受控环境农业中的故障处置制造技术

本发明专利技术提供用于进入受控农业环境(CAE)的故障安全模式的系统、方法及计算机可读媒体。所述CAE包含用于固持植物的可移动容器支撑件。响应于确定所述CAE中或用于所述CAE的环境调节设备中的故障条件，所述CAE或所述环境调节设备的操作经控制以实现从标准操作模式到故障安全模式的变化。所述标准操作模式对应于所述CAE中的期望环境条件，而所述故障安全模式对应于非理想环境条件。式对应于非理想环境条件。式对应于非理想环境条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】受控环境农业中的故障处置
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案主张2019年9月20日申请的第62/903,515号美国临时专利申请案的优先权权益，所述美国临时专利申请案以其全文引用方式并入本文中。


[0003]本公开大体上涉及农业领域，且特定来说，涉及处置受控农业环境中的故障。

技术介绍

[0004]
技术介绍
部分中论述的主题不应仅由于其在
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部分中提及而被认为是现有技术。类似地，
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部分中提及或与
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部分的主题相关联的问题不应被认为先前已在现有技术中认识到。
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部分中的主题仅表示其本身也可对应于所主张技术的实施方案的不同方法。
[0005]在二十世纪期间，农业逐渐开始从保守产业演变为快速发展的高科技产业以便追上世界粮食短缺、气候变化及社会变革。农业开始从手动实施的农业技术向计算机实施的技术转变。通常，农民只有一个生长季来生产作物，这将决定其全年收入及粮食产量。然而，这种情况正在改变。随着室内栽培成为一个选项及更好地获得数据处理技术及其它先进技术，农业科学变得更柔性。其随着新数据的收集及深刻理解的产生而适应及学习。
[0006]随着“受控室内农业”(又称为“受控环境农业”)的出现，技术的进步使控制自然影响成为可能。提高空间利用率及照明效率、更好理解水栽法、气栽法及作物周期及环境控制系统的进步允许人类更好地重建有利于农作物生长的环境，其目标是每平方英尺更高收获重量产量、更好营养及更低成本。
[0007]第2018/0014485号及第2018/0014486号美国专利公开案(两者转让给本公开的受让人且以其全文引用方式并入本文中)描述环境受控垂直农业系统。垂直农业结构(例如垂直柱)可以开环或闭环方式围绕自动输送系统移动，暴露于精确受控照明、气流及湿度，具有理想营养支持。
[0008]第US 2017/0055460号美国专利(“Brusatore”)描述一种用于连续自动生长植物的系统。植物支撑臂的垂直阵列从中心轴径向延伸。每一臂包含接收植物幼苗及液体营养物及水的盆形容器。盆栽臂在生长灯及授粉臂下方旋转。然而，植物之间的间距看起来是固定的。
[0009]针对室内农场，确定植物的理想最佳生长条件且调整HVAC系统以获得所述最佳生长条件。当然，针对特定作物，最佳生长条件通常为室内农场期望的条件。然而，许多因素可能阻碍期望条件实施，包含室内农场本身或室内农场的环境调节设备内的故障。例如，用于空气除湿的制冷机可能变得无法操作或低于标准操作，灌溉系统可能出现故障，或过多水可能收集于生长空间中。有时，故障可能严重到农场必须关闭。
[0010]避免由故障引起的非期望条件的典型方法是提供冗余备用设备，例如额外制冷机或其它设备。然而，此方法很昂贵且可能是不必要的。

