RS61642B1 - Automatski modularni sistem za upravljanje vertikalnim farmama - Google Patents

Description

Opis

OBLAST TEHNIKE

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na automatski i modularni sistem za upravljanje vertikalnim farmama, generalno hidroponijskog ili aeroponijskog ili akvaponijskog tipa.

[0002] Preciznije, pronalazak se odnosi na automatski i modularni sistem za upravljanje takozvanim "vertikalnim farmama" koje se koriste za gajenje biljaka bez zemlje. Predmetni pronalazak je opisan u nastavku sa pozivom na hidroponijski sistem, što, međutim, ne isključuje druge metode gajenja biljaka bez zemlje koji mogu biti konkretno pomenuti u trenutku diferencijacije u pogledu tehnika konstrukcije koje mogu biti usvojene. Sistem prema pronalasku je sačinjen od mnoštva modularnih skladišnih jedinica sa vertikalnim i horizontalnim rasporedom, pri čemu svaki od njih sadrži mnoštvo nivoa na kojima su korita raspoređena klizno na vođicama, pri čemu svako korito može biti pojedinačno uzeto od strane pokretne jedinice sistema za upravljanje i manipulaciju koja omogućava postavljanje i uzimanje biljaka ili hidroponijski odgajenih proizvoda smeštenih u svakom koritu.

[0003] Automatski i modularni sistem za manipulaciju za vertikalne farme prema pronalasku ima za cilj rešavanje problema sa kojima se suočavaju tradicionalne vertikalne farme, tj. probleme koji potiču od teškoća pri manipulaciji hidroponijskim sistemom sa usevima koji su raspoređeni na različitim nivoima uz vertikalno prostiranje unutar svakog modula.

[0004] Predmetni pronalazak se prvenstveno primenjuje u sektoru sistema za upravljanje vertikalnim farmama koje se koriste za hidroponijsko ili aeroponijsko i akvaponijsko gajenje.

STANJE TEHNIKE

[0005] Poznat je skorašnji razvoj takozvanih vertikalnih farmi, tj. vertikalno gajenje koje je bazirano na hidroponijskoj tehnologiji, čiji prerogativ je da omogućava rast biljaka pod specijalnim uslovima, od kojih su neki navedeni u nastavku:

• mogućnost da se ne koristi zemlja;

• iskorišćavanje vertikalne zapremine;

• omogućavanje farmi u zatvorenom prostoru;

• smanjenje korišćenja vode do 80%;

• veća produktivnost;

• eliminacija korišćenja đubriva i pesticida;

• eliminacija rasipanja supstanci po zemlji sa sledstvenim prelaskom u podzemne vode; • ponovni razvoj napuštenih zgrada;

• proizvodnja sa lokalnim gajenjem;

• kontinualno gajenje 365 dana godišnje, bez obzira na godišnje doba.

[0006] Generalno, hidroponijsko gajenje označava implementaciju jedne od tehnika gajenja bez zemlje, gde je zemlja zamenjena inertnim supstratom, kao što su ekspandirana glina, perlit, vermikulit, kokosova vlakna, kamena vuna, zeolit, itd.), koje zbog toga takođe obuhvata aeroponijske i akvaponijske tehnike.

[0007] Biljka se navodnjava rastvorom sa nutrijentima koji se sastoji od vode i jedinjenja (uglavnom neorganskih u slučaju hidroponijskih ili aeroponijskih tehnika, dok su ona organska ili mešovita u slučaju akvaponijskih tehnika) neophodnih za obezbeđivanje svih bitnih elemenata za normalnu prihranu mineralima. Ta tehnika je inače poznata pod nazivom akvakultura. Hidroponijsko gajenje omogućava kontrolisanu proizvodnju i sa stanovišta hvaliteta, i sa higijenskog/sanitarnog stanovišta tokom cele godine.

[0008] Sistem hidroponijskog vertikalnog gajenja zasnovan je na činjenici da su usevi raspoređeni na različitim spratovima ili nivoima, uz vertikalno prostiranje samih useva.

[0009] Prednosti su jasne. Ciljana proizvodnja, u kratkim vremenskim rokovima, omogućava snabdevanje u blizini korisnika, bez pesticida ili hemijskih đubriva, ciljano korišćenje vode i mogućnost gajenja tokom cele godine, čak i u ograničenim ili ponovo razvijenim prostorima, pored zaštite podzemnih voda koje su zaštićene sistemom za hidroponijsko gajenje.

[0010] Iz ovih razloga, ovaj tip farmi konstantno dobija na značaju.

[0011] Neke od ovih hidroponijskih farmi rade uz korišćenje sunčeve svetlosti, ali u ovom slučaju vremenski okviri proizvodnje zavise od vremena, dok se u drugim slučajevima koriste sistemi sa osvetljenjem, generalno i od skora sa poslednjom generacijom LED tehnologije i centralizovanim sistemima za navodnjavanje raspoređenim u okviru celokupne farme.

[0012] Sistemi za osvetljenje su projektovani tako da plantaže primaju celokupni fotonski spektar koji im je potreban za rast i koji je modulisan u vremenskim okvirima i po algoritmima razvijenim na osnovu iskustva i vremena gajenja za svaki tip useva.

[0013] Sistem za navodnjavanje ostvaruje sortni centar za sortiranje nutritivnih fluida (vode i mineralnih soli) koji putuju kroz celu plantažu (kroz stotine metara ili km cevi) tako da svaka biljka dobije svoju dozu nutrijenta. Teorijski bi svi usevi trebalo da prime istu prihranu, ali ne postoji izvesnost da će ovaj cilj biti sa sigurnošću ostvaren za sve biljke.

[0014] Postavljanje useva se izvodi u vertikalnom rasporedu i uz ograničenja visine u slučaju da žetva treba da se izvrši ručno, pri čemu se mogu dostići visine od nekoliko metara u slučaju žetve pomoću autonomno pogonjenih kamiona sa mogućnošću podešavanja visine.

[0015] Korita koja sadrže proizvode se postavljaju na police koje su slične onima koje se upotrebljavaju u skladišnim magacinima za robu u logističkim centrima.

[0016] Generalno, sistemi za hidroponijsko gajenje, čak i oni vertikalni, ostvaruju smanjenje potrošnje vode, a naročito zatvoreni sistemi koji recirkulišu rastvor sa nutrijentima koji nisu iskorišćeni od strane biljaka i recikliraju ga, sa sledstvenim uštedama vode do 80-90% u odnosu na tradicionalno gajenje na zemlji.

[0017] Pored toga, takve farme dovode do efikasnog korišćenja đubriva i poboljšanog upravljanja prihranom biljaka, a takođe postoji i bolja kontrola fitosanitarnih uslova: pošto više nije povezana sa zemljom, pojava bolesti koje se šire preko zemlje i parazita koji su normalno prisutni u zemlji je smanjena, ukoliko nije sasvim eliminisana.

[0018] Pored toga, hidroponijsko gajenje, takođe vertikalnog tipa, ostvaruje eliminaciju nadmetanja sa korovima.

[0019] Ponovo, sistemi bez zemlje se mogu koristiti efikasno u suvim okruženjima i klimama, pošto oni ostvaruju smanjenje otpada i gubitaka vode i nutrijenata, što zato dovodi do manjeg uticaja na životnu sredinu, što je takođe povezano sa ekstremno ograničenim korišćenjem proizvoda za zaštitu biljaka i sredstava za eliminaciju korova.

[0020] Problem koji se pojavljuje kod korišćenja tradicionalnih hidroponijskih farmi sa vertikalnim prostiranjem se sastoji u teškoj manipulaciji usevima raspoređenim na različitim nivoima, a naročito onim koji se nalaze na višim nivoima i zahtevaju korišćenje merdevina da bi im se moglo pristupiti ili, kod mehanizacije sistema, u nekim slučajevima se takođe koriste autonomno pogonjena sredstva, kao što su kamioni ili viljuškari.

