[发明专利]一种远程操控的植物照护装置及方法

说明书

本发明涉及一种远程操控的植物照护装置及方法，至少包括能够在控制单元(2)的控制下在植物工厂内完成巡检工作的巡检护理模块(1)，所述巡检护理模块(1)上至少安装有图像采集单元(2)、环境检测单元(6)以及调节组件(8)，其中，所述调节组件(8)按照能够驱动所述图像采集单元(2)绕栽培架(3)上的特定植株进行多个工作位置变换的方式完成多角度植株图像的采集；所述调节组件(8)还能够以模拟叶柄对叶片进行支撑的方式将所述环境检测单元(6)置于特定植株的叶片区域，所述环境检测单元(6)是按照能够模拟叶片结构和形状的方式进行构建的，使其能够获取到与叶片所处的环境相同的微环境参数。

技术领域

本发明涉及植物照护装置技术领域，尤其涉及一种远程操控的植物照护装置及方法。

背景技术

育苗技术的效果与成活率基本上受限于环境条件创造与气候因子，说明不管哪种育苗技术，环境是实现基因表达的关键，农业生产作为人工参与的一种技术性工作，完全可以发挥人工创造环境的能力来解决这些气候或环境的不利因素，使育苗效果得以改善。更重要的是，环境能使植物在常规下不能表达的基因或潜能，在人工创造的环境下得以表达与体现。

近年来，我国工厂化农业领域如温室设施类型、栽培模式、农产品品质等方面取得了长足进步，但在环境控制技术和智能化生产管理等方面基本没有突破我国粗放式和经验式技术水准，离发达国家如日本、美国、以色列和荷兰的生产水平还有很大差距。由于农业生产的不确定性、复杂性以及对低成本的需求，微电子技术在农业领域的应用普及推广远远落后于工业、军事等其他领域，很多从国外引进的高成本、高能耗的环境控制技术也未能在中国得到实际应用。因此，我国需要尽快开发具有自主知识产权的适合我国国情的低成本、低能耗的工厂化生产的环境控制与智能化生产管理技术。利用合理的环境调控技术不仅能提高农产品的产量与品质，还能调节商品上市时间，实现规范化、标准化、精细化生产，彻底把传统的粗放式、经验式的农业生产改造成精细式、智能式的工厂化生产，大幅度提高农业生产的经济效益、社会效益和生态效益。

当前世界上植物工厂化生产系统根据光照来源的不同分为自然光利用型和人工光与自然光并用型的两大类。自然光利用型植物工厂利用自然光，厂房为大型玻璃温室或连栋塑料温室，室内设置各种环境因子的监测和调控设备。这类植物工厂多少受到自然条件的影响，种植植物种类也有一定程度限制，其最大难题是如何实现夏季降温与冬季加温的低成本和低能耗。此外，现有的生产系统不存在能够进行植株生长过程中的自动巡检和异常生长植株的识别功能，无法在没有工作人员人为操作的情况下，对常见的植株生长异常症状进行识别和分析。无法辅助工作人员在出现异常的初期即完成对应植株的处理和维护。

中国专利CN109656284A公开了一种基于物联网植物工厂监控系统，利用现代物联网技术，设计基于物联网植物工厂监管系统，包含农产品生长环境监控系统和农产品追溯系统两部分。下位机通过在温室大棚内布设ZigBee无线传感网络，精确感知温室大棚内的环境因子，并通过ZigBee－Wifi网关将采集的数据通过分布式中间件利用Web service技术传送到上位机网站；通过电脑登陆农产品生长环境监控系统查看实时环境信息，远程操作大棚内的滴灌、温控和补光等设施；还可以在大棚内种植农产品过程中使用电脑登录农产品追溯系统，按追溯编号录入农产品的种植日期、名称、采摘时间、物流信息、销售路径等信息。将载有农产品信息的二维码贴在包装盒上，消费者通过手机扫二维码标签查询详细信息。该专利不存在对特定植株的具体照护，无法自动完成植株是否存在生长异常的观测。该专利仅能够进行整个植物工厂种植空间大范围的生长环境调节，无法针对个别生产异常的植株进行准确识别和病症原由的简单分析。

因此，需要一种能够通过远程控制手段完成种植空间内植株生长是否符合需求、是否出现生长异常情况的植株检测和护理装置。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容