光科技智能设施大棚单元、光科技智能设施大棚的制作方法

1.本技术涉及农业生产技术领域，尤其涉及一种光科技智能设施大棚单元、光科技智能设施大棚。


背景技术：

2.现有技术中温室大棚已经普遍应用于栽培作物的领域。温室又称暖房，能够在不适宜植物生长的季节，提供温室生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。并且大棚栽培植物具有安全、卫生、提高产量、节水节肥、增加收入的等优点。
3.在实现现有技术的过程中，发明人发现：
4.温室大棚的建造是在利用大面积土地的基础上进行的，且温室大棚都是成排建造于较为空旷的平地。利用较为空旷的平地进行作物的种植充分发挥了其土地资源的优势，并不能充分发挥建造大棚处的土地的光照利用率，进而降低了建造大棚处的土地的光照利用率。
5.因此，需要提供一种提高建造大棚处的土地光照利用率的相关技术方案。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种提高建造大棚处的土地光照利用率的技术方案，用以解决建造大棚处土地利用率低的技术问题。
7.本技术提供的一种光科技智能设施大棚单元，包括：
8.光伏面板组件，用于将光能转换为电能；
9.可调支架组件，用于支撑所述光伏面板组件，并可调整地改变所述光伏面板组件的朝向以便以适当的角度接收光能；
10.电机驱动组件，用于驱动所述可调支架组件按照预设的运动方式作动；
11.控制组件，与所述光伏面板组件、所述电机驱动组件电性连接，用于控制所述电机驱动组件按照预设的运动方式调节所述可调支架组件；
12.保温组件，用于维持温室的温度在预设范围；
13.其中，所述可调支架组件包括支撑件；
14.所述支撑件与所述保温组件连接，支撑于所述保温组件一侧；
15.所述保温组件与设有支撑件的一侧相对的另一侧迎向地面。
16.进一步的，所述保温组件包括保温壁；
17.所述支撑件至少部分被所述保温壁包覆。
18.进一步的，所述保温壁设置有反光层，用于对种植作物进行补光以增强作物光合作用。
19.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元还包括机械化作业通道；
20.所述机械化作业通道与所述光伏面板在地面的投影至少部分重叠。
21.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元还包括运输通道；
22.所述运输通道设置于所述保温组件与设有支撑件的一侧相对的另一侧。
23.进一步的，所述光伏面板组件具有朝向变化时的最低点；
24.所述光伏面板组件的朝向变化时的最低点与所述保温组件不相交。
25.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元还设有种植区域；
26.所述种植区域至少通过盆栽种植作物。
27.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元还包括调节单元；
28.所述调节单元安装于所述控制组件内，用于根据种植作物的光照需求调节补光。
29.进一步的，所述控制组件还存储有种植作物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件朝向的数据包；
30.所述控制组件根据种植作物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件朝向的数据包调节所述可调支架组件以使光伏面板组件选择性的为植物进行补光。
31.在本技术提供的一种光科技智能设施大棚，包括：
32.若干光科技智能设施大棚单元；
33.所述若干光科技智能设施大棚单元组网供电；
34.其中，光科技智能设施大棚单元包括：
35.光伏面板组件，用于将光能转换为电能；
36.可调支架组件，用于支撑所述光伏面板组件，并可调整地改变所述光伏面板组件的朝向以便以适当的角度接收光能；
37.电机驱动组件，用于驱动所述可调支架组件按照预设的运动方式作动；
38.控制组件，与所述光伏面板组件、所述电机驱动组件电性连接，用于控制所述电机驱动组件按照预设的运动方式调节所述可调支架组件；
39.保温组件，用于维持温室的温度在预设范围；
40.其中，所述可调支架组件包括支撑件；
41.所述支撑件与所述保温组件连接，支撑于所述保温组件一侧；
42.所述保温组件与设有支撑件的一侧相对的另一侧迎向地面。
43.进一步的，所述若干光科技智能设施大棚单元至少包括第一光科技智能设施大棚单元和相邻于第一光科技智能设施大棚单元的第二光科技智能设施大棚单元；
44.所述第一光科技智能设施大棚单元的支撑件与所述第二光科技智能设施大棚单元的保温组件的距离在0.5m-3m之间。
45.进一步的，所述保温组件包括保温壁；
46.所述支撑件至少部分被所述保温壁包覆。
47.进一步的，所述保温壁设置有反光层，用于对种植作物进行补光以增强作物光合作用。
48.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元还包括机械化作业通道；
49.所述机械化作业通道与所述光伏面板在地面的投影至少部分重叠。
50.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元还包括运输通道；
51.所述运输通道设置于所述保温组件与设有支撑件的一侧相对的另一侧。
52.进一步的，所述光伏面板组件具有朝向变化时的最低点；
53.所述光伏面板组件的朝向变化时的最低点与所述保温组件不相交。
54.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元还设有种植区域；
55.所述种植区域至少通过盆栽种植作物。
56.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元还包括调节单元；
