[发明专利]一种自动调节光照的养殖设备及系统

权利要求书

1.一种自动调节光照的养殖设备，其特征在于，包括：

透射率可变的外壳、人工光源、光电传感器和控制器；

所述透射率可变的外壳由多块外壳块组成，每一所述外壳块的透射率频谱特性可以不同，且独立受控制器信号控制透射率的，因此可依照控制信号而调整透射的环境光，造成养殖设备内的光照时段、强度、空间分布和频谱特性改变；

所述人工光源利用人工光照改变养殖设备内的光照时段、强度、空间分布和频谱特性；

所述光电传感器布置在养殖设备内部和外部，以检测环境光和人工光源的强度;

所述控制器根据预设的程序或光电传感器反馈，控制外壳的透射率和人工光源的强度，以控制设备内实现预先设定的光照时段、强度、空间分布和频谱特性。

2.根据权利要求1所述养殖设备，其特征在于：所述人工光源由发射频率可控的光源组成、或由多个不同发射频率的光源组成，分布在所述养殖设备内多个位置，受信号控制启动以弥补环境光在某一时段、某一区域、某一频段的光照。

3.根据权利要求1所述养殖设备，所述光电传感器分布在所述养殖设备内和外部多个位置，可测量所述养殖设备内不同区域的光照；

所述控制器的不仅获取每个所述光电传感器的读数，而且计算包括若干种加权权重组合的加权之和，以此获得养殖设备内外部各角度朝向的光照强度和频谱特性。

4.根据权利要求1所述养殖设备，其特征在于：所述控制器调整透光度和人工光源强度可以基于单个测量时间点时传感器读数与预设曲线的差值，也可以计算每一个测量时间点养殖设备内光照状态与变化曲线差值，并通过预设的转换公式计算将差值随时间变化曲线转换为后续调整透光度和补充照明光强度的变动计划。

5.根据权利要求1所述养殖设备，可以通过所述光电传感器分别读取环境光特性和所述人工光源特性；

读取环境光特性时，暂时关闭人工光源以避免干扰；读取所述人工光源特性时，暂时将所述外壳透光度降至最低以避免干扰。

6.一种自动调节光照的养殖系统，其特征在于，包括：外壳透射率控制模块、人工光源控制模块、光电传感器模块、存储模块及计算模块；

所述外壳透射率控制模块适用于控制所述养殖系统外壳不同区域的透射率，以改变透过外壳的环境光的时段、强度、空间分布和频谱特性；

所述人工光源控制模块适用于控制人工光源的亮暗和频谱特性；

所述光电传感器模块适用于读取所述养殖系统内、外部的光照强度；

所述存储模块适用于存储预先设定的以及实际测量照明效果的参数，包括时段、强度、空间分布和频谱随时间变化的曲线；

所述计算模块适用于计算及预测所述养殖系统内、外光照效果，以及计算所述外壳透射率控制模块和人工光源控制模块的控制参数。

7.根据权利要求6所述养殖系统，其特征在于：

所述计算模块计算光照空间分布和频谱特性的方法为：对各光电传感器进行加权求和；

所述计算模块计算的光照效果包含：所述光照时段、强度、空间分布和频谱特性。

8.根据权利要求6所述养殖系统，其特征在于：所述计算模块计算实际照明效果随时间变换的曲线与所述存储模块所存曲线之差，并以此设定后续控制信号规划。

9.根据权利要求8所述养殖系统，其特征在于：由所述曲线之差计算后续控制信号规划的方法是：在一个时间点t，将所述曲线之差进行加权求和得到累积差值，将累积插值乘以修正系数β得到下一个时间点t+1的待弥补光照值；

待弥补光照值和计划光照值的和即t+1时间点的目标光照值；

对比目标光照值和预测光照值，若目标光照值更高，则按差值比例提高外壳透光率或提高人工光源强度；

若目标光照值更低，则按插值比例降低外壳透光率或降低人工光源强度。