技术实现思路

[0011]本公开提供用于预见及处理受控环境农业中的故障的替代方法。不是需要冗余设备或关闭农场，本公开的实施例提供故障安全模式，其中植物的操作环境条件可能不理想，但其至少维持植物生存。所属领域中已知的实验观察及优化通知有利于在室内农场中生长的许多植物(例如叶菜类、果菜类、花卉作物、水果及类似物)的最佳性能(例如收割重量)的理想环境条件(例如设置点)。类似地，实验观察及优化通知非理想“故障安全”条件，其中可维持此类植物的生存，尽管其可能无法最优化地茁壮成长。
[0012]本公开描述用于进入受控农业环境(CAE)(例如生长空间)中的故障安全模式的系统、方法及存储指令的计算机可读媒体。本
技术实现思路
将本公开的实施例的方法描述为实例。CAE包含在多个可移动容器支撑件中生长的植物。根据本公开的实施例，响应于确定CAE中或用于CAE的环境调节设备中的故障条件，方法控制CAE或环境调节设备的操作以实现从标准操作模式到其中实现CAE中的至少一个故障安全条件的故障安全模式的变化。根据本公开的实施例，标准操作模式对应于CAE中的期望环境条件，而故障安全模式对应于非理想环境条件。根据本公开的实施例，非理想条件维持植物生存。
[0013]根据本公开的实施例，故障条件包含制冷机故障，且方法包括在故障安全模式中使外部空气能够在CAE中循环。根据本公开的实施例，故障条件包含灌溉故障，且方法包括在故障安全模式中减少CAE中的照明。根据本公开的实施例，CAE包含多个区，故障条件包含至少一个区中的灌溉故障，且方法包括在故障安全模式中减少至少一个区中的照明。
[0014]根据本公开的实施例，故障条件包含在第一时段内检测到灌溉故障，且方法在第一时段之后减少CAE中的照明。根据本公开的实施例，故障条件包含在第一时段内检测到灌溉故障，方法在第一时段之后减少CAE中的照明及在第一时段之后的第二时段期间检测到灌溉故障之后关闭照明。
[0015]根据本公开的实施例，故障条件包含在CAE的排水槽中检测到非期望水位，且方法在故障安全模式中激活浅池泵及减少供应泵流量。根据本公开的实施例，方法进一步包括在故障安全模式中增加回流泵流量。
[0016]根据本公开的实施例，故障条件包含检测到容器支撑件与灌溉源失准，且方法包括在故障安全模式中防止来自灌溉源的水流。
[0017]根据本公开的实施例，方法包括：灌溉多个容器支撑件；及延迟容器支撑件沿着生长线移动直到第一时段过去之后，其中第一时段基于允许灌溉水从容器支撑件排放的时间。
[0018]根据本公开的实施例，一种供应罐用于将水提供到植物繁殖区域，且方法包括：在供应罐接收营养物时使水再循环到供应罐；及响应于确定水的水质符合要求而停止再循环且将水从供应罐引导到繁殖台。
附图说明
[0019]图1是说明实例受控环境农业系统的功能框图。
[0020]图2是实例受控环境农业系统的透视图。
[0021]图3A及3B是实例生长塔的透视图。
[0022]图4A是实例生长塔的俯视图；图4B是实例生长塔的透视俯视图；图4C是实例生长
塔的区段的正视图；且图4D是实例生长塔的一部分的截面正视图。
[0023]图5A是实例生长线的一部分的透视图。
[0024]图5B是实例塔钩的透视图。
[0025]图6是实例生长线及往复式凸轮机构的一部分的分解透视图。
[0026]图7A是说明实例往复式凸轮机构的操作的序列图。
[0027]图7B说明包含伸缩接头的替代凸轮通道。
[0028]图8是实例生长线及灌溉供应线的剖面图。
[0029]图9是实例塔钩及整合漏斗结构的侧视图。
[0030]图10是实例生长线的剖面图。
[0031]图11A是实例塔钩及整合漏斗结构的透视图；图11B是实例塔钩及整合漏斗结构的截面图；且图11C是实例塔钩及整合漏斗结构的俯视图。
[0032]图12是实例滑架组合件的正视图。
[0033]图13是说明根据本公开的实施例的灌溉回路的功能框图。
[0034]图14A说明根据本公开的实施例的实例排水槽；图14B是排水槽的收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于进入受控农业环境(CAE)的故障安全模式的计算机实施方法，其中所述CAE包含用于固持植物的多个可移动容器支撑件，所述方法包括：a.响应于确定所述CAE中或用于所述CAE的环境调节设备中的故障条件，控制所述CAE或所述环境调节设备的操作以实现从标准操作模式到故障安全模式的变化，b.其中所述标准操作模式对应于所述CAE中的期望环境条件，而所述故障安全模式对应于非理想环境条件。