CN114206100A - 带有垂直分布的光源的植物围栏 - Google Patents

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Abstract

一种用于照明植物的系统，包括限定容纳、环绕并覆盖植物的体积的圆顶/笼。多个光源由圆顶/笼支承，并从底部到顶部并围绕圆顶/笼垂直分布，以均匀地照明植物。该系统适于控制光源以在黑暗中投射光，延长环境光的时间，增加现有光的强度；以及根据在特定环境中生长的给定植物的特定生长要求来修改现有光的光谱。太阳能板可以直接或通过电池连接到灯，用于将系统作为一个独立的单元进行操作。可以提供控制单元来接收设置照明程序的用户输入，以允许系统使用设置的程序来控制灯的操作。

Description

带有垂直分布的光源的植物围栏
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年8月8日提交的美国临时专利申请62,884/468的优先权或权益，其说明书通过引用整体结合在本文中。
背景技术
(a)技术领域
所公开的主题通常涉及园艺或小规模农业设备。更具体地，它涉及一种用于在其中覆盖和/或种植植物的系统。
(b)相关现有技术
成功的室内/室外栽培要求环境具有正确的光照组合，包括光强和颜色或光谱，以及温度和湿度水平。有些作物对温度、湿度、光强的水平和变化(增加/减少)以及光谱的变化比其他作物敏感。这些因素影响产量和作物中营养物质和抗氧化剂的浓度。
作为正常生长需求的一部分，一些作物/植物在其早期生长阶段需要比随后阶段更高的光强，以促进活跃生长。另一些则需要较长的光照时间来更好地生长发育(主要是那些在不能接收足够时间的日照/日光的地区种植的作物/植物)。其他植物需要具有特定波长和/或颜色的光。一些植物需要在冬天进行覆盖，以保护它们的叶子免受恶劣天气条件和寒冷/干燥空气的影响。有些则需要在运输过程中光源不能超过一定时间，否则会导致发黄和其他问题。
市场上的传统照明圆顶用于在室内使用，并在其顶部处包括照明装置。然而，随着植物的生长，上部叶片的大小和数量都在增加，而下部叶片开始缺乏必要的光，并开始变黄，以及减少数量和产量。因此，现有的圆顶不能很好地适应植物生长的变化的需求。
市场上存在对解决上述缺点的替代解决方案的需求。此外，植物可能会在冬季缺少光照，尤其是如果种植的植物是全年光照或多或少恒定的热带环境的典型植物。当这种植物在温带气候中作为室内或室外植物种植时，全年自然光照存在更显著的变化，即夏季光照较多，植物剧烈生长，冬季光照较少，长成的叶子变黄、褪色或掉落。
因此，市场上需要一种满足上述需求的圆顶/笼。
发明内容
本实施例描述了同时解决这些问题的多用途系统。
为了同时解决这些问题，现在描述一种用于照明植物的系统。根据第一实施例，描述了形成环绕并覆盖植物的围栏的圆顶；以及由圆顶支承的多个光源，多个光源从圆顶的底部到圆顶的顶部并围绕圆顶垂直分布，即，分别位于不同的高度(即，垂直分布)和不同的侧面(即，也水平分布)，以从不同侧面和多个高度及其部分处均匀地照明植物。
根据替代实施例，描述了一种用于照明植物的系统，该系统包括：包括臂的笼，臂是刚性的且是自支承的，形成围绕植物并在植物上方延伸的笼；以及由笼的臂支承的多个光源，光源从笼的底部到笼的顶部并围绕笼垂直分布，以在不同的高度(在每个臂上)和侧面(对应于不同的臂)处照明笼的内部，以均匀地照明在笼内生长的植物。
在本文件中，术语圆顶指以下任何之一：小型温室、温室、室内栽培器、栽培器、生长装置或用于在其中生长植物的任何设备。
应该注意，术语“圆顶”是本领域中已知的用于这种盖的术语，并且该术语不限于圆形形状(如通常的几何限定可能暗示的)。如本领域中所使用的以及本文件中所意指的，术语“圆顶”指的是具有基部的围栏，该基部可以是矩形、正方形、三角形、圆形、椭圆形或任何其他正多边形或不规则几何形状。此外，在一些实施例中，术语“圆顶”表示安装在植物盆或其他形式的支承物上的部分，或者在其他实施例中，直接安装在土壤上的部分，以限定和封闭植物生长和接收光的封闭环境或内侧或内部体积。这通常由透明材料制成，以允许环境光进入其中。笼可以限定相同的内侧或内部体积，但不能封闭，因为笼没有封闭表面。在替代实施例中，笼可以适于在其上(在笼的顶部)或其中(在笼的下面)容纳圆顶，以限定用于在其中生长植物的封闭环境。
