CN107896686B - 一种构建人工光照种植系统的方法及人工光照植物种植箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种构建人工光照种植系统的方法及人工光照植物种植箱，其方法包括：首先构建一个种植环境参数可控的人工植物生长环境；制定各类种植产品的品质标准；构建网络数据平台，接收种植业关联者提供的与品质标准挂钩的种植产品的种植环境参数、加工、管理和消费数据，并向种植业关联者提供经优化、加工和处理的数据；种植业关联者，一方面根据网络数据平台提供的数据实现对人工植物生长环境进行精细化操作控制，以种植植物产品；另一方面根据已种植的产品的实际情况，制定种植产品的品质，向网络数据平台提供得到该种植产品的品质所对应的种植环境参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种构建人工光照种植系统的方法及人工光照植物种植箱，属于人工光照种植技术领域。
背景技术
光照种植是以太阳能或核能高效利用、电能大功率存储和LED人工光源高度发展为前提，农业发展模式的重要方向。但当前整个种植和照明行业并没有光照种植的经验和基础数据，无法指导种植业关联者实施应用推广光照种植；在光照种植光源上，如光谱可调整、光源标准化和便于维护等问题也尚未有效解决。植物生长主要吸收阳光中红光为主蓝光为辅的光谱，和少量的其他光谱。然而不同植物或同种植物在不同的生长期、不同的生长地域需要吸收的上述光谱的比例不尽相同，可以说是千差万别。传统的人工光源无法实现这种变化莫测的光谱需求；LED照明虽比较容易提供植物光照种植需要的各类光谱芯片，但现行LED灯一般为一体式总成结构，光照种植工厂设计时一般采用特定的照明方案，综合导致整个光照种植造价高昂，相应地维修服务成本也高居不下。由于光谱调整设施复杂且费用高昂，整个市面实际上没有可调光谱的种植照明解决方案，种植业和照明产业界对此均比较困惑。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种构建人工光照种植系统的方法及人工光照植物种植箱。本发明的方法可以通过人工光照种植实践达到优良标准的数据以大数据形式通过反复优化获得，通过人工光照种植系统向种植业关联者提供植物生长所需的五大环境要素为精准可控的仿真或超自然种植环境；可实现汇集世界各地的种植优化数据在人工光照种植系统中的可照搬复制性能，使光照种植业关联者即使在无历史经验和种植数据的前提采用构建人工光照种植系统的方法可快速切入光照种植或提升光照种植水平。本发明的人工光照植物种植箱能够较好的提供植物生长所需的温度、光照、水分、养分和气(二氧化碳、氧气)等5大环境因素，整体结构精简、易于调整、控制和维护，且种植物产出率更高。
本发明的技术方案：一种构建人工光照种植系统的方法及人工光照植物种植箱，其特点是，包括：
首先构建一个种植环境参数可控的人工植物生长环境；
制定各类种植产品的品质标准；
构建网络数据平台，接收种植业关联者提供的与品质标准挂钩的种植产品的种植环境参数、加工、管理和消费数据(这包含：种植产品的品种、规格、包装、清洗、生产者、销售者、物流、实时位置，售价、销售量、消费对象等可溯源数据)，并向种植业关联者提供经优化、加工和处理的数据；优化、加工和处理主要指达到规定品质标准的种植产品相对应的种植环境参数这些数据进行统计、归纳等操作：比如会根据达标品质(分数)种植产品进行重新等级划分，即产生新的、优化的品质标准，使数据进一步优化等技术手段。
种植业关联者，一方面根据网络数据平台提供的数据实现对人工植物生长环境进行精细化操作控制，以种植植物产品；另一方面根据已种植的产品的实际情况，制定种植产品的品质，向网络数据平台提供得到该种植产品的品质所对应的种植环境参数。
上述的构建人工光照种植系统的方法中，所述人工植物生长环境中可控的种植环境参数包括温度、光照、水分、养分、气体(主要为CO2和氧气)等5类指标。