57.所述调节单元安装于所述控制组件内，用于根据种植作物的光照需求调节补光。
58.进一步的，所述光科技智能设施大棚单元的控制组件还存储有种植作物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件朝向的数据包；
59.所述控制组件根据种植作物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件朝向的数据包调节所述可调支架组件以使光伏面板组件选择性的为植物进行补光。
60.本技术提供的实施例至少具有以下有益效果：通过本技术提供的光科技智能设施大棚单元，将温室与能够将光能转化为电能的光伏面板组件相结合有利于提高建造温室处土地光照的利用率。
附图说明
61.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
62.图1为本技术实施例提供的光科技智能设施大棚单元的结构示意图；
63.图2为本技术实施例提供的光科技智能设施大棚的结构示意图。
64.100
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光科技智能设施大棚
65.70
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光科技智能设施大棚单元
66.10
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光伏面板组件
67.20
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可调支架组件
68.201
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支撑件
69.30
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电机驱动组件
70.40
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控制组件
71.50
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保温组件
72.501
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保温壁
73.502
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保温膜
74.503
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保温支架
75.60
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运输通道
具体实施方式
76.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
77.请参照图1，本技术提供的一种光科技智能设施大棚单元70，包括：
78.光伏面板组件10，用于将光能转换为电能；
79.可调支架组件20，用于支撑所述光伏面板组件10，并可调整地改变所述光伏面板
组件10的朝向以便以适当的角度接收光能；
80.电机驱动组件30，用于驱动所述可调支架组件20按照预设的运动方式作动；
81.控制组件40，与所述光伏面板组件10、所述电机驱动组件30电性连接，用于控制所述电机驱动组件30按照预设的运动方式调节所述可调支架组件20；
82.保温组件50，用于维持温室的温度在预设范围；
83.其中，所述可调支架组件20包括支撑件201；
84.所述支撑件201与所述保温组件50连接，支撑于所述保温组件50一侧；
85.所述保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧迎向地面。
86.光伏面板组件10用于将光能转换为电能。光伏面板组件10可以主要由多晶硅或单晶硅，或者其他具有光电效应的半导体材料制成。太阳光照射在光伏面板组件10上并且在光伏面板组件10的界面层被吸收。半导体材料制成的光伏面板组件10具有pn结。被吸收的太阳光中的足够能量的光子，能够将pn 结中的电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。界面层的电荷分离，将在pn结的两端产生一个向外的可测试的电压。太阳光照在光伏面板组件10 的界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。光伏面板组件10的界面层吸收的光能越多，界面层即光伏面板组件10被照射的面积越大，光伏面板组件 10产生的电流也越大。通过汇流导线将光伏面板组件10产生的电流汇集，可以用作电源使用。
87.可调支架组件20用于支撑所述光伏面板组件10，并可调整地改变所述光伏面板组件10的朝向以便以适当的角度接收光能。在本技术提供的一种优选实施方式中，可调支架组件20包括可固定于地面的固定脚、与固定脚连接的支撑腿、可相对支撑腿枢转的托架、设置于托架和支撑腿之间的调节机构。
88.电机驱动组件30主要由所述光伏面板组件10供给电能。主要可以理解为“通常使用时”“根据设计所面对的正常使用场景”，除特殊需求和工程冗余备份之外，电机驱动组件30需要的电能全部由光伏面板组件10供给。
89.控制组件40与所述光伏面板组件10、所述电机驱动组件30电性连接，用于控制所述电机驱动组件30按照预设的运动方式调节所述可调支架组件20。
90.控制组件40可以通过单片机、具有简单功能的微处理器实现。在一个典型的配置中，控制组件40可以包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
91.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