[0021] Korišćenje takve opreme takođe je karakterisano problematičnom manipulacijom usevima koji su smešteni na višim nivoima, pošto mehanizovani sistemi takođe ne omogućavaju direktno upravljanje i manipulaciju usevima.

[0022] Pored toga, kod farmi sa vertikalnim prostiranjem koje rade unutar zatvorenih okruženja, stubni elementi koji se često koriste podložni su ograničenjima visine koju određuje visina spratova unutar zgrada u kojima su farme napravljene. Nedostatak modularnosti kod poznatih sistema ne dopušta fleksibilna rešenja i često je neophodno da se razruše podovi unutar zgrada za svrhe postavljanja stubnih elemenata u određenim položajima.

[0023] Rešenja koja su opisana u dokumentima WO 2017/024353 i US 2015/0282437 takođe su poznata iz stanja tehnike. Ova rešenja predviđaju korišćenje stubnih elemenata opremljenih različitim policama na koje su postavljeni kontejneri koji se koriste za gajenje biljaka; međutim, takva rešenja nisu modularnog tipa, pošto ona ne predviđaju mogućnost dodavanja daljih stubnih elemenata koji se mogu međusobno povezati putem sukcesivnog kombinovanja korita koja bi doprla do svake police svakog elementa da bi se promenio njihov položaj i unutar pojedinih elemenata, i između jednog i drugog elementa.

[0024] Zbog toga odsustvo prave modularnosti usled nedostatka struktura koje se mogu proširiti uz zadržavanje uzajamne veze ograničava mogućnosti korišćenja takvih sistema koji su proizvedeni sa određenim dimenzionim karakteristikama, koje se ne mogu dalje modifikovati u slučajevima u kojima je neophodno proširivanje farmi.

[0025] Dokument WO 2017/024353 opisuje sistem za hortikulturni uzgoj visoke gustine koji sadrži mnoštvo kontejnera u kojima se gaje usevi i jedan ili više elevatorskih uređaja za automatsko pomeranje kontejnera između vertikalno razmaknutih nivoa jedne ili više modularnih polica. Svaki elevatorski uređaj sadrži nosač za transport kontejnera između vertikalno razmaknutih nivoa i potiskivač za potiskivanje kontejnera sa nosača na jedan ili više uzdužnih nosača na vertikalno razmaknutim nivoima. Prvi transportni uređaj pomera kontejnere iz oblasti za gajenje useva na svaku policu bar horizontalno, a drugi transportni uređaj pomera kontejnere sa svake police u oblast za skladištenje useva bar horizontalno. Jedan ili više procesora upravljaju pomeranjem kontejnera, zalivanjem useva, temperaturom, osvetljenjem i drugim parametrima sistema. Mnoštvo sistema za hortikulturni uzgoj visoke gustine se nalazi u komunikaciji sa centralizovanim sistemom za praćenje i memorisanje podataka radi prenošenja i prijema podataka koji se odnose na gajenje useva.

[0026] Dokument US 2015/282437 opisuje uređaj za kultivaciju biljaka koji može primenjivati automatsko prskanje površine lišća u proizvoljnom trenutku i proizvoljan broj puta da bi se poboljšala efikasnost proizvodnje, ali sprečava da postrojenje koje je opremljeno uređajem ima kompleksnu konfiguraciju i izaziva neželjene efekte na sastavnim delovima. Ovaj uređaj sadrži mnoštvo polica za kultivaciju u kojima su smeštena korita za kultivaciju, transportno sredstvo za prenošenje korita za kultivaciju i sredstvo za raspršivanje namenjeno za raspršivanje tečnosti za raspršivanje na površinu lišća biljaka. Sredstvo za raspršivanje je postavljeno na transportnoj putanji ili na transportnom odredištu svakog od korita za kultivaciju i sadrži separator koji obrazuje pregrađeni prostor i mlaznicu za raspršivanje koja raspršuje tečnost za raspršivanje prema unutrašnjosti prostora.

[0027] Dokument EP 2712499 opisuje uređaj za kultivaciju biljaka koji sadrži jedinicu sa policama koja je opremljena policama za kultivaciju na kojima su smeštene jedinice za kultivaciju u kojima se nalaze biljke kao jedinice sa medijumom za kultivaciju; i transportni uređaj koji se pomera duž horizontalne putanje pomeranja koja je definisana vodećom šinom i vrši transport jedinica sa medijumom za kultivaciju i utovar/istovar jedinica sa medijumom za kultivaciju na/sa polica za kultivaciju.

SUŠTINA PRONALASKA

[0028] Predmetni pronalazak ima za cilj razvoj mogućnosti mehanizacije i automatizacije hidroponijske proizvodnje, a naročito takođe one koja koristi strukture sa vertikalnim rasporedom.

[0029] U stvari, jedan od ciljeva pronalaska se sastoji u uvođenju novog sistema za pomeranje i manipulaciju specifičnim jedinicama za utovar i istovar hidroponijske vertikalne farme sa vertikalnim modularnim elementima, koji bi bio u mogućnosti da koristi istu jedinicu za pomeranje prilagođenu za opsluživanje mnoštva modula, uz eliminaciju ili drastično smanjenje gore istaknutih nedostataka.

[0030] Pronalazak naročito ima za cilj realizaciju sistema za pomeranje i manipulaciju za strukture koje se koriste za hidroponijske farme, a naročito za one sa vertikalnim rasporedom, kod kojih nije neophodna konfiguracija, već samo integracija dodatnih standardizovanih komponenata koje omogućavaju ekspanziju samog modularnog sistema.

[0031] Pored toga, sistem za pomeranje i manipulaciju za strukture koje se koriste za hidroponijske farme, a naročito one sa vertikalnim rasporedom prema pronalasku omogućava da se korita modula menjaju bočno, što omogućava slobodno raspoređivanje različitih modula, koji mogu "stvarati" oblike ili popunjavati raspoloživi prostor na željeni način.

[0032] Veoma važna funkcija sistema za pomeranje za manipulaciju modularnim strukturama koje se koriste za hidroponijske farme, a naročito za one sa vertikalnim rasporedom prema pronalasku, je funkcionalna nezavisnost svakog vertikalnog modula. U stvari, u slučaju da se unutar sistema odvija prenošenje polica, onda elevatori koji su predviđeni za uzimanje i pomeranje samih polica i koji mogu da rade paralelno na aktivnostima prenošenja, ostvaruju neto povećanje efikasnosti rada.

[0033] Ovo se ostvaruje sistemom za pomeranje i manipulaciju za strukture koji se koriste za hidroponijske farme, a naročito one sa vertikalnim rasporedom prema pronalasku, čije karakteristike su opisane u nezavisnom zahtevu.

[0034] Zavisni zahtevi za predmetno rešenje ističu poželjne primere izvođenja pronalaska.

[0035] Glavne prednosti sistema prema predmetnom pronalasku se odnose na mogućnost korišćenja modularnih struktura koje se koriste za hidroponijske farme koje mogu ostati pojedinačne ili mogu biti povezane na modularni način sa drugim identičnim modularnim strukturama koje se koriste za hidroponijske farme istog tipa, uz iskorišćavanje koncepta modularnosti koji omogućava postepeni rast sistema u skladu sa zahtevima.

[0036] Za razliku od drugih poznatih sistema, sistem za pomeranje i manipulaciju za strukture koje se koriste za hidroponijske farme prema pronalasku omogućava da zauzeće zapremine mesta gde su oni instalirani bude poboljšano.

[0037] Sistem prema pronalasku opciono omogućava da se vrši vizuelno upravljanje putem elektronskog pretraživanja i pomoću artificijelnih sistema za posmatranje.