根据一方面，提供了一种用于照明植物的方法，包括：提供限定环绕并覆盖植物的内部体积的圆顶或笼；提供由圆顶或笼支承的多个光源，光源从圆顶或笼的底部到圆顶或笼的顶部并围绕圆顶或笼垂直分布，以利用从底部到顶部的光环绕植物；以及控制光源执行以下中的一项或更多项：在黑暗中投射光，延长环境光的时间，增加现有环境光的强度；以及根据在特定环境中生长的给定植物的特定生长要求来修改现有环境光的光谱。
在一个实施例中，该方法还包括在圆顶或笼上提供太阳能板；利用太阳能板直接产生或通过可操作地连接到太阳能板以存储从太阳能板接收的电能的电池产生的电能来提供光源；以及将圆顶或笼作为独立于外部能量源的独立单元操作。
该方法可以进一步包括接收设置照明程序的用户输入；以及根据设置的程序控制光源。
根据另一方面，提供了一种用于照明植物的系统，包括：形成环绕并覆盖植物的围栏的圆顶；以及由圆顶支承的多个光源，光源从圆顶的底部到圆顶的顶部并围绕圆顶垂直分布，以照明圆顶的内部，其中，系统适于控制光源执行以下中的一项或更多项：在黑暗中投射光、延长环境光的时间、增加现有环境光的强度；以及根据在特定环境中生长的给定植物的特定生长要求来修改现有环境光的光谱。该系统用于在植物运输、存储和在特定环境中正常生长期间，利用光从下到上环绕植物，同时保护植物免受动物、昆虫和恶劣天气条件的影响。
该系统还可以包括直接或通过电池可操作地连接到光源的太阳能板，用于将系统作为独立于外部能量源的独立单元操作。
可以提供适于接收设置照明程序的用户输入的控制单元，该系统适于使用所设置的程序来控制灯的操作。
在一个实施例中，圆顶包括位于植物上方的顶部圆顶表面和围绕植物延伸的横向圆顶表面，光源的一部分由顶部圆顶表面支承，光源的剩余部分由横向圆顶表面支承。
该系统还可以包括位于圆顶顶部的风扇，该风扇用于向上排出空气。
在一个实施例中，圆顶的顶部表面是安装在风扇上方的盖子。
在另一实施例中，顶部表面是盖子，风扇安装在盖子上。
该系统还可以包括安装在风扇上方的过滤器，用于过滤从系统中排出的颗粒。
在实施例中，顶部圆顶表面和横向圆顶表面包括穿孔，穿孔从圆顶的底部到圆顶的顶部并围绕圆顶垂直分布，其中，光源能够通过从外部插入来进行安装，以照明圆顶的内部。在本实施例中，照明源可以是具有照明部分和电子部分的发光二极管，照明部分朝向围栏的内部体积，而电子部分保持在系统上，在围栏之外。
在实施例中，圆顶由允许环境光穿透圆顶的半透明材料制成。
在另一实施例中，圆顶由不允许环境光进入圆顶的不透明材料制成。
圆顶可以在其内部表面上包括反射层，以反射光源产生的光和使光源产生的光再循环。
在实施例中，该系统还包括延伸部，该延伸部的尺寸设计成可操作地连接到圆顶，用于延伸由圆顶限定的围栏的高度，该延伸部包括从延伸部的底部到延伸部的顶部并围绕延伸部垂直分布的光源，并且该延伸部电连接到圆顶，使得对延伸部的光源的操作跟随对圆顶的光源的操作。
根据另一方面，提供了一种用于照明植物的系统，包括：包括自支承臂的笼，该自支承臂形成环绕植物并在植物上方延伸的笼；以及由笼的臂支承的多个光源，光源从笼的底部到笼的顶部并围绕笼垂直分布，以照明笼的内部；其中，该系统适于控制光源执行以下中的一项或更多项：在黑暗中投射光，延长环境光的时间，增加现有环境光的强度；以及根据在特定环境中生长的给定植物的特定生长要求来修改现有环境光的光谱。该系统用于植物在运输、存储和在特定环境中正常生长期间，利用光从下到上环绕植物。
该系统还可以包括直接或通过电池可操作地连接到光源的太阳能板，用于将系统作为独立于外部能量源的独立单元来操作。
可以提供适于接收设置照明程序的用户输入的控制单元，该系统适于使用设置的程序来控制灯的操作。
在一个实施例中，该系统还可以包括延伸部，该延伸部的尺寸被设计成可操作地连接到笼，用于延伸笼的高度，该延伸部包括从延伸部的底部到延伸部的顶部并围绕延伸部垂直分布的光源，并且该延伸部电连接到笼，使得对延伸部的光源的操作跟随对笼的光源的操作。
