CN107466204A - 培育系统与方法 - Google Patents

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CN107466204A
CN107466204A CN201680022246.6A CN201680022246A CN107466204A CN 107466204 A CN107466204 A CN 107466204A CN 201680022246 A CN201680022246 A CN 201680022246A CN 107466204 A CN107466204 A CN 107466204A
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CN
China
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container
stacking
plant
storage
illumination
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CN201680022246.6A
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拉斯·斯威克·图雷·林德伯
鲍尔·克拉克
安德鲁·约翰·英格拉姆-泰德
帕维尔·卡罗林克扎克
亚历山大·霍华德·维塔克
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Ocado Innovation Ltd
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Ocado Innovation Ltd
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Priority claimed from GBGB1602332.7A external-priority patent/GB201602332D0/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/18—Greenhouses for treating plants with carbon dioxide or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • B62D33/02—Platforms; Open load compartments
    • B62D33/0207—Connections of movable or detachable racks or stanchions to platforms
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    • E06B2009/6809—Control
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract

本发明描述了一种存储系统，在该系统中，植物被种植在容器10中，而容器(10)存储在堆垛(12)中。轨道网格网络位于堆垛(12)的上方，负载处理设备(30)在所述轨道上运行。负载处理设备从堆垛(12)中取出容器(10)，然后将其放入堆垛中另一个位置或货物拣选站。容器(10)可以具有以下服务中的一个或多个：供电、电力控制、加热、光照、冷却、感应装置、数据记录装置、培育装置、水和营养物。在单个容器内而非整个系统中提供这些服务提供了更好的存储灵活性，同时降低了成本，避免了低效，并使得多种作物可以在单一区域内培育。

Description

培育系统与方法
技术领域
本发明涉及培育系统和方法。更具体的涉及但并不仅限于机械化植物培育系统。
背景技术
本申请要求以下英国专利申请的优先权：2015年4月15日提交的GB1506365.4，2015年8月13日提交的GB1514428.0，2015年10月13日提交的GB1518089.6，2016年2月9日提交的GB1602332.7，2015年10月13日提交的GB1518091.2，2015年10月13日提交的GB1518094.6，2015年10月13日提交的GB1518111.8，2015年10月13日提交的GB1518115.9，2015年10月13日提交的GB1518117.5，以及2016年2月25日提交的GB1603328.4，上述所有申请的内容通过引用包含在本文中。
用于培育特定作物的常规系统和方法已广为人知。其中大多数要求大面积的土地并且被放置在合适的位置以满足待培育作物所需的条件。
最近，先进的农业技术如水培法使得通过对光照、水和肥料的高效利用在室内培育高质量的作物成为可能。但是，这些系统在土地使用、资本和劳动力方面效率较低。本发明描述了极大的改进这些方面效率的方法。
