JP2021013371A - システムエア環境調節装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明におけるシステムとは、後述する主制御器及びサブ制御器を介して栽培作物の生育を制御し、ひいては、温度、湿度、二酸化炭素、酸素などの各種のエアを調節することを意味する。なお、以下において、栽培作物の生育環境に対する一例を挙げて説明するが、同じ原理を踏まえて、畜産物に対しても適用可能である。畜産物は、例えば、牛や豚などの飼育動物になり得る。
ビニールハウスA1にはサブ制御器a1が設けられて運用されて、栽培された栽培作物の生育環境を調節する。このとき、サブ制御器a1は、栽培作物の種類別にカテゴリ化し、カテゴリ別に栽培作物の生育データ情報を管理・保存する。例えば、ビニールハウスA1に栽培作物としてホウレン草と白菜の2種類があれば、ホウレン草の生育データ情報と白菜の生育データ情報をそれぞれ区別して管理する。このとき、生育データ情報は、栽培作物の生育の全般に亘って設定された温度、湿度、二酸化炭素設定値など生育の全般に亘って必要とされるデータである。これにより、サブ制御器a1は、栽培作物の生育必要とされる全ての生育環境データを累積・管理し、これをデータ化して自分が属する主制御器Aに伝送する。
また、サブ制御器a1は、栽培地の毎日の気象情報を気象庁サーバーまたは気候感知センサーから受信してデータ化する。したがって、サブ制御器a1は、栽培地の気候条件を毎日時間順に管理・保存し、自分の栽培地の気候条件情報を自分が属する主制御器Aに伝送する。これにより、サブ制御器a1は、栽培地の気候条件情報とグルーピングされた栽培作物の生育データ情報を一緒に生育パッケージ情報に変換して自分が属する主制御器Aに伝送する。
後述するように、主制御器Aは、このような生育パッケージ情報をそれぞれのサブ制御器から受信して同一の生育環境下で最も優良な栽培作物の生育環境情報を導き出し、優良な生育パッケージ情報を同一の生育環境条件(例えば、気候や栽培地域が類似しており、栽培作物の種類が同じである場合)に属する他のサブ制御器に伝送して共有することにより、全体的に栽培作物の収穫量の増大や品質の向上を図ることができるというメリットがある。上述した各種のデータは、サーバーに伝送されて管理・運用されてもよい。
生育環境調節部は、最適生育環境情報を受信し、且つ、後述するように、主制御器Aから地域別または自分が属する地域の収穫量予測算出情報を受信する。生育環境調節部は、上述した最適生育環境情報及び収穫量予測算出情報に基づいて自分の栽培地の生育環境を調節することにより、出荷時期を調節することができ、栽培作物の生産量及び品質を調節することができるというメリットがある。これにより、地域別に同一の栽培作物の収穫量が多い場合には、栽培作物の成長を遅らせて出荷時期を調節することができ、優良な生育環境情報を互いに共有することにより、栽培作物の品質を高め、生産量を増大させることができるというメリットがある。
例えば、補助電源供給部がバッテリー電源を使用する場合に、全体のバッテリーの使用時間を解析された生育環境設定条件に応じて算出し、算出されたバッテリーの使用時間と現在の生育環境設定条件とを比較してバッテリーの消耗が甚大である場合には、栽培作物の成長環境に最小限の問題がない条件に生育環境設定条件値を下げるような変更を行うことにより、バッテリーの使用時間を延ばすことが好ましい。
空気混合部120、130、140は、栽培地の画成された室内栽培空間にそれぞれ配置され、外部から流入した外部空気と室内の内部空気を混合した混合空気をそれぞれの室内栽培空間に排出する。空気混合部120、130、140は、図3に示すように、各栽培区域にそれぞれ配置され、以下では、第1の空気混合部120について説明するが、第2及び第3の空気混合部130、140もまた同じ原理であり、第1の空気混合部120の説明に代えるものとする。但し、第1の空気混合部120は、自分の栽培区域に合致する混合空気を生成し、第2及び第3の空気混合部130、140もまた同様に、自分の栽培区域に合致する混合空気を生成する。例えば、第1、第2及び第3の空気混合部120、130、140において生成した混合空気の温度及び湿度は、いずれも異なっていてもよい。