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障条件包含制冷机故障，所述方法包括在所述故障安全模式中使外部空气能够在所述CAE中循环。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障条件包含灌溉故障，所述方法包括在所述故障安全模式中减少所述CAE中的照明。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述CAE包含多个区且所述故障条件包含所述多个区中的至少一个区中的灌溉故障，所述方法包括在所述故障安全模式中减少所述至少一个区中的照明。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障条件包含在第一时段内检测到灌溉故障，所述方法包括在所述第一时段之后减少所述CAE中的照明。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障条件包含在第一时段期间检测到灌溉故障，所述方法包括在所述第一时段之后减少所述CAE中的照明及在所述第一时段之后的第二时段期间检测到所述灌溉故障之后关闭照明。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障条件包含在所述CAE的排水槽中检测到非期望水位，所述方法包括在所述故障安全模式中激活浅池泵及减少供应泵流量。8.根据权利要求7所述的方法，所述方法包括在所述故障安全模式中增加回流泵流量。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障条件包含检测到容器支撑件与灌溉源失准，所述方法包括在所述故障安全模式中防止来自所述灌溉源的水流。10.一种用于受控农业环境(CAE)的计算机实施方法，其中所述CAE包含用于固持植物的多个可移动容器支撑件，所述方法包括：a.灌溉所述多个容器支撑件；及b.延迟所述容器支撑件沿着生长线移动直到第一时段过去之后，其中所述第一时段基于允许灌溉水从所述容器支撑件排放的时间。11.一种用于受控农业环境(CAE)的计算机实施方法，其中所述CAE包含用于固持植物的多个移动容器支撑件，所述方法包括：a.在供应罐接收营养物时使水再循环到所述供应罐；及b.响应于确定所述水的水质符合要求而停止再循环且将所述水从所述供应罐引导到繁殖区域，所述繁殖区域用于在装载到所述容器支撑件中之前繁殖植物。12.一种用于进入受控农业环境(CAE)的故障安全模式的系统，其中所述CAE包含用于固持植物的多个可移动容器支撑件，所述系统包括：一或多个处理器；及一或多个存储器，其可操作地连接到所述一或多个处理器且存储指令，所述指令在由所述一或多个处理器中的至少一者执行时致使所述系统：a.响应于确定所述CAE中或用于所述CAE的环境调节设备中的故障条件，控制所述CAE
或所述环境调节设备的操作以实现从标准操作模式到故障安全模式的变化，b.其中所述标准操作模式对应于所述CAE中的期望环境条件，而所述故障安全模式对应于非理想环境条件。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述故障条件包含制冷机故障，且所述指令在执行时致使所述系统在所述故障安全模式中使外部空气能够在所述CAE中循环。14.根据权利要求12所述的系统，其中所述故障条件包含灌溉故障，且所述指令在执行时致使所述系统在所述故障安全模式中减少所述CAE中的照明。15.根据权利要求12所述的系统，其中所述CAE包含多个区且所述故障条件包含所述多个区中的至少一个区中的灌溉故障，且所述指令在执行时致使所述系统在所述故障安全模式中减少所述至少一个区中的照明。16.根据权利要求12所述的系统，其中所述故障条件包含在第一时段内检测到灌溉故障，且所述指令在执行时致使所述系统在所述第一时段之后减少所述CAE中的照明。17.根据权利要求12所述的方法，其中所述故障条件包含在第一时段期间检测到灌溉故障，且所述指令在执行时致使所述系统在所述第一时段之后减少所述CAE中的照明及在所述第一时段之后的第二时段期间检测到所述灌溉故障之后关闭照明。18.根据权利要求12所述的系统，其中所述故障条件包含在所述CAE的排水槽中检测到非期望水位，且所述指令在执行时致使所述系统在所述故障安全模式中激活浅池泵及减少供应...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：MJNN有限责任公司，
类型：发明
国别省市：