監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置及其監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置及其監(jiān)控方法，且特別涉及一種智能型節(jié)能的監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置及其監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]植物工廠(先進(jìn)溫室)被公認(rèn)為國(guó)際上的設(shè)施農(nóng)業(yè)(facility agriculture)中最高級(jí)別的發(fā)展階段。植物工廠是一種技術(shù)高度密集，不受或很少受自然條件限制的生產(chǎn)方式，其可具有無(wú)農(nóng)藥使用、操作省力、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。植物工廠的單位面積產(chǎn)量可達(dá)一般土地裁培的幾十倍甚至上百倍，因此被認(rèn)為是解決人口、資源、環(huán)境問(wèn)題的重要途徑。植物工廠的核心價(jià)值是能夠協(xié)助提升農(nóng)業(yè)朝向精致化發(fā)展，減少環(huán)境破壞與增加質(zhì)量的控管。
[0003]傳統(tǒng)溫室僅監(jiān)控空氣的溫度與濕度，并裝設(shè)天窗或風(fēng)扇以進(jìn)行自然或強(qiáng)制換氣，然而控制上卻有許多缺點(diǎn)，因此急需一種簡(jiǎn)單有效的氣體環(huán)境監(jiān)控技術(shù)，以期能達(dá)到實(shí)時(shí)、穩(wěn)定且精確監(jiān)控溫室中各種氣體濃度的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置，應(yīng)用于溫室。溫室裝置其包括二氧化碳監(jiān)控模塊、臭氧監(jiān)控模塊及乙烯監(jiān)控模塊。二氧化碳監(jiān)控模塊監(jiān)控溫室中的二氧化碳濃度。臭氧監(jiān)控模塊監(jiān)控溫室中的臭氧濃度，且通過(guò)臭氧監(jiān)控模塊所供應(yīng)的臭氧對(duì)溫室進(jìn)行臭氧處理。乙烯監(jiān)控模塊監(jiān)控溫室中的乙烯濃度。
[0005]本發(fā)明還提出一種植物工廠生長(zhǎng)因子的監(jiān)控方法，以應(yīng)用于溫室，且包括下列步驟。利用二氧化碳監(jiān)控模塊監(jiān)控溫室中的二氧化碳濃度。利用臭氧監(jiān)控模塊監(jiān)控溫室中的臭氧濃度，且通過(guò)臭氧監(jiān)控模塊所供應(yīng)的臭氧對(duì)溫室進(jìn)行臭氧處理。利用乙烯監(jiān)控模塊監(jiān)控溫室中的乙烯濃度。
[0006]基于上述可知，在本發(fā)明所提出的監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置及其監(jiān)控方法中，可以通過(guò)上述二氧化碳監(jiān)控模塊、臭氧監(jiān)控模塊及乙烯監(jiān)控模塊來(lái)有效地調(diào)控植物工廠生長(zhǎng)因子。另外，本發(fā)明所提出的監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置及其監(jiān)控方法可達(dá)成植物生長(zhǎng)過(guò)程全程監(jiān)控、植物生長(zhǎng)速度輔助調(diào)控、以及溫室消毒凈化安全無(wú)毒。此外，相較于直接通入外氣補(bǔ)充來(lái)二氧化碳方式而言，由于本發(fā)明所提出的監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置及其監(jiān)控方法可通過(guò)二氧化碳監(jiān)控模塊直接提供二氧化碳至溫室中，因此可以減少能源的消耗。
[0007]為讓本發(fā)明之上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下，但不以此為限。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例所述的監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置的示意圖。
[0009]圖2所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠的二氧化碳濃度的監(jiān)控方法。