在另一实施例中，笼的臂的长度是可以伸缩的方式进行调节的，以延伸笼的高度来适应植物的生长。
附图说明
结合附图，本公开的其他特征和优点将从以下详细描述中变得显而易见，在附图中：
图1是示出根据本发明的实施例的立置在地面上的用于种植植物的圆顶的截面图；
图2是示出根据本发明的实施例的立置在盆上的用于种植植物的圆顶的截面图；
图3是示出根据本发明的另一实施例的立置在盆上的用于种植植物的圆顶的截面图；
图4是示出根据本发明实施例的用于种植植物的笼的侧视图；
图5是示出根据本发明另一实施例的用于种植植物的笼的侧视图；
图6是示出根据本发明示例性实施例的包括光源的带的侧视图，该带包括环和细长部分；
图7是示出根据本发明的实施例的其上安装有包括光源的带的用于种植植物的笼的侧视图；
图8是示出根据本发明实施例的包括具有电连接器的延伸部的用于在其中覆盖和/或种植植物的系统的侧视图；以及
图9A和图9B是示出根据本发明实施例的伸缩部分用于在其中覆盖和/或种植植物的系统的侧视图，在图9A中以收缩位置示出，在图9B中以伸展位置示出。
应当注意，在所有附图中，相同的特征用相同的附图标记标识。
具体实施方式
实施例描述了一种用于照明植物的方法和系统。该系统包括限定容纳、环绕和/或覆盖植物的体积的圆顶/笼。多个光源由圆顶/笼支承，并且从圆顶/笼的底部到圆顶/笼的顶部并围绕圆顶/笼垂直分布，以在低照度期间在空间和时间上较均匀地对内部进行照明。该系统适于控制光源执行以下中的一项或更多项：在黑暗中投射光，延长环境光的时间，增加现有环境光的强度；根据在特定环境中生长的给定植物的特定生长要求，修改现有环境光的光谱。太阳能板可以直接或通过电池可操作地连接到光源，用于将系统作为独立于外部能量源的独立单元来操作。可以提供用于接收设置照明程序的用户输入的控制单元，以允许系统使用设置的程序来控制灯的操作。
现在参照图1和图2，描述了一种圆顶100，该圆顶100直接立置在地面上或是立置在植物盆上，用于安装在植物上方和周围以确保植物生长时的适当照明。为了确保植物在生长时接收到足够的照明，圆顶100包括光源200，光源200不仅位于植物上方(如现有技术中)，而且围绕植物的各侧面，以确保即使上部叶子的大小和数量增长了，下部叶子仍然可以接收到足够的照明。通过将附加的光源200向下提供到就在地面之上的植物的下部叶子的水平，即使植物保持生长，植物也可以保持显著的生长速度，并且下部叶子不缺乏适当的照明。与仅在顶部具有照明的典型圆顶相比，由于存在具有更适合下部叶片的位置的附加光源200，该附加光源200使用圆顶100的各个侧面为分布在植物周围的光源200提供附加连接点，并且还利用连接点将光源200固定在圆顶100的每个不同侧面的不同高度，因此上部叶子可能阻挡来自上方的光的事实不再是问题。因此，光源200围绕植物预期生长的中心垂直轴线存在垂直分布和方位角分布两者。
因此，圆顶应该为光源200提供物理支承(用于在圆顶上固定光源200并保持相对于植物生长的体积的位置)，以确保它们沿着植物的高度从上到下并围绕植物在空间上分布。如下面更详细描述的，圆顶的支承应该由圆顶表面和/或形成圆顶的结构提供。
在实施方式的非限制性示例中，圆顶100可以在其表面上具有开口，并且光源200的形状和尺寸被设计成通过将光源200正好定位在面对开口的圆顶的外部来使光投射穿过圆顶的开口，或者将光源部分地容纳在圆顶上的对应开口内，以从圆顶内投射光，同时使光源的发热部件保持在圆顶外部，以用于释放生长装置周围环境中产生的热量。
根据实施例，圆顶100可以使用透明或半透明材料制成，以允许大部分光到达植物生长的内部体积，并且在这种情况下，圆顶100可以由合适的塑料材料或钢化玻璃或它们的任意组合制成。如果从内部投射光或使用切口/开口并从中投射光，则圆顶100还可以具有颜色。更一般地，圆顶100可以是透明的、半透明的或不透明的，并且可以由合适的塑料材料、玻璃材料、木材、金属或它们的任意组合制成，以提供附加的结构强度。形成圆顶100的内部表面甚至可以包括反射涂层(例如形成在圆顶内部反射光而不是吸收光的内镜)，从而确保光源发出的光被树叶最大限度地吸收，以增加产量，而不是被圆顶材料吸收(这会进一步引起不希望的加热)。
