[发明专利]一种控制和图解田间条件的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制和图解田间条件的设备和方法。

背景技术

本领域公知，如果种植在合适的环境中，所有种类的农作物和蔬菜可以种植在任何地方。当选择作为具有合适环境的耕地区域时，通常需要考虑温度、湿度和土壤的类型。

作为对生产高质量农作物的合适的环境和对多产植物的这些需求的结果，农民们和类似的种植园主们已经一致地认为寻找一块耕地的任务确实是费劲的事情。对土壤和天气进行一些一整年的监测以决定土地的适用性已经成为一种惯例。此外，由于土地的适用性同样主要地取决于种植的植物，所述任务可能更加费劲。因此，产生了(如果可以的话)控制所述环境的需要，并且这已经导致了温室的诞生，在温室中，农作物和蔬菜被控制在封闭的区域内。通常，环境的供应物的效益是不明显的，因为可以种植不同种类的高价格和价值的农作物和蔬菜，其顺次地通常可能对农民们和国家产生明显的经济效益。

此外，由于快速的工业化，耕地将更少。另外由于越来越多的人口，对食物和农产品的需要将急遽促进快速转变农业实践的需要。因此，耕地的不足和对食物的需要引起了温室以不同的大小产生，小型和中型农业，补充了由相对较大的种植园所提供的、无法阻止的逐渐减少的食物生产。尽管所述温室已经显出解决因逐渐减少的耕地和急遽的食物需要所产生的问题，它们仍不得不克服与控制温室环境相关的问题以获得最大产量。

在类似温室的环境中种植植物的领域中，已熟知所述植物的生长高度地取决于如光、温度、大气气体和湿度这些因素。为控制温室中的温度，文献US 5,009,029的目的是描述一种用于植物培养的有传导性的温度控制系统。该发明涉及一种使用热传导以控制温度以种植多种类型植物的方法和设备。在该文献中，描述了所述系统具有促进受温度变化影响的所有园艺产品生长的应用。尽管所述系统可以控制温度，环境中留有限制所述植物生长的其它因素。

文献EP 1,374,667 A2的目的是提供控制影响植物生长的其它因素的解决办法，其描述了一种具有内环境的小尺寸的温室。该文献中描述了利用分离的传感器以测量温室中不同因素条件，且测量的结果将显示在显示单元上。然后，使用者可以参考显示的数据并对需要调整的因素进行主动修改。但是，使用分离的传感器和人类干涉以监测和控制内部环境被认为是不方便的，并且同样地，仍然显示出对可以监测和控制所述因素而不需要人类干涉的综合系统的需要。

除此之外，人类干涉将同样不可避免地导致控制所述因素的延时的作用。如果是大种植园的情况，现场可能需要更多的有专门技术的工人以实行所述的控制行为。由于同时减轻监测和控制所述因素的工作，环境中的种植园的大小同样必须被限制。

因此，应当提供一种可以消除上述限制的设备和方法。

发明内容

因此，为解决现有技术的劣势和缺陷，提供一种被设置为图解和控制多个与在环境中种植植物相关的田间条件的设备，及一种用于此的方法。

在本发明的一个方面，所述设备主要地被设置为用于图解和控制田间条件，所述设备主要地包括至少一个综合传感器系统和至少一个反馈控制系统，所述综合传感器系统被设置成获得与田间条件相关的数据，所述反馈控制系统被设置成调整所述田间条件。本发明的所述设备进一步包括一个推理单元，所述推理单元被设置成接收和图解来自所述综合传感器系统的数据，依据植物的需要确定修订的田间条件，所述植物的需要基于从所述综合传感器系统获得的所述数据，并以反馈模式操作反馈控制系统以调整环境中的田间条件至修订的状态。通过连接，所述推理单元适于与所述监测部分和所述控制部分通讯。

在本发明的另一方面，提供一种依赖前述设备图解和控制与在环境中种植植物相关的田间条件的方法。所述方法主要包括步骤：依靠至少一个综合传感器系统检测和测量田间条件，其中所述综合传感器系统包括多个设置在其中以测量环境中田间条件的传感器；将测量的田间条件数据传送至推理单元；依靠所述推理单元，图解测量的田间条件的数据，依据植物的需要确定修订的田间条件，所述植物的需要基于所述数据，将反馈指示发送至至少一个反馈控制系统；并依靠所述反馈控制系统，依据接收到的反馈指示，最终调整环境中的田间条件至修订的状态；其中所述反馈控制系统包括多个田间条件调整器。

本发明的一个目的是提供一种能够图解和控制至少一个田间条件的工程方法，所述田间条件包括环境中的土壤条件、温度和湿度。

本发明的另一个目的是提供具有多个综合传感器系统的设备，其中传感元件可以监测多于一个田间条件。同样，可以评估、确定和修订植物所需要的环境。