部分商业与工业活动需要可存取大量不同产品的系统。已知的一种存取数条产品线上物品的系统涉及将贮藏容器或容器垒叠成堆垛、将堆垛成排安置。贮藏容器或容器从上方存取，各排之间无需通道，既定空间内可存储更多容器。
几十年来，处理堆叠成排的容器的方法已广为人知。在部分此类系统中，例如在Bertel公司的US2701065中所述，具有成排独立式容器堆垛，以减少存储所述容器的存储体积，同时仍可在需要时获取特定容器。相对复杂的起重机构可在堆垛中垒叠、卸下特定容器，从而使特定容器的获取成为可能。但是，在多种情境下此类系统的成本是不切实际的，其商业化主要见于大型航运容器的存储与装卸。
使用独立式容器堆垛与提供存取特定容器的机构的观念得到进一步发展，例如Cimcorp公司的EP0767113B中所述。113专利公开了一种用于卸下多个堆叠的容器的机构，其采用矩形管状的自动负载处理设备，将其下降至容器堆垛周围，其构造允许其抓取所述堆垛内任意高度的容器。通过此种方式，可一次性从堆垛吊起多个容器。所述可移动管可用于将多个容器从一个堆垛顶部移至另一个堆垛顶部，或将多个容器从一个容器堆垛移至外部地点，反之亦然。单个容器堆垛内所有容器装有同样产品时（被称为“单一产品容器堆垛”），此类系统尤其适用。
在113专利所述系统中，所述管必须至少与最大容器堆垛等高，才能在一次操作中取出最高容器堆垛。因此，在仓库等密闭空间中使用时，所述堆垛最大高度受限于适配负载处理设备的管的要求。
EP1037828B1（Autostore公司）内容通过引用包含于此，其描述了一种将容器堆垛设置在框架结构内的系统。此类系统在附图1-4中示出。自动负载处理设备可通过位于所述堆垛最上层表面的轨道系统可控地在所述堆垛周围移动。
挪威专利317366进一步描述了自动负载处理设备的一种形式，其内容通过引用包含于此。图3（a）、3（b）分别为一种负载处理设备后部和前部的透视图，图3（c）为吊起容器的负载处理设备正面透视示意图。
申请人为奥卡多有限公司的1314313.6号英国专利申请描述负载处理设备的进一步发展，在该申请中每个自动负载处理设备仅覆盖一个网格空间，从而提高了负载处理设备的排布密度与给定规模的系统的吞吐量。
在此类已知的存储系统中，大量集装容器密集垒叠。这些集装容器通常用于存储货物，由机器人提取，以完成在线百货订单。
发明内容
本发明提供一种培育系统，所述培育系统包括：第一组大致平行轨条或轨道和第二组大致平行轨条或轨道，所述第二组大致平行轨条或轨道在大致水平面上横跨所述第一组大致平行轨条或轨道延伸以形成包含多个网格空间的网格式样；多个存储容器，所述多个存储容器被放置在堆垛中、位于所述网格空间下方；以及至少一个负载处理设备，所述至少一个负载处理设备被放置在网格上并被设置为在堆垛的上方于轨道上横向移动，所述负载处理设备包括提升装置，所述提升装置被设置为从堆垛中提升至少一个容器或其一部分；其特征在于多个所述容器包括服务装置，所述服务装置适于培养、控制或维护生物体。
在本发明的一个方面，所述容器包括感应装置和数据记录装置。
在本发明的另一个方面，所述容器包括通信装置，所述通信装置用于将记录的数据发送至中央数据记录设备。
在本发明的另一个方面，所述容器包括存储装置，所述存储装置含有适于所述容器内植物生长的水或养料。
在本发明的另一个方面，所述容器包括光照装置。
本发明进一步提供了在培育系统内培育生物体的方法，所述方法包括以下步骤：在存储容器中提供培育装置；将所述容器置于存储系统中；提供必要的光、水和营养物；在培育周期中移除容器以重新获得空间或进行相应的收获；使用位于所述容器上方的网格系统的可操作的自动负载处理设备来移动所述容器。
通过这种方式，存储系统可以被用于在单个容器中培育植物，容器的绝对数量使得在比使用常规培育技术所需小得多的区域内大规模生产这种作物成为可能。
根据单个容器所提供的服务，可以监视内容物以获取与容器的内容物相关的数据，所述数据将被发送至中央处理系统。被发送的数据可以提供关于容器状态的信息、容器的内容物或可提供关于相邻容器的信息，从而对整个存储系统进行状态监视。另外，通过这种方式，可以根据容器具体内容物的需要对容器进行加热或冷却。
优选的，根据本发明的一种形式，存储系统中的单个容器除了货物还可以配有服务装置。另外，存储系统中的单个容器可以不存放货物，而是存放为其它容器提供服务或监视系统状态的装置。
通过这种方式，本发明克服了现有技术存在的问题，提供了大型容器处理存储系统的可靠性更高且整体成本更低的系统和方法。
附图说明
接下来将结合附图描述本发明，所述附图如下：
图1是存储系统中存放多个容器堆垛的框架结构的立体示意图；
图2是图1所示框架结构一部的平面示意图；
图3(a)和3(b)分别是与图1和图2所示的框架结构结合使用的自动负载处理设备的一种形式的前侧和后侧立体示意图，图3(c)是在使用中提升容器的已知负载处理设备的立体示意图；
图4是已知存储系统的立体示意图，所述已知存储系统包括与根据本发明的一种形式的自动服务设备共同安装在图1和图2所示的框架结构上的多个图3(a)、3(b)和3(c)所示类型的负载处理设备；
