技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于藻类生长的控制系统。在说明书中将参考本发明关于使藻类生长的用途。专利说明书描述了这种用途，但是仅以举例的方式，本发明不限于这种用途。
相关背景技术
[0002] 藻类的商业化栽培用于生产食品添加剂、食品着色剂和染料、生物塑料、药物以及藻类燃料等。大多数藻类需要水、养分、碳源和光才能生长。
[0003] 如何管理所有这些元素决定了藻类的质量和数量。如何管理这些元素来种植不同种类的藻类有很多组合。
[0004] 光是藻类生长的重要元素。阳光直射对大多数藻类来说太强烈。但是，直射阳光往往最适合强壮的生长，因为表面下的藻类能够利用由上方阴影产生的强度较低的光。
[0005] 一种控制藻类对光的暴露的现有技术解决方案是搅动藻类。
具体实施方式
[0071] 参考图1，示出了根据本发明实施例的藻类栽培控制系统10的形式的控制系统。控制系统10包括控制器12。
[0072] 控制器12控制多个LED灯：LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22。控制器12适用于控制LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22的光谱。控制器12适用于控制LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22的强度。控制器12适用于控制LED灯14、LED灯
16、LED灯18、LED灯20、LED灯22的闪烁频率。
[0073] LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22向容器26中的在水形式的生长介质中种植/栽培的藻类24的形式的植物提供光。
[0074] 一个或更多个传感器28监测藻类的生长并将数据传送给控制器12。
[0075] 控制器12与移动设备30、计算机32和服务器34的形式的远程设备进行通信。控制器12通过互联网36与所述服务器34通信。
[0076] 控制器12能够将LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22的设置以及来自一个或更多个传感器28的数据传送给移动设备30、计算机32和服务器34。控制器12中的LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22的设置可以由移动设备30、计算机32和/或服务器
34设置。
[0077] 服务器34可以将来自一个或更多个传感器28的数据与LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22的光谱、强度和/或闪烁频率的设置相关联。服务器34可以确定与来自一个或更多个传感器28的期望的数据相对应的LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯
22的光谱、强度和/或闪烁频率。服务器34可以将控制器12中的光谱、强度和/或闪烁频率的值设置为确定的值。移动设备30、计算机32和/或服务器34可以设置来自一个或更多个传感器28的哪些数据是可取的。
[0078] 服务器34可以将被种植的藻类的不同类型和/或种植的藻类24的不同的特性的数据相关联。移动设备30、计算机32和/或服务器34可以设置种植的藻类的不同类型或种植的藻类的特性。
[0079] 控制器12可以分别控制LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22的光谱、强度和/或闪烁频率。以这种方式，LED灯14、LED灯16、LED灯18、LED灯20、LED灯22可以限定不同的区域，在不同的区域中种植不同的藻类和/或在不同的区域中栽培不同特性的藻类。
[0080] 参考图2，示出了藻类栽培控制系统100。藻类栽培控制系统100包括：先导控制系统102形式的第一控制系统；以及用户控制系统形式的第二控制系统104。
[0081] 先导控制系统102包括控制器106，在108处和110处，控制器106用于控制多个LED灯的光谱、强度和闪烁率设置、生长介质的流量、生长介质的温度、添加的CO2的量、添加的O2的量和/或在藻类栽培中添加的营养物的类型和/或量。在108处和110处，控制器106还监测传感器(未显示)，传感器提供关于藻类生长的数据。在112处，控制器106还监测产生的废产物。在114处，加工种植的藻类，在116处，分发最终的产物。在108处和110处，先导植物用于测试多个LED灯的光谱、强度和闪烁率设置、生长介质的流量、生长介质的温度、添加的CO2的量、添加的O2的量和/或在藻类栽培中添加的营养物的类型和/或量的不同设置的效果。
[0082] 来自传感器的数据以及多个LED灯的光谱、强度和闪烁率设置、生长介质的流量、生长介质的温度、添加的CO2量、添加的O2量和/或添加的营养物的类型和/或量的设置，通过互联网136发送给服务器134形式的远程设备。
[0083] 服务器134在优化模块140中处理数据和设置。优化模块140使用人工智能142来优化设置以实现藻类的期望的特性。服务器134维护针对不同的藻类菌株和不同的期望的特性的优化设置的数据库。根据通过先导用户控制台138的请求，服务器134可以将更新的设置传送给先导控制系统102。
[0084] 如果用户正在使用用户控制系统104种植已知的藻类菌株，则他们可以通过用户控制台144从服务器134下载优化设置到用户控制系统104，以在146处和148处控制藻类的栽培。用户控制系统还在150处监测废物的产生。在152处加工种植的藻类并且在154处分发最终的产物。
[0085] 来自用户控制系统104的数据和设置通过互联网136上传给服务器134。数据和设置被馈送到优化模块140中，使得人工智能142可以使用数据和设置来进一步地优化设置以实现藻类的期望的特性。
[0086] 服务器134包括通知模块160，通知模块160可以通过短信162、电子邮件164或AV 166向用户和先导用户(未示出)通知新的藻类配方或优化，或者如果设置或数据分别不在用于先导控制系统102或用户控制系统104的预定的范围内则警告用户。
[0087] 参考图3，示出了控制系统200。控制系统200具有控制器202，控制器202控制藻类栽培系统的以接种部分204、生长部分206和接种部分208的形式的多个部分。
[0088] 部分204、部分206、部分208中的每一个都具有局部控制器210、局部控制器212、局部控制器214，局部控制器210、局部控制器212、局部控制器214中的每一个分别控制LED灯220、LED灯222、LED灯224。局部控制器210、局部控制器212、局部控制器214中的每一个分别控制螺线管和泵230、螺线管和泵232、螺线管和泵234，以控制生长介质的流量、添加的CO2的量、添加的O2的量和/或添加的营养物的类型和/或量。局部控制器210、局部控制器212、局部控制器214还监测传感器240、传感器242、传感器244。控制器202可以通过物联网(IoT)消息收发系统经由互联网236将设置和传感器数据发送给远程服务器(未示出)。控制器还可以通过相应的局部控制器210、局部控制器212、局部控制器214接收IoT消息以控制LED灯
220、LED灯222、LED灯224以及螺线管和泵230、螺线管和泵232、螺线管和泵234。
[0089] 优点
[0090] 控制系统的优选实施例的优点包括控制不同类型的植物的生长的能力。控制系统的优选实施例的另一个优点包括控制种植的植物的不同特性的能力。控制系统的优选实施例的进一步的优点包括控制器可以响应于来自一个或更多个传感器的期望的数据值来设置LED灯的光谱、强度和/或闪烁频率值。
[0091] 变型
[0092] 尽管已经通过本发明的说明性示例给出了前述内容，但是对本领域技术人员而言显而易见的所有这样的以及其他的修改和变型都被认为落入如本文所述的本发明的广泛的范围和界限内。
[0093] 在本说明书的整个说明书和权利要求书中，词语“包括”和该词语的变化形式，例如“包含”和“含有”，并不旨在排除其他添加剂、组分、整数或步骤。