圆顶100可以是完全刚性的，例如由模制成单件的单个塑料物体形成，或者由附接、焊接、钉接或以其他方式附接或固定在一起的刚性面板形成。可替代地，圆顶100可以包括由刚性臂制成的刚性结构，刚性臂形成框架，面板安装在框架上，用于封闭植物预期生长的内部体积。在这种情况下，面板可以是刚性的(因此安装在结构上)或柔性的(例如织物或帆布)。圆顶100是围栏，保护植物免受外部攻击，例如动物(松鼠、鸟类、昆虫等)的攻击。
光源200可以提供为例如具有适合于在圆顶100内部生长的植物的发射光谱的LED、卤素灯或白炽灯。根据实施例，圆顶100包括用于将每个光源200附接到其上的专用紧固构件。根据另一实施例，光源200可以被拧、钉、压、缝或粘接到圆顶100(即，其表面)，或者如果圆顶由刚性臂和柔性表面形成，则拧、钉、压、缝或粘接到圆顶的结构。
如图1所示，围栏或圆顶100包括顶部圆顶表面120和横向圆顶表面110。横向圆顶表面110可以具有曲率，并且例如当从顶部观察时是圆形的。在这种情况下，横向圆顶表面110将是环绕植物的圆柱体。否则，当从顶部(或在横截面中)观察时，横向圆顶表面110可以是多边形的，并且横向圆顶表面110将是环绕植物的棱柱。可替代地，圆顶能够具有钟形形状。圆顶100应该在顶部封闭，因为它包括顶部圆顶表面120。
根据实施例，顶部圆顶表面120是可移除的或可铰接的，或者其一部分是可移除的或可打开的，以充当通风口。可以提供其他开口或切口来形成其他通风口。此外，如下面进一步说明的，顶部圆顶表面120可移除提供了将风扇410安装到开口上的可能性，开口在移除风扇时保留下来。
根据实施例，圆顶100没有底部表面，因此圆顶100向底部敞开。然而，横向圆顶表面120在底部以边缘130结束，边缘130具有例如圆形或多边形形状，并且当圆顶100立置在植物周围和上方的地面上时，边缘130接触地面。边缘130可以包括立置在地面上的腿或桩。
现在参照图2，示出了圆顶100也可以立置在盆300或用于植物的其他类型的容器上，例如包括生长介质的托盘。因此，圆顶100可用于任何合适尺寸的盆，并且其封闭了位于盆上方的体积，从盆中生长的植物预期在该体积中延伸。为了有助于适应各种盆直径和尺寸，横向圆顶表面110可以在其底部以裙部112结束。裙部112包括横向延伸的构件，例如始终横向延伸的构件(但是除了向外延伸之外或者代替向外延伸，还可以向内延伸)。使裙部112至少在水平面内延伸有助于使圆顶100适应不同的盆直径，并且当圆顶立置在盆上时与盆的上边缘接触。在其他方式中，可以提供立置在盆300上的桩。圆顶100可以适于使用合适的锁定机构可释放地固定到盆300上。例如，圆顶可以可释放地拧紧在盆300上，反之亦然，或者可以使用夹子或卡扣连接器等夹持在其上，夹子或卡扣连接器等可以设置在圆顶100的底端(即，在裙部112下方或设置在底部的桩上)。在实施例中，该系统可以包括圆顶/笼和与圆顶/笼连接的容器，该容器包括土壤和植物。该应用通常用于室内种植植物、运输等。
现在参照图3，示出了仅在图3中示出的各种特征，但是这些特征彼此独立。
根据实施例，在圆顶100上提供风扇410。通过使风扇410优先排出到达圆顶100顶部的较热空气并且以其他方式在风扇处进行加速，风扇410可以用于保持圆顶100中的稳定或足够的温度，以使植物最佳生长。
如果使用风扇410，则顶部表面120应该至少包括穿孔或任何其他类型的开口，以允许空气通过风扇410被吸入。如图3所示，顶部表面可以设置在风扇410的下方，这意味着风扇410通过装配在顶部表面120上来安装，其可以(使用夹子、卡扣连接器等)固定在顶部表面120上。优选地，顶部表面120应该是可移除的(例如，可移除的盖子)，使得风扇410能够定位在那里而不是顶部表面120。如下所述，风扇元件的顶部表面也应该被穿孔或敞开以允许暖空气向上排出，和/或包括过滤器。
事实上，如果使用风扇410，一些颗粒(例如来自土壤的灰尘或植物自身产生的颗粒)可以被风扇410推送到周围环境中。为了避免这种情况，可以将过滤器420安装在例如风扇410的输出端处(如图3所示)，或者安装在风扇410与顶部圆顶表面120之间，如果是这样的话，则它仍然作为穿孔盖子存在于风扇410上。因此，过滤器420可以捕获灰尘或其他颗粒。