[0038] Pored toga, prema pronalasku je predviđeno da raspored modularnih struktura koje se koriste za hidroponijske farme može da bude projektovan tako da ispunjava prostorni plan što je moguće bolje, generisanjem slobodnih oblika u odnosu na sučeone položaje ili generisanjem skoro potpunog ispunjavanja raspoloživog prostora, stvaranjem zapremina koje omogućavaju kontinualno dodavanje modula, čime se optimizuje zauzeće površine.

[0039] Takođe je moguće, zahvaljujući činjenici da moduli koji sadrže sistem prema pronalasku mogu da menjaju korita na bilo kojoj visini, da bi se realiziovao modul za zamenu koji omogućava da se korita transportuju unutar zgrade sa više spratova, ali uz održavanje kontinuiteta sistema i bez potrebe za uklanjanjem podova između jednog sprata zgrade i sledećeg.

[0040] Zahvaljujući korišćenju sistema prema pronalasku moguće je zamisliti da svaki modul bude opremljen zonama sa ograničenim navodnjavanjem, tako da se izbegava distribucija kroz ceo sistem koja bi zahtevala veoma dugi cevovod.

[0041] U stvari, sistem za hidroponijsko gajenje prema pronalasku predviđa stvaranje zona sa modulima opremljenim različitim tipovima lampi specifičnog tipa za emitovanje specifičnog spektra svetlosti, što omogućava, zahvaljujući mogućnosti pomeranja korita koja drže useve, da oni budu podvrgnuti različitim ciklusima izlaganja.

[0042] Prema pronalasku, predviđeno je da neke zone modula mogu da budu isključene sa sistema za zračenje svetlosti tako da se omogući ciklus tame bez isključivanja lampi, već umesto toga pomeranjem korita u tamne zone.

[0043] Ovo omogućava uštedu na elementima za osvetljenje.

[0044] Mogućnost pomeranja useva u koritima takođe omogućava da oni budu udaljeni, u koracima definisanih visina, od izvora zračenja, zahvaljujući čemu je moguće menjati uslove apsorpcije.

[0045] Moduli u nekim konfiguracijama mogu predvideti prisustvo sistema za kondicioniranje vazdušnog okruženja, a time upravljanje i parametrima kao što su vlažnost i sastav vazduha.

[0046] Informacioni sistem sistema prema pronalasku, koji je zasnovan na svojstvima neuronskih algoritama, omogućava da se aktivira sistem za mašinsko učenje i za duboko učenje, tj. pametno upravljanje, koji omogućava postepeno popunjavanje baze podataka za sistem koja obezbeđuje informacije o najboljim očekivanim ciklusima ili se aktivira u slučaju različitih tipova useva.

[0047] Što se tiče položaja svake pojedine biljke koja se gaji, poznate su sve njene karakteristike od setve do žetve, koliko je apsorbovala nutrijenata, koliko svetla je apsorbovala, itd.

[0048] Zbog toga svaka biljka može biti kontrolisana uz potpunu sledljivost.

[0049] U pogledu setve, struktura koja se koristi za manipulaciju hidroponijskim farmama sa jednim ili više pojedinačnih vertikalnih modula prema pronalasku može biti automatizovana u zavisnosti od različitih tipova useva koji su poželjni.

[0050] Takva automatizacija kojom upravlja informacioni sistem omogućava da budući proizvod bude uveden na tržište uz praćenje od koraka setve, pošto su poznate dodeljene koordinate u slučaju korišćenja prethodno zasađenih saksija ili setve i fizički položaj unutar sistema korita umetnutih u modularni sistem, pošto su oni jedinstveni.

[0051] Ovo dovodi do drastičnog smanjenja hidrauličnog dela svakog sistema, uz mogućnost diferencijacije tipa aditiva koji se uvode u dovedenu tečnost i mogućnost diferencijacije kvantiteta i njihove mešavine uz diskriminaciju, čak i svake pojedine biljke, imajući u vidu da su poznate koordinate; biće moguće da se u toku perioda gajenja njima dodaju informacije koje se odnose na to koliko je vode primila biljka sa poznatim ID, količinu aditiva, učestanost prskanja itd.

[0052] Takođe je predviđeno prisustvo jedne ili više kamera, koje su dodeljene zoni modula, a koje memorišu status biljaka u koritima. Informacioni upravljački sistem razmatra status svake biljke, upoređuje ga sa prethodnim slikama, sa onima od biljaka sa sličnim karakteristikama (tip, usev, vremena) i određuje njeno zdravstveno stanje.

[0053] Na ovaj način je moguće da se aktiviraju korektivne akcije za rast biljaka, kao i da se istorijski dokumentuju različite kombinacije mešavina hrane, izlaganja svetlosti, vremena ili sličnog, što omogućava promene u procesu gajenja i kontinualnu optimizaciju.

[0054] Sve ovo se prevodi u konstantni izvor podataka i slika za svaku pojedinu biljku, a takvi podaci se mogu sačuvati sve do kraja sledljivosti proizvoda.

[0055] Zbog toga je, pored prethodnih identifikacionih podataka biljaka, moguće memorisati informacije radi sledljivosti ili za svrhe proučavanja i optimizacije vremena izlaganja svetlosti, rastojanja, boja, odnosno svih promenljivih koje su povezane sa ciklusima izlaganja svetlosti kojima su bile izložene.

[0056] Takođe je predviđena mogućnost potpunog uklanjanja određenog korita koje sadrži proizvode za svrhe setve, uvođenje prethodno zasađenih saksija i žetve, a ono se može preneti na druga odredišta takođe pomoću autonomno pogonjenih sredstava, kao što su kamioni ili slično.

KRATKI OPIS SLIKA NACRTA

[0057] Druge karakteristike i prednosti pronalaska će postati očigledne na osnovu čitanja sledećeg opisa primera izvođenja pronalaska koji je obezbeđen kao neograničavajući primer uz pomoć slika prikazanih u priloženom nacrtu, na kome:

- slika 1 je bočni izgled koji ilustruje modul koji se koristi za vertikalno hidroponijsko gajenje i pripada sistemu prema pronalasku, a koji može biti povezan sa narednim susednim modulima;

- slika 2 je šematski izgled spreda primera sistema za hidroponijsko gajenje sa mnoštvom susednih modula koji mogu biti raspoređeni prema proizvoljnom rasporedu i mogu se koristiti kao modularni logistički sistem prema pronalasku;

- slika 3 predstavlja šematsku horizontalnu projekciju sistema sa slike 2;

- slika 4 prikazuje šematski, aksonometrijski i delimično rastavljeni izgled modula strukture za hidroponijsko gajenje koji se koristi u sistemu za manipulaciju prema pronalasku;

- slike 5 i 6 predstavljaju, bočni i šematski aksonometrijski izgled, respektivno, sistema za vuču korita duž ose X koji sadejstvuje sa uređajem za vertikalno prenošenje korita, pri čemu uređaj pripada modulu prema predmetnom pronalasku;

- slika 7 je šematski izgled horizontalne projekcije moguće konfiguracije sistema za automatsku manipulaciju usevima bez zemlje prema predmetnom pronalasku;

- slika 8 prikazuje horizontalnu projekciju koja ističe konfiguraciju nosača koji su povezani poprečnim nosačima da bi formirali modul;

- slike 9 do 11 predstavljaju par bočno povezanih modula opremljenih uređajem za bočno prenošenje korita duž Y ose i vertikalno duž Z ose.