前述的构建人工光照种植系统的方法中，所述人工植物生长环境包括采用人工光照的植物种植箱(架)、设施化植物工厂和高层垂直农业设施。
前述的构建人工光照种植系统的方法中，所述种植产品的品质标准是以种植物产品的产量、品质(包括口感、营养成分等)和外观等制定的品质分数，种植物产品的种植过程中的各种种植环境参数通过网络数据平台与品质分数挂钩，达到全球性的种植数据资源共享。
前述的构建人工光照种植系统的方法中，所述光照的控制方式为：人工配置一组红光为主蓝光为辅的主光源，和红光为主的辅助光源，根据
分别调整主光源输出功率P1和辅助光源输出功率P2到得到红蓝光设定比β，实现不同的红蓝光谱比例，来满足种植物对光谱的不同需求；再根据θ＝η*λ(P1+P2)，按光源功率调整步进系数λ(调整外部供电电压)，同时调整主光源和辅助光源的输入功率，并通过光照传感器实时检测，改变整体的光照强度至需要设定的主辅光源总光强度θ；其中β-红蓝光设定比，δ-主光源红蓝光固定配比，P1-主光源调整后输出功率，P1R-主光源调整后红光输出功率，P1B-主光源调整后蓝光输出功率，P2-辅助光源调整后输出功率，θ-主辅光源总光强度，λ-光源功率调整步进系数，η-主辅光源光效。
前述的构建人工光照种植系统的方法中，所述光照的周期控制方式为：提供大于10小时的光照时间、提供不同于自然光照的光照/闭光循环周期来提高种植物产量和品质，来提高种植物产量和品质。具体如光照10小时/闭光2小时(接近自然环境的2个光照循环周期)、光照7小时/闭光1小时(接近自然环境的3个光照循环周期)。而自然界中光照时间一般小于10小时，植物将停止光合作用达14小时以上，而根据植物品种实现多周期的照射有利于植物的生长。
实现前述方法的人工光照植物种植箱，其特点是：包括设有一层或多层活动托盘装配的种植箱体；活动托盘装配包括活动托架，活动托架上设有一个或多个用于种植植物的托盘，活动托架下方设有一个或多个出光朝下且方便更换的电光源；其中设置在种植箱体顶部的活动托盘装配不包含托盘，种植箱体底部设有一个或多个托盘。
上述的人工光照植物种植箱中，所述种植箱体前侧为开放型开口，或前侧设有的箱门；所述箱门为单开门、双开门或多开门。
前述的人工光照植物种植箱中，所述种植箱体前侧开设有箱门，后侧为透明的背板，或者种植箱体前后侧均设有箱门；所述箱门为单开门、双开门或多开门。
前述的人工光照植物种植箱中，所述种植箱体上设有：
用于增加湿度的雾化模块；
用于对种植箱体内湿度调整和的空气进行通风和过滤的通风过滤模块，通风过滤模块包括固定在风扇支架上的通风扇,通风扇下端设有过滤网、风扇支架上下两端分别设有扇盖和过滤网盖。过滤网采用HEPA过滤，能够有效避免霉菌进入箱体内，同时也能有效避免种植菌类时孢子溢出箱体外。
用于加热或冷却系统，包括加热模块和冷却模块，加热模块包括环绕种植箱体内壁的硅橡胶螺旋电热线，通过温度控制接通硅橡胶螺旋电热线发热使箱体内加热；冷却模块包括制冷压缩机，制冷压缩机连接有环绕种植箱体内壁的制冷盘管，通过控制接通制冷压缩机使种植箱体内冷却；或者所述冷却模块包括半导体制冷原理的热电制冷片；
用于光照种植的光照种植控制模块,具有开启与关闭光照周期的控制、光照强度测量及控制、光谱调整、空气温度测量及控制、空气湿度测量及控制、土壤湿度测量、CO2浓度测量和控制、换气周期控制、网络数据上载、下载、视频监控与APP控制，还包括多种特定种植物的对上述参数预设定优化运行和用户自定义运行。
前述的人工光照植物种植箱中，所述光照种植控制模块与网络连接，种植业者可制定各类种植产品的品质标准，种植产品的品质标准是以种植物产品的产量、品质(包括口感、营养成分等)和外观等制定的品质分数，种植物产品的种植过程中的各种种植环境参数通过网络数据平台与品质分数挂钩，达到全球性的种植数据资源共享。