スウェリング胴体部125は、接線方向に流入した外部空気及び内部空気が胴体に形成されたスウェリング溝部126に沿って下方にスウェリングされながらスウェリング・混合されるようにする。排出調節弁部123は、スウェリング制御部の制御に従って自分の栽培区域条件に合致する混合空気を画成された室内栽培空間に排出する。
スウェリング制御部は、混合空気状態判断部において解析した情報に基づいて、混合空気が既に設定された条件に合致しない場合には、第1及び第2の流入調節弁部及び排出調節弁部を調節する制御信号を伝送してスウェリング速度を調節することにより、既に設定された条件に合致する混合空気を生成するように制御する。一方、上述したように、空気混合部120、130、140を配置することにより、室内の生育環境の急激な環境条件の変化なしに外部空気を内部に流入させることができ、ひいては、スウェリングを介して内部空気と外部空気を混合することにより、混合速度を向上させ、空気混合部において予め室内の生育環境に合うように混合空気を生成して排出することにより、栽培作物に危害を加えないようにすることができる。
図5に示すサブ制御器210は、図1に示す各生育地に設けられたサブ制御器のうちのいずれか一つであってもよい。サブ制御器210は、全地球測位システム(GPS)受信部230から全地球測位システム(GPS)座標を伝送され、原産地認証端末部220から原産地認証接続コードを伝送されてそれぞれ原産地認証サーバー300に伝送する。
原産地認証サーバー300は、原産地認証接続コードと全地球測位システム(GPS)座標が既に設定された条件に合致する場合には、原産地認証コードをサブ制御器210に伝送し、順次、サブ制御器210は、原産地認証コードを再び原産地認証端末部220に伝送する。
101 ビニールハウスフレーム
102 栽培農作物
105a 第1の区域
105b 第2の区域
105c 第3の区域
110 温度制御器(または、サブ制御器)
120 第1の空気混合部
121 第1の流入調節弁部
122 第2の流入調節弁部
123 排出調節弁部
125 スウェリング胴体部
126 スウェリング溝部
130 第2の空気混合部
140 第3の空気混合部
210 サブ制御器
220 原産地認証端末部
230 全地球測位システム(GPS)受信部
300 原産地認証サーバー
400 商品包装ボックス
411 原産地認証接続コード
412 原産地認証QRコード
510 撮影部
511 成長段階別のイメージ情報
Claims (9)
- 室内のエア環境の調節を通じて畜産物または栽培作物の生育を制御するように各生育地に設けられて運用されるサブ制御器と、
それぞれのサブ制御器から伝送された畜産物または栽培作物の生育データ情報を取りまとめて地域別にデータをグループ化し、前記サブ制御器の情報要請メッセージに従って条件に合致する前記生育データ情報を前記サブ制御器に伝送する主制御器と、を備えることを特徴とする、
システムエア環境調節装置。 - 前記サブ制御器は、室内のエア環境の調節を通じて畜産物または栽培作物の生育を制御するように各生育地に設けられて運用され、生育地の気候条件情報とグルーピングされた生育データ情報を上位端に伝送し、前記主制御器は、それぞれのサブ制御器から伝送された生育地の気候条件情報と生育データ情報を取りまとめて地域別にデータをグループ化し、前記サブ制御器の情報要請メッセージに従って条件に合致する生育データ情報を前記サブ制御器に伝送することを特徴とする請求項1に記載のシステムエア環境調節装置。