DETALJNI OPIS PRIMERA IZVOĐENJA PRONALASKA

[0058] Sa pozivom na priložene slike nacrta, a inicijalno naročito na slike 1 i 2, 30 generalno označava pojedinačne module strukture koji se upotrebljavaju za manipulaciju vertikalnim hidroponijskim farmama prema pronalasku. Pomenuti modul 30 ima u suštini oblik paralelopipeda koji je postavljen vertikalno i ima kvadratnu osnovu, a sadrži dve bočne strane, jednu nasuprot druge, koje su dve po dve nošene odgovarajućim vertikalnim nosačima 31, koji se izdižu polazeći od donje ravni oslanjanja.

[0059] Sa pozivom na slike 2 i 3, prema pronalasku je predviđeno da pojedinačni modul 30 strukture koji se koristi za vertikalnu manipulaciju hidroponijskim farmama može da bude postavljen pored drugih pojedinačnih susednih modula 30 formirajući mrežu modula zahvaljujući kojoj je moguće, preko internih zamenskih sistema, pomeranje korita 32 za smeštaj biljaka hidroponijskih useva koji su prisutni u svakom modulu.

[0060] Naročito su unutar svakog pojedinačnog modula 30 prisutna korita 32 koja drže useve i mogu se radi manipulacije uzeti sa bilo koje stanice, a ne nužno iz modula gde su smeštena.

[0061] Preciznije, sa pozivom na sliku 4, svaki modul 30 sadrži četiri nosača 31 koji imaju strukturne bočne strane sa vertikalnim rasporedom, koje su dalje opremljene sedištima ili horizontalnim vođicama za uvođenje, u horizontalnom smeru (osa Y na slici 4), mnoštva korita 32 prilagođenih za smeštaj proizvoda hidroponijske farme.

[0062] Na primer, takva korita sadrže podesni supstrat na kome može rasti zasejani usev ili na koji se mogu postaviti saksije koje sadrže inertni i pretnodno zasađeni materijal koji je raspoređen prema definisanoj geometriji.

[0063] Na slici 4 su prikazane strukturne bočne strane 31 koje definišu kućište korita 32 koja su raspoređena dva po dva jedno nasuprot drugog, a između njih je definisan centralni prostor u kome radi polica 33’ koja pripada uređaju 33 za vertikalno prenošenje korita (vidi slike 9-11) i postavljena je na četiri vučna kaiša ili lanca takođe vertikalno raspoređena i aktivirana pomoću jedinica 34 za motorizaciju da bi mogli da pomeraju policu 33’ uređaja 33 za

1

vertikalno prenošenje korita iz spuštenog položaja na nivou tla do podignutog položaja u blizini gornjeg panela za zatvaranje modula 30 i obratno.

[0064] Četiri vučna kaiša ili lanca koji omogućavaju pomeranje police uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita postavljeni su duž unutrašnjih vertikalnih ivica svake strukturne bočne strane 31 za nošenje korita 32, tj. oni su okrenuti prema centralnom delu u kome radi sama polica 33’ uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita polica. Pomenuti uređaj 33 za vertikalno prenošenje korita se pomera duž unutrašnjosti strukture modula smanjujući time prostor koji zauzima sistem za pomeranje. Na ovaj način ostaje slobodan prostor za bočno prenošenje korita 32.

[0065] Zbog toga, kao što se jasno može videti sa slika, osnovni modul sistema prema pronalasku, sačinjen je od stuba oblika paralelopipeda i sadrži tri karakteristične zone, od kojih je centralna namenjena za pomeranje police uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita, a dve bočne, respektivno, sa jedne strane i druge strane centralne zone, opremljene su sredstvima za oslanjanje korita 32 koja sadrže hidroponijske useve.

[0066] Prema jednom primeru izvođenja polica 33’ uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita dalje je opremljena mnoštvom otvora 35 koji su prilagođeni za presretanje od strane zamenskog uređaja koji sadrži odgovarajuće motorizovane valjke 36 koji su, pri radu, okrenuti prema unutrašnjosti police 33’ uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita, tako da po visini prelaze preko horizontalne površine same police 33’.

[0067] Ovaj uređaj omogućava da uređaj 33 za vertikalno prenošenje korita bude u stanju da dopre do svakog korita 32 koje može biti uzeto iz svog kućišta, utovareno na uređaj za vertikalno prenošenje korita i transportovano sve dok ne dostigne bilo koji nivo modula.

[0068] Kada korito 32 uzme uređaj za vertikalno prenošenje korita i bude dovedeno do motorizovanih valjaka 36, zadnje pomenuti prolaze kroz otvore 35 korita 33’ uređaja za vertikalno prenošenje, preuzimaju korito 32 i prenose ga horizontalno prema susednom modulu koji je opremljen analognim motorizovanim valjcima sve do njegovog postavljanja na policu uređaja za vertikalno prenošenje korita susednog modula.

[0069] Radi prenošenja korita 32 između centralne zone modula 30 i jedne od bočnih zona, da bi ista mogla da budu postavljena u svoja sopstvena sedišta ili uzeta iz njih, uređaj za vertikalno prenošenje korita je opremljen horizontalnim mehaničkim sredstvima za prenošenje radi prenošenja korita prema Y osi označenoj na slikama, koja su dobro poznata iz stanja tehnike i ovde neće biti dalje opisivana.

[0070] Kad god se različiti moduli nalaze susedno jedan drugom, onda nije neophodno da svi moduli imaju svoj sopstveni uređaj za vertikalno prenošenje korita na istoj visini, već samo polazni modul i dolazni modul moraju imati istu visinu uređaja za vertikalno prenošenje korita. Srednji moduli stoga mogu aktivirati odgovarajuće jedinice za prenošenje koje su spregnute sa modulom koji im prethodi u smeru isporuke.

[0071] Kao što je prikazano na slikama 5 i 8, svaki modul sadrži četiri nosača 31 koji imaju strukturne bočne strane, od kojih se svaka sastoji od para vertikalnih metalnih profila 81 koji su međusobno povezani pomoću strukturnih poprečnih nosača.

[0072] U centralnoj zoni koja je predviđena između četiri nosača 31 radi uređaj 33 za vertikalno prenošenje korita koji određuje vertikalno pomeranje korita 32 (osa Z na slici 4).

[0073] Radi pomeranja uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita na najmanje jednom od profila 81 postavljeno je kinematsko sredstvo 84 (vidi sliku 8) za pomeranje uređaja za vertikalno prenošenje korita postavljenog u centralnom delu modula 30 između nosača 31.

[0074] Kao što je prikazano na slici 8, nosači 31 su inicijalno međusobno povezani, dva po dva, sa poprečnim nosačima 83, kao što su upornice ili strukturne šipke tako da sačinjavaju set polica u kojima pomenuti nosači nose opterećenje i na istoj strani drže kinematiku 84 za pomeranje uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita sa kaiševima ili kaišnicima sa rasporedom prema unutrašnjosti svakog nosača 31.

[0075] Zbog toga se dobijaju dva okvira, od kojih je svaki formiran povezivanjem dva nosača ili dve strukturne bočne strane 31 postavljenih jedni nasuprot drugih, sa kaiševima ili lancima, od kojih je svaki okrenut jedan prema drugom, dva po dva, i razdvojeni su drugim strukturnim elementima omogućavajući realizaciju strukturnog skeleta modula 30. Prema jednom poželjnom primeru izvođenja pronalaska, modul 30 ima kvadratnu osnovu, gde svaka stranica ima istu dužinu i podeljen je na tri unutrašnje zone u suštini identične širine, pri čemu je centralna zona namenjena za pomeranje uređaja za vertikalno prenošenje korita, i dve bočne zone za raspoređivanje korita 32.

[0076] Prema ovom primeru izvođenja, pri čemu modul 30 ima kvadratni oblik horizontalne osnove, moduli 30 mogu biti postavljeni jedan uz drugi i mogu biti povezani jedan sa drugim na ponovljivi i modularni način bez ograničenja.