92.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。应
当指出的是，这里的控制组件40在具体应用中的表现形态，可以是独立的单片机、微处理器、集成电路等。这些具体形态显然不构成对本技术保护范围的限制。
93.保温组件50，用于维持温室的温度在预设范围。保温组件50至少包括覆盖温室的保温膜502、用于托起保温膜502的保温壁501以及用于托起保温膜 502的保温支架503。保温膜502主要用于保持温室区域的温度。保温壁501 在托起保温膜502作用的基础上，还可延缓温度降低的速度。保温支架503主要用于托起保温膜502覆盖区域。在本技术提供的一种优选实施方式中，保温组件50的设置，可使得种植于保温膜502区域的农作物在适宜的温度内生长。
94.应当指出的是，保温组件50是用于维持温室的温度在预设范围。那么，保温组件50还设有在温室温度过高时用于降低温度的通风口。在本技术提供的一种优选实施方式中，通风口可以是设置于温室顶部，还可以设置于温室两侧。当然，在通风口处还可以设置防虫网，以将害虫距之网外，切断害虫繁殖的途径。可以理解的是，保温组件50的设置，有利于温室内温度的保温或者降温，从而对提高温室内作物的生长。
95.可调支架组件20包括支撑件201，支撑件201与保温组件50连接，用于支撑保温组件50一侧。支撑件201可以是上述可调支架中提到的支撑腿。在本技术提供的一种优选实施方式中，可调支架组件20不仅用于支撑所述光伏面板组件10，还用于连接并支撑保温组件50，进而实现支撑件201的多用途使用。可以理解的是，单独的温室在建造时，同样会设置支撑件201支撑大棚，而本技术通过可调支架组件20的支撑腿来实现，即减少材料的使用，降低成本的投入。
96.所述保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧迎向地面。可以理解的是，支撑件201支撑保温组件50的一侧，保温组件50的另一侧可同样设置为保温壁501，且可调支架组件20支撑保温壁501。考虑到若保温组件50 两侧均设置能够将光能转化为电能的光伏面板组件，则温室内大棚所接受到的光照会受很大程度的影响，所以设置保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧迎向地面。这样，相对而言减少了保温组件50保温所覆盖的区域，但本技术实施例所提供的温室稳定性相对较高，且该区域可增设能够提升温室效率的设备，以提高温室的功能。例如，在此处增设运输通道60。
97.可调支架组件20调节光伏面板组件10的周期可以是以日为周期进行的调整，也可以是以年为周期进行的调整。可调支架组件20以日为周期进行的光伏面板组件10的调整需要每天以太阳转动位置进行角度的转动，若两者之间空间相互不分离，则很有可能会影响到保温组件50中种植作物吸收光能的需求。可调支架组件20以年为周期进行的光伏面板组件10的调整需要按月份或季度以太阳转动位置进行角度的转动，由于其转动次数相对于以日为周期的转动次数并非很频繁，对保温组件50吸收光能的影响并不是很大，所以可以设置两者之间不相互分离。在本技术提供的一种优选实施例中，优先采用以年为周期进行的光伏面板组件10。可以理解的是，以年为周期进行的光伏面板组件 10的调整设置两者之间空间相互不分离主要设置于以秦岭
‑‑
淮河为界以北的地区，因为此处所述的阳光照射量较少且设置以年为周期的转动成本相对较低，进而最大可能发挥光科技智能设施大棚单元90的功能。以日为周期进行的光伏面板组件10的调整设置两者之间空间相互分离主要设置于中国以秦岭
‑‑
淮河为界以南的地区，因为此处所述的阳光的照射量相对以秦岭
‑‑
淮河为界以北的地区的照射量时间较长。
98.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述保温组件50包括保温壁501，所述支撑件201至少部分被所述保温壁501包覆。
99.具体的，保温组件50中设置保温壁501，保温壁501包覆可调支架组件 20中部分支撑件201。在实际应用场景中，支撑件201可以是被保温壁501全部包覆，也可以是部分被保温壁501包覆。所述支撑件201和保温壁501之间可以是直接接触，也可以设置若干抵顶块实施抵顶功能，以保证支撑件201与保温壁501之间不留有空隙。应当指出的是，此处所述的可调支架组件20与支撑件201之间的具体形态，显然不构成对本技术具体保护范围的限制。
100.应当指出的是，保温壁501对温室有着重要的保温作用。在本技术提供的一种优选实施方式中，保温壁501可以适当降低其壁的厚度，以节约建造的成本。可以理解的是，以往温室在建造时，要考虑到保温壁501支撑的稳定性，而本技术提供的保温组件50的保温壁501，保温壁501受支撑件201的支撑，且部分被所述保温壁501包覆，可以相对降低其壁厚。
101.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述保温壁501设置有反光层，用于对种植作物进行补光以增强作物光合作用。
102.具体的，保温壁501中设置反光层，增加种植作物的光合作用。光合作用即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。保温壁501中设置的反光层在实际应用场景中可以表现为反光膜、反光片等多种形态。
103.应当指出的是，保温壁501中的反光层需要根据太阳以日为周期的转动和以年为周期的转动设置。通过设置，保证反光层的补光效果能够明显显现，进而增强其光合作用。还应当指出的是，反光层可以整个黏贴或其他连接方式连接于保温壁501，也可以设置反光层间隔黏贴或其他连接方式连接于保温壁501。反光层在保温壁501的具体形态，显然不构成对本技术具体保护范围的限制。
