CN109154465A - 用于农产品的环境控制和运输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于农产品的环境控制和运输系统，并且其包括装运容器（12），所述装运容器（12）包括用于将农产品容纳在其中的至少一个区域（18），其中所述装运容器（12）是自供电的电气单元。其还包括蒸发器（20），所述蒸发器（20）操作性地联接到所述装运容器（12），所述蒸发器（20）控制所述至少一个区域（18）的至少一种环境状况。
Description
背景技术
本文的实施方案总体涉及农产品，并且更具体地涉及用于农产品的环境控制和运输系统以及种植和运输此类产品的方法。
农产品种植在各种类型的环境中，其中不同的产品在彼此不同的状况下茂盛生长。例如，温度、湿度、土壤状况和照明都是可显著影响种植农产品的质量的因素。因此，期望以最适用于特定产品的方式来控制种植状况。
在收获后，由于产品的易腐坏性，储存状况同样值得关注。因此，沿着处理链发生的“转手”的数量可能对产品产生不利影响，因为旨在用于消费者的产品通常在包括种植者、运输者、分销商、杂货店、餐馆和最终用户的多方之间转移。此类转手增加了产品在由最终用户消费时不是最新鲜的可能性。公众已经普遍意识到这一点，并且“从农场到餐桌”的产品的保护现在对许多消费者来说是高需求。
发明内容
根据一个实施方案，提供了一种用于农产品的环境控制和运输系统，并且其包括装运容器，所述装运容器包括用于将农产品容纳在其中的至少一个区域，其中所述装运容器是自供电的电气单元。其还包括蒸发器，所述蒸发器操作性地联接到所述装运容器，所述蒸发器控制所述至少一个区域的至少一种环境状况。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括水培系统，所述水培系统设置在所述装运容器中以用于所述农产品的种植，所述水培系统包括用于支撑所述农产品的至少一个水培支撑件，其中由所述农产品产生的呼吸负荷通过所述蒸发器冷凝以形成冷凝物，所述冷凝物继而补充所述水培系统。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括：所述装运容器的所述至少一个区域包括多个区域，其中所述区域中的每个区域的所述至少一种环境状况能够用所述蒸发器独立控制。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括：所述至少一种环境状况包括温度、湿度、照明质量、二氧化碳和乙烯中的至少一种。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括控制装置，所述控制装置与所述蒸发器无线通信，所述控制装置提供对所述装运容器内的所述至少一种环境状况的用户控制。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括：所述控制装置与设置在所述装运容器中的至少一个状况检测器无线通信，以监控所述装运容器内的所述至少一个区域的所述环境状况。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括：所述装运容器包括至少一个数据收集装置，所述数据收集装置与云数据存储系统无线通信，以用于跟踪所述装运容器的环境状况以及所述农产品的生长。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括设置在所述装运容器内的照明系统。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括：所述照明系统包括多个LED。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括：所述照明系统由所述装运容器供电。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案包括：所述照明系统包括多个光谱分析仪，所述光谱分析仪手动或无线连接到系统控制器并且被配置成调节所述多个LED以便优化农业种植。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案包括：所述装运容器包括用于运输所述农产品的多个轮子。