前述的人工光照植物种植箱中，所述种植箱体可以为全内胆型，它包括吸塑成型的内胆，内胆仅前侧开口，后侧包覆有钣金背板，其它部分包覆在钣金外壳内，内胆与钣金外壳和钣金背板之间填充有发泡塑料；或者，所述种植箱体可以为半内胆型，它包括吸塑成型的内胆，内胆前后两侧均开口，内胆所有外侧面均包覆在的钣金外壳内，内胆与钣金外壳之间填充有发泡塑料；或者，所述种植箱体可以为带透明背板的半内胆型，它包括吸塑成型的内胆，内胆前后两侧均开口，内胆所有外侧面均包覆在的钣金外壳内，内胆的后侧面设有透明背板，内胆与钣金外壳之间填充有发泡塑料。
前述的人工光照植物种植箱中，所述种植箱体内设有多层用于支撑活动托架的托盘装配支撑处，支撑处可由带多层隔板孔的铝条和支撑卡替代，每层托盘装配支撑处下设置带保护罩的电气接插件母头、光照传感器、温湿度传感器、CO2传感器、土壤湿度传感器。
前述的人工光照植物种植箱中，所述种植箱体最底部设置有接水盘，用于接收种植箱体内部露水，接水盘上方设置露水接出口，露水接出口为与连接水管的接管口结构，用于将露水排走。
前述的人工光照植物种植箱中，所述雾化模块包括带挂孔悬挂于种植箱体内的集水容器，集水容器内设有超声波雾化头、超声波雾化头上方设有雾水分离器；雾水分离器包括带带下水孔的雾水分离器集水环，雾水分离器集水环上侧设有为半球形的雾水分离器集水罩，雾水分离器集水环下侧连接有用于导水和支撑的雾水分离器导水管，雾水分离器导水管固定在雾水分离器底座上，集水延雾水分离器导水管空隙处回流到集水容器中，避免发出滴水或流水声的出现；雾水分离器上部设置防水风扇，防水风扇也可由通风过滤模块中风扇反转替代。
前述的人工光照植物种植箱中，所述的活动托盘装配还包含一根或多根电缆、一个或多个用于规范固定电缆的电缆规范套，所述电缆一端通过电气接插件与种植箱体上设置的电气插座连接，另一端与电光源相连；所述电缆规范套上设置规范套止口，使规范套固定在活动托架；所述的活动托架上设置有一个或多个用于安装电光源的安装定位孔。
前述的人工光照植物种植箱中，所述的托盘具有统一的尺寸规格，来标准化或协调不同生产企业、生产方式或配送企业的种植产品或种植包能放入统一规格的托盘中。具体规格可按如下设定，托盘外部规格：400x270x80mm(外形长x宽x高)，托盘内部(种植包最大)规格：380x250x75mm(内空长x宽x高)。
前述的人工光照植物种植箱中，所述的箱门为可透视门；或为呈现绿色透明效果，当种植箱体内灯泡以红蓝光为主光谱时，箱门的绿色与灯泡红蓝光共同作用，让人眼视觉呈现白光效果，可接近反映箱内真实色彩效果。
所述内胆与钣金外壳连接接口结构为：内胆的边缘在与钣金外壳的连接处为L型边，钣金外壳边缘则为带一个夹槽的S型边，L型边夹固在S型边的夹槽内，当向内胆与钣金外壳间填充发泡塑料时，在发泡塑料的压力下，钣金外壳的S型边将夹紧内胆的L型边，使二者外观整齐且形成紧密连接；
所述钣金背板与钣金外壳的连接接口结构为：钣金背板的边缘在与钣金外壳的连接处为L型边，钣金外壳边缘则为带一个夹槽的S型边，L型边夹固在S型边的夹槽内，当向内胆与钣金外壳间填充发泡塑料时，在发泡塑料的压力下，钣金外壳的S型边将夹紧内胆的L型边，使二者外观整齐且形成紧密连接。
所述透明背板与钣金外壳和内胆的连接接口结构为：内胆后侧边缘为U型边，U型边的U型开口内设置加强筋，加固U型边，钣金外壳边缘在与内胆的连接处为带一个夹槽的S型边，U型边端部夹固在S型边的夹槽内，当向内胆与钣金外壳间填充发泡塑料时，在发泡塑料的压力下，钣金外壳的S型边将夹紧内胆的U型边的边缘，透明背板的边缘固定在U型边外侧，透明背板和U型边之间还设有厚度调节垫，透明背板内侧还设有透明内背板，透明内背板的边缘固定在U型边内侧。
与现有技术相比，本发明的方法可以通过人工光照种植实践达到优良标准的数据以大数据形式通过反复优化获得，通过人工光照种植箱向种植业关联者提供植物生长所需温度、光照、水分、养分和气(二氧化碳、氧气)等5大环境因素精准可控的超自然种植环境；可实现汇集世界各地的种植优化数据在人工光照种植箱中的可照搬复制性能，使光照种植业关联者即使在无历史经验和种植数据的前提采用构建人工光照种植系统的方法可快速切入光照种植或提升光照种植水平。本发明的人工光照植物种植箱将电光源、作为种植载体的托盘集成到活动托盘装配，并可根据不同植物的空间需求，调整活动托盘装配在种植箱体中的层数和间距，营造了一个结构精简紧凑、易于调整、控制和维护的封闭式人工生态环境，且植物产出率更高。
