CN104703462B

CN104703462B - 一种提供作物发芽和育苗环境的粗饲料栽培装置

Info

Publication number: CN104703462B
Application number: CN201280075951.4A
Authority: CN
Inventors: 金相钰; 金炳午; 金东植; 黄泳朝
Original assignee: Qingdao Yu Yang Electronics Co Ltd
Current assignee: Qingdao Yu Yang Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2018-12-28
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: KR101283915B1; WO2014051202A1; CN104703462A

Abstract

本发明涉及一种用于提供作物的发芽和育苗环境的粗饲料栽培装置。本发明的实施例提供一种用于提供家畜饲料用作物的发芽和育苗环境的粗饲料栽培装置，其特征在于，包括：电源管理单元，其控制内部储存的备用电源和由外部供给的外部电源，从而供给用于栽培所述作物的电源；控制单元，其控制所述作物发芽和育苗所需的温度、湿度和供水中的一部分或全部；栽培用托盘结构单元，其由多层、多列结构组成，从而支撑用于栽培所述作物的托盘；以及照明单元，其包括至少一个人造光源，而且通过控制所述人造光源的亮度和色彩中的一部分或者全部，向所述作物照射所需的光，并且还具有外壳，其设置于所述栽培用托盘结构单元的外部，从而与外部环境隔绝。

Description

一种提供作物发芽和育苗环境的粗饲料栽培装置

技术领域

本发明实施例涉及一种提供作物发芽和育苗环境的粗饲料栽培装置。更具体而言，提供一种用于栽培家畜饲料用作物并与外部环境隔绝的粗饲料栽培装置，通过控制粗饲料栽培装置内的温度、湿度和供水等与作物生长有关的要素，从而实现作物发芽和育苗所需的最优环境。另外，考虑到粗饲料栽培装置的扩张性，通过控制具有分离或者结合结构的LED模块内的LED的亮度和色彩等，以提供作物发芽和育苗所需的最优的光。

背景技术

该部分说明内容仅仅是为了给本发明的实施例提供背景信息，而不构成现有技术。

通常植物栽培通过向土壤中播种的种子施肥洒水、经太阳光的照射，在植物的内部发生光合作用的方式进行。然而这种栽培方法不仅产量受气候变化的影响，而且由于使用肥料可能引发费用问题和环境污染问题。而且，由于栽培需要很长的一段时间，因此导致供不应求。

另外，最近国际谷物价暴涨、汇率上涨、海运费上升以及FTA等进口开放等原因，导致家畜饲料供应紧张，对于耕地不足的我国而言，利用休耕田或者休耕地栽培饲料作物的方案不仅不能保证效率，而且在维持国土的环保的公益功能方面存在很大的问题。针对光合作用对植物的生长的作用，最近通过使用人工光源LED(Light Emitting Diode)提供光合作用所需要的波长，从而不仅促进植物的生长又不受气候的影响、可无农药植物栽培的、环保的植物栽培方式受到瞩目。然而，由于缺乏专门用于家畜饲料的粗饲料栽培的系统，因此仍然存在提供家畜的饲料时耗费大量费用的问题。

发明内容

为解决前面所述的问题，本实施例提供一种用于栽培家畜饲料用作物并与外部环境隔绝的粗饲料栽培装置。本发明的主要目的在于，通过控制粗饲料栽培装置内的温度、湿度和供水等与作物生长有关的要素，从而实现作物发芽和育苗所需的最优环境，同时，考虑到粗饲料栽培装置的扩张性，通过控制具有分离或者结合结构的LED模块内的LED的亮度和色彩等提供作物发芽和育苗所需的最优的光，从而缩短粗饲料的发芽和育苗期，而且生产出优质的粗饲料，从而解决家畜的饲料带来的费用问题。

本实施例提供一种用于提供家畜饲料用作物的发芽和育苗环境的粗饲料栽培装置，其特征在于，包括：电源管理单元，其控制内部储存的备用电源和由外部供给的外部电源，从而供给用于栽培所述作物的电源；控制单元，其控制所述作物发芽和育苗所需的温度、湿度和供水中的一部分或全部；栽培用托盘结构单元，其由多层、多列结构组成，从而支撑用于栽培所述作物的托盘；以及照明单元，其包括至少一个人造光源，而且通过控制所述人造光源的亮度和色彩中的一部分或者全部，向所述作物照射所需的光，并且还具有外壳(Housing)，其设置于所述栽培用托盘结构单元的外部，从而与外部环境隔绝。