根据另一个实施方案，提供了一种农产品种植和运输的方法，并且所述方法包括利用设置在装运容器中的水培系统来在所述装运容器内种植农产品。所述方法还包括利用安装到所述装运容器的蒸发器来控制至少一种环境状况。所述方法还包括将所述农产品运输到所述装运容器内的目的地。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括独立地控制所述装运容器的多个区域的所述至少一种环境状况，以为所述农产品选择性地提供不同的种植状况。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括使来自所述农产品的呼吸负荷冷凝以形成冷凝物，所述冷凝物继而补充所述水培系统。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括利用无线连接到所述蒸发器的装置来控制所述蒸发器。
除上述特征中的一个或多个外或者作为替代方案，另外的实施方案可包括利用设置在所述装运容器内的数据收集装置来收集数据。其还包括将收集的所述数据传输到云存储装置。
附图说明
在本说明书的结论处的权利要求书中具体指出并明确要求保护被认为是本公开的主题。通过以下结合附图而进行的详细描述，可清楚了解本公开的上述和其他特征及优点，在附图中：
图1是用于农产品的环境控制和运输系统的透视图；并且
图2是图1的系统的装运容器区域的放大视图。
具体实施方式
参考图1，示意性地示出了用于农产品的环境控制和运输系统并且通常用数字10来表示。系统10(本文也称为“运输制冷单元系统”或“TRU系统”)被用来促进农产品在任何位置的种植，并且根据需要将产品运输到目的地，而在处理链过程中无需转移种植的产品(可称为“转手”)。本文提及的农产品可为任何农产品，其中一个示例性实施方案是最终用户消费的产品。
系统10包括装运容器12，所述装运容器限定至少一个部分封闭的种植区14。装运容器12具有自供电的电气单元，所述电气单元有助于对其自身和设置在其中的所有子系统进行电气管理。装运容器12可为固定的，或者可为具有多个轮子16的可移动容器，以允许装运容器12由车辆拖曳。如将从本公开理解的，如果需要，装运容器12的可拖曳性质允许将本文描述的系统10移动到任何位置，以便进行农产品的种植以及随后的运输。这有利地允许所述系统根据需要尽可能地靠近最终目的地(例如，杂货店、餐馆、农贸市场等)定位，以便进行农产品的种植并且减少处理链所涉及的参与者的数量(即，转移)。此外，在温暖气候中茂盛的产品可在装运容器12内的寒冷气候中生长，反之亦然。
种植区14可分成一个区域或多个区域18。在所示的实施方案中，示出了三个区域，但是应当理解，可在装运容器12内限定更多或更少的区域。多个区域18可以由特定应用指示的方式以任何可设想的布置来进行设置。例如，一个区域可比另一个区域更小或形状不同。
无论区域的精确数量或形状如何，系统10被配置成独立地调整每个区域的至少一种环境状况。对每个区域的独立控制允许种植受益于不同的环境状况的不同的农产品。至少一种环境状况是指例如温度、湿度、照明、照明质量、二氧化碳和乙烯水平的控制和调节。一种产品的精确期望的状况组合可与另一种产品不同，并且独立控制允许满足个体要求。
系统10包括远程蒸发器20，所述远程蒸发器操作性地联接到装运容器12。在所示的实施方案中，蒸发器20设置在装运容器12的外表面上，但是应当理解，蒸发器20可设置在内部位置处。蒸发器20控制每个特定区域内的至少一种环境状况。蒸发器20可为控制容器12内的温度的运输制冷单元(TRU)的一部分。TRU可包括压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器20，这对于此类系统是典型的。
参考图2，继续参考图1，在一些实施方案中，提供了水培系统22以避免在农产品种植期间需要土壤。在所示的实施方案中，每个区域18包括支撑农产品26的水培支架24。根据需要，将水28提供给水培支架24。为了提高水培系统22的效率，所提供的水28可通过由蒸发器20形成的冷凝物30来补充，其中使用从农产品26排放的呼吸负荷32。
照明系统40设置在装运容器12中，以根据需要为农产品26提供照明。正如上述环境状况，在每个单独区域中种植的农产品可受益于不同的照明水平、照明光谱，并且独立控制通过向每个区域18提供不同照明质量的能力而进一步增强。照明系统40可包括任何合适的光源，例如包括多个LED，以实现特定农产品的最佳照明光谱。基于装运容器12的自我管理的电性质，照明系统40由装运容器12供电，并且不需要辅助电源。此外，光谱分析仪70手动或无线连接到TRU系统(10)控制器，并且将调节LED以便优化农业种植。
再次参考图1，在一些实施方案中，蒸发器20可手动交接，使得控件和接口直接位于蒸发器20和/或装运容器12上。可替代地，或者与现场控制相结合，与系统10(包括蒸发器20)无线通信的控制装置50可用于向用户提供对装运容器区域内的至少一种环境状况的控制。具体地，与系统10相关联的控制器与蒸发器20操作性地通信以控制区域18的操作。控制器被配置成接收、处理和传输数据，以便以在区域18内产生期望的环境状况的方式来实现蒸发器20的操作。如图所示，控制装置50可为与控制器无线通信的任何合适装置。