图5是根据本发明的一个形式的存储容器的立体示意图，所述容器包括培育装置，如培育袋或土壤；框架结构包括安装在支柱上的网格系统；
图6a、6b、6c和6d根据本发明的数种形式的单个存储容器的立体示意图，所述容器至少包括光照装置；
图7a、7b、7c和7d根据本发明的另一种形式的存储容器的立体示意图，所述容器包括供液装置；
图8a和8b是根据本发明至少一种形式的培育系统的立体示意图，所述系统包括自动拣选装置，其用于对存放在培育系统内的容器中培育的植物进行疏伐；
图9a和9b是用在培育系统内的另一种形式的容器的立体示意图，所述另一种形式的容器使得培育系统能够被用于培育从幼苗到成熟的高大植物的各种尺寸的的植物；
图10是存储系统网格的支柱的立体示意图，支柱16承载服务装置17以向上传送容器，所述系统包括图5、9a和9b的容器。
具体实施方式
如图1和图2所示，可堆叠容器（称为容器10）堆放在另一个可堆叠容器的顶部以形成堆垛12。堆垛12被放置在仓库或制造环境的框架结构14中。图1是框架结构14的立体示意图，图2是设置在框架结构14内的容器10的单一堆垛12的俯视图。每个容器10一般存放多个产品项目(未示出)，并且容器10中的产品项目可以根据实际应用的需要为相同或不同的产品类型。
框架结构14包括多个支柱件16，其支撑水平件18,20。第一组平行水平件18被设置为垂直于第二组平行水平件20以形成由支柱件16支撑的多个水平网格结构。所述件16、18和20一般由金属制成。容器10堆放在框架结构14的件16、18和20之间，由此框架结构14防止容器10的堆垛12水平移动并引导容器10的垂直移动。
框架结构14的顶层包括设置为横跨堆垛12顶部的网格状轨道22。另外参照图3和图4，轨道22支撑多个自动负载处理设备30。平行轨道22的第一组22a引导负载处理设备30沿第一方向(X)横跨框架结构14的顶部移动，平行轨道22的第二组22b与平行轨道22的第一组22a垂直并引导负载处理设备30沿与第一方向垂直的第二方向(Y)移动。通过这种方式，轨道22允许负载处理设备30在X-Y平面沿两个方向移动，使得负载处理设备30可以移动至堆垛12中任一个的上方。
每个负载处理设备30包括运输部件32，所述运输部件32被设置为在框架结构14的轨道22上沿X和Y方向于堆垛12上方移动。第一组轮34由运输部件32前部的一对轮34和运输部件32后部的一对轮34构成，并被设置为与平行轨道22的第一组22a中两根相邻的轨道接合。类似的，第二组轮36由运输部件32两侧各一对轮36构成，并被设置为与平行轨道22的第二组22b中两根相邻的轨道接合。每一组轮34、36都可以被升降，使得任意时间第一组轮34或第二组轮36与各自的轨道组22a和22b接合。
当第一组轮34与第一组轨道22a接合而第二组轮36被提升离开轨道22时，轮34通过运输部件32中的驱动机构(未示出)被驱动以沿X方向移动负载处理设备。为了沿Y方向移动负载处理设备30，第一组轮34被提升离开轨道22，第二组轮36被降低与第二轨道组22a接合。驱动机构然后可以驱动第二组轮36以实现Y方向上的移动。
通过这种方式，一个或多个自动负载处理设备可以在中央拣选系统(未示出)的控制下围绕框架结构14中的堆垛12的顶部表面移动。每个自动负载处理设备30都具有用于将一个或多个容器或容器从堆垛12提出以存取所需产品的装置。通过这种方式，可以从网格和堆垛的多个位置一次性存取多个产品。
图4显示上述的典型存储系统，所述系统具有在堆垛12上运作的多个负载处理设备30。
图1和图4显示了存储系统堆垛12中的容器10。应当理解的是任意给定的存储系统中可能会有大量的容器而堆垛12中的容器中可能培育许多不同的植物或作物种类。
图5显示了用于培育植物的单个容器10。植物培育在容器10中的如培育袋或土壤的培育装置13上。所述容器在培育装置13下方可以包括存储器54(未示出)，该存储器包含适于容器中所培育的植物的水和/或植物养料。
容器10通过相邻容器10的配合表面被保持在堆垛中。图5所示的容器10还包括连接装置40，其被置于容器10的预期配合表面上。连接装置40可以包括放置在容器10配合表面的导电层或者包括弹簧加载(sprung-loaded)的触点或作为触点的弹簧或能够承载两个或多个容器10之间电力的任何其它连接装置。另外，连接装置40可以包括碳载(carbonloaded)橡胶触点，其能够承载堆垛中两个或多个配合容器10之间的信号。
图5所示的连接装置40包括可松解锁扣连接器能够承载电力、液体(如水和肥料)以及植物培育系统所需的其它服务装置或实用工具。
单个容器10可以包括供电装置，用于为例如加热装置、冷却装置、数据记录装置、通信装置和/或光照装置60提供电力。每个单个容器10可以进一步包括电力控制装置，用于控制向所述或每个服务装置所提供的电力以及，如果电力将被传送至堆垛12中相邻容器10，控制堆垛12中其它容器10的电力。应当理解的是容器10包括的电力控制和控制装置不仅限于为为加热器、冷却器或等供电。任何需要电的物品都可以使用该供电装置。供电装置可以包括电池或包括用于将电力从外部电源传送至容器10上的连接装置40的装置或通过框架结构的支柱16传送电力的装置。也可以使用非接触电力传输方法，例如磁力感应或射频感应以及光学方法。