附图说明
图1为本发明的家用A1型右侧正面立体图；
图2为本发明的家用A1型背面立体图；
图3为本发明的家用B1型右侧正面立体图；
图4为本发明的家用B1型背面立体图；
图5为本发明的家用B1型箱体爆炸图；
图6为本发明的超市A1型右侧正面立体图；
图7为本发明的超市A1型背面立体图；
图8为本发明的生产A1型右侧正面立体图；
图9为本发明的生产或托管A1型背面立体图；
图10为本发明的托管A1型右侧正面立体图；
图11为本发明的超市B1型右侧正面立体图；
图12为本发明的超市B1型背面立体图；
图13为本发明的超市B1型箱体爆炸图；
图14为本发明的生产B1型右侧正面立体图；
图15为本发明的生产B1型左侧正面立体图；
图16为本发明的生产B1型背面立体图；
图17为本发明的生产B1型箱体爆炸图；
图18为本发明的托管B1型右侧正面立体图；
图19为本发明的托管B1型背面立体图；
图20为本发明的4托盘活动托盘装配立体图；
图21为本发明的4托盘型活动托盘装配爆炸图；
图22为本发明的3托盘型活动托盘装配爆炸图；
图23为本发明的2托盘型活动托盘装配爆炸图；
图24为本发明的通风过滤模块立体图；
图25为本发明的通风过滤模块爆炸图；
图26为本发明的雾化模块立体图；
图27为本发明的雾化模块爆炸图；
图28为本发明的光照种植控制模块立体图；
图29为本发明的CO2及温湿度传感器立体图；
图30为本发明的光照或土壤湿度传感器度立体图；
图31为本发明的箱门上铰链立体图；
图32为本发明的箱门下铰链立体图；
图33为本发明的箱体内胆与钣金外壳的连接接口图；
图34为本发明的箱体钣金背板与钣金外壳的连接接口图；
图35为本发明的箱体钣金外壳与透明背板和内胆的连接接口图；
图36为本发明的用带多层隔板孔的铝条和支撑卡替代托盘装配支撑处示例图；
图37是本发明的人工光照种植系统的结构示意图。
附图中的标记：1-种植箱体，1.1-内胆，1.1.1-厚度调节垫，1.1.2-内胆加强筋，1.2-钣金外壳，1.3-发泡塑料，1.4-背板，1.4.1-透明背板，1.4.2-透明内背板，1.5-门，1.51-门上铰链，1.52-门下铰链，1.6-接水盘，1.7-露水接出口，1.8-托盘装配支撑处，1.8.1-带多层隔板孔的铝条，1.9-隔断支撑处，1.10-透光隔断，1.11-带保护罩的电气接插件母头，1.12-接线盒，1.13-脚轮或支座，1.14-箱体加强筋，1.15-箱体底板，1.16-箱底加强托架，1.17-箱顶加强托架，1.18-插入隔断架，2-活动托盘装配，2.1-活动托架，2.1.1-灯泡固定支架，2.1.2-电缆勾，2.2-活动托盘，2.3-电光源，2.4-电缆，2.5-电缆规范套，2.5.1-规范套止口，2.6-灯泡固定环，2.7-灯泡保护罩，2.8-安装定位孔，3-通风过滤模块，3.1-风扇支架，3.2-通风扇，3.2.1-扇盖，3.2.2-通风扇固定螺钉，3.3-过滤网，3.3.1-过滤网盖，4-雾化模块，4.1-集水容器，4.2-超声波雾化头，4.2.1-雾化头电缆，4.3-雾水分离器，4.3.1-雾水分离器集水罩，4.3.2-雾水分离器集水环，4.3.3-雾水分离器导水管，4.3.4-雾水分离器底座，4.5-浮子液位阀，4.6-进水管，4.7-雾化模块固定螺钉，5-加热或冷却系统，5.1-硅橡胶螺旋电热线，5.2-制冷压缩机，5.3-制冷盘管，6-光照种植控制模块,6.1-光照传感器，6.2-CO2及温湿度传感器，6.3-土壤湿度传感器，6.4-电磁阀,6.5-控制屏,6.6-控制主机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种构建人工光照种植系统的方法，包括：