根据实施例，盆300可以是自动浇水盆，这是有用的，因为植物及其周围被圆顶覆盖，因此如果不暂时移除圆顶100，就很难浇水。垫盘310被示出为可以包含过量水并促成盆300的自动浇水特征的装置的示例。
根据实施例，光源200可以安装在形成圆顶100的表面内部。
根据另一实施例，仍然参照图3，圆顶100包括位于专用位置处的孔101(或开口或穿孔)，使得光源200可以装配在专用孔101内。在这种情况下，如图3所示，光源的照明端位于孔101内，光源的照明端甚至可以伸入圆顶100内部，而光源的支承电子器件则位于圆顶100外部。换句话说，在该实施例中，照明源200是具有照明部分和电子部分的发光二极管，照明部分指向围栏的内部体积，而电子部分保留在系统上，在围栏之外。这是有利的，因为形成圆顶100的表面(110，120)对透明度没有要求。此外，如果光源是LED，位于圆顶100内部的照明部分不会产生大量热量，也不会影响圆顶内部的温度，而产生大量热量的支承电子器件位于圆顶100外部，从而不会影响圆顶内部的温度。该实施例减轻了圆顶100内部的热量产生。有利地，专用孔101可以例如以规则的间隔围绕横向表面110定位，在这种情况下，光源200可以设置在带230上，带230可以通过在圆顶的轮廓上对其进行拉伸来安装，从而在单级光源200上同时安装多个光源200，所有都围绕圆顶100。
在较不优选的实施例中，光源200可以安装在形成圆顶100的表面的外部，在这种情况下，形成圆顶的表面(110，120)应该是透明的，或者整体透明，或者至少其上安装光源200的部分是透明的，使得从那里发射的光到达圆顶100的内部以照明植物。
现在参照图4-5，描述了另一实施例，其中圆顶100被笼400代替。笼400与圆顶的不同之处在于，它不是封闭的表面，即，它不具有构成围栏的表面，从而仅提供安装光源的骨架。在不利用封闭表面环绕骨架的情况下，骨架仍然限定了植物生长的内部体积。笼400与圆顶100的不同之处在于，它不是封闭的体积，但是当来自笼400外部环境的自然照明不足以用于植物时，例如在冬季或者当植物处于阴凉处时，它仍然可以为附加的照明提供支承。
笼400包括构成笼的横向构件410和顶部构件420，它们之间没有表面。构件(410，420)可以被视为臂或杆，并且优选是刚性的以进行自支承。笼400可以是矩形棱柱或圆柱体(两者都可以从图4的侧视图中推断出)，或者通过弯曲横向构件410使得它们在顶部结合而具有钟形形状(图5，从而与顶部构件420没有区别，因为单个构件具有使得其一部分相当水平而另一部分相当垂直的曲率)。光源安装到构件410、420上，并提供类似于图1至图3的实施例的功能。紧固件可以设置在构件410、420上以安装光源200。
根据实施例，横向构件410的底部可以以基部部分412结束，基部部分412具有水平部件(即，它以类似于裙部112的方式至少部分地水平延伸)，使得笼400在基部部分412的水平延伸部所允许的范围内能够立置在未知直径的盆上，水平延伸部在被安装到盆300上时，将躺靠到盆300的上边缘上。
如果需要闭合笼400以形成围栏，可以将盖(例如，由织物、塑料织物、面板等制成)安装到笼上或其构件410、420的下面。应该提供紧固构件以确保盖抓持在笼400上。这可以防止过度暴露在阳光下或防止昆虫落到植物上。如果在笼400上有盖，则可以例如通过在顶部开口来提供通风口。
根据实施例，并且如图6至图7所示，光源200可以设置在带230上，带230可以具有环形形状并且包括例如细长部分。然后，可以将带230及其光源200安装到笼400上。更准确地说，环形形状可以通过固定在笼400(或圆顶100)上的不同锚定位置来安装，使得环形形成一个台，并且细长部分沿着横向构件410(或沿着支承圆顶的横向表面110的结构)向下延伸。图6示出了具有细长部分的环形带，图7示出了已经在其上安装了两个带的笼，或者包括两个具有合适直径以配合笼400的环的带230(即，基本相同的直径)。