- 前記主制御器は、前記サブ制御器から伝送されたそれぞれの生育地の気候条件情報を基準として生育データ情報をグループ化する気候別グループ化部と、前記サブ制御器から伝送されたそれぞれの生育地の畜産物または栽培作物の種類を基準として生育データ情報をグループ化する種類別グループ化部と、前記気候条件情報と畜産物または栽培作物の種類を基準としてグループ化された生育データ情報を各地域別にマッチングして再グループ化する地域別グループ化部と、前記地域別グループ化部のグループ化に応じて同一の生育条件を基準として各地域別に畜産物または栽培作物の生育を比較及び評価する生育比較評価部と、を備え、前記主制御器は、前記生育比較評価部の評価データを基準として同一の生育条件に合致する生育データ情報のうち、成長及び品質が既に設定された条件以上である生育データを探索して前記情報要請メッセージを伝送した前記サブ制御器に優良な生育データ共有情報を伝送し、前記生育比較評価部の評価データを基準として各地域別及び種類別に収穫量を予測した収穫量予測算出情報を前記サブ制御器に伝送することを特徴とする請求項2に記載のシステムエア環境調節装置。
- 前記サブ制御器は、前記主制御器から与えられた前記優良な生育データ共有情報を受信する成長情報共有部と、前記優良な生育データ共有情報を基準として生育地の生育環境に適するように生育環境解析データを算出する最適生育環境算出部と、前記収穫量予測算出情報及び生育環境解析データを基準として生育地の生育環境を調節する生育環境調節部と、を備えることを特徴とする請求項3に記載のシステムエア環境調節装置。
- 生育地の停電が生じたときに停電発生メッセージを生成し、停電が生じたときに補助電源供給部の駆動を指令する停電感知部をさらに備え、前記生育環境調節部は、前記停電発生メッセージの受信に伴い、現在の生育環境設定条件を解析して前記補助電源供給部の補助電源の状態に応じて持続的に生育環境設定調整値を変更することにより畜産物または栽培作物の生育を維持することを特徴とする請求項4に記載のシステムエア環境調節装置。
- 生育地の画成された室内栽培空間にそれぞれ配置されて外部空気と内部空気を混合した混合空気をそれぞれの室内栽培空間に排出する複数の空気混合部をさらに備え、前記空気混合部は、外部空気が前記空気混合部の胴体の内側に接線方向に流入し、外部空気の流入量を調節する第1の流入調節弁部と、内部空気が前記空気混合部の胴体の内側に接線方向に流入し、内部空気の流入量を調節する第2の流入調節弁部と、接線方向に流入した外部空気及び内部空気が下方にスウェリングされながら混合されるようにするスウェリング胴体部と、混合空気を各画成された室内栽培空間に排出する排出調節弁部と、混合空気の温度、湿度及び二酸化炭素をはじめとする現在の状態を測定する混合空気測定部と、を備えることを特徴とする請求項5に記載のシステムエア環境調節装置。
- 前記サブ制御器は、前記混合空気測定部から伝送された混合空気の現在の状態を解析する混合空気状態判断部と、前記混合空気状態判断部において解析した情報を基づいて、混合空気が既に設定された条件に合致しない場合には、前記第1及び第2の流入調節弁部及び排出調節弁部を調節する制御信号を伝送してスウェリング速度を調節するスウェリング制御部と、を備えることを特徴とする請求項6に記載のシステムエア環境調節装置。
- 前記サブ制御器が位置している個所の全地球測位システム(GPS)座標を受信して、これを前記サブ制御器に伝送する全地球測位システム(GPS)受信部と、包装ボックスに印字された原産地認証接続コードを読み取って前記サブ制御器に伝送し、前記サブ制御器から伝送された原産地認証コードを伝送されて前記包装ボックスにQRコード(登録商標)を印字する原産地認証端末部と、前記サブ制御器から伝送された原産地認証接続コードと全地球測位システム(GPS)座標データを互いに比較して、既に設定された条件に合致する場合に、前記原産地認証コードを前記サブ制御器に伝送する原産地認証サーバーと、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシステムエア環境調節装置。
- 前記サブ制御器は、生育地の畜産物または栽培作物の成長段階別の生育情報をイメージ化するために前記生育地に設けられたカメラを介して既に設定された時間に前記段階別の生育情報を撮影するように制御する成長イメージ情報記録部を備え、前記原産地認証コードとともに成長段階別のイメージを伝送することにより、前記QRコードに畜産物または栽培作物の成長イメージデータが記録されるようにすることを特徴とする請求項8に記載のシステムエア環境調節装置。
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