首先构建一个种植环境参数可控的人工植物生长环境；
制定各类种植产品的品质标准；
构建网络数据平台，接收种植业关联者提供的与品质标准挂钩的种植产品的种植环境参数、加工、管理和消费数据，并向种植业关联者提供经优化、加工和处理的数据；
种植业关联者，一方面根据网络数据平台提供的数据实现对人工植物生长环境进行精细化操作控制，以种植植物产品；另一方面根据已种植的产品的实际情况，制定种植产品的品质，向网络数据平台提供得到该种植产品的品质所对应的种植环境参数。构建的人工光照种植系统的系统框架如图37所示。
所述人工植物生长环境中可控的种植环境参数包括温度、光照、水分、养分和气体。所述人工植物生长环境包括采用人工光照的植物种植箱、设施化植物工厂和高层垂直农业设施。所述种植产品的品质标准是以种植物产品的产量、品质和外观制定的品质分数，种植物产品的种植过程中的各种种植环境参数通过网络数据平台与品质分数挂钩，达到全球性的种植数据资源共享。
其中实现上述方法的人工光照植物种植箱可以为全内胆型和半内胆型。
1.一种人工光照植物种植箱(全内胆型)，包括设有一层或多层活动托盘装配2的种植箱体1；活动托盘装配2包括活动托架2.1，活动托架2.1上设有一个或多个用于种植植物的托盘2.2，活动托架2.1下方设有一个或多个出光朝下且方便更换的电光源2.3；其中设置在种植箱体1顶部的活动托盘装配2不包含托盘2.2，种植箱体1底部设有一个或多个托盘2.2。种植箱体1包括吸塑成型的内胆1.1，包覆在内胆1.1外的钣金外壳1.2，内胆1.1与钣金外壳1.2之间填充有发泡塑料1.3，内胆1.1包覆上下左右两面并与钣金背板1.4连接包覆背面，故为全内胆。
所述种植箱体1前侧为开放型开口，如图6和7所示，可用于超市，本实施例中以超市A1型为代号。超市A1型更方便于顾客自行选取带植物的托盘。
种植箱体1前侧可设有的箱门1.5，所述箱门1.5为单开门，如图1和2所示，适用于家用，以家用A1型为代号。家用A1型占用空间较小。
种植箱体1前侧可设有的箱门1.5，所述箱门1.5为双开门，如图3、4和5所示，适用于家用，以家用B1型为代号。家用B1型占用空间稍大于家用A1型，植物储存或产出量更加充足。
种植箱体1可以前侧开设有箱门1.5，所述箱门1.5为双开门，如图8和9所示，以生产A1型为代号。适用于作为室内种植物大规模生产。
种植箱体1前侧的箱门1.5可为多开门，如图9和10所示，适合托管管理，以托管A1型为代号,各个门带网络电控锁，通过网络对使用者识别来开启相应的箱门1.5。
2.一种人工光照植物种植箱(半内胆形)，包括设有一层或多层活动托盘装配2的种植箱体1；活动托盘装配2包括活动托架2.1，活动托架2.1上设有一个或多个用于种植植物的托盘2.2，活动托架2.1下方设有一个或多个出光朝下且方便更换的电光源2.3；其中设置在种植箱体1顶部的活动托盘装配2不包含托盘2.2，种植箱体1底部设有一个或多个托盘2.2。种植箱体1包括吸塑成型的内胆1.1，包覆在内胆1.1外的钣金外壳1.2，内胆1.1与钣金外壳1.2之间填充有发泡塑料1.3，内胆1.1包覆上下左右两面，不包覆背面,背面为透明或设置箱门，故为半内胆。
种植箱体1可以前后侧均设有箱门1.5,箱门1.5为双开门,适用于超市，以超市B1型为代号，结构如图11、12和13所示。超市B1型方便于作为售货柜顾客可两面选取带植物的托盘。
种植箱体1可以前侧开设有箱门1.5，后侧为透明的背板1.4，适用于在露地和大棚等透光场所大规模生产，以生产B1型为代号，结构如图14、15、16和17所示。
种植箱体1还可以前后侧均设有箱门1.5,箱门1.5为多开门,每层箱体内的内胆1.1设置隔断支撑处1.9，每层支撑处设置插入透光隔断1.10，在种植箱体内形成多个独立的种植空间。如图18和19所示，适合托管管理，以托管B1型为代号,各个门带网络电控锁，通过网络对使用者识别来开启相应的箱门1.5。
