)控制元件(20)連接，其中，照明元件(30)包括至少一個發(fā)射光(32)的發(fā)光裝置(31)，其中，光(32)照射在溫室(15)中生長的植物(70)。
文檔編號A01G7/04GK101547597SQ200780045250
公開日2009年9月30日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月7日
發(fā)明者H·-P·洛布爾, J·H·A·M·雅各布斯, W·O·巴德 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司