图5详细显示了适于植物培育装置的容器10。该容器包括光照装置60，其可以发射具有适于培育期望作物的预定波长的光。另外，容器10包括供液装置52，其在启动时可以将预定量的水喷洒在容器10中培育的作物上。通往光照装置60和供液装置52的电力通过布置装置17被引导穿过容器10，布置装置17沿容器10的一侧布置。容器10进一步具有连接装置40，从而在容器10位于培育系统中时将服务在容器10的堆垛12中传递。
应当理解的是，虽然在图5中布置装置是被安装在容器10上的，但是可能制成包含适于作为布置装置17的模制件的容器10。
图6a和6b显示了堆垛12中的容器10的其它形式，该容器10包括光照装置60的各种配置。如图6a和6b所示，光照装置60可包括含有合适灯泡、LED或其它合适光照装置60的盖。所述盖以可松解的方式与容器10相连，并且在容器10从堆垛12中移除的过程中折叠起来。
或者，如图6c所示，光照装置60可以被设置在容器10的底座中以照射堆垛12中下方的容器10。
另外，如图6b所示，容器10可以从容器10外部的地点被照亮，例如从网格的支柱16或从环绕存储系统的仓库的屋顶。如图6d所示，将光照装置60置于框架的支柱16上需要移除容器10的侧壁。实质上，这种形式的容器为植物培育托盘，仅在角落提供支撑，使得容器10被堆叠在其它容器10的顶部并支撑上方的容器10。
单个容器10可进一步包括数据记录装置和通信装置，通信装置用于将记录的数据发送至远程中央数据记录设备。数据记录装置包括感应器，感应器适于监视容器10的状态，例如温度、任何气体泄漏（如腐烂水果所产生的气体）以及湿度。所述数据记录装置和通信装置使得单个容器10的内容物和状态能够得到监视。另外，知晓关于系统中堆垛12中具体容器10的状态使得对存储系统的整体状态进行监视成为可能。应当理解的是，通信的类型和方法可以为WiFi，但不仅限于此。可以使用任何合适形式的通信协议。
堆垛12中的单个容器10可以进一步包括加热和/或冷却装置以及用于监视容器10内的温度的温度监控装置。加热装置可以包括直接（如热空气）或间接（如散热装置）的热液流，通过，或进一步包括电热器或电磁感应加热器。
冷却装置可以包括珀尔帖(Peltier)冷却器或可包括直接（如冷空气）或间接（如散热装置，包括冰浆压缩机驱动的）的冷液流。
通过这种方式，单个容器10的温度可以得到控制，并根据单个容器10的内容物进行变化。如果容器的内容物需要冷藏，那么单个容器的温度可以保持在5摄氏度，而不是要求通过局部加热器和冷却器将存储系统的堆垛12的一部分维持在预定温度。应当理解的是，这些仅仅为示例，任何合适形式的加热器或冷却器都可以用于达成所需效果。
优选的，空气应吹过植物培育系统的堆垛12中的容器10。这可以通过使用风扇或其它气流装置来生成贯穿系统的气流。
图7a至7d显示了堆垛12的容器10的另一种形式，该容器10包括供液装置52同时进一步包括贮液器(未示出)。容器10的内容物可能需要供水。相应的，容器10设有装满液体或气体的存贮器。为了填充存贮器54，可以通过自动负载处理设备将容器10从堆垛12中移除并将其移至系统中可根据需要将存贮器加满的位置。如图7a和7b所示容器10盖部内的水和营养物可以通过喷洒系统52来提供。或者，如图7c所示，喷洒器52可以为与容器10的底部从而为堆垛12中下方的容器10中的植物提供水和/或营养物。在另一个示例中，如图7c所示，包括供液装置的容器盖72以可松解的方式与容器10相连并在容器10从堆垛12的过程中折叠起来。
图7d显示了容器10的另一种形式。其中供液装置通过框架的支柱19布置。这再次要求移除容器10的侧壁。实质上，这种形式的容器为植物培育托盘，仅在角落提供支撑，使得容器10被堆叠在其它容器10的顶部并支撑上方的容器10。
应当理解，培育系统的网格支柱16可以承载本发明所述的任何服务装置或用于通过线缆光纤或管道或其它合适的装置向上容器10传输的其它服务装置。
本申请已要求优先权的GB1518091.2和GB1518115.9号英国专利申请详细描述了在容器10和框架结构上布置服务装置的系统和方法，这两个申请已通过引用方式完整纳入本申请。
图8a和8b显示了上述培育系统的服务装置部分。为了清晰的目的，框架结构的一部分通过框架内堆垛12中显示的容器10的代号来表示。系统内的容器110的一部分包括仅处于备用状态的培育装置。系统中容器10的一部分包括相对于最初的培育空间已经变得过大的植物。相应的，系统的服务区域的一个功能可以为对含有过密植物的容器10进行疏伐处理，从过密的容器10中拣选出一部分植物重新培育在仅包括培育装置的容器110中。
可以提供自动拣选设备100将这项任务完全自动化。但是，应当理解该任务可以由培育系统服务区域的操作员来人工完成。
