[发明专利]一种自动调节光照的养殖设备及系统

说明书

本发明涉及一种自动调节光照的养殖设备及系统，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选择性允许环境光对系统内照射而控制养殖设备内的光照特性；所述人工光源利用人工光照改变养殖设备内的光照特性；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特性。上述养殖设备和系统通过充分利用各方向、各频段环境光，并补充以人工光源，以低功耗实现准确而灵活的养殖光照控制。

技术领域

本发明涉及农业种植养殖领域，具体涉及一种自动调节光照的养殖方法、系统及设备。

背景技术

过程可量化、可自适应应对环境变化的半封闭或封闭式养殖系统是现代化养殖的发展方向之一。高净值的植物、动物或微生物养殖过程中，时间成本一般高于养殖环境和设备，其中对光照敏感的种类尤为具有代表性：优化光照时长和光照频谱可以显著提高许多动植物的生长速率、提高品质。光照既可被动接收自环境中阳光，也可以主动产生自人工光源。

尽管现有的可自动调节光照的养殖系统功能多样，但方法上的缺陷仍不能完全达到低能耗、高产出的最优化养殖产出。例如；。

发明CN201711079902.9等提出的培养箱不能利用自然环境光照射，需要消耗更多能源满足照明；。

发明CN201010529814.6、CN202011580348.4等提出的补光方法均未充分调节自然光照的光谱分。布，仅能通过人工光源补充自然光照中特定波长的不足而不能抑制特定波长过量；。

发明CN201910140097.9、CN201810839379.3、CN201810422151.4、CN202010741943.5、CN202010540001.0等提出的补光和遮挡方法依赖机械控制对光路进行固定位置遮挡，不能根据需要利用或遮蔽环境光照亮任意区域；。

发明CN201810389330.2、CN201710624254.4等提出的方法需要额外的采集-照射过程，一方面由于采集器难以覆盖整个养殖系统而浪费未覆盖面积的光照，另一方面受光电效应原理所限，采集的效率一般非常低，需要高比例的人工补光，造成能耗。

总结而言，市售及其他已公开的设计存在如下一项或多项缺陷：。

能效上，不能高效率利用自然环境光照射；。

频域中，不能选择性自然环境光的特定频段；。

空间上，不能自动引导自然光照产生任意分布的光照/遮蔽区域，以及区域内光谱特性。

发明内容

基于此，本发明要解决的技术问题是：提出一种自动调节光照的养殖设备及系统。

一种自动调节光照的养殖设备，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特性。

在上述本发明所述的养殖设备中，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。