[0010]圖3所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠的臭氧濃度的監(jiān)控方法。
[0011]圖4所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠的臭氧濃度與乙烯濃度的監(jiān)控方法。
[0012]圖5所繪示為本發(fā)明的另一實(shí)施例的植物工廠的臭氧濃度與乙烯濃度的監(jiān)控方法。
[0013]圖6所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠的乙烯濃度的監(jiān)控方法。
[0014]圖7所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠的氧氣濃度的監(jiān)控方法。
[0015]圖8所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠的光照參數(shù)的監(jiān)控方法。
[0016]圖9所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠的濕度的監(jiān)控方法。
[0017]圖10所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠的溫度的監(jiān)控方法。
[0018]圖11所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的植物工廠利用臭氧監(jiān)控模塊中的臭氧內(nèi)處理控制箱所進(jìn)行的內(nèi)循環(huán)消毒殺菌方法。
[0019]其中附圖標(biāo)記為:
[0020]100:溫室裝置
[0021]102:溫室
[0022]104: 二氧化碳監(jiān)控模塊
[0023]106:臭氧監(jiān)控模塊
[0024]108:乙烯監(jiān)控模塊
[0025]110:二氧化碳濃度感測(cè)器
[0026]112: 二氧化碳供應(yīng)裝置
[0027]114:臭氧供應(yīng)裝置
[0028]116:臭氧濃度感測(cè)器
[0029]118:乙烯濃度感測(cè)器
[0030]120:乙烯供應(yīng)裝置
[0031]122:氧氣監(jiān)控模塊
[0032]124:光源日照監(jiān)控模塊
[0033]126:濕度監(jiān)控模塊
[0034]128:溫度監(jiān)控模塊
[0035]130:太陽(yáng)能電池
[0036]132:氣體循環(huán)裝置
[0037]134:反饋控制模塊
[0038]136:人機(jī)界面控制操作裝置
[0039]138:數(shù)字監(jiān)控界面
[0040]140:氧氣供應(yīng)裝置
[0041]142:氧氣濃度感測(cè)器
[0042]144:光合作用光源
[0043]146:光感測(cè)器
[0044]148:濕度感測(cè)器
[0045]150:濕氣系統(tǒng)
[0046]152:溫度計(jì)
[0047]154:升降溫裝置
[0048]200:植物蔬果
[0049]S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S200、S202、S204、S206、S208、S210、S212、S300、S302、S304、S306、S308、S310、S312、S400、S402、S404、S406、S408、S410、S500、S502、S504、S506、S508、S510、S512、S600、S602、S604、S606、S608、S610、S612、S700、S702、S704、S706、S708、S710、S712、S800、S802、S804、S806、S808、S810、S812、S900、S902、S904、S906、S908、S910、S912、S1000、S1002、S1004、S1006、S1008:步驟
【具體實(shí)施方式】
[0050]圖1所繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例所述的監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置的示意圖。
[0051]請(qǐng)參照?qǐng)D1，監(jiān)控植物工廠生長(zhǎng)因子的溫室裝置100應(yīng)用于溫室102，且包括二氧化碳監(jiān)控模塊104、臭氧監(jiān)控模塊106及乙烯監(jiān)控模塊108。溫室裝置100可應(yīng)用于培育植物蔬果200的植物工廠。溫室102用于提供培養(yǎng)植物蔬果200的空間。