每个臂包括垂直延伸的垂直部分，并且可以在其上部弯曲以至少部分水平延伸(水平部分)。可以限定臂在垂直与水平之间弯曲的中间部分。带230包括与笼的臂匹配的细长构件，并且可以可释放地附接或固定到其上(例如，使用VelcroTM钩环型附接、或卡扣连接器、或拉链、或纽扣)。根据实施例，带的每个细长构件与笼的对应的一个臂的垂直部分匹配。带230还包括环，细长构件从该环延伸，该环围绕所有臂沿圆周安装在笼周围。例如，环可以放置在垂直部分与水平部分之间的每个臂的中间部分上，细长构件向下延伸，每个都在对应臂的垂直部分上。
根据另一实施例，带230可以是光源200，例如通过利用光漫射材料制造带并从内部投射光。
带230可以具有与圆顶100或笼400的形状一致的任何其他形状，其可以是适于环绕植物的任何形状，包括但不限于圆柱、棱柱、圆锥、棱锥或可以合理地环绕植物的任何其他规则或不规则三维形状。例如，笼400可以提供为矩形框或圆柱体(图4是适用于两种形状的侧视图)，并且带230可以提供为杆或匹配在这种结构上线性带的任意组合。
根据实施例，光源200可以在各种方面进行调制。例如，光源200的发射光谱可以随时间调制。这可以有利于使发射的波长适应随着植物的生长时间而变化的植物的需求。因此，可以针对每个生长时期对发射光谱进行优化，并且如果有利的话，甚至可以将其调制为向植物的不同部分发射不同的波长。
类似地，每个光源的强度可以根据植物的生长阶段、根据被照明的植物部分以及根据来自环境的基础照明(即，考虑日光以适应光源200产生的照明)进行调节。事实上，如果圆顶100是透明的或半透明的，或者如果笼400在没有任何盖的情况下使用，则日光是能够到达植物的。在其他方式中，植物也可以受益于使用日光采集器，日光采集器可以使用光收集器来收集日光并照明植物，从而降低人工照明方面的要求。
如果圆顶100的顶部圆顶表面120是可移除的，或者如果笼400在没有任何盖的情况下使用，则植物的顶部表面可以使用外部照明设备进行照明，该外部照明设备强度更高。例如，外部照明设备可以是CMH(陶瓷金属卤化物)、HPS(高压钠)、MH(金属卤化物)或用于顶部的其他类型的强照明，而支架上的光源200起到辅助照明的作用，尤其是对于下部叶子。
如果不需要长时间连续照明，则可以添加定时器来控制来自光源200的照明。在这种情况下，可能期望对照明周期的开始和结束进行调制，以提供软启动和软结束(即，开/关或关/开的转换不是瞬时的，以使转换平滑)。
根据实施例，如果使用风扇410，圆顶100可以包括收集数据的传感器，例如温度计和湿度计，操作风扇410的决定可以基于这些数据。
可以为用户提供面板控制板来打开/关闭或设置光源200、风扇410和其他可控设备。还可以添加WiFi或
Figure BDA0003496828700000121
通信设备，用于导出数据或远程地向圆顶的控制板发送指令。
操作光源200所需的圆顶100的电源，并且如果相关的话，操作风扇410和其他电子设备(例如接收数据和控制任何设备的控制板或者微控制器或控制器，例如鉴于时间或诸如检测自然照明之类的其他指示器，经由电源插座或电池供给光源200的电力的设备)可以来自插入插座的电连接器，和/或来自其他源，例如电池、太阳能板等。如果电源与耗电设备之间存在类型不匹配(就交流或直流而言)，则可能需要转换器，还可能需要变压器来调节电压。
根据实施例，圆顶100是用于运输的圆顶，即，植物可以安装在其中用于运输。在这种情况下，可以预期在诸如卡车之类的封闭环境中存储，因此具有直接向圆顶100提供照明的优点。
因此，将电源提供为电池是有利的，因为无论圆顶的位置如何，都能够提供电力，即圆顶100在无需布线的情况下可以独立方式操作，其中，电池包括在圆顶中并固定在其上或其中。当使用适当的电路将圆顶100连接到电源插座(或使用太阳能板)以给电池充电时，电池可以是可充电的。电池也可以是可更换的。
根据实施例，在替换电池时或除电池之外，可以提供带有电连接器的布线，以将圆顶100插入电源插座。
由圆顶100或笼400提供的附加照明有助于在沿着植物高度的空间上并从未提供自然照明的各种角度更均匀地分布照明。此外，相比于自然照明，使照明随时间推移更恒定或更显著/强烈以补偿天气变化是有用的。它可以用来在冬季为植物提供与夏季相似的光照水平，从而避免叶子在冬季变黄或褪色，并通过添加新的波长和颜色来修改现有的光谱。