[0077] Pojednostavljena implementacija sistema omogućava da dva nosača 31 sa iste strane modula 30 budu povezana sa pogonskim vratilom prenosa kojim upravlja samo jedan motor, koje je eventualno pridružen reduktor. Ova implementacija omogućava smanjenje troškova mehanike.

[0078] Za razliku od onoga što je predloženo u stanju tehnike, svaki modul 30 je potpuno nezavisan i ne zavisi nužno od drugih, pošto je opremljen svojim sopstvenim uređajem 33 za vertikalno prenošenje korita koji ga čini nezavisnim.

[0079] Kod sistema koji sadrži mnoštvo modula, prema predmetnom pronalasku, svaki modul 30 se posmatra odvojeno od drugih, a zahvaljujući prenosivosti korita njime se može manipulisati na potpuno izdiferencirani način. To nije samo jedan jedini sistem, već je to ćelijski sistem gde na bazi od-slučaja-do-slučaja informacioni sistem bira "vodeći" modul koji nadgleda opšte upravljanje.

[0080] Ovo obezbeđuje da u slučaju nepravilnog funkcionisanja jednog od modula 30 drugi moduli koji su povezani u mrežu ne prekidaju svoje aktivnosti, što drastično smanjuje troškove za održavanje, kao i vreme zastoja.

[0081] Prema jednom poželjnom primeru izvođenja, vertikalni uređaj 33 za prenošenje se sastoji od dva elementa sa koordinisanim pomeranjem sa 2 ili 4 posebna motora, koji omogućavaju da unutar sistema ostane slobodan prostor tako da može prihvatiti sistem za uzdužno prenošenje iz jednog modula u drugi, kao što je prikazano na slikama 9 do 11, na kojima se može videti uređaj 85 za horizontalno prenošenje korita (Y osa) koji je postavljen između dva susedna modula i omogućava da se korito 32 prenese direktno iz jednog modula u drugi modul koji je povezan sa njim. U primeru izvođenja koji je prikazan na slikama 9 do 11, uređaj 85 za horizontalno prenošenje korita je postavljen na donjem delu susednih modula. Međutim, jasno je da pomenuti uređaj 85 može biti postavljen na bilo kojoj visini, u zavisnosti od konstrukcijskih zahteva, na kojoj je poželjan prolazak korita 32 iz jednog modula u drugi.

[0082] Izgleda da se ova karakteristika može koristiti sa velikom prednosti u slučaju u kome je modul strukturisan tako da omogući vertikalno prenošenje korita između dva nivoa zgrade. U ovom slučaju, uređaj 85 za horizontalno prenošenje korita između susednih modula može biti postavljen na gornjem nivou, zahvaljujući čemu je omogućeno da se korita prenesu direktno sa donjeg nivoa na gornji nivo bez prekida fizičkog kontinuiteta sistema, što nije bilo predviđeno ni kod jednog rešenja poznatog iz stanja tehnike.

[0083] Zbog toga, za razliku od drugih konstrukcijskih primera izvođenja razmotrena mehanika omogućava da prolaz između modula ostane slobodan, znači da ne postoje nikakve prepreke u bočnoj zamenskoj zoni.

[0084] Svaki modul može biti u potpunosti zatvoren vertikalnim panelnim zidovima koji mogu imati različite karakteristike i funkcije. Oni mogu biti konfigurisani kao paneli kvadratnog oblika ili pak geometrijski ponovljivo, tako da uključuju panele koji mogu biti raspoređeni na potpuno slobodan način, u skladu sa tipom sistema za implementaciju, koji imaju sledeće moguće neisključujuće karakteristike:

1

• jednostavno zatvaranje radi ograničavanja prodora proizvoljnih kontaminanata;

• prozirnost obezbeđenu plastičnim ili staklenim materijalima da bi se omogućilo prolaženje svetlosti;

• izolaciju tako da se modul toplotno izoluje;

• zračenje tako da se omoguće zagrevane zone unutar modula;

• zračenje svetlosti sa LED svetlošću ili drugim uređajima za osvetljenje;

• sa ventilatorima za cirkulaciju vazduha;

• sa oslobađanjem gasova ili proizvoda ili nutrijenata za gajenje;

[0085] Dve bočne zone nasuprot centralne zone koju zauzima uređaj 33 za vertikalno prenošenje imaju ivice za oslanjanje u obliku peraja 37, 37’ (vidi sliku 1) za korita 32 koje sadrže usevi. Informacioni sistem predviđen za svrhe gajenja predviđa pametno upravljanje pomeranjem korita 32 koja drže useve, što omogućava njihovo postavljanje na slobodnim i neograničavajućim visinama.

[0086] Kao i korita 32 koja drže useve, paneli koji nose sisteme za osvetljenje (LED) se mogu takođe slobodno postavljati pomoću automatizovanog sistema, zahvaljujući čemu je omogućeno da opšti raspored svakog modula 30 takođe bude rekonfigurisan pomeranjem lampi.

[0087] Ukoliko su lampe pomerljivo instalirane u modulima, onda korita 32 mogu biti konfigurisana sa LED diodama specijalizovanim za emitovanje svetlosti (određene talasne dužine, specifične za biljke).

[0088] Biljkama su potrebni različiti tipovi osvetljenja u toku ciklusa fotosinteze; LED cevi ili aktuelni sistemi predviđaju identifikaciju "medijuma" emisije svetlosti (bele ili purpurne svetlosti) ili svi imaju sposobnost da emituju u samo jednom emisionom sistemu, sa svim različitim tipovima LED povezanim sa različitim tipovima emisije.

[0089] Zahvaljujući mogućnosti da se pomeraju fioke sa usevima, moguće je izlagati ih specijalizovanoj svetlosti (npr. samo infracrvenoj itd.) i sekvencijalizovati njihov položaj i vreme izlaganja i stoga smanjiti utrošak za sistem za osvetljavanje koji može da instalira samo specifične komponente (LED diode) u panelima.

[0090] Zahvaljujući činjenici da se korita 32 mogu pomerati u definisanim koracima zahvaljujući softveru, moguće je optimizovati rastojanje useva od izvora svetlosti. Na primer, ova sposobnost omogućava da korita koja sadrže prve izdanke budu pomerena bliže izvoru svetlosti i da se zato smanji potrošnja električne energije sistema za osvetljavanje, čime se dobija isti efekat prenosa energije na lišće. U stvari, u uobičajenim slučajevima rastojanje od sistema za osvetljenje na kome su postavljena korita određeno je prostorom koji omogućava da biljka tokom vremena raste da bi se dobili ostvarivi rezultati zahvaljujući sistemu prema predmetnom pronalasku, dok sistemi koji su poznati iz stanja tehnike moraju biti konfigurisani za emisiju maksimalne energije od prvog dana osvetljavajući tokom dužeg vremena ono čemu u stvari nije potrebna nikakva svetlost, tj. površinu za gajenje bez obzira da li je to zemlja ili inertni materijal gde su prisutni samo mali prijemni listovi (bar u ranoj fazi rasta).

[0091] Dok biljka raste sistem koji ima senzore za analizu rasta obezbeđuje informacije softverskom upravljačkom sistemu da bi on odlučio na koje rastojanje da postavi korita 32 u sledećim koracima, kao i o obezbeđivanju podešavanja izlaganja/vremena (vremenima i tipu emisije) izvora svetlosti. Ovaj sistem je jako adaptivan u skladu sa rastom biljaka, a takođe i promenom vrste koja se gaji. Ovde opisani sistem omogućava da se u istom sistemu gaje različite vrste, a da postoji potpuna kontrola njihovog rasta.

[0092] Mogućnost pomeranja korita takođe olakšava mogućnost inspekcije proizvoda u bilo kom trenutku bez rizika po bezbednost ljudi.