104.还应当指出的是，保温壁501不仅设置有反光层，还设有用于保存温度的保温场。即保温壁501中的保温场维持有一定的温度，在温室内温度降低或者升高时，保温场对温室内的温度进行升温或者降温。当然，温室内也可设置与保温壁501连接的保温顶同样有着保温的作用。保温顶在具体的应用场景中，可以表现为保温组件50的覆盖膜，即维持温室内的温度，不受温室外的温度的影响。
105.在本技术提供的一种优选实施方式中，除设置反光层进行补光以增强作物光合作用外，保温组件中还可设置补光组件，在所述控制组件的控制下根据种植植物在生长周期内的光照需求进行补光。主要可以理解为控制组件40中设有对补光组件控制的程序，进而控制补光组件对植物进行补光。植物的生长周期包括：发芽阶段、苗期、成长阶段、植物阶段、开花阶段、生殖阶段。控制组件40通过控制补光组件对种植的植物的某一阶段或其中几个阶段进行补光，来保证植物的生长。控制组件40控制补光组件进行的补光主要根据植物的光照需求是否达到植物生长的条件。例如，当光照强度低且种植的植物处于苗期状态时，控制组件40控制补光组件对植物进行补光，以保证植物生长。
106.应当指出的是，安装于所述保温组件50内的补光组件可以是led的补光系统或者激光的补光系统。在本技术提供的一种优选实施方式中，补光组件采用激光的补光系统。补光系统在保温组件50中安装的位置可以是等间距安装，也可以是非等间距的安装。可以理解的是，补光组件的安装还应当考虑到保温组件50中种植植物的位置。因此，补光组件的位
置可以设置为可移动式的，进而增加补光组件所能发挥出来的最大效能。补光组件的电能来源可以是市电供电，也可以是光伏面板发电来供电。在本技术提供的一种优选实施方式中，补光组件主要采用光伏面板组件10转换的电能，对种植植物在生长周期内的光照进行补光。还应当指出的是，补光组件在对植物生长某一阶段进行补光过程中，可以是每天相同时间段进行2-3小时补光，也可以是每周进行一次长时间的补光。可以理解的是，此处所述的补光组件具体给植物补光的方式，显然不构成对本技术保护范围的限制。
107.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70还包括机械化作业通道；所述机械化作业通道与所述光伏面板在地面的投影至少部分重叠。
108.具体的，光科技智能设施大棚单元70中还可以设置机械化作业通道。考虑到温室一侧设置能够将光能转化为电能的光伏面板组件，则光伏面板组件10 很有可能在吸收光能转化为电能的同时，遮挡同样需要吸收阳光的温室。因此在温室内有可能被光伏面板组件10遮挡的部分设置机械化作业通道，即避免了此处作物无法正常进行光合作用而造成的土地浪费，还可以提高温室整体的工作效率。可以理解的是，在温室内设置机械化作业通道，可以极大提升温室内的工作效率。例如，在温室内进行的播种。
109.还应当指出的是，机械化作业通道设置在0.5米至1.5米之间。之所以设置在0.5米至1.5米之间，是因为是在经过长期的研究下，光伏面板组件10 在地面的投影所占用温室土地的面积基本处于其数值范围内而设置的。机械化作业通道与所述光伏面板在地面的投影至少部分重叠，也可以是机械化作业通道完全被光伏面板在地面的投影遮挡。可以理解的是，光伏面板在地面的投影既可以理解为太阳照射光伏面板在地面的投影，也可也理解为以光伏面板以地面的垂直线进行的投影。
110.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70还包括运输通道60，所述运输通道60设置于所述保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧。
111.具体的，保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧迎向地面，此处可以设置运输通道60。在本技术提供的一种优选实施方式中，迎向地面的一侧即保温组件50设置能够将光能转化为电能的光伏面板组件一侧的另一侧以弧状接入地面。可以理解，设置为弧形为为了保证保温组件50的稳定性、以及提高温室的受光面积。当然，也可以设置迎向地面的一侧以垂直状插入地面。在本技术提供的一种优选实施方式中，优先采用弧形，即保证温室有稳定的结构且受光面积多。
112.应当指出的是，保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧设置弧形，相对来说，其接地处位置的空间会变得越来越小。在此处设置运输通道 60，能够提升温室内作物所需材料的补给效率、以及成熟作物的运输效率。
113.可以理解的是，运输通道主要便于温室内作物所需肥料的补给，而机械化作业通道主要便于温室内作物生长。
114.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光伏面板组件10具有朝向变化时的最低点，所述光伏面板组件10的朝向变化时的最低点与所述保温组件50不相交。
115.具体的，光伏面板组件10朝向变化时的最低点与所述保温组件50不相交。即设置光伏面板组件10在可调支架组件20对其进行朝向调整的过程中，光伏面板组件10不与保温
组件50有相交的部分。例如，光伏面板组件10在春、秋季节，光伏面板组件10被可调支架组件20调节至与可调支架组件20 的夹角为60度或者120度时，光伏面板组件10的最低点不与保温组件50相交。光伏面板组件10在冬季时被可调支架组件20调节至与可调支架组件20 的夹角为45度或者135度时，光伏面板组件10的最低点不与保温组件50相交。可以理解的是，光伏面板组件10朝向变化时的最低点与所述保温组件50 不相交，可以理解为保温组件50垂直方向最高的高度小于光伏面板组件10在可调支架组件20调节至最低高度即可。例如，保温组件50中垂直方向最高的高度为2.5米，则设置光伏面板组件10在可调支架组件20调节至最低高度为 2.5米以上即可。
116.还应当指出的是，可调支架组件20调节光伏面板组件10在有的情况下，还需要根据温室内作物的生长规律进行调节。例如，温室内作物在急需光照的情况下，可通过可调支架组件20调节光伏面板组件10至一定位置，以保证温室内作物得到充分光照。