全内胆型和半内胆型的人工光照种植箱体1上均设有：
用于增加湿度的雾化模块4；所述雾化模块4，如图26和27所示，包括带挂孔悬挂于种植箱体1内的集水容器4.1，集水容器4.1内设有超声波雾化头4.2、超声波雾化头4.2上方设有雾水分离器4.3；雾水分离器4.3包括带带下水孔的雾水分离器集水环4.3.2，雾水分离器集水环4.3.2上侧设有为半球形的雾水分离器集水罩4.3.1，雾水分离器集水环4.3.2下侧连接有用于导水和支撑的雾水分离器导水管4.3.3，雾水分离器导水管4.3.3固定在雾水分离器底座4.3.4上，集水延雾水分离器导水管4.3.3空隙处回流到集水容器4.1中，避免发出滴水或流水声的出现；雾水分离器4.3上部设置防水风扇，防水风扇也可由通风过滤模块3风扇反转替代。
用于对种植箱体1内的湿度调整和空气进行通风和过滤的通风过滤模块3，通风过滤模块3如图24和25所示，包括固定在风扇支架3.1上的通风扇3.2,通风扇3.2下端设有过滤网3.3、风扇支架3.1上下两端分别设有扇盖3.2.1和过滤网盖3.3.1。
用于加热或冷却系统5，包括加热模块和冷却模块，加热模块包括环绕种植箱体1内壁的硅橡胶螺旋电热线5.1，通过温度控制接通硅橡胶螺旋电热线5.1发热使箱体内加热；冷却模块包括制冷压缩机5.2，制冷压缩机5.2连接有环绕种植箱体1内壁的制冷盘管5.3，通过控制接通制冷压缩机5.2使种植箱体1内冷却；或者所述冷却模块包括半导体制冷原理的热电制冷片；
用于光照种植的光照种植控制模块6,如图28所示，具有开启与关闭光照周期的控制、光照强度测量及控制、光谱调整、空气温度测量及控制、空气湿度测量及控制、土壤湿度测量、CO2浓度测量和控制、换气周期控制、网络数据上载、下载、视频监控与APP控制，还包括多种特定种植物的对上述参数预设定优化运行和用户自定义运行。通过对电光源2.3的功率调整达到对箱体内光强度的控制。通过对不同光谱电光源2.3功率的调整，达到对箱体内光谱的控制。通过运行通风过滤模块3或喷雾模块4达到对湿度的控制。通过运行通风机3.2，或硅橡胶螺旋电热线5.1，或制冷压缩机5.2达到对温度的控制。通过电磁阀6.5开闭调整CO2的输入量达到对其浓度的控制。
所述光照种植控制模块6与网络连接，种植业者可制定各类种植产品的品质标准，种植产品的品质标准是以种植物产品的产量、品质(包括口感、营养成分等)和外观等制定的品质分数，种植物产品的种植过程中的各种种植环境参数通过网络数据平台与品质分数挂钩，达到全球性的种植数据资源共享。通过网络对光照种植控制模块实现远程种植操作；在种植箱或附近合适位置设置视频监控来配合远程种植相关操作。
所述光照的周期控制方式为：提供不同于自然光照的光照/闭光循环周期来提高种植物产量和品质，来提高种植物产量和品质。如光照10小时/闭光2小时，接近自然环境的2个光照循环周期；光照7小时/闭光1小时，接近自然环境的3个光照循环周期。
所述电光源2.3为管型防护型定向LED灯泡，电光源2.3分为二组，一组红光为主蓝光为辅的主光源，和红光为主的辅助光源，光照种植控制模块根据
分别调整主光源输出功率P1和辅助光源输出功率P2到得到红蓝光设定比β，实现不同的红蓝光谱比例，来满足种植物对光谱的不同需求；再根据θ＝η*λ(P1+P2)，按光源功率调整步进系数λ(调整外部供电电压)，同时调整主光源和辅助光源的输入功率，并通过光照传感器实时检测，改变整体的光照强度至需要设定的主辅光源总光强度θ；其中β-红蓝光设定比，δ-主光源红蓝光固定配比，P1-主光源调整后输出功率，P1R-主光源调整后红光输出功率，P1B-主光源调整后蓝光输出功率，P2-辅助光源调整后输出功率，θ-主辅光源总光强度，λ-光源功率调整步进系数，η-主辅光源光效。
所述种植箱体1内设有多层用于支撑活动托架2.1的托盘装配支撑处1.8，支撑处1.8可由带多层隔板孔的铝条1.8.1和支撑卡1.8.2替代，如图5和图36所示，每层托盘装配支撑处1.8下设置带保护罩的电气接插件母头1.11、光照传感器6.1、温湿度传感器6.2、CO2传感器6.3、土壤湿度传感器6.4，如图29和30所示。