如上所述,本实施例提供用于栽培家畜饲料用作物并与外部环境隔绝的粗饲料栽培装置，具有以下有益效果：通过控制粗饲料栽培装置内的温度、湿度和供水等与作物生长有关的要素，从而实现作物发芽和育苗所需的最优环境。另外，考虑到粗饲料栽培装置的扩张性，通过控制具有分离或者结合结构的LED模块内的LED的亮度和色彩等提供作物发芽和育苗所需的最优的光，从而缩短粗饲料的发芽和育苗期，而且生产出优质的粗饲料，从而解决家畜的饲料带来的费用问题。而且，通过提供优质的粗饲料带来了提高家畜的免疫力和受孕率的效果。

附图说明

图1显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置的结构；

图2显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置内支撑作物栽培托盘的栽培用托盘结构单元；

图3显示本实施例涉及的图2所示的栽培用托盘结构单元的实现例；

图4显示本实施例涉及的摩擦型(Rub型)轨道内侧设置的供水管和供水用喷嘴单元的实现例；

图5显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置内部的托盘上播种有作物的种子的状态和作物的育苗结束的状态的实现例；

图6显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置上设置的使用LED作为人造光源用于作物栽培时的照明单元的结构；

图7显示本实施例涉及的使用LED作为人造光源时的照明单元的LED模块的结构和电路图；

图8显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置内温度和湿度的调节方法的流程图。

附图标记说明：

100：粗饲料栽培装置 102：空调单元

104：供水用喷嘴单元 106：照明单元

108：储水单元 109：加压泵

110：供水单元 112：排水阀

114：温湿度控制单元 116：电源管理单元

118：供水单元 119：控制单元

120：栽培用托盘结构单元 202：托盘

204：L角钢 206：四边形管

208：摩擦型轨道 210：供水管

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施例进行详细描述。标注附图标记时，即使相同技术特征在不同的附图中出现，也尽可能使用了相同的附图标记。同时还要注意，在通篇说明书中，如果认为对相关已知的技术特征和功能的具体说明可能会导致本发明主题不清楚，则省略其详细说明。

而且，说明本发明时，可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等用语。这些用语仅仅是为了区分相应技术特征与其他技术特征，并非限定其本质、次序或顺序等。如果说明书记载一技术特征与另一技术特征“连接”、“结合”或“接触”，可以理解为一技术特征与另一技术特征直接连接或接触，也可以理解为各技术特征之间有另一技术特征与之相“连接”、“结合”或“接触”。

图1显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置100的结构。

如图1所示，本发明一实施例涉及的粗饲料栽培装置100包括供水单元110、排水阀112、温湿度控制单元114、电源管理单元116、供水用供给单元118、控制单元119和栽培用托盘结构单元120。所述供水单元包括空调单元102、供水用喷嘴单元104、照明单元106、储水单元108和加压泵109。本实施例中虽然记载了粗饲料栽培装置100包括供水单元110、排水阀112、温湿度控制单元114、电源管理单元116、供水用供给单元118、控制单元119和栽培用托盘结构单元120，而且所述供水单元包括空调单元102、供水用喷嘴单元104、照明单元106、储水单元108和加压泵109，但是这仅仅是为了举例说明本实施例的技术思想，本发明所属技术领域的技术人员，在不超出本实施例的本质特征的范围内，可以对粗饲料栽培装置100的构成要素进行各种修改和变形。

本发明一实施例涉及的粗饲料栽培装置100通过外壳(Housing)与外部环境隔绝。另外，通过使用内部储存的备用电源和由外部提供的外部电源，控制粗饲料栽培装置100内的温度、湿度等。而且，通过人造光源控制粗饲料栽培装置100内栽培的作物所需的光，向栽培于具有多层、多列结构的栽培用托盘结构单元120的作物提供发芽和育苗的最优环境。