117.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70还设有种植区域，所述种植区域至少通过盆栽种植作物。
118.具体的，光科技智能设施大棚单元70中，温室内的种植区域可以是直接在土地上种植、也可以是在种植区域内设置盆栽的方式进行种植。在本技术提供的一种优选实施方式中，种植区域优先采用盆栽的方式种植作物，盆栽种植有利于作物的成批种植，且盆栽种植可设置为多层，从而提高有限面积内高产量的产出。可以理解的是，种植区域内设置盆栽的方式进行种植，可以是种植区域内挖坑，然后将盆嵌入坑内来种植作物，也可以是其他以盆摘的方式种植作物。
119.应当指出的是，温室内种植区域的种植作物可以是低植株的蔬菜，也可以是其他低植株的水果。在本技术提供的一种优选实施中，优选在种植区域种植蓝莓。种植蓝莓的行间距设为1.8米至2米，植株控高1米至1.5米。种植蓝莓也是因为蓝莓生长过程中对温度的要求不是很高，且具有剪枝增效的特点。
120.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70还包括调节单元；所述调节单元安装于所述控制组件40内，用于根据种植作物的光照需求调节补光。
121.具体的，种植作物的发芽阶段、苗期、成长阶段、植物阶段、开花阶段、生殖阶段仅针对部分植物，当然，还有其他种植作物会经历冬眠阶段。在本技术提供的一种优选实施方式中，所述调节单元根据种植作物的光照需求进行相应的调节。当种植作物在冬眠期时，光照需求的程度相对较低，并不需要调节行补光。而种植作物在发芽阶段、苗期、成长阶段、植物阶段、开花阶段、生殖阶段时，对光照的需求程度相对较高，调节单元需对其进行补光才能满足光照需求。
122.还应当指出的是，调节单元调节补光除了依据植物不同的生长周期状态，还依据光科技智能设施大棚单元70中保温组件50在一年内的光照数据，光遮挡数据以及透光率来调节。如下表：
[0123][0124]
表1
[0125]
日期平均透光率％(去掉机械作业通道)补光功率补光时间补光能耗1月至2月54.50％
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3月至4月75.10％
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5月至8月66.60％
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9月至10月65.10％
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11月至12月53.10％
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[0126]
表2
[0127]
表1为某经纬度地区一年内对光科技智能设施大棚单元中保温组件50光照数据的采集，表2为保温组件在不同月份的平均透光率的数据。应当指出的是，表1和表2中的数据为保温组件50在可调支架组件20在不同时间调节光伏面板组件10后的数据得出的。例如，在每年的3月份、4月份可调支架组件 20调节光伏面板组件20的单元呈30
°
倾斜角，在每年
的11月份、12月份可调支架组件20调节光伏面板组件10的单元呈45
°
倾斜角。可以理解的是，倾斜角度的调整是为了保证光科技智能设施大棚单元70所获得的光照最大。
[0128]
在具体的实际应用场景中，光科技智能设施大棚单元70中保温组件50的温室种植作物可以是蓝莓植株，蓝莓植株3月份至8月份的光照透光率相对较高，同时也处于蓝莓植株生产蓝莓的时间，则调节单元在此时可对其进行适度补光，以增加蓝莓的产出。蓝莓植株在9月份至2月份的透光率相对较低，且处于蓝莓植株的剪枝维护期、冬眠期，可不对其进行补光。当然在保温组件50 透光率较低的9月份至2月份，蓝莓植株若要继续产出蓝莓，则需调节单元调节补光状态，以保证蓝莓的产出。光科技智能设施大棚单元70中保温组件50 的温室种植的作物也可以是冬眠期可以继续产出的蔬菜产品，在保温组件50 中进行一年多次产品的种植，进而实现产量的增加。
[0129]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70的控制组件40还存储有种植植物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件10朝向的数据包；所述控制组件40根据种植植物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件10朝向的数据包调节所述可调支架组件20以使光伏面板组件选择性的为植物进行补光。
[0130]
具体的，种植植物的生长周期的数据包根据种植植物的植物品种来确定。调节光伏面板组件10朝向的数据包中包含有以日为周期调节光伏面板组件朝向的数据和以年为周期调节光伏面板组件朝向的数据。此外调节光伏面板组件 10朝向的数据包还设有紧急调节数据，用于面对极端天气或者根据种植植物中植物受光遮挡的数据进行调节。
[0131]
应当指出的是，控制组件40根据种植植物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件朝向的数据包调节所述可调支架组件20以使光伏面板组件10选择性的为植物进行补光可分为以下几种情形。调节可调支架组件20至某位置，使得光伏面板组件10能够尽可能不遮挡种植植物接收光照，进而增加植物光合作用。调节可调支架组件至某位置，使得光伏面板组件10接收光照的面积最大，进而增加光伏面板组件10的光能转化的电能。根据植物生长周期的光照需求数据，调节光伏面板组件10中产生的电能的数据对植物进行补光。
[0132]