图9a和9b显示了用在培育系统中的容器10的另一种形式。在系统中培育的作物的生长周期中，相关的作物可能达到一定高度，从而从容器10的顶部伸出。图9a和9b是间隔容器10’，其使得植物150在系统中继续生长，虽然其已长到了这样的高度。间隔容器10’可以置于植物的上方并作为在堆垛12中容器10上方的任何其它容器10的支撑物。间隔容器10’可包括塑料材料，从而允许光通过。另外，间隔容器10’可包括按照上述普通容器10一样布置的服务装置。
图10显示了上述间隔容器10’中的两个，其在堆垛中位于承载有植物150的容器10上方，植物150的高度远大于容器10的高度。图10还显示了培育系统的支柱16，其承载有光照装置60和灌溉装置52。另外，图10显示了包括实用工具提供装置40的容器10，从培育系统的底部通过布置装置17来提供实用工具提供装置40。
应当理解的是，间隔容器10’可以设有可松解的锁扣机构，使得间隔容器10’可以与下方的容器10相连。这在需要负载处理设备30来选取安装有间隔容器10’的容器10时是有必要的。但是，还应当理解可以使用其它形式的负载处理设备使得高大植物150可以在标准尺寸的容器10中被处理。
在使用中，种子或幼苗被培育在各个容器10内的培育装置中。容器10设有其中植物生长所需的水或养料。容器10通过负载处理设备30被放置在存储系统内的堆垛12中。通过系统内的感应装置来远程监视植物生长，或者从系统中定期移出容器10来检查作物。通过安装在框架上大致水平网格结构上运行的负载处理设备从系统中移出容器10。目标容器10被负载处理设备30从系统中拣取并运送至服务区域。负载处理设备将目标容器10置于传送带上，所述传送带包括传动辊装置或能够在传送带120周围移动目标容器的其它合适移动机构。
当容器10位于传送带上时，可以进行任务，例如可以拣取作物、对幼苗进行疏伐、添加肥料，这些任务可有操作员人工处理或在集中计算机化系统的控制下自动进行。
一旦所需的任务完成，容器10可以被负载处理设备拣取并放回培育系统内的堆垛12中。
应当理解的是，在这种方式中，大量的动作可以自动进行，而这些动作通常需要密集劳动力，耗时巨大。另外，使用合适的感应装置可以确保系统内各类植物可以获取相应类别最优的生长条件。通过这种方式，可以有效地提高产量。
鉴于该系统高度的自动化和受控性质，可以预见许多用途。部分用途已在下文有所描述，但是这不应被理解为限制本发明。
该系统可以用于例如研发植物新变种，或者如果正在确定特定变种的最优生长条件，那么使用该系统需要连续监视，而各个容器内的所有状态都需要单独的待查参数，内容物也要定期检查。需要密切监视水、营养物和光照的量并做相应调节。这需要不时移除、检查和重置很多容器子。优选的，这可以在本系统中通过将感应、监视以及从系统中移除容器10高度自动化来实现。
如果该系统需要用于既定植物或作物的大规模生产，生产成本需要最小化，那么用于最优培育所需的参数必须事先确定。因此，各个植物或作物种类所需的光照、水、营养物和温度需要在植物生长周期的一开始就固定。容器仅会每3到10天从存储系统中移除一次以对幼苗进行重新间隔，接下来就是最终收获以及在容器10中重新播种。
优选的，单个存储系统可能包括两种类型的用途。容器10的一部分可以包含用于大规模生产的作物，而容器10的另一部分可以包含正在研发的产品或正被监视以确定最优生长条件的新的变种。
应当理解，可以用合适的分区装置对系统的一部分进行分区。
在本发明所述的实施例中，应当理解的是并非所有的容器10都包括所有上述的服务装置。另外，一些容器，特别是在用于大规模生产的情况下，可能不需要除适当水准的光照、水和营养物之外的任何服务装置。相反的，对于在研究和研发或试验中使用的容器10，每个容器可能需要更多的感应和监控装置。
对于供研究和研发的容器而言，容器10以固定的间隔被负载处理设备30从堆垛12中移除并被移送至系统内的检查站。检查植物的状态并根据需要向容器内添加营养物或水。如果容器内的植物尚需时间来长成，容器10将被送回堆垛12。如果植物以充分成长并且作物已成熟，那么植物或作物将被移除，容器10被清空并在重新培育后返回堆垛12。
在大规模生产的情况下，相关的容器10可以不用移除以进行检查，而仅在作物预期成熟之时被移除。
容器10内的感应装置监视容器10内培育的植物的状态。虽然可以对容器10内的植物采用维护计划，但是应当理解的是感应器可以在维护计划之外启动正从堆垛12中移除的容器10。例如，如果容器10包含成长中的蘑菇但是蘑菇已过熟，那么感应器可以检测与果实成熟相关联的气体，容器10则可以被移出维护计划之外以供检查。
某些温室的运行气氛中二氧化碳水平较高。应当理解，在这种情况下，合适的气体感应装置能够相应的监视和控制二氧化碳的水平。
应当理解许多作物都可以被培育在此类机械化温室中，包括但不限于蘑菇、辣椒、草药和莴苣。在某些地方，能量充足但是缺水，这种系统也可以用于培育谷类作物和其它生物。虽然本发明所述的具体实施方式主要涉及大规模生产或研究研发目的的植物培育，应当理解任何生物体、植物、动物或菌类都可以在这种存储系统中生长。举例而言，该系统可用于鱼、鸡、牡蛎和龙虾的生长。另外，该系统可以用于转基因(GM)实验、药物试验、要求特定成熟条件的酒类的存储，或者需要仔细控制温度和湿度的奶酪的存储。