另外，粗饲料栽培装置100可根据作物的生产量和种子，制作成各种大小，而且所述粗饲料栽培装置100包括固定于特定场所而使用的固定型和移动型。所述移动型通过设置于外壳下部的滑轮等的移动装置，可以将粗饲料栽培装置100移动到其它场所。

而且，粗饲料栽培装置100包括开关型门，其设置于前面和侧面，用于移动粗饲料栽培装置100内播种有栽培作物的种子的托盘和作物育苗结束的托盘，当作物的育苗结束后，可以将作物育苗结束的托盘移到外部，而且可以将播种有作物种子的托盘移进粗饲料栽培装置100内。

为了维持适于粗饲料栽培装置100内部栽培的作物发芽和育苗的温度，空调单元102调节粗饲料栽培装置100内部的冷暖气。即，空调单元102包括至少一个冷气机和加热器，在接收控制单元119的控制命令时，启动冷气机和加热器以调节粗饲料栽培装置100内部的温度。此时，如果温湿度控制单元114判断粗饲料栽培装置100内部的当前温度与预设的作物发芽和育苗所需的最优温度的预设范围不同，则生成来自控制单元119的控制命令,所述控制命令是指由控制单元119传送的命令。由此，粗饲料栽培装置100内部总是能够维持一定的温度。另外，预设的作物发芽和育苗所需的最优的温度为21度，但是不局限于此，可根据粗饲料栽培装置100内栽培作物的种类设定不同的温度。

而且，空调单元102通过冷气机和加热器，可将粗饲料栽培装置100内部的空气以一定的方向进行循环。由此，将有害气体、粉尘等向外部排出，从而使粗饲料栽培装置100内部保持新鲜空气。

另外，空调单元102中包含的冷气机和加热器的数量可根据粗饲料栽培装置100的大小和粗饲料栽培装置100内栽培作物的种类进行调节。

供水用喷嘴单元104接收供水单元110储存的供水，并将接收的供水提供给粗饲料栽培装置100内部的作物。即，供水用喷嘴单元104具有能够将液体或者气体向自由空间高速喷射的管状结构，从而能够提供粗饲料栽培装置100内栽培作物生长所需的供水。

而且，供水用喷嘴单元104根据粗饲料栽培装置100中栽培的作物的种类，在预定时间内喷射预定量的水。本发明涉及的供水用喷嘴单元104供给粗饲料栽培装置100内栽培的作物发芽和育苗所需的充足的水分，每小时喷射一次，每次喷射持续时间设定为22秒，但是并不局限于此。

另外，温湿度控制单元114基于从湿度感应器接收的粗饲料栽培装置100内部湿度信息，判断粗饲料栽培装置100内部的当前湿度与预设的作物发芽和育苗所需的最优湿度的预设范围不同时，供水用喷嘴单元104接收针对该情况的控制命令信息，向粗饲料栽培装置100内部喷射供水，从而维持一定湿度。

照明单元106包括至少一个人造光源，通过调节人造光源的亮度和色彩等，向作物照射所需的光。即，照明单元106设置在粗饲料栽培装置100的两侧面，分别设置于栽培用托盘结构单元120的各层，根据作物的发芽和育苗的不同阶段，照射预设的最优的光。由此，提供作物的生长和光合作用所需的波长。另外，本实施例中，虽然照明单元106设置于粗饲料栽培装置100的两个侧面，但是这只不过是本发明一实施例而已，并不局限于此。例如，可以设置于粗饲料栽培装置100的开关门或者栽培用托盘结构单元120等上。

而且，考虑到粗饲料栽培装置100的全部长度的扩张性，照明单元106由用PCB(Printed Circuit Board)制作的LED模块构成，所述PCB具有可分离或者结合的结构。通过LED模块内的多个LED栽培家畜饲料用作物。另外，LED模块由三个PCB构成，每个PCB中分别并列配置有6个用于控制LED的驱动装置和RGB(Red-Green-Blue)LED。