在一些实施方案中，除了向控制装置50提供远程控制之外，控制装置50还能够实现远程监控能力。例如，控制装置可与设置在装运容器中的至少一个状况检测器无线通信，以监控区域18的环境状况。状况检测器可为被配置成监控一种或多种环境状况的任何仪器，所述环境状况例如温度、湿度、二氧化碳、乙烯和照明。此外，光谱分析仪(70)手动或无线连接到TRU系统10控制器，并且将调节LED以便优化农业种植
如图1所示，系统10的实施方案包括与云数据存储系统60无线通信的一个或多个数据收集装置，以用于跟踪装运容器的环境状况和/或农产品的生长进程。对于包括上述控制装置50的实施方案，云数据存储系统60可由控制装置50访问并且与所述控制装置交互。
上述无线通信是指任何合适的无线通信，包括蜂窝、Wi-Fi和/或蓝牙通信。
虽然仅结合有限数量的实施方案对本公开进行了详细描述，但应易于理解，本公开不限于此类公开的实施方案。相反，本公开可进行修改以并入上文未描述但与本发明精神和范围相称的任何数量的变化、改变、替代或等效布置。此外，虽然已描述了本发明的各种实施方案，但是应理解，本发明的方面可仅包括所描述的实施方案中的一些。因此，本公开不应被视为受到前述描述限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。
Claims (17)
1.一种用于农产品的环境控制和运输系统，其包括：
装运容器，所述装运容器包括用于将农产品容纳在其中的至少一个区域，其中所述装运容器是自供电的电气单元；和
蒸发器，所述蒸发器操作性地联接到所述装运容器，所述蒸发器控制所述至少一个区域的至少一种环境状况。
2.根据权利要求1所述的环境控制和运输系统，其还包括水培系统，所述水培系统设置在所述装运容器中以用于所述农产品的种植，所述水培系统包括用于支撑所述农产品的至少一个水培支撑件，其中由所述农产品产生的呼吸负荷通过所述蒸发器冷凝以形成冷凝物，所述冷凝物补充所述水培系统。
3.根据权利要求1或2所述的环境控制和运输系统，其中所述装运容器的所述至少一个区域包括多个区域，其中所述区域中的每个区域的所述至少一种环境状况能够用所述蒸发器独立控制。
4.根据前述权利要求中任一项所述的环境控制和运输系统，其中所述至少一种环境状况包括温度、照明质量、湿度、二氧化碳和乙烯中的至少一种。
5.根据前述权利要求中任一项所述的环境控制和运输系统，其还包括与所述蒸发器无线通信的控制装置，所述控制装置提供对所述装运容器内的所述至少一种环境状况的用户控制。
6.根据权利要求5所述的环境控制和运输系统，其中所述控制装置与设置在所述装运容器中的至少一个状况检测器无线通信，以监控所述装运容器内的所述至少一个区域的所述环境状况。
7.根据前述权利要求中任一项所述的环境控制和运输系统，其中所述装运容器包括至少一个数据收集装置，所述数据收集装置与云数据存储系统无线通信，以用于跟踪所述装运容器的环境状况以及所述农产品的生长。
8.根据前述权利要求中任一项所述的环境控制和运输系统，其还包括设置在所述装运容器内的照明系统。
9.根据权利要求8所述的环境控制和运输系统，其中所述照明系统包括多个LED。
10.根据权利要求8或9所述的环境控制和运输系统，其中所述照明系统由所述装运容器供电。
11.根据权利要求9或10所述的环境控制和运输系统，所述照明系统包括多个光谱分析仪，所述光谱分析仪手动或无线连接到系统控制器并且被配置成调节所述多个LED以便优化农业种植。
12.根据前述权利要求中任一项所述的环境控制和运输系统，其中所述装运容器包括用于运输所述农产品的多个轮子。
13.一种农产品种植和运输的方法，其包括：
利用设置在装运容器中的水培系统在所述装运容器内种植农产品；
利用安装到所述装运容器的蒸发器来控制至少一种环境状况；以及
将所述农产品运输到所述装运容器内的目的地。
14.根据权利要求13所述的方法，其还包括独立地控制所述装运容器的多个区域的所述至少一种环境状况，以为所述农产品选择性地提供不同的种植状况。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其还包括使来自所述农产品的呼吸负荷冷凝以形成冷凝物，所述冷凝物补充所述水培系统。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其还包括利用无线连接到所述蒸发器的装置来控制所述蒸发器。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，其还包括：
利用设置在所述装运容器内的数据收集装置来收集数据；以及
将收集的所述数据传输到云存储装置。
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