该系统用于培育作物的一个优点是可以在单一地点培育多种作物，因为不同的容器10可以包含不同的作物。另外在容器10中培育作物防止了疾病在大片作物中传播，因为疾病、枯萎症、真菌或其它植物相关问题都被限制在单个容器10中。虽然这可以通过系统仓库的纤维来限制外界环境的侵袭，但是任何侵入都可以被限制在单个容器中，从而最大程度减少“植物相关问题”。
应当理解，存储系统包括设置在堆垛12中的大量容器10。在本发明的一个具体实施方式中，存储系统包括在系统中分布的不同类别的容器10。举例而言，可能有空容器10、植物培育容器10、包含待存储货物的容器10、包含供电装置或通信装置等服务装置的容器、包括加热装置的容器10、包括冷却装置的容器10、包括需要液体和/或光照的货物的容器10。
应当理解，某些容器10可包含一个或多个上述的服务装置或设备。例如，具有存贮器54的容器10还可以具有光照装置60。
光照装置60可以为LED灯或荧光管或任何其它合适的光照形式。
在堆垛12中的容器10中提供数据记录和状态监控装置能够生成系统状态和分布状况图。其它方式是无法达到同样的效果的，除非移除并检查具体的容器10。
另外，通过支柱16或容器间触点为为特定单个容器10提供服务使得要求不同的货物能够存放在相同存储系统中，而无需寻求系统分区和将要求不同的货物分隔放入网格的单独区域。
另外，容器10之间的连接以及容器10和堆垛12之间的通信可以实时生成存储系统的知识库，其可以在例如断电的情况下辅助进行可能的灾后复原。备选方案是清空所有容器并重建堆垛，但该方案效率不高，成本巨大。
应当理解所有容器10都可以被负载处理设备30从堆垛12中移除。任何容器10都并非固定在某一位置，容器10之间的所有触点都是可连可断的。另外，需要服务装置穿过支柱16的容器10并不以任何方式固定在支柱16上。可以使用任何合适的可怜可断连接。
还应当理解，单个容器可以设有上述的一个服务、选定的多个服务或所有服务。另外，已列举服务不应被视为具有限制性。能够由容器10承载或被传输至容器10的任何形式的服务都是可以预见的。
仅作为示例，在本发明的一个具体实施方式中，容器10包括托盘，植物培育在托盘上。托盘大小约为1000X1400mm。托盘包括框架，其高度足以使植物成长至其自然收获高度。在该具体实施方式中，托盘被对跌至20米或更高的高度。每个托盘由与托盘顶部框架相连的灯或上方托盘底部或仅以示例方式显示的图6a至6d所示的网格的灯提供光照。所有的处理(培育、收获、修枝、喷洒和可能的灌溉)都可以在专业工作站利用人类工程学和可能的机器人或其它自动化装置来进行。
应当理解可以使用多个不同的光照阵列。例如，在植物生长的早期可以使用与植物生长末期不同的阵列。在开始阶段，优选的将所有光照集中在植物上，并减少对周围土壤的光照。可以使用单独的托盘或关闭一部分灯。因此，光照装置60可以随着容器10中培育的作物移动。例如，如果作物长高了，光照装置60的高度可以相对于容器10内的作物的高度升高或降低。
在另一个具体实施方式中，植物可以被上下颠倒的培育并接受下方的光照。优选的，这可以减少植物在对抗引力移动水和养分时所耗费的能量，并可能使某些种类成长的更快。
将植物从存储系统中移除主要是为植物换盆或重新间隔，从而最大化利用光照。关键优点在于这种处理能够使用可24X7运作的自动化装置，因此其资本和劳动力效能非常高。检查也可以由自动化装置来进行，但是可能很昂贵。
在另一个具体实施方式中，优选的将植物移送至24X7运作的检查站，而不是在每个容器中连续监视。
在另一个具体实施方式中，存储系统的一部分可以与培育系统的其余部分分隔出来。例如，如果系统的一部分需要不同于系统其它部分的性质，那么可以分隔出大量堆垛12。应当理解，分区可能为永久固定性的，或者分区可包括可开合闭锁系统从而获得更灵活的分区系统。
还应当理解的是，分区可以具有其他优点，例如分区存储系统的一部分与其它部分隔离开，例如系统的不同部分可以保持在不同的温度。另外，如果系统用于植物培育用途，在系统的不同部分提供不同的气体氛围是有利的。例如，在某些作物生长周期的不同点，将作物暴露于具有不同水平的二氧化碳的气氛中是有利的。这可以通过对系统分区来实现。
另外，虽然本发明在上文及附图中描述了这些具体实施方式，详细描述的系统中使用的容器10均为大致相同的尺寸和形状，应当理解并不一定非得如此。如2015年4月15日提交的GB1506364.7号英国专利专利申请所述，该申请已通过引用方式完整纳入本申请，应当理解这样的系统可以被配置为利用能够提升和移动多种尺寸容器10的不同尺寸的负载处理设备30来处理多种尺寸的容器10。