在本技术提供的一种优选实施例中，首先通过农业研究获取到蓝莓植物的生长周期的数据。蓝莓植物生长周期的数据至少包括其各个阶段内所需的光照时长、温度值等。调节光伏面板组件10朝向的数据包至少包括以年为周期的调整光伏面板组件10朝向的数据。当蓝莓处于急需补光状态时，控制组件40 可控制可调支架组件20至不遮挡蓝莓接收光照的位置，或控制对蓝莓进行补光。当蓝莓无需进行补光时，控制组件40可控制可调支架组件20至光伏面板组件10接收光能最大的位置，以存储更多的电能。
[0133]
请参照图2，本技术提供的一种光科技智能设施大棚100，包括：
[0134]
若干光科技智能设施大棚单元70；
[0135]
所述若干光科技智能设施大棚单元70组网供电；
[0136]
其中，光科技智能设施大棚单元70包括：
[0137]
光伏面板组件10，用于将光能转换为电能；
[0138]
可调支架组件20，用于支撑所述光伏面板组件10，并可调整地改变所述光伏面板组件10的朝向以便以适当的角度接收光能；
[0139]
电机驱动组件30，用于驱动所述可调支架组件20按照预设的运动方式作动；
[0140]
控制组件40，与所述光伏面板组件10、所述电机驱动组件30电性连接，用于控制所
述电机驱动组件30按照预设的运动方式调节所述可调支架组件20；
[0141]
保温组件50，用于维持温室的温度在预设范围；
[0142]
其中，所述可调支架组件20包括支撑件201；
[0143]
所述支撑件201与所述保温组件50连接，支撑于所述保温组件50一侧；
[0144]
所述保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧迎向地面。
[0145]
具体的，光科技智能设施大棚100由上述若干光科技智能设施大棚单元70 组成，所述若干光科技智能设施大棚单元70组网供电。可以理解的是，若干光科技智能设施大棚单元70通过组网供电将光伏面板组件10转化的电能输送至供电站。当然若干光科技智能设施大棚单元70还通过组网供电方式将光伏面板组件10转化的电能选择性的用于对温室内作物的补光中。
[0146]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述若干光科技智能设施大棚单元70至少包括第一光科技智能设施大棚单元70和相邻于第一光科技智能设施大棚单元70的第二光科技智能设施大棚单元70，所述第一光科技智能设施大棚单元70的支撑件201与所述第二光科技智能设施大棚单元70的保温组件50的距离在0.5m-3m之间。
[0147]
具体的，第一光科技智能设施大棚单元70中包括第一保温组件50，与第二光科技智能设施大棚单元70中的第二保温组件50相邻，第一光科技智能设施大棚单元70的支撑件201与所述第二光科技智能设施大棚单元70的保温组件50的距离在0.5m-3m之间。在本技术提供的一种优选实施方式中，并非只有第一光科技智能设施大棚单元70和第二光科技智能设施大棚单元70，此处只是表述至少包括的意思，还可以是第一、第二、第三、第四等若干光科技智能设施大棚单元70，且若干光科技智能设施大棚单元70之间组网供电。设置相邻的若干光科技智能设施大棚单元70之间距离即光科技智能设施大棚单元 70之间的支撑件201与相邻的光科技智能设施大棚单元70的保温组件50的距离为0.5m-3m，不仅是为了便于对光科技智能设施大棚单元70进行安装作业与维修作业，还考虑到若两者之间的距离过近，有可能光伏面板组件10会影响到距离光伏面板最近的两个保温组件50中温室的光吸收。因此设置间隔距离，提高温室的光照面积，进而提高光的利用率。
[0148]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述保温组件50包括保温壁501，所述支撑件201至少部分被所述保温壁501包覆。
[0149]
具体的，保温组件50中设置保温壁501，保温壁501包覆可调支架组件20中部分支撑件201。在实际应用场景中，支撑件201可以是被保温壁501全部包覆，也可以是部分被保温壁501包覆。所述支撑件201和保温壁501之间可以是直接接触，也可以设置若干抵顶块实施抵顶功能，以保证支撑件201与保温壁501之间不留有空隙。应当指出的是，此处所述的可调支架组件20与支撑件201之间的具体形态，显然不构成对本技术具体保护范围的限制。
[0150]
应当指出的是，保温壁501对温室有着重要的保温作用。在本技术提供的一种优选实施方式中，保温壁501可以适当降低其壁的厚度，以节约建造的成本。可以理解的是，以往温室在建造时，要考虑到保温壁501的稳定性，而本技术提供的保温组件50的保温壁501，保温壁501受支撑件201的支撑，且部分被所述保温壁501包覆，可以相对降低其壁厚。
[0151]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述保温壁501设置有反光层，用于对种植作物进行补光以增强作物光合作用。
[0152]
具体的，保温壁501中设置反光层，增加种植作物的光合作用。光合作用即光能合
成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。保温壁501中设置的反光层在实际应用场景中可以表现为反光膜、反光片等多种材质。
[0153]
应当指出的是，保温壁501中的反光层需要根据太阳以日为周期的转动和以年为周期的转动设置。通过设置，保证反光层的补光效果能够明显显现，进而增强其光合作用。还应当指出的是，反光层可以整个设于保温壁501，也可以间隔设置反光层于保温壁501。反光层的具体形态，显然不构成对本技术具体保护范围的限制。
[0154]
还应当指出的是，保温壁501不仅设置有反光层，还设有用于保存温度的保温场。即保温壁501中的保温场维持一定的温度，在温室内温度降低或者升高时，保温场对温室内的温度进行升温或者降温。当然，温室内与保温壁501 连接的保温顶同样有着保温的作用。保温顶在集体的应用场景中，可以表现为保温组件50的覆盖膜，即维持温室内的温度，不受温室外的温度的影响。