此外，虽然附图图示了照明单元106将LED用作人造光源，但是不局限于此，可使用能够提供作物生长所需的光照度的各种人造光源。

供水单元110包括用于储存所述供水的储水单元108和将所述供水输送到所述供水用喷嘴单元104的加压泵109。即，在粗饲料栽培装置100需要供水时，供水单元110通过加压泵109将储存于储水单元108的、由外部提供的供水输送到供水用喷嘴单元104。此时，加压泵109得到控制单元119的控制，从控制单元119收到控制命令时，向于储水单元108内的水施压，从而向供水用喷嘴单元104输送供水。而且，为了能够向粗饲料栽培装置100内栽培的作物发芽和育苗提供合适温度的供水，储水单元108还可以包括用于调节供水温度的加热器。另外，本发明实施例中，适合于粗饲料栽培装置100内栽培的作物的发芽和育苗的供水温度预设为22.5度，但是不局限于此，可根据栽培作物的种类，将供水温度调节成不同温度。

通过供水用喷嘴单元104向作物提供的供水后，可以通过排水阀112向外部排出所述供水的剩余部分。即，排水阀112根据预定的时间，从控制单元119接收控制命令，并将粗饲料栽培装置100内部残存的供水向外部排出。

温湿度控制单元114接收与粗饲料栽培装置100内的作物的生成温度、湿度有关的收集信息，根据作物的种类和周围环境控制温湿度。即，温湿度控制单元114通过多个感应器，检测粗饲料栽培装置100内部的温度和湿度，如果检测的温度和湿度与预设的作物发芽和育苗所需的最优温度和湿度的预设范围不同，则生成用于调节粗饲料栽培装置100内部的温度和湿度的控制命令。另外，将生成的控制命令传递给控制单元119，控制单元119控制空调单元102和供水用喷嘴单元104，以调节温度和湿度。

电源管理单元116控制内部储存的备用电源和由外部提供的外部电源，向粗饲料栽培装置100包括的各个部件提供所需的电源。另外，电源管理单元116不能接收从外部提供的外部电源时，向粗饲料栽培装置100提供事先储存的备用电源。此时，事先储存的备用电源，是指通过作为新再生能源的源泉的太阳光和风力等，从备用电源生成装置(未图示)生成的电源。备用电源生成装置根据粗饲料栽培装置100所在地，可进一步增设于粗饲料栽培装置100上。

供水用供给单元118接收外部供应的作物生长所需的供水并提供给作物。即，供水用供给单元118通过使用者和控制单元119，以自动或者手动方式确认储水单元108中储存的供水量，如果判断供水量为不足，则接收外部供给的水，并将其储存到储水单元108中。

控制单元119控制粗饲料栽培装置100内部栽培的作物发芽和育苗所需的温度、湿度等。即，通过粗饲料栽培装置100内的多个感应器收集的感应信息，生成控制命令用于控制空调单元102、供水用喷嘴单元104、照明单元106、供水单元110、排水阀112等，并将生成的命令传递给各个装置。

而且，当控制单元119从温湿度控制单元114收到调节粗饲料栽培装置100内温度和湿度的控制命令时，确定作物发芽和育苗所需的预设最优温度和湿度的信息，将该控制命令传递给空调单元102和供水用喷嘴单元104。

另外，控制单元119以触摸屏的形式设置于粗饲料栽培装置100的外部，还包括用于接收使用者的输入信息的用户界面(User Interface)。即，如果使用者想控制粗饲料栽培装置100，则使用者向用户界面输入信息，从而可以容易地控制粗饲料栽培装置100。

而且，控制单元119通过多个感应器持续地掌握粗饲料栽培装置100的内部的状态，如果判断粗饲料栽培装置100内部发生异常情况，则通过发生异常告警和视频摄影设备(未图示)，将粗饲料栽培装置100内部的监控录像，通过SMS(Short Message Service)短消息服务等实时地传递给使用者。

栽培用托盘结构单元120支撑具有多层、多列结构的、用于栽培作物的托盘。即，栽培用托盘结构单元120包括设置于粗饲料栽培装置100的两个侧面的L角钢、与所述L角钢成直角方向设置的四边形管、与所述L角钢平行且设置于四边形管的上部的摩擦型(Rub型)轨道，从而支撑和移动托盘。另外，本实施例中，摩擦型轨道是指具有型或者与其类似的型的装置，但是不局限于此，可以能够支撑托盘的各种结构。

另外，栽培用托盘结构单元120根据粗饲料栽培装置100的大小和粗饲料栽培装置100内部栽培的作物的种类，可以调节其高度和大小。

图2显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置100内支撑栽培作物的托盘202的栽培用托盘结构单元120，图3显示图2所示的栽培用托盘结构单元120的实现例。