[0052]二氧化碳監(jiān)控模塊104例如是裝設(shè)于溫室102，以監(jiān)控溫室102中的二氧化碳濃度，而可對(duì)植物蔬果200的生長(zhǎng)進(jìn)行控制。二氧化碳濃度監(jiān)控可應(yīng)用在作物育苗、定植、開花與結(jié)果階段的氣肥需求、以及儲(chǔ)藏與運(yùn)送階段的保鮮需求。二氧化碳監(jiān)控模塊104包括二氧化碳濃度感測(cè)器110及二氧化碳供應(yīng)裝置112。二氧化碳濃度感測(cè)器110用于感測(cè)二氧化碳濃度。二氧化碳供應(yīng)裝置112用于供應(yīng)二氧化碳至溫室102中，可以透過(guò)二氧化碳供應(yīng)裝置112對(duì)二氧化碳的濃度調(diào)控，來(lái)減少透過(guò)外氣方式補(bǔ)充二氧化碳所產(chǎn)生的能耗。二氧化碳供應(yīng)裝置112例如是二氧化碳鋼瓶或二氧化碳廢氣儲(chǔ)槽。
[0053]臭氧監(jiān)控模塊106例如是裝設(shè)于溫室102，以監(jiān)控溫室102中的臭氧濃度，且通過(guò)臭氧監(jiān)控模塊106所供應(yīng)的臭氧對(duì)溫室102進(jìn)行臭氧處理。臭氧濃度監(jiān)控可應(yīng)用在作物種苗、育苗與定植階段的殺菌與除蟲需求、采收階段的清洗與消毒需求、以及儲(chǔ)藏與運(yùn)送階段的防霉與保鮮需求。在此實(shí)施例中，臭氧處理例如是溫室消毒殺菌處理或抑制植物生長(zhǎng)或熟化的處理。此外，臭氧監(jiān)控模塊106可在密閉植物工廠內(nèi)使臭氧消毒凈化及控制植物荷爾蒙達(dá)到安全有效的運(yùn)作。臭氧監(jiān)控模塊106包括臭氧供應(yīng)裝置114及臭氧濃度感測(cè)器116。臭氧供應(yīng)裝置114用于供應(yīng)臭氧。臭氧濃度感測(cè)器116用于感測(cè)臭氧濃度。臭氧供應(yīng)裝置114例如是臭氧內(nèi)處理控制箱或臭氧產(chǎn)生機(jī)。此外，臭氧供應(yīng)裝置114例如是電暈放電臭氧產(chǎn)生裝置、紫外線燈管臭氧產(chǎn)生裝置或電解水臭氧產(chǎn)生裝置。臭氧供應(yīng)裝置114的氣體來(lái)源可為氧氣供應(yīng)裝置140、空氣鋼瓶或純化后的干燥空氣。當(dāng)要避免臭氧處理時(shí)的臭氧散逸到溫室102中時(shí)，臭氧供應(yīng)裝置114可采用臭氧內(nèi)處理控制箱，以在臭氧內(nèi)處理控制箱完成臭氧處理，而可避免臭氧對(duì)操作者造成傷害。詳言之，臭氧內(nèi)處理控制箱可具有臭氧洗滌器，因此在將氣體排出臭氧內(nèi)處理控制箱之前，能通過(guò)臭氧洗滌器將氣體中的臭氧進(jìn)行降解，以將臭氧濃度降低至臭氧濃度排放設(shè)定值。臭氧洗滌器例如是加熱式臭氧洗滌器或吸附式臭氧洗滌器。然而，需注意的是，臭氧內(nèi)處理控制箱也可將其所供應(yīng)的臭氧導(dǎo)入溫室102中。
[0054]乙烯監(jiān)控模塊108例如是裝設(shè)于溫室102，以監(jiān)控溫室102中的乙烯濃度，而可對(duì)植物蔬果200的生長(zhǎng)或熟化進(jìn)行控制，進(jìn)而能夠進(jìn)行溫室102內(nèi)植物蔬果200的生長(zhǎng)荷爾蒙在室內(nèi)循環(huán)控制系統(tǒng)內(nèi)處理，達(dá)到促進(jìn)生長(zhǎng)熟成或抑制的產(chǎn)銷規(guī)劃運(yùn)用。乙烯濃度監(jiān)控可應(yīng)用在作物開花與結(jié)果階段的催熟需求、以及儲(chǔ)藏與運(yùn)送階段的保鮮需求。乙烯監(jiān)控模塊108包括乙烯濃度感測(cè)器118，用于感測(cè)溫室102中的乙烯濃度。在另一實(shí)施例，當(dāng)臭氧供應(yīng)裝置114為臭氧內(nèi)處理控制箱時(shí)，乙烯濃度感測(cè)器118也可用于感測(cè)臭氧供應(yīng)裝置114中的乙稀濃度。乙稀濃度感測(cè)器118例如是光游離感測(cè)器(photo 1nizat1n detector)。此外，乙烯監(jiān)控模塊108還包括乙烯供應(yīng)裝置120，用于供應(yīng)乙烯至溫室102中，而有助于促進(jìn)植物蔬果200的生長(zhǎng)或熟化。乙烯供應(yīng)裝置120例如是乙烯鋼瓶。
[0055]此外，溫室裝置1