[0155]
在本技术提供的一种优选实施方式中，除设置反光层进行补光以增强作物光合作用外，保温组件中还可设置补光组件，在所述控制组件的控制下根据种植植物在生长周期内的光照需求进行补光。主要可以理解为控制组件40中设有对补光组件控制的程序，进而控制补光组件对植物进行补光。植物的生长周期包括：发芽阶段、苗期、成长阶段、植物阶段、开花阶段、生殖阶段。控制组件40通过控制补光组件对种植的植物的某一阶段或其中几个阶段进行补光，来保证植物的生长。控制组件40控制补光组件进行的补光主要根据植物的光照需求是否达到植物生长的条件。例如，当光照强度低且种植的植物处于苗期状态时，控制组件40控制补光组件对植物进行补光，以保证植物生长。
[0156]
应当指出的是，安装于所述保温组件50内的补光组件可以是led的补光系统或者激光的补光系统。在本技术提供的一种优选实施方式中，补光组件采用激光的补光系统。补光系统在保温组件50中安装的位置可以是等间距安装，也可以是非等间距的安装。可以理解的是，补光组件的安装还应当考虑到保温组件50中种植植物的位置。因此，补光组件的位置可以设置为可移动式的，进而增加补光组件所能发挥出来的最大效能。补光组件的电能来源可以是市电供电，也可以是光伏面板发电来供电。在本技术提供的一种优选实施方式中，补光组件主要采用光伏面板组件10转换的电能，对种植植物在生长周期内的光照进行补光。还应当指出的是，补光组件在对植物生长某一阶段进行补光过程中，可以是每天相同时间段进行2-3小时补光，也可以是每周进行一次长时间的补光。可以理解的是，此处所述的补光组件具体给植物补光的方式，显然不构成对本技术保护范围的限制。
[0157]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70还包括机械化作业通道，所述机械化作业通道与所述光伏面板在地面的投影至少部分重叠。
[0158]
具体的，光科技智能设施大棚单元中还可以设置机械化作业通道。考虑到温室一侧设置能够将光能转化为电能的光伏面板组件，则光伏面板组件10很有可能在吸收光能转化为电能的同时，遮挡同样需要吸收阳光的温室。因此在温室内有可能被光伏面板组件10遮挡的部分设置机械化作业通道，即避免了此处作物无法正常进行光合作用，还可以提高温室内作物整体的工作效率。可以理解的是，在温室内设置机械化作业通道，可以极大提供温室内的工作效率。例如，在温室内进行的播种。
[0159]
还应当指出的是，机械化作业通道设置在0.5米至1.5米之间。之所以设置在0.5米至1.5米之间，是因为是在经过长期的研究下，光伏面板组件10 在地面的投影所占用温室土地的面积基本处于其数值范围内而设置的。机械化作业通道与所述光伏面板在地面的投影至少部分重叠，也可以是机械化作业通道完全被光伏面板在地面的投影遮挡。可以理解的是，光伏面板在地面的投影既可以理解为太阳照射光伏面板在地面的投影，也可也理解为以光伏面板以地面的垂直线进行的投影。
[0160]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70还包括运输通道60，所述运输通道60设置于所述保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧。
[0161]
具体的，保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧迎向地面，此处可以设置运输通道60。在本技术提供的一种优选实施方式中，迎向地面的一侧即保温组件50设置能够将光能转化为电能的光伏面板组件一侧的另一侧以弧状接入地面。可以理解，设置为弧形有利于下雨天雨水的排水。当然，也可以设置迎向地面的一侧以垂直状插入地面。在本技术提供的一种优选实施方式中，优先采用弧形，即保证温室有稳定的结构。
[0162]
应当指出的是，保温组件50与设有支撑件201的一侧相对的另一侧设置弧形，相对来说，其接地处位置的空间会变得越来越小。在此处设置运输通道 60，能够提升温室内作物所需材料的补给效率、以及成熟作物的运输效率。
[0163]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光伏面板组件10具有朝向变化时的最低点，所述光伏面板组件10的朝向变化时的最低点与所述保温组件50不相交。
[0164]
具体的，光伏面板组件10朝向变化时的最低点与所述保温组件50不相交。在本技术提供的一种优选实施方式中，设置光伏面板组件10在可调支架组件20对其进行朝向调整的过程中，光伏面板组件10不与保温组件50有相交的部分。例如，光伏面板组件10在春、秋季节，光伏面板组件10被可调支架组件20调节至与可调支架组件20的夹角为60度或者120度时，光伏面板组件10的最低点不与保温组件50相交。光伏面板组件10在冬季时被可调支架组件20调节至与可调支架组件20的夹角为45度或者135度时，光伏面板组件10的最低点不与保温组件50相交。可以理解的是，光伏面板组件10朝向变化时的最低点与所述保温组件50不相交，可以将保温组件50中垂直方向最高的高度小于光伏面板组件10在可调支架组件20调节至最低高度即可。例如，保温组件50中垂直方向最高的高度为2.5米，则设置光伏面板组件10在可调支架组件20调节至最低高度为2.5米以上即可。
[0165]
还应当指出的是，可调支架组件20调节光伏面板组件10在有的情况下，还需要根据温室内作物的生长规律进行调节。例如，温室内作物在急需光照的情况下，可通过可调支架组件20调节光伏面板组件10至一定位置，以保证温室内作物得到充分光照。
[0166]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70还设有种植区域，所述种植区域至少通过盆栽种植作物。
[0167]