如图2所示，本发明的一实施例涉及的支撑粗饲料栽培装置100内栽培的作物的托盘202的栽培用托盘结构单元120包括托盘202、L角钢204、四边形管206和摩擦型轨道208。

本发明一实施例涉及的栽培用托盘结构单元120通过L角钢204、四边形管206和摩擦型轨道208支撑用于栽培粗饲料栽培装置100内作物的种子的托盘202。

L角钢204设置于粗饲料栽培装置100的外壳的两侧面上，主要起到支撑托盘202的作用。在此，L角钢204由合成树脂或者金属制成，根据粗饲料栽培装置100内栽培的作物的大小，可调节为不同大小。

四边形管206由合成树脂或者金属制成，且设置于L角钢204上部与L角钢204成直角，从而起到支撑托盘202下面的支撑台的作用，同时还支撑摩擦型轨道208。在此，四边形管206与L角钢204一样，可根据粗饲料栽培装置100内栽培的作物的大小，调节为不同大小。

摩擦型轨道208设置于四边形管206的上部且与L角钢204平行，实质上通过摩擦型轨道208的侧面条具有能够支撑和移动托盘202的结构。

而且，摩擦型轨道208下面的空间内设置有向粗饲料栽培装置100内供水的供水管210，供水管210上以一定距离为单位设置有供水用喷嘴单元104以向作物喷水。

另外，托盘202通过摩擦型轨道208可具有移动空间，根据播种日期，可将托盘202向粗饲料栽培装置100后面的出入口方向移动。由此，通过粗饲料栽培装置100侧面出入口，将播种有作物的种子的托盘移进粗饲料栽培装置100的内部，从而可持续地栽培家畜饲料用作物。

另外，在播种于托盘202之前，对播种用作物的种子进行前期处理，通过加水溶液进行离子化过程，从而使其具有酸性，由此，可抑制作物种子的保管中发霉和各种有害细菌的生成，从而提高发芽率。在此，作物种子的酸化处理过程一般在粗饲料栽培装置100外部进行，也可以通过在粗饲料栽培装置100内部增设用于酸化处理作物种子的模块(未图示)，进行作物的种子酸化处理。

图4显示本实施例涉及的摩擦型轨道208内侧设置的供水管和供水用喷嘴单元104的实施例。

如图4所示，在摩擦型轨道208下面的空间内，从入口至出口方向设置向粗饲料栽培装置100内输送供水的供水管和向供水用喷嘴单元104提供电源的电源线。而且，供水管上以一定距离为单位设置有用于向作物喷射水的供水用喷嘴单元104，从而向粗饲料栽培装置100内栽培的作物供水。

图5显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置100内部的托盘202上播种有作物的种子的状态和作物的育苗结束的状态的实现例。

如图5所示，图5(a)图示了粗饲料栽培装置100内部设置有播种作物种子的托盘从而使作物种子发芽的过程，图5(b)图示了图5(a)的作物育苗结束的状态。另外，粗饲料栽培装置100内，作物育苗结束处于可作为家畜饲料使用状态时，通过摩擦型轨道208，将托盘202移到粗饲料栽培装置100后面的出入口处并收获作物，播种有作物种子的新的托盘通过粗饲料栽培装置100侧面出入口移进粗饲料栽培装置100的内部。

图6显示本实施例涉及的粗饲料栽培装置100内设置的、使用LED作为人造光源用于作物栽培时的照明单元106的结构。

如图6所示，本发明一实施例涉及的设置于粗饲料栽培装置100的照明单元106使用LED作为用于栽培作物的人造光源，所述照明单元106的结构包括电压供给装置600、第一LED控制模块单元至第NLED控制模块单元610、620、计量模块单元630、感应器模块单元640和LED模块650。

本发明一实施例涉及的电压供给装置600转换AC电源为DC电压之后，将其提供给第一LED控制模块单元至第N LED控制模块单元610、620，第一LED控制模块单元至第N LED控制模块单元610、620根据从计量模块单元630和感应器模块单元640接收的状态信息，控制LED模块650。