上文没有明确描述的许多变形和改进也是可行的，并不会背离本发明权利要求所限定发明保护范围。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.培育系统，所述培育系统包括：第一组大致平行轨条或轨道(22a)和第二组大致平行轨条或轨道，所述第二组大致平行轨条或轨道(22b)在大致水平面上横跨所述第一组大致平行轨条或轨道(22a)延伸以形成包含多个网格空间的网格式样；多个存储容器(10)，所述多个存储容器(10)被放置在堆垛(12)中、位于所述网格空间下方；以及至少一个负载处理设备(30)，所述至少一个负载处理设备被放置在轨道(22)上并被设置为在堆垛(12)的上方于轨道上横向移动，所述负载处理设备(30)包括提升装置，所述提升装置被设置为从堆垛(12)中提升至少一个容器(10)或其一部分；其特征在于多个所述容器(10)包括服务装置，所述服务装置适于培养、控制或维护生物体。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器包括光照装置(60)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述光照装置(60)包括发光装置，所述发光装置发射具有适于培养、控制或维护生物体的波长或波长范围的光。
4.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于所述生物体包括成长中的作物或科研和研发中的生物。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征所述容器(10)的一部分包括成长中的作物。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征所述容器(10)的一部分包括科研和研发中的作物。
7.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器(10)包括供电装置。
8.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器包括电力控制装置。
9.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器包括感应装置和数据记录装置，所述数据记录装置用于监视所述感应装置的输出。
10.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器(10)包括通信装置，所述通信装置用于与相邻容器(10)或中央通信管理器通信。
11.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器(10)包括加热装置，所述加热装置用于加热所述容器(10)的内容物。
12.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器(10)包括冷却装置，所述冷却装置用于冷却所述容器的内容物。
13.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器(10)包括存贮器(54)，所述存贮器(54)作为所述容器(10)中的储液器。
14.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器10包括光照装置60，所述光照装置60的光照时间可操作、可控制并且可改变。
15.用于在根据上述任一权利要求所述的培育系统中培养生物的方法，所述方法包括以下步骤：
a. 在存储容器(10)中提供培育装置；
b. 将所述容器(10)放置在存储系统中；
c. 提供所需的光照、水和营养物；
d. 在生长周期中移除所述容器(10)以重新间隔或进行相应的收获；以及
e. 使用位于所述容器(10)上方的网格系统的可操作的自动负载处理设备(30)来移动所述容器(10)。
16.根据权力要求15所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
a. 在存储容器(10)内提供感应装置以及数据记录和存储装置；
b. 提供通信装置将记录的数据发送至中央数据记录设备；
c. 监视收到的数据；
d. 在容器(10)内生物的生长周期中移除容器(10)以提供必需的水和营养物。
17.根据权力要求15所述的培育生物的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
e. 提供用于控制所述容器(10)内温度的装置；
f. 提供用于监视所述容器(10)内温度的装置。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的培育生物的方法，所述方法进一步包括以下步骤：在每个所述容器(10)中提供光照装置(60)，所述光照装置(60)能够发射具有适于所述容器(10)中培育的植物的预定波长的光。
19.根据权利要求18所述的培育生物的方法，所述方法进一步包括以下步骤：可通过操作改变所述光照装置(60)的光照时间长短，从而模拟所述容器(10)内植物大约一天的光照时间。