[0093] Sistem prema pronalasku omogućava da moduli budu konfigurisani na diferencirani način tako da omoguće da sistem bude izolovan unutar neprijateljskih okruženja ili da se u zonama manipuliše diferenciranim mikroklimama da bi bilo moguće da se manipuliše rastom proizvoda na precizan način.

[0094] Važan korak u procesu gajenja je klijanje; ovaj korak sa generalno većim intenzitetom gajenja normalno se izvodi u različitim zonama. Zahvaljujući mobilnosti korita i mogućnosti kreiranja zona odgovarajuće namene, moguće je postavljanje modula za klijanje na kontrolisanim temperaturama da bi se ovaj korak takođe ubrzao uz njegovo zadržavanje pod kontrolom.

[0095] Svaki povezani modul zato može da prihvati i vidi transport korita sa usevima koja dolaze iz drugih modula koji imaju različite karakteristike. Svaki modul ne mora nužno da ima sve prethodno opisane funkcije. Za neke od njih je dovoljno da budu prisutne bar na jednom ili samo nekim od njih u skladu sa aktivnošću utovara koja treba da se izvrši. Modularnost se sastoji u činjenici da u bilo kom trenutku radnog veka sistema konfiguracija modula može da se promeni bez skupih intervencija. Na primer, zone za navodnjavanje mogu biti prisutne samo na jednom modulu, lampe se mogu pomerati u različite konfiguracije, bočni paneli se mogu dodavati ili zameniti drugima koji imaju različite funkcije.

1

[0096] Zahvaljujući potpunoj modularnosti komponenata sistema moguće je smestiti zonu za mešanje nutrijenata u blizini zone za navodnjavanje. Ovo omogućava da se smeše nutrijenata drže precizno pod kontrolom u skladu sa tipom biljke i stanjem rasta.

[0097] Sistem prema predmetnom pronalasku ima tu specifičnost što se može koristiti bilo kao struktura za manipulaciju hidroponijskim farmama sa pojedinačnim vertikalnim modulom ili, instalacijom više modula raspoređenih prema bilo kom rasporedu, može se koristiti kao integrisani modularni logistički sistem koji može zamenjivati korita 32 pomoću vertikalnog uređaja 33 za prenošenje kojim je opremljen svaki modul.

[0098] Zato, pomoću panela opremljenog interfejsom čovek-mašina (HMI) 39 (vidi slike 1 i 4) ili daljinski preko drugog informacionog uređaja, operater može opozvati korito 32 koje se koristi za hidroponijsko gajenje sa bilo kog položaja, bez potrebe za radom na modulu gde je željena jedinica fizički locirana.

[0099] Zahvaljujući tome operater opoziva korito koje sadrži usev iz bilo kog modula za gajenje, a softverski sistem omogućava da modul u kome je locirana polica kojom treba da se manipuliše bude identifikovan tako da se, zahvaljujući motorizaciji, uređaj 33 za vertikalno prenošenje korita dovodi na adekvatnu visinu, pa se zatim uzima odgovarajuće korito 32, a samim njegovim spuštanjem na nivo u blizini tla aktivira se uređaj za vertikalno prenošenje korita pomoću valjaka 36 (vidi slike 5-6).

[0100] Sledstveno tome, sinhronizovano obrtanje valjaka 36 omogućava premeštanje korita u jednom smeru ili drugom, tako da se ono može premestiti bočno prema susednom pojedinačnom strukturnom modulu.

[0101] Dalje, susedni pojedinačni strukturni modul sa uređajem za vertikalno prenošenje korita na položaj tla, ako je to njegovo krajnje odredište, aktivira valjke koji se okreću sinhrono i u koraku zamene mogu da prihvate korito sa susednog modula i omoguće prolazak ukoliko je ciljni modul sledeći.

[0102] Elektronski kontrolni i upravljački deo smešten je unutar električnog modula koji je generalno smešten u donjem delu zone za utovar i istovar i njime se može upravljati preko kontrolnog panela koji omogućava pristup električnom panelu u svim slučajevima rasporeda modula.

[0103] Premeštanje korita napred, tj. ortogonalno u odnosu na smer bočnog premeštanja koji vrše valjci 36 koji su prethodno opisani, dobija se korišćenjem uređaja 85 za horizontalno prenošenje korita, koji ostaje oslonjen na elemente koji nose opterećenje i nose samo korito 32, dok se valjci 36 spuštaju i nalaze se u neaktivnom stanju, tako da ne ometaju pomeranje napred.

1

[0104] Takav uređaj 85 je opcioni i instaliran je kod modula 30 u kojima je on neophodan za direktno prenošenje korita iz jednog položaja u drugi. Kao što je gore pomenuto, uređaj 85 za horizontalno prenošenje korita može biti instaliran na bilo kojoj visini, a generalno sadrži par motorizovanih kaiševa koji deluju na dve susedne bočne zone dva susedna modula. Pomoću pomenutih motorizovanih kaiševa korito 32 se može preneti direktno iz bočne zone datog modula do odgovarajuće bočne zone susednog modula, bez potrebe za intervencijom proizvoljnog vertikalnog uređaja 33 za prenošenje.

[0105] Svaki modul, koji zajedno sa drugim modulima sadrži modularni sistem za manipulaciju hidroponijskim proizvodima prema pronalasku, sadrži iste uređaje koji su opisani gore kao delovi svakog uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita koji može biti postavljen na istoj visini, uz izvođenje odgovarajuće programiranih pomeranja da bi se ostvarilo sinhronizovano pomeranje korita i njegovo postavljanje u centar uređaja 33 za vertikalno prenošenje korita tako da se ono može premestiti na programiranu lokaciju za utovar ili uzimanje komponenata koje su smeštene u njemu.

[0106] Informacioni sistem koji je integrisan u svakom od modula predviđa redunanciju baza podataka koje se odnose na celi sistem (sa proizvoljnim ograničenjima ako su tražena od strane administratora sistema) tako da u slučaju otkaza bilo kog od elektronskih uređaja koji se nalaze na samo jednom od modula, postoji bek-ap (odn. rezervna) kopija podataka.

[0107] Primena takvog sistema za manipulaciju vertikalnim hidroponijskim usevima pruža brojne prednosti za zdravlje i za ekonomiju pored onih koje potiču od mogućnosti da se potpuno automatizuje proces od koraka setve ili postavljanja saksija prethodno zasejanih specifičnim semenom do koraka žetve.

[0108] Korita koja sadrže inertni materijal koji omogućava pupljenje i rast biljaka mogu se pomerati unutar sistema zahvaljujući automatizovanom sistemu za premeštanje.

[0109] Za svaki modul moguće je definisati opcione oblasti sa različitim stepenom uticaja na korisnu zapreminu, što omogućava sledeće na koncentrisan i više ne potpuno raspodeljen način u sistemu:

• setvu različitih tipova biljaka robotizovanim sistemom ili ručno;

• postavljanje saksija sa prethodno zasađenim specifičnim semenom robotizovanim sistemom ili ručno;

• prihranu biljaka na precizan način pomoću sistema za navodnjavanje sa raspršivanjem, kap-po-kap, injektiranjem ili oslobađanjem ili pomoću robota;

• memorisanje slika koje se mogu sledstveno analizirati od strane informacionog sistema;

1

• dovođenje neophodne svetlosti u koraku rasta biljaka (aktivacija fotosinteze);

• komfor za okruženje, vlažnost, oksigenaciju, strujanje vazduha, temperaturu;

• obezbeđivanje zone gde operater ima pristup za uzimanje uzoraka i proveru useva koji se gaje.

Ponovo sa pozivom na sliku 1, može se naglasiti da svaki modul može biti podeljen na različite zone koje se preklapaju, od kojih svaka obezbeđuje različite funkcije.