电压供给装置600可分为多个第一和第二电压供给装置600_1、600_2。第一电压供给装置600_1将AC电源转换为DC电压，并将其提供给第一LED控制模块单元至第N LED控制模块单元610、620，第二电压供给装置600_2将转换的DC电压提供给感应器模块单元640和LED模块650。每个电压供给装置600接收输入的110或者220伏特的常用电源并将其转换为24伏特左右的直流电压，然后再转换为用于驱动第一LED控制模块单元至第N LED控制模块单元610、620或者LED模块650内的集成电路(IC)所需的3.3伏特左右的直流电压并输出。为此，电压供给装置600可以包括逆变器和直流-直流转换器。

第一LED控制模块单元至第NLED控制模块单元610、620，通过与网关进行近距离无线通信得以控制，而且接收从第一电压供给装置600_1提供的直流电压得以驱动。

另外，第一LED控制模块单元至第N LED控制模块单元610、620具有一对一的结构以分别管控由一列组成的LED模块650，基于网关控制驱动第一列至第N列的LED模块650，使其具有相互相同的发光条件，但是栽培不同作物时，可以根据各自作物的发光条件驱动LED模块。

即，通过PWM调光(Dimming)控制LED模块650，同时将红、绿、蓝的LED元件以色彩分组控制，从而能够提供全色光。

计量模块单元630通过与网关进行近距离无线通信得以控制，而且通过获取从电压供给装置600向第一LED控制模块单元至第N LED控制模块单元610、620、感应器模块单元640和LED模块650提供的电压、功率等相关的信息，并遵守协议经网关传递给控制单元119。

即，计量模块单元630通过计量感应器等检测电压供给装置600的每个交流输入电源和全部系统交流输入电源后，数字化检测值并生成电压相关信息，之后向控制单元119提供所述生成的电压相关信息。之后，计量模块单元630可根据控制单元119的分析结果重新设置电压供给装置600的电源状态。

感应器模块单元640包括光照度感应器、浓度感应器(例如，二氧化碳浓度感应器)、温度感应器、湿度感应器和波长感应器等，通过使用如上所述的各种感应器，可形成理想的最优环境。即，通过将每个感应器获得的感应信息数据传送给网关，之后网关将该数据提供给控制单元119。此后通过基于该数据的控制命令可最优化粗饲料栽培装置100内的环境。

LED模块650由第一至第N个列组成，为了能够根据粗饲料栽培装置100内栽培作物面积的增加自由地增设多个PCB模块，所述多个PCB模块以可分离和结合的结构组成。而且，每个LED模块650具有识别符(ID，Identifier)信息以正确地判断栽培的作物的位置。例如，即使增设LED模块650，组成每个列的多个单位模块以能够相互并列驱动的方式配置，使每个单位模块以相同的亮度发光。只是，每个列栽培不同的作物时，组成每个列的单位模块根据ID信息进行准确的位置判断，以此发出不同亮度的光。

图7显示本实施例涉及的使用LED作为人造光源时的照明单元106的LED模块650的结构和电路图。

本发明一实施例涉及的图7A显示使用LED作为人造光源时的照明单元106的LED模块650的结构，图7B显示LED模块650的电路图。

LED模块650由第一至第N个列组成，考虑到粗饲料栽培装置100的全部长度的扩张性，LED模块650由具有可分离和结合结构的三个PCB组成。由于每个PCB中分别配置有6个用于控制LED的驱动装置700和RGB(Red-Green-Blue)LED710，在使用一般电源时，可容易地分配使用者所需的电压。

LED模块650的电路包括截断由源极流入的直流电的输入滤波器和使电流向顺时针方向流动的二极管。在此，向LED模块650提供电源的电压供给装置600通过逆变器将110或者220伏特的常用电源转换为24伏特的直流电压，然后向LED模块650提供，而且通过直流-直流变压器，将由逆变器转换的24伏特直流电压重新转换为3.3伏特的直流电压，并向LED模块650的驱动装置700输出。

驱动装置700可包括全桥方式的驱动电路，与接地之间包括参考(REF)电阻。参考电阻根据电阻阻值调节恒定电流(R、G、B的各自输出电流)。换句话说，驱动装置700通过直流-直流变压器提供的3.3伏特的直流电压，根据参考电阻的阻值，可分别向LED元件提供恒定电流。