Claims (19)

1.培育系统，所述培育系统包括：第一组大致平行轨条或轨道和第二组大致平行轨条或轨道，所述第二组大致平行轨条或轨道在大致水平面上横跨所述第一组大致平行轨条或轨道延伸以形成包含多个网格空间的网格式样；多个存储容器10，所述多个存储容器10被放置在堆垛12中、位于所述网格空间下方；以及至少一个负载处理设备30，所述至少一个负载处理设备被放置在网格上并被设置为在堆垛12的上方于轨道上横向移动，所述负载处理设备30包括提升装置，所述提升装置被设置为从堆垛12中提升至少一个容器10或其一部分；其中多个所述容器10包括服务装置，所述服务装置适于培养、控制或维护生物体。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器包括光照装置60。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述光照装置60包括发光装置，所述发光装置发射具有适于培养、控制或维护生物体的波长或波长范围的光。
4.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于所述生物体包括成长中的作物或科研和研发中的生物。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征所述容器的一部分包括成长中的作物。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征所述容器的一部分包括科研和研发中的作物。
7.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器包括供电装置42。
8.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器包括电力控制装置43。
9.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器包括感应装置和数据记录装置44，所述数据记录装置用于监视所述感应装置的输出。
10.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器10包括通信装置46，所述通信装置46用于与相邻容器10或中央通信管理器通信。
11.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器10包括加热装置47，所述加热装置47用于加热所述容器10的内容物。
12.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器10包括冷却装置48，所述冷却装置48用于冷却所述容器的内容物。
13.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器10包括存贮器54，所述存贮器54作为所述容器10中的储液器。
14.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于部分或全部所述容器10包括光照装置60，所述光照装置60的光照时间可操作、可控制并且可改变。
15.用于在根据上述任一权利要求所述的培育系统中培养生物的方法，所述方法包括以下步骤：
a. 在存储容器10中提供培育装置；
b. 将所述容器10放置在存储系统中；
c. 提供所需的光照、水和营养物；
d. 在生长周期中移除所述容器10以重新间隔或进行相应的收获；以及
e. 使用位于所述容器10上方的网格系统的可操作的自动负载处理设备30来移动所述容器10。
16.根据权力要求15所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
a. 在存储容器10内提供感应装置以及数据记录44和存储装置；
b. 提供通信装置44将记录的数据发送至中央数据记录设备；
c. 监视收到的数据；
d. 在容器10内生物的生长周期中移除容器10以提供必需的水和营养物。
17.根据权力要求15所述的培育植物的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
e. 提供用于控制所述容器10内温度的装置；
f. 提供用于监视所述容器10内温度的装置。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的培育植物的方法，所述方法进一步包括以下步骤：在每个所述容器10中提供光照装置60，所述光照装置60能够发射具有适于所述容器10中培育的植物的预定波长的光。
19.根据权利要求18所述的培育植物的方法，所述方法进一步包括以下步骤：可通过操作改变所述光照装置60的光照时间长短，从而模拟所述容器10内植物大约一天的光照时间。
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