根据实施例，可以提供光传感器来检测照明的当前水平。然后，能够根据检测到的照明水平来控制馈送到光源200的功率，以补偿检测到的照明水平，即，如果照明水平低于输入到光源200中的功率，则可以增加由控制器控制的功率，以将总照明(自然+人工)保持在可接受的总水平。控制器中可以包括时钟和/或日历，以比较检测到的照明水平(由光传感器检测到的)是否低于该日期和时间的预期照明，并相应地执行照明补偿。
为了使照明随着时间的推移更加恒定以补偿天气变化，可以提供太阳能板，并且有利地将其定位在日光强烈的位置处。太阳能板用于收集自然光(即日光)并将其转换成电能，然后存储在上述电池中。然后，可以调节电池，以便以更可控的方式随时间推移来为光源200供电，这使得照明随时间推移更恒定，并且避免了低照明的重要时段。因此，灯可以使用存储在电池中的能量(或从外部电源接收的能量)来延长植物上的照明时段，增强植物上的光，通过添加环境光中不可用的颜色或波长来修改光谱，以及当环境光不可用时提供光。可以使用定时器或控制单元(例如面板控制板)来完成对光操作的控制，该控制单元适于接收来自用户的关于要遵循的程序或照明时间表的输入。
现在参照图8，圆顶100或笼400可以设置有适于可操作地连接到圆顶/笼的延伸部500。在实施例中，延伸部可以适于匹配原始圆顶100或笼400的直径(或一般尺寸)，使得延伸部可以安装在下面以使圆顶100或笼400随着植物随时间生长而变高。根据实施例，延伸部500包括容纳光源的相同类型的结构或框架，或者包括光源本身，在这种情况下，延伸部包括连接到圆顶100或笼400上的互补电连接的电连接。在实施例中，当将笼连接到延伸部时，自动地向延伸部提供电流。例如，可以提供匹配的电连接器510，其将延伸部电连接到圆顶，使得延伸部500也可以将光照射在植物的下部，如图8所示，其中，电连接器510向延伸部500的光源200提供电力。
在另一实施例中，圆顶100或笼400的腿是可伸缩的，使得圆顶100或笼400可以适应高度随时间推移长高的植物。如图9A和图9B所示，可以提供不同的尺寸的圆顶100或笼400，以适应不同类型的不同尺寸的植物。图9A示出了在臂410上具有伸缩部分415的笼400。在图9A中，伸缩部分处于收缩位置，即，伸缩部分被缩短了，而在图9B中，臂410处于伸展位置，即，伸缩部分分别延伸以适应植物生长或简单地适应另一种较高的植物。由于伸缩部分415在伸展位置与收缩位置之间延伸，因此光源200在伸展位置比在收缩位置彼此间距更远。
虽然上面已经描述了优选实施例，并且在附图中示出了优选实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本公开的情况下进行修改。这种修改被认为是包含在本公开范围内的可能变型。

Claims (22)

1.一种用于照明植物的方法，包括：
-提供限定环绕并覆盖植物的内部体积的圆顶或笼；
-提供由所述圆顶或笼支承的多个光源，所述光源从圆顶或笼的底部到圆顶或笼的顶部并围绕所述圆顶或笼垂直分布，以利用光从底部到顶部环绕所述植物；以及
-控制所述光源执行以下中的一项或更多项：在黑暗中投射光，延长环境光的时间，增加现有环境光的强度；以及根据在特定环境中生长的给定植物的特定生长要求来修改现有环境光的光谱。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
-在所述圆顶或笼上提供太阳能板；
-直接或通过电池向光源提供由所述太阳能板产生的电能，所述电池可操作地连接到所述太阳能板以存储从所述太阳能板接收的电能；以及
-将所述圆顶或笼作为独立于外部能量源的独立单元操作。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
-接收设置照明程序的用户输入；以及
-根据设置的程序控制所述光源。
4.一种用于照明植物的系统，包括：
-圆顶，其形成环绕并覆盖植物的围栏；以及
-多个光源，其由所述圆顶支承，所述光源从圆顶的底部到圆顶的顶部并围绕所述圆顶垂直分布，以照明所述圆顶的内部；
其中，所述系统适于控制所述光源执行以下中的一项或更多项：在黑暗中投射光，延长环境光的时间，增加现有环境光的强度；以及根据在特定环境中生长的给定植物的特定生长要求来修改现有环境光的光谱；
