CN113692887A - 以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，旨在解决现代农业主要生产形式如温室、大棚和植物工厂等农业生产形式存在场地固定，建成后无法移动，建设成本高且植物生产所需的变量系统集成度低的问题，包括集装箱体，所述集装箱体的内侧壁通过均匀布置的龙骨铺设有保温层板，集装箱体的内部空间分隔为种植区和工作区，种植区和工作区的顶壁上均布置有照明灯和监控摄像头；所述种植区内部中间为过道，沿过道两侧对称分布有用于植物立体式多层培育的种植系统，且种植区内设有用于种植区风力温度环境控制的调温送风系统。本发明尤其适用于现代农业的高集成化和低成本生产，具有较高的社会使用价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及植物培育生产技术领域，具体涉及一种以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地。
背景技术
现代农业生产形式主要有温室、大棚和植物工厂等，实质上是对传统农业进行技术改造，推动农业科技进步的形式，这种生产形式从整体上推进传统农业向现代农业的转变，是加速农业现代化的有效途径。但是由于温室、大棚和植物工厂等农业生产形式存在一些弊端，具体如下：
1)场地固定，建成后无法移动，且占地面积需求较大，建设周期长，成本高；
2)植物生产所需的变量如送水、施肥、补光、温度、送风、二氧化碳等系统都自成体系，集成度低，无法及时根据植物生产需求调整。
为此，我们提出了一种以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地。
发明内容
本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，包括集装箱体，所述集装箱体的内侧壁通过均匀布置的龙骨铺设有用于保温和隔绝外界热量的保温层板，集装箱体的内部空间通过竖向设置的隔板分隔为植物培育的种植区和自动化控制的工作区，种植区和工作区的顶壁上均布置有照明灯和监控摄像头；
所述种植区内部中间为过道，沿过道两侧对称分布有用于植物立体式多层培育的种植系统，且种植区内设有用于种植区风力温度环境控制的调温送风系统；
所述工作区内设有集成弱电和强电的电表箱、用于种植相关参数和时间设定的总控平台和用于种植区营养物质输送的灌溉施肥系统；集装箱体对应工作区位置的外壁上设有与灌溉施肥系统对接的外界水进口和与电表箱对接的外界电源接口。
可选地，所述种植系统包括若干个对称分布于过道两侧的种植架和环绕种植架并与灌溉施肥系统相连的灌溉管网，且种植架上垂直向分布有多层立体种植平台，立体种植平台上设有若干个用于植物培育的种植容器，种植容器通过毛管与灌溉管网相连通，且每层所述立体种植平台均布置有植物补光灯。
可选地，每层所述立体种植平台均沿其长度布置方向对称设置有对流扇，用于调节每层立体种植平台上植物培育的空气环境。
可选地，所述调温送风系统包括挂载于集装箱体外壁的空调，空调的出风端延伸至种植区内并连接有沿过道延伸的圆形风袋，圆形风袋通过固定挂扣配合专用钢绳安装于种植区的内顶壁上，且圆形风袋的下端面均布若干个出风小孔，用于调节种植区的风力温度环境一致。
可选地，所述灌溉施肥系统包括安装于工作区的灌溉施肥系统支持架、施肥控制总成和设置于种植架底端的水箱，水箱通过进水管与外界水进口相连通且通过回水管与灌溉管网相连通，进水管上设有用于水箱进水的第一水泵，且回水管上设置有用于接入灌溉施肥系统的第二水泵，灌溉施肥系统支持架上设有若干个营养储液罐，且若干个营养储液罐均通过出液管与水箱相连，出液管上安装有蠕动泵，用于通过营养储液罐内各营养液的输出控制来调节水箱内水的营养液数据，以达到植物种植所需预期值。
可选地，还包括有用于种植区内二氧化碳浓度控制的二氧化碳调节系统；
二氧化碳调节系统包括设置于工作区内的二氧化碳瓶、安装于二氧化碳瓶输出端上的电磁阀、一端连接于二氧化碳瓶输出端且另一端延伸入种植区的输气管道以及设置于种植区内用于感应二氧化碳浓度的二氧化碳传感器。
可选地，所述隔板上靠近工作区的一侧设置有用于连通种植区和工作区的风淋房。
可选地，还包括有新风换气系统，所述新风换气系统包括设置于工作区内的种植区新风机和工作区新风机；
所述种植区新风机的新风口位于种植区内，进风口位于工作区内，用于种植区与工作区的空气置换；所述工作区新风机的新风口位于工作区内，进风口延伸至集装箱体外部，用于工作区与外界的新鲜空气置换。
可选地，所述种植区内还设有用于感应环境温度、环境湿度和其他空气浓度指标的多合一传感器。
可选地，所述工作区内还布置有用于工作人员清洗和作业的洗手台。
本发明实施例提供了一种以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，具备以下有益效果：