[0110] Čak i ako redosled postavljanja može biti različit, moguće je, na primer, uočiti sa slike 1 da na najvišoj zoni označenoj brojem 70 nema osvetljenja, da je ona adekvatno zaklonjena i da nema vodove za vodu, zbog čega ona predstavlja tamnu zonu u koju se usevi umeću da bi se simulirala noć.

[0111] Ovo omogućava da se u ovoj zoni koja je isključena od zračenja svetlosti izvode ciklusi u tami, zbog čega nema potrebe za isključivanjem (i sledstveno uključivanjem) lampi, već za adekvatnim pomeranjem korita u takve tamne zone.

[0112] Ispod tamne zone 70 predviđena je zona 71, kojoj je dodeljeno LED sredstvo 72 za osvetljenje, u koju su umetnuta korita koja drže useve radi simulacije dana i sunčevog zračenja.

[0113] U najnižoj polici je predviđena zona 73 za navodnjavanje, u koju su umetnuti vodovi 74 koji se završavaju brojnim mlaznicama ili različitim sistemima za navodnjavanje. Vodovi u zoni za navodnjavanje dolaze od podesnog izvora vode koji sadrži nutritivne supstance i proizvoljne inhibitore koji čuvaju usev od najčešćih patogenih agenasa ili, u slučaju akvaponijskog gajenja, iz odgovarajuće isfiltriranih rezervoara za gajenje ribe.

[0114] Ovaj raspored koji je pomenut kao primer, može biti diverzifikovan po želji ili u skladu sa različitim zahtevima koji takođe zavise od različitih tipova useva.

[0115] Opštije, u pogledu setve ili postavljanja prethodno zasađenih saksija, struktura koja se koristi za manipulaciju hidroponijskim farmama sa jednim ili više pojedinačnih vertikalnih modula prema pronalasku može biti automatizovana kad god su poželjni različiti tipovi useva.

[0116] Takva automatizacija, koja je upravljana informacionim sistemom, omogućava da budući proizvod koji treba da bude uveden na tržište bude praćen od koraka setve, pošto su poznate koordinate setve ili pozicije saksije u pojedinom koritu i fizički položaj unutar sistema korita umetnutih u modularni sistem, pošto su oni jedinstveni.

1

[0117] Kao primer, inicijalno raspoloživi podaci bi mogli biti: ID biljke, tip zasejanog semena, inertni materijal, koordinate setve ili položaja saksija u koritu XY, ID korita, vreme setve itd.

[0118] Pored toga, za razliku od sadašnjih sistema gde su prisutni glomazni centri za sortiranje radi sortiranja nutritivnih supstanci koje treba da budu dodate u vodu i da dovedu do rasta biljaka, moguće je identifikovati zonu u svakom modulu ili racionalizovati njihov broj na bazi potvrde sistema ili učestalosti njihovog korišćenja. Korita koja sadrže inertni materijal, seme zasejano u saksiji ili već proklijalu biljku mogu se pomeriti u zonu prskanja, koja je na dijagramu sa slike 1 označena brojem 73.

[0119] Ovo uslovljava drastično smanjenje hidrauličnog dela svakog sistema, uz mogućnost diferencijacije tipa aditiva koji treba da budu uvedeni u tečnost koja se dovodi, pa čak i mogućnost diferencijacije njegove količine i smeše uz diskriminaciju svake pojedine biljke, imajući u vidu da su poznate koordinate; u toku vremena rasta biće moguće dodati informacije u vezi toga koliko je vode primila biljka sa poznatim ID, količinu aditiva, učestanost prskanja itd.

[0120] Takođe je predviđeno prisustvo jedne ili više kamera dodeljenih zoni modula, koje memorišu status biljaka u koritima. Informacioni upravljački sistem farme razmatra status svake biljke, upoređuje ga sa njenim prethodnim slikama, sa onima od biljaka sa sličnim karakteristikama (tip, usev, vremena) i određuje njeno zdravstveno stanje.

[0121] Na ovaj način je moguće aktivirati korektivne akcije za rast biljaka, kao i memorisati istoriju različitih kombinacija mešavina hrane, izlaganja svetlosti, vremena ili sličnog, što omogućava promene procesa rasta i kontinualnu optimizaciju.

[0122] Sve ovo se prevodi u konstantni izvor podataka i slika za svaku pojedinačnu biljku, a takvi podaci se mogu čuvati sve do kraja sledljivosti proizvoda.

[0123] U pogledu osvetljenja kod aktuelnih zatvorenih hidroponijskih farmi predviđeni su sistemi za osvetljenje koji plantažama obezbeđuju specifično osvetljenje, odnosno koji aktiviraju fotosintezu. U stvari, svaki tip biljke reaguje različito u pogledu tipa svetlosti kojoj je izložen.

[0124] Za razliku od plantaža na zemlji ili u staklenicima, koje nužno moraju biti sezonske i koje su izložene celom spektru svetlosti koji obezbeđuje sunce, u slučaju zatvorenih farmi postoji mogućnost osvetljenja biljaka specifičnim delovima spektra sa različitim intenzitetima koji su međusobno pomešani. Sledeća promenljiva je količina fotona koja može i mora biti obezbeđena biljci radi optimalnog rasta. U aktuelnim vertikalnim farmama rastojanje između

1

lampi generalno je fiksno, kao i kod vodovodnih instalacija, a veličina sistema za osvetljavanje nužno mora biti velika.

[0125] U slučaju sistema prema pronalasku, nekim od tehnika koje mogu postati ograničavajuće kao što je gore opisano, može se upravljati na optimalni način.

[0126] Na primer, tipovi svetla mogu biti koncentrisani u samo jednoj lampi ili mogu biti diferencirani po zonama, zbog čega će biti moguće da različiti tipovi LED, u zavisnosti od zone koja ima sposobnost pomeranja korita sa proizvodima koji rastu, budu dodeljeni biljkama na pozicijama gde one mogu primiti tip svetlosti koji je u datom trenutku neophodan za njihov rast, dok druge biljke mogu zauzimati zone u kojima se one ne nalaze.

[0127] Ciklus tame, koji se može dobiti pomeranjem kontejnera sa biljkama, omogućiće da bude usvojen manji broj emitera svetlosti koji neće biti isključeni, niti biti korišćeni, već će biti zadržani i dodeljeni samo položajima gde je potrebna njihova funkcija.

[0128] Ova tehnika bi mogla omogućiti instalaciju manjih sistema za osvetljenje i racionalizaciju tipova lampi koje treba da se koriste i njihovu količinu. U ovom slučaju se može upravljati promenljivom "rastojanje" od izvora svetlosti. U stvari, svako korito može biti postavljeno sa dekrementnim koracima visine koji omogućavaju promenljiva rastojanja.

[0129] Informacioni i upravljački sistem prema pronalasku može razmatrati potrebna rastojanja, tip svetlosti koji treba da bude korišćen na bazi od-slučaja-do-slučaja, pri čemu on za svoje odluke koristi informacije koje potiču od slika memorisanih za pojedinačnu biljku.

[0130] Zato je, pored prethodnih identifikacionih podataka o biljci, takođe moguće memorisati informacije za sledljivost ili za svrhe proučavanja i optimizacije vremena izlaganja, rastojanja, boja, zbog toga što su sve promenljive povezane sa ciklusima izlaganja svetlosti kojima su bile izložene.

[0131] Prema sledećim primerima izvođenja pronalaska senzori i aktivni elementi mogu biti instalirani na svakom modulu, što omogućava da bude kreirano adekvatno okruženje za gajenje za jedan ili više određenih tipova plantaža.

[0132] Primena sistema prema pronalasku za manipulaciju vertikalnim hidroponijskim farmama takođe je usmerena na ovlaživanje ili sušenje vazduha, dovođenje kiseonika ili CO2 ili drugih smeša gasova, zagrevanje ili hlađenje koji za okruženje mogu biti ciklični ili ne, na zagrevanje korita itd. Sve ove informacije takođe mogu biti memorisane za svrhe optimizacije, proučavanja i sledljivosti.