具体的，光科技智能设施大棚单元70中，温室内的种植区域可以是直接在土地上种植、也可以是在种植区域内设置盆栽的方式进行种植。在本技术提供的一种优选实施方式中，种植区域优先采用盆栽的方式种植作物，盆栽种植有利于作物的成批种植，且盆栽种植可设置为多层，从而提高有限面积内高产量的产出。可以理解的是，种植区域内设置盆栽的方式进行种植，可以是种植区域内挖坑，然后将盆嵌入坑内来种植作物，也可以是其他以
盆摘的方式种植作物。
[0168]
应当指出的是，温室内种植区域的种植作物可以是低植株的蔬菜，也可以是其他低植株的水果。在本技术提供的一种优选实施中，优选在种植区域种植蓝莓。种植蓝莓的行间距设为1.8米至2米，植株控高1米至1.5米。种植蓝莓也是因为蓝莓生长过程中对温度的要求不是很高，且具有剪枝增效的特点。
[0169]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70还包括调节单元；所述调节单元安装于所述控制组件40内，用于根据种植作物的光照需求调节补光。
[0170]
具体的，种植作物的发芽阶段、苗期、成长阶段、植物阶段、开花阶段、生殖阶段仅针对部分植物，当然，还有其他种植作物会经历冬眠阶段。在本技术提供的一种优选实施方式中，所述调节单元根据种植作物的光照需求进行相应的调节。当种植作物在冬眠期时，光照需求的程度相对较低，并不需要调节行补光。而种植作物在发芽阶段、苗期、成长阶段、植物阶段、开花阶段、生殖阶段时，对光照的需求程度相对较高，调节单元需对其进行补光才能满足光照需求。
[0171]
还应当指出的是，调节单元调节补光除了依据植物不同的生长周期状态，还依据光科技智能设施大棚单元70中保温组件50在一年内的光照数据，光遮挡数据以及透光率来调节。如下表：
[0172][0173]
表1
[0174]
日期平均透光率％(去掉机械作业通道)补光功率补光时间补光能耗1月至2月54.50％
ꢀꢀꢀ
3月至4月75.10％
ꢀꢀꢀ
5月至8月66.60％
ꢀꢀꢀ
9月至10月65.10％
ꢀꢀꢀ
11月至12月53.10％
ꢀꢀꢀ
[0175]
表2
[0176]
表1为某经纬度地区一年内对光科技智能设施大棚单元中保温组件50光照数据的采集，表2为保温组件在不同月份的平均透光率的数据。应当指出的是，表1和表2中的数据为保温组件50在可调支架组件20在不同时间调节光伏面板组件10后的数据得出的。例如，在每年的3月份、4月份可调支架组件20调节光伏面板组件20的单元呈30
°
倾斜角，在每年的
11月份、12月份可调支架组件20调节光伏面板组件10的单元呈45
°
倾斜角。可以理解的是，倾斜角度的调整是为了保证光科技智能设施大棚单元70所获得的光照最大。
[0177]
在具体的实际应用场景中，光科技智能设施大棚单元70中保温组件50的温室种植作物可以是蓝莓植株，蓝莓植株3月份至8月份的光照透光率相对较高，同时也处于蓝莓植株生产蓝莓的时间，则调节单元在此时可对其进行适度补光，以增加蓝莓的产出。蓝莓植株在9月份至2月份的透光率相对较低，且处于蓝莓植株的剪枝维护期、冬眠期，可不对其进行补光。当然在保温组件50 透光率较低的9月份至2月份，蓝莓植株若要继续产出蓝莓，则需调节单元调节补光状态，以保证蓝莓的产出。光科技智能设施大棚单元70中保温组件50 的温室种植的作物也可以是冬眠期可以继续产出的蔬菜产品，在保温组件50 中进行一年多次产品的种植，进而实现产量的增加。
[0178]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述光科技智能设施大棚单元70的控制组件40还存储有种植植物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件10朝向的数据包；所述控制组件40根据种植植物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件10朝向的数据包调节所述可调支架组件20以使光伏面板组件选择性的为植物进行补光。
[0179]
具体的，种植植物的生长周期的数据包根据种植植物的植物品种来确定。调节光伏面板组件10朝向的数据包中包含有以日为周期调节光伏面板组件朝向的数据和以年为周期调节光伏面板组件朝向的数据。此外调节光伏面板组件 10朝向的数据包还设有紧急调节数据，用于面对极端天气或者根据种植植物中植物受光遮挡的数据进行调节。
[0180]
应当指出的是，控制组件40根据种植植物的生长周期的数据包和调节光伏面板组件朝向的数据包调节所述可调支架组件20以使光伏面板组件10选择性的为植物进行补光可分为以下几种情形。调节可调支架组件20至某位置，使得光伏面板组件10能够尽可能不遮挡种植植物接收光照，进而增加植物光合作用。调节可调支架组件至某位置，使得光伏面板组件10接收光照的面积最大，进而增加光伏面板组件10的光能转化的电能。根据植物生长周期的光照需求数据，调节光伏面板组件10中产生的电能的数据对植物进行补光。
[0181]
在本技术提供的一种优选实施例中，首先通过农业研究获取到蓝莓植物的生长周期的数据。蓝莓植物生长周期的数据至少包括其各个阶段内所需的光照时长、温度值等。调节光伏面板组件10朝向的数据包至少包括以年为周期的调整光伏面板组件10朝向的数据。当蓝莓处于急需补光状态时，控制组件40 可控制可调支架组件20至不遮挡蓝莓接收光照的位置，或控制对蓝莓进行补光。当蓝莓无需进行补光时，控制组件40可控制可调支架组件20至光伏面板组件10接收光能最大的位置，以存储更多的电能。
[0182]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0183]
本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形
式。
[0184]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。