1、本发明通过总控平台的自动化控制，有效的协调送水、施肥、补光、温度、送风和二氧化碳等植物生产所需变量，将可移动的集装箱体打造成一个高度集成的植物培育基地，通过集装箱体里的集成环控系统和种植区域，实现植物的自动化生产，建设周期短，且有效地利用现有的集装箱改造，降低了生产成本；同时集装箱体可随需移动，大大提高了实用性。
2、本发明通过种植系统和灌溉施肥系统的组合，将营养液通过灌溉管网输入每层立体种植平台，供给种植物的水肥需求，每层立体种植平台布置的植物补光灯，保证植物光合作用所需的光线照射，对称设置的对流扇调节每层立体种植平台上植物培育的空气环境，进行日常的种植工作。
3、本发明通过调温送风系统的空调启动，调节适宜的空气温度并输入圆形风袋内，通过圆形风袋下端的若干个出风小孔将空气均匀布满种植区，保证整个种植区的风力温度环境一致，适宜植物的生长培育，配合二氧化碳调节系统维持种植区的二氧化碳浓度，保证植物培育的二氧化碳需求，吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，正常进行光合作用；
4、本发明通过新风换气系统实现种植区和工作区内的箱内箱外换气循环，一方面把箱内污浊的空气排出箱外，另一方面把箱外新鲜的空气经过杀菌，消毒、过滤等措施后，再输入到箱内，让集装箱体里每时每刻都是新鲜干净的空气。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明外观结构示意图；
图2为本发明内部结构第一视角示意图；
图3为本发明内部结构第二视角示意图；
图4为本发明内部结构爆炸图；
图5为本发明中第一视角的部分结构示意图；
图6为本发明的图5中A结构放大示意图；
图7为本发明中第二视角的部分结构示意图。
图中：集装箱体1、隔板101、种植区102、工作区103、
龙骨2、保温层板3、调温送风系统4、空调401、圆形风袋402、固定挂扣403、
种植系统5、种植架501、立体种植平台502、种植容器503、植物补光灯504、毛管505、灌溉管网506、调节阀507、对流扇508、
种植区新风机6、工作区新风机7、风淋房8、照明灯9、多合一传感器10、监控摄像头11、电表箱12、总控平台13、洗手台14、
灌溉施肥系统15、灌溉施肥系统支持架151、营养储液罐152、施肥控制总成153、蠕动泵154、进水管155、水箱156、回水管157、
二氧化碳调节系统16、二氧化碳瓶、电磁阀、二氧化碳传感器17、外界水进口18、外界电源接口19。
具体实施方式
下面结合附图1-7和实施例对本发明进一步说明：
实施例1
一种以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，参照附图1-7，包括集装箱体1，所述集装箱体1的内侧壁通过均匀布置的龙骨2铺设有用于保温和隔绝外界热量的保温层板3，集装箱体1的内部空间通过竖向设置的隔板101分隔为植物培育的种植区102和自动化控制的工作区103，种植区102和工作区103的顶壁上均布置有照明灯9和监控摄像头11，可以理解的是，种植区102的监控摄像头11的数量可根据实际情况布置，于种植区102布置2-3个，一方面保证集装箱体1内的光线照明，另一方面也保证种植的防盗和植物培育的远端监控，及时掌控种植培育情况，所述隔板101上靠近工作区103的一侧设置有用于连通种植区102和工作区103的风淋房8，工作人员进入种植区102前进入风淋房8进行消毒处理，保证种植区102无菌环境；
所述种植区102内部中间为过道，沿过道两侧对称分布有用于植物立体式多层培育的种植系统5，保证空间内的多层植物分布，提高种植区域，且种植区102内设有用于种植区102风力温度环境控制的调温送风系统4，达到整个种植区102的风力温度环境一致；所述种植区102内还设有用于感应环境温度、亮度、环境湿度和其他空气浓度指标的多合一传感器10，这些指标数据传输至总控平台13，总控平台13平台通过预先设定好的参数进行资源配置，使其实际数值达到预期值，如植物补光灯504的工作程序，调温送风系统4的温度、风力工作程序以及植物培育所需的其他因素，以保证培育种植的植物处于适宜的生长环境；
所述工作区103内设有集成弱电和强电的电表箱12、用于种植相关参数和时间设定的总控平台13和用于种植区102营养物质输送的灌溉施肥系统15；所述工作区103内还布置有用于工作人员清洗和作业的洗手台14；集装箱体1对应工作区103位置的外壁上设有与灌溉施肥系统15对接的外界水进口18和与电表箱12对接的外界电源接口19。
本实施例中，如图2-6所示，所述种植系统5包括若干个对称分布于过道两侧的种植架501和环绕种植架501并与灌溉施肥系统15相连的灌溉管网506，灌溉管网506上还设有用于控制营养液注入流量的调节阀507，且种植架501上垂直向分布有多层立体种植平