[0133] U zavisnosti od veličine sistema, mogu biti predviđene zone koje su generalno poznate kao "odeljci" gde operateri mogu imati useve za manipulaciju bez potrebe za njihovim pomeranjem duž unutrašnjosti celokupnog modularnog sistema.

2

[0134] Smanjenje prostora zbog pristupa ljudi omogućava dubinsku optimizaciju zapremine koja se koristi za gajenje, što drastično smanjuje korišćenje autonomno pogonjenih sredstava koja su ponekada rizična za bezbednost operatera, pošto je neophodno da dostignu visine od nekoliko metara. U slučaju ovde predloženih sistema aktuelna granica visine za svaki pojedinačni modul može biti podignuta na veće vrednosti pošto više nije potrebna ljudska intervencija na visini.

[0135] Kao što je već pomenuto, moguće je takođe predvideti potpuno uklanjanje određenih korita koja sadrže proizvode i za svrhe setve, i za svrhe žetve i ona se mogu transportovati na druga odredišta takođe pomoću autonomno pogonjenih sredstava, kao što su kamioni ili slično.

[0136] Pronalazak je bio gore opisan sa pozivom na njegov poželjni primer izvođenja. Međutim, jasno je da je pronalazak podložan brojnim promenama koje spadaju u okvir patentnih zahteva.

Claims (14)

Patentni zahtevi

1. Automatski i modularni sistem za manipulaciju koritima (32) koja se koriste za držanje biljaka ili sličnog što treba da se odgaja hidroponijskim ili aeroponijskim ili akvaponijskim gajenjem, pri čemu pomenuti sistem sadrži prvi modul (30) sa kvadratnom osnovom i vertikalnim rasporedom ograničenim odgovarajućim vertikalnim nosačima (31), pri čemu pomenuti prvi modul (30) ima dve bočne zone, od kojih svaka sadrži mnoštvo u suštini horizontalnih i preklapajućih nosećih sedišta ili vođica (37, 37’) za korita (32), i centralnu zonu u kojoj radi uređaj (33) za vertikalno prenošenje korita, koji je postavljen klizno duž vertikalne ose (Z) na sredstvima za pomeranje aktiviranim motorizovanim sklopovima (34) koji su sposobni za translaciju pomenutog uređaja (33) radi vertikalnog prenošenja korita iz spuštenog položaja u podignuti položaj u odnosu na svako korito (32) i obratno, pri čemu je pomenuti uređaj (33) za vertikalno prenošenje korita opremljen policom (33’) za oslanjanje korita (32) i prvim sredstvom koje pomera pomenuto korito duž prve horizontalne ose (Y) od i prema odgovarajućem sedištu koje je predviđeno unutar jedne od pomenutih bočnih zona, pri čemu je sistem naznačen time što pomenuti prvi modul (30) dalje sadrži drugo sredstvo (36) koje je postavljeno u pomenutoj centralnoj zoni u kojoj radi pomenuti uređaj (33) za vertikalno prenošenje korita, koji preuzima korito (32) kada zadnje pomenuto bude smešteno na polici (33’) pomenutog uređaja (33) za vertikalno prenošenje korita i premešta pomenuto korito (32) horizontalno duž druge ose (X) i upravno na pomenutu prvu horizontalnu osu (Y) radi izvođenja direktnog prenošenja pomenutog korita (32) prema narednoj polici (33’) narednog uređaja (33) za vertikalno prenošenje korita drugog modula (30) koji je postavljen pored pomenutog prvog modula i povezan je sa njime.

2. Sistem prema zahtevu 1, naznačen time što sadrži mnoštvo narednih modula (30) raspoređenih susedno jedan drugom i međusobno povezanih tako da su najmanje dva od njih poravnata duž prve (Y) ili druge (X) horizontalne ose.

3. Sistem prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što svaki modul ima kvadratni oblik i što svaka od pomenutih bočnih zona i pomenute centralne zone ima u suštini iste dimenzije u horizontalnoj ravni.

4. Sistem prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što pomenuti drugo sredstvo (36) sadrži motorizovane valjke ili kaiševe koji pomeraju korito (32) i što je pomenuta polica (33’) opremljena otvorima (35) unutar kojih rade pomenuti motorizovani valjci radi preuzimanja korita (32).

5. Sistem prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što sadrži uređaj (85) koji sadejstvuje između sedišta (37, 37’) ili vođica susednih modula (30) i prilagođen je za translaciju korita (32) od bočne zone jednog modula (30) do bočne zone susednog modula duž pomenute prve horizontalne ose (Y).

6. Sistem prema zahtevu 5, naznačen time što pomenuti uređaj (85) sadrži par motorizovanih kaiševa koji su postavljeni naspramno i paralelno jedan drugom između odgovarajućih bočnih zona susednih modula (30).

7. Sistem prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što postupkom pomeranja pomenutih korita (32) upravlja elektronska upravljačka jedinica koja upravlja pomeranjem pomenutog uređaja (33) za vertikalno prenošenje korita koji pripada svakom modulu (30) i uređaja za horizontalno prenošenje korita koji pripadaju svakom modulu i povezuju susedne module.

8. Sistem prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što najmanje jedan od pomenutih modula (30) sadrži sredstva za osvetljenje i/ili navodnjavanje i/ili elemente koji su podesni za razvoj biljaka.

9. Sistem prema zahtevu 8, naznačen time što svaki modul (30) može biti podeljen na različite oblasti koje se preklapaju, od kojih je svaka namenjena za različite ili iste funkcije za razvoj biljaka smeštenih u koritima (32).

10. Sistem prema zahtevu 9, naznačen time što su korita (32) postavljena unutar svakog modula (30) u različitim zonama koje imaju različite funkcije, od kojih jedna nije osvetljena i na odgovarajući način je zaklonjena radi podvrgavanja useva uslovima simulacije noći, dok naredna sadrži sredstvo za osvetljenje koje se koristi za simulaciju dana i sunčevog zračenja za fotosintezu, a naredna sadrži sredstvo za navodnjavanje.

11. Sistem prema jednom od zahteva 9 i 10, naznačen time što je svaki modul (30) postavljen u sistemu u različitim zonama koje imaju različite funkcije, od kojih u jednoj nema osvetljenja i na odgovarajući način je zaklonjena radi podvrgavanja useva uslovima simulacije noći, dok naredna sadrži sredstvo za osvetljenje koje se koristi za simulaciju dana i sunčevog zračenja za fotosintezu, a naredna sadrži sredstvo za navodnjavanje.

12. Sistem prema zahtevu 11, naznačen time što sadrži jednu ili više zona koje se koriste za setvu koje mogu biti diverzifikovane na osnovu različitih tipova useva.

13. Sistem prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što pomeranjem pomenutih korita (32) manipuliše i upravlja elektronska upravljačka jedinica i/ili informacioni sistem opremljen memorijskim sredstvom u kome se memorišu koordinate setve pojedinačnog biljnog proizvoda i fizički položaj pojedinačnog biljnog proizvoda onako kako je raspoređen na pojedinačnom koritu (32).

14. Sistem prema zahtevu 13, naznačen time što sadrži jednu ili više kamera, koje su dodeljene podesnim zonama jednog ili više modula (30), prilagođene su za snimanje stanja biljaka u koritima slanjem podataka informacionom sistemu koji obrađuje stanje svake biljke, upoređuje ga sa prethodnim snimcima, sa onima od biljaka sa sličnim karakteristikama i određuje njihovo zdravstveno stanje da bi se optimizovao proces gajenja pojedinačnog biljnog proizvoda.