RGB_LED710基于控制单元119的控制能够进行调光控制，在此，进行调光控制,是指调节发光装置的开和关的占空比并驱动PWM，从而调节单位模块提供的光的亮度。如果打开时间少，则发光量相应减少，从而亮度多少会有点暗。而且基于如何驱动LED，LED模块650发出各种不同的色彩和亮度的光。例如，如果分别驱动RGB_LED710，则可分别获得单色光，但是如果同时驱动RGB_LED710，假设具有相同的光量，则可获得白色光。基于上述驱动方式，LED模块650可实现全色。实质上，根据栽培植物的种类和生长状态可调节波长和光量。

图8显示调节本实施例涉及的粗饲料栽培装置100内的温度和湿度的方法的流程图。

如图8所示，调节粗饲料栽培装置100内温度和湿度的方法，首先进行通过温度感应器和湿度感应器收集粗饲料栽培装置100内的温度和湿度的状态信息S800。

温湿度控制单元114比较已检测的粗饲料栽培装置100内的部温度和预设的作物发芽和育苗所需的最优温度的预设范围S802，如果检测到的温度与预设的作物发芽和育苗所需的最优温度不同，则启动冷气机和加热器以调节内部温度S804。即，空调单元102包括至少一个冷气机和加热器，温湿度控制单元114接收由温度感应器接收的粗饲料栽培装置100内部的温度信息，并基于该信息，判断粗饲料栽培装置100内部的当前温度与预设的作物发芽和育苗所需的最优温度的预设范围，如果不同，则接收控制命令并启动冷气机和加热器。由此，粗饲料栽培装置100内部可维持一定的温度。另外，预设的作物发芽和育苗所需的最优温度基本为21度，但不局限于此，根据粗饲料栽培装置100内栽培的作物的种类，可设置不同的温度。

温湿度控制单元114比较已检测到的粗饲料栽培装置100内部的湿度和预设的作物发芽和育苗所需最优湿度的预设范围S806，当检测到的湿度和预设的作物发芽和育苗所需的最优湿度不同时，启动加压泵109向供水用喷嘴单元104输送供水S808。即，当温湿度控制单元114向控制单元119发送用于调节粗饲料栽培装置100内部的湿度控制命令时，加压泵109接收从控制单元119发送的启动加压泵109的控制命令，向储水单元108储存的供水施加压力，使供水流向供水用喷嘴单元104。

供水用喷嘴单元104从控制单元119接收提供供水的控制命令时，向粗饲料栽培装置100内部提供预设的供水S810。即，供水用喷嘴单元104基于从湿度感应器接收的粗饲料栽培装置100内部的湿度信息，如果温湿度控制单元114判断粗饲料栽培装置100内部的当前湿度和预设的作物发芽和育苗所需的最优湿度的预设范围不同，则接收符合该情况的控制命令信息，并且向粗饲料栽培装置100内部喷射供水，从而维持一定的湿度。

图8记载了依次执行步骤S800至步骤S810的过程，但是这只不过是为了举例说明本发明的一实施例的技术思想，本发明的一实施例所属技术领域的技术人员，在不超过本发明的一实施例的本质特征的范围内，通过改变图8记载的顺序或者并列执行步骤S800至步骤S810中至少一个步骤，可进行各种修改和变形，图8并不限制于顺时针方向。

以上说明仅仅是为了举例说明本实施例的技术思想，只要是本实施例所属的技术领域的技术人员，在不超过本实施例的本质特征的范围内，可进行各种修改和变形。因此，本实施例不是为了限定本实施例的技术思想，而是为了对其进行说明，本实施例的技术思想的范围不限于上述实施例。本实施例的保护范围解释要依据权利要求书，与其等同范围内的所有技术思想均被认为属于本实施例的权利范围。