所述系统用于在运输、存储和在特定环境中的正常生长期间，利用光从下到上环绕所述植物，同时保护植物免受动物、昆虫和恶劣天气条件的影响。
5.根据权利要求4所述的系统，还包括直接或通过电池可操作地连接到所述光源的太阳能板，用于将所述系统作为独立于外部能量源的独立单元进行操作。
6.根据权利要求4所述的系统，还包括适于接收设置照明程序的用户输入的控制单元，所述系统适于使用设置的程序来控制灯的操作。
7.根据权利要求4所述的系统，其中，所述圆顶包括位于所述植物上方的顶部圆顶表面和围绕所述植物延伸的横向圆顶表面，所述光源的一部分由所述顶部圆顶表面支承，而所述光源的剩余部分由所述横向圆顶表面支承。
8.根据权利要求7所述的系统，还包括位于所述圆顶的顶部处的风扇，所述风扇用于向上排出空气。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述顶部表面是安装在所述风扇上方的盖子。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述顶部表面是盖子，并且所述风扇安装在所述盖子上。
11.根据权利要求9或10所述的系统，还包括安装在所述风扇上方的过滤器，所述过滤器用于过滤从所述系统排出的颗粒。
12.根据权利要求4所述的系统，其中，所述顶部圆顶表面和所述横向圆顶表面包括穿孔，所述穿孔从圆顶的底部到圆顶的顶部并围绕所述圆顶垂直分布，其中，所述光源能够通过从外部插入来进行安装，以对所述圆顶的内部进行照明。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述照明源是具有照明部分和电子部分的发光二极管，所述照明部分指向所述围栏的内部体积，所述电子部分保留在所述系统上，位于所述围栏之外。
14.根据权利要求4所述的系统，其中，所述圆顶由允许环境光穿透所述圆顶的半透明材料制成。
15.根据权利要求4所述的系统，其中，所述圆顶由不允许环境光进入所述圆顶的不透明材料制成。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述圆顶在其内部表面上包括反射层，以反射由所述光源产生的光以及使由所述光源产生的光再循环。
17.根据权利要求4所述的系统，还包括延伸部，所述延伸部的尺寸设计成可操作地连接到所述圆顶，用于延伸由所述圆顶限定的所述围栏的高度，所述延伸部包括从所述延伸部的底部到所述延伸部的顶部并围绕所述延伸部垂直分布的光源，并且所述延伸部电连接到所述圆顶，使得对所述延伸部的光源的操作跟随对所述圆顶的光源的操作。
18.一种用于照明植物的系统，包括：
-笼，其包括自支承臂，所述自支承臂形成环绕植物并在植物上延伸的所述笼；以及
-多个光源，其由所述笼的臂支承，所述光源从笼的底部到笼的顶部并围绕所述笼垂直分布，以照明所述笼的内部；
其中，所述系统适于控制所述光源执行以下中的一项或更多项：在黑暗中投射光，延长环境光的时间，增加现有环境光的强度；以及根据在特定环境中生长的给定植物的特定生长要求来修改现有环境光的光谱；
所述系统用于在运输、存储和在特定环境中的正常生长期间，利用光从下到上环绕所述植物。
19.根据权利要求18所述的系统，还包括直接或通过电池可操作地连接到所述光源的太阳能板，用于将所述系统作为独立于外部能量源的独立单元进行操作。
20.根据权利要求17所述的系统，还包括适于接收设置照明程序的用户输入的控制单元，所述系统适于使用设置的程序来控制灯的操作。
21.根据权利要求18所述的系统，还包括延伸部，所述延伸部的尺寸设计成可操作地连接到所述笼，用于延伸所述笼的高度，所述延伸部包括从所述延伸部的底部到所述延伸部的顶部并围绕所述延伸部垂直分布的光源，并且所述延伸部电连接到所述笼，使得对所述延伸部的光源的操作跟随对所述笼的光源的操作。
22.根据权利要求18所述的系统，其中，所述笼的臂的长度可以以伸缩方式进行调节，以延伸所述笼的高度，以适应植物的生长。
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