所述种植箱体1最底部设置有接水盘1.6，用于接收种植箱体1内部露水，接水盘1.6上方设置露水接出口1.7，露水接出口1.7为与连接水管的接管口结构，用于将露水排走。
所述的活动托盘装配2，如图20至23所示，包括活动托架2.1，活动托架2.1上设有一个或多个用于种植植物的托盘2.2，托盘2.2数量可以是4个、3个或2个，具体结构分别如图1至4所示，活动托架2.1下方设有一个或多个电光源2.3。所述活动托架2.1下方设有带安装定位孔2.8的灯泡固定支架2.1.1，所述电光源2.3通过安装定位孔2.8固定安装在安装定位孔2.8上。所述电光源2.3外侧设有灯泡保护罩2.7，灯泡保护罩2.7两端分别连接在两个相邻的灯泡固定支架2.1.1上。还包括电缆2.4和用于规范固定电缆2.4的电缆规范套2.5，所述电缆2.4一端通过电气接插件与人工光照植物种植箱上设置的电气插座连接，另一端与电光源2.3相连；所述电缆规范套2.5上设置规范套止口2.5.1，使规范套2.5固定在活动托架2.1上，如图5所示。所述电光源2.3外侧还设灯泡固定环2.6，灯泡固定环2.6位于电光源2.3和灯泡保护罩2.7之间。所述的托盘2.2具有统一的尺寸规格，来标准化或协调不同生产企业、生产方式或配送企业的种植产品或种植包能放入统一规格的托盘2.2中。托盘2.2外部规格：400x270x80mm(外形长x宽x高)，托盘内部(种植包最大)规格：380x250x75mm(内空长x宽x高)。
所述的箱门1.5为可透视门；或为呈现绿色透明效果，当种植箱体内灯泡以红蓝光为主光谱时，箱门(1.5)的绿色与灯泡红蓝光共同作用，让人眼视觉呈现白光效果，可接近反映箱内真实色彩效果。
所述的内胆与钣金外壳的连接接口：内胆1.1的边缘与钣金外壳1.2连接处形成L型边，钣金则为S型边，夹住内胆1.1L边并固定，向内胆1.1与钣金外壳1.2间填充发泡塑料1.3，在发泡塑料1.3的压力下，钣金外壳1.2的S边将夹紧内胆1.1L边，使二者外观整齐且形成紧密连接，参见图33。
所述的钣金背板1.4与钣金外壳1.2的连接接口：钣金背板1.4的边缘与钣金外壳1.2连接处形成L型边，钣金外壳1.2则为S型边，夹住背板L型边并固定，向钣金背板1.4与钣金外壳1.2间填充发泡塑料，在发泡塑料的压力下，钣金外壳1.2的S型边将夹紧钣金背板L型边，使二者外观整齐且形成紧密连接，参见图34。
所述的钣金外壳1.2与透明背板1.4.1，和内胆1.1与透明背板1.4.1的连接接口：在内胆后部U型处设置加强筋1.1.2，加固U型边；透明背板1.4.1设置在内胆1.1内侧；透明背板1.4.1设置在内胆1.1外侧，透明背板1.4.1与内胆1.1外侧间设置厚度调节垫1.1.1；内胆通过与透明背板的连接形成带透明背板的内胆型式。钣金外壳1.2则为S型边，夹住带透明背板的内胆U型边并固定，向带透明背板的内胆与钣金外壳间填充发泡塑料，在发泡塑料的压力下，钣金外壳1.2S边将夹紧内胆U型边，使二者外观整齐且形成紧密连接，参见图35。
箱门1.5的上下铰链结构可如图31和32所示。
内胆1.1还可设置隔断支撑处1.9，每层支撑处设置插入透光隔断1.10，在种植箱体内形成多个独立的种植空间，如图18和19所示。
种植箱体外壳1.2可采用不锈钢制造，制成的种植箱可直接放到平整露地，包括废旧厂房、大棚等，形成性价比超高的光照植物工厂。
Claims (8)
1.一种构建人工光照种植系统的方法，其特征在于，包括：
首先构建一个种植环境参数可控的人工植物生长环境；
制定各类种植产品的品质标准；
构建网络数据平台，接收种植业关联者提供的与品质标准挂钩的种植产品的种植环境参数、加工、管理和消费数据，并向种植业关联者提供经优化、加工和处理的数据；