Claims

1.一种用于提供家畜饲料用作物的发芽和育苗环境的粗饲料栽培装置，其特征在于，包括：

电源管理单元，其控制内部储存的备用电源和由外部供给的外部电源，从而供给用于栽培所述作物的电源；

控制单元，其控制所述作物发芽和育苗所需的温度、湿度和供水中的一部分或全部；

栽培用托盘结构单元，其由多层、多列结构组成，从而支撑用于栽培所述作物的托盘；以及

照明单元，其包括至少一个人造光源，而且通过控制所述人造光源的亮度和色彩中的一部分或者全部，向所述作物照射所需的光，

并且还具有外壳，其设置于所述栽培用托盘结构单元的外部，从而与外部环境隔绝，

所述栽培用托盘结构单元包括附着于所述外壳的两个侧面的L角钢、与所述L角钢成直角方向设置的四边形管、与所述L角钢平行且设置于所述四边形管的上部的摩擦型轨道，以通过摩擦型轨道的侧面条支撑和移动所述托盘，

所述摩擦型轨道的内侧安装有用于输送所述供水的供水管，而且所述供水管内部以一定距离为单位安装有向所述作物喷射所述供水的所述供水用喷嘴单元，

其中，照明单元包括第一LED控制端模块单元至第NLED控制模块单元和LED模块，第一LED控制模块单元至第NLED控制模块单元具有一对一的结构以分别管控由一列组成的LED模块，根据各自作物的发光条件驱动LED模块，

其中，考虑到所述外壳整体长度的扩张性，所述照明单元使用由具有可分离或者结合结构的PCB制成的LED模块，并控制所述LED模块内用作所述人造光源的LED的亮度和色彩中的一部分或全部，从而向所述作物照射其所需要的光，

通过PWM调光控制LED模块，同时将红、绿、蓝的LED元件以色彩分组控制，从而能够提供全色光，

每个LED模块具有识别符信息以正确地判断栽培的作物的位置。

2.如权利要求1所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述控制单元还包括使用者用户界面，其以触摸屏形式设置在所述外壳的外部，而且接收使用者的输入信息。

3.如权利要求2所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述控制单元持续确认所述外壳的内部状态，当判断所述外壳内部发生异常情况时，实时地将异常发生告警和所述外壳内部的监控信息发送给所述使用者。

4.如权利要求1所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

还包括调节用于栽培所述作物的冷暖气的空调单元、判断与所述作物的生长有关的温度和湿度的温湿度控制单元、储存所述作物所需供水的供水单元、向所述作物喷射所述供水的供水用喷嘴单元以及向外部排出剩余的供水的排水阀。

5.如权利要求4所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述温湿度控制单元通过多个感应器检测所述外壳内部的温度和湿度，如果检测的所述温度和湿度与预设的所述作物发芽和育苗所需的最优温度和湿度的预设范围不同，则生成用于调节所述外壳内部的温度和湿度的控制命令。

6.如权利要求5所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

当所述控制单元从所述温湿度控制单元接收所述控制命令时，驱动所述空调单元中包含的冷气机和加热器，而且通过所述供水用喷嘴单元向所述外壳内部喷射所述供水，从而调节所述外壳内部的温度和湿度。

7.如权利要求6所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述空调单元中包含的冷气机和加热器的数量可根据所述外壳的大小和其内部栽培的所述作物的种类进行调整。

8.如权利要求4所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述供水单元包括用于储存所述供水的储水单元和将所述供水输送到所述供水用喷嘴单元的加压泵，所述储水单元还包括加热器，以使所述供水维持一定温度。

9.如权利要求4所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述供水用喷嘴单元根据所述外壳中栽培的所述作物的种类，在预设的时间喷射预定量的供水。

10.如权利要求1所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

根据所述外壳的大小和所述托盘内栽培的所述作物的种类，可调节所述栽培用托盘结构单元的高度和大小。

11.如权利要求1所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述照明单元分别设置于所述外壳的两个侧面的所述栽培用托盘结构单元的每个层上。

12.如权利要求11所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述LED模块由三个所述PCB构成，每个所述PCB中分别并列配置有6个用于控制所述LED的驱动装置和RGB LED。

13.如权利要求1所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述粗饲料栽培装置包括用于移动所述外壳的移动装置。

14.如权利要求1所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

所述外壳包括开关型门，其设置于所述外壳的正面和后面，而且用于移动播种有所述作物的种子的托盘和所述作物育苗结束的托盘。

15.如权利要求14所述的粗饲料栽培装置，其特征在于：

在所述托盘中播种所述作物的种子之前，通过利用加水溶液的离子化过程，使其具有酸性。