种植业关联者，一方面根据网络数据平台提供的数据实现对人工植物生长环境进行精细化操作控制，以种植植物产品；另一方面根据已种植的产品的实际情况，制定种植产品的品质，向网络数据平台提供得到该种植产品的品质所对应的种植环境参数；所述人工植物生长环境中可控的种植环境参数包括温度、光照、水分、养分和气体；
所述光照的控制方式为：人工配置一组红光为主蓝光为辅的主光源，和红光为主的辅助光源，根据
分别调整主光源输出功率P1和辅助光源输出功率P2到得到红蓝光设定比β，实现不同的红蓝光谱比例，来满足种植物对光谱的不同需求；再根据，按光源功率调整步进系数λ，同时调整主光源和辅助光源的输入功率，并通过光照传感器实时检测，改变整体的光照强度至需要设定的主辅光源总光强度θ；其中β-红蓝光设定比，δ-主光源红蓝光固定配比，P1-主光源调整后输出功率，P1R-主光源调整后红光输出功率，P1B-主光源调整后蓝光输出功率，P2-辅助光源调整后输出功率，θ-主辅光源总光强度，λ-光源功率调整步进系数，η-主辅光源光效。
2.根据权利要求1所述的构建人工光照种植系统的方法，其特征在于：所述人工植物生长环境包括采用人工光照的植物种植箱、设施化植物工厂和高层垂直农业设施。
3.根据权利要求1所述的构建人工光照种植系统的方法，其特征在于：所述种植产品的品质标准是以种植物产品的产量、品质和外观制定的品质分数，种植物产品的种植过程中的各种种植环境参数通过网络数据平台与品质分数挂钩，达到全球性的种植数据资源共享。
4.根据权利要求1所述的构建人工光照种植系统的方法，其特征在于，所述光照的周期控制方式为：提供大于10小时的光照时间、提供不同于自然光照的光照/闭光循环周期来提高种植物产量和品质，来提高种植物产量和品质。
5.实现权利要求1至4任一权利要求所述方法的一种人工光照植物种植箱，其特征在于：包括设有一层或多层活动托盘装配（2）的种植箱体（1）；活动托盘装配（2）包括活动托架（2.1），活动托架（2.1）上设有一个或多个用于种植植物的托盘（2.2），活动托架（2.1）下方设有一个或多个出光朝下且方便更换的电光源（2.3）；其中设置在种植箱体（1）顶部的活动托盘装配（2）不包含托盘（2.2），种植箱体（1）底部设有一个或多个托盘（2.2）。
6.根据权利要求5所述的人工光照植物种植箱，其特征在于：所述种植箱体（1）前侧为开放型开口，或前侧设有箱门（1.5）；所述箱门（1.5）为单开门或多开门。
7.根据权利要求5所述的人工光照植物种植箱，其特征在于：所述种植箱体（1）前侧开设有箱门（1.5），后侧为透明的背板（1.4），或者种植箱体（1）前后侧均设有箱门（1.5）；所述箱门（1.5）为单开门或多开门。
8.根据权利要求5所述的人工光照植物种植箱，其特征在于，所述种植箱体（1）上设有：
用于增加湿度的雾化模块（4）；
用于对种植箱体（1）内湿度调整和空气进行通风和过滤的通风过滤模块（3），通风过滤模块（3）包括固定在风扇支架（3.1）上的通风扇（3.2）, 通风扇（3.2）下端设有过滤网（3.3）、风扇支架（3.1）上下两端分别设有扇盖（3.2.1）和过滤网盖（3.3.1）；
加热和冷却系统（5），包括加热模块和冷却模块，加热模块包括环绕种植箱体（1）内壁的硅橡胶螺旋电热线（5.1），通过温度控制接通硅橡胶螺旋电热线（5.1）发热使箱体内加热；冷却模块包括制冷压缩机（5.2），制冷压缩机（5.2）连接有环绕种植箱体（1）内壁的制冷盘管（5.3），通过控制接通制冷压缩机（5.2）使种植箱体（1）内冷却；或者所述冷却模块包括半导体制冷原理的热电制冷片；
用于光照种植的光照种植控制模块（6）,具有开启与关闭光照周期的控制、光照强度测量及控制、光谱调整、空气温度测量及控制、空气湿度测量及控制、土壤湿度测量、CO2浓度测量和控制、换气周期控制、网络数据上载和下载、视频监控与APP控制的功能，还包括对多种特定种植物的相关参数预设定优化运行和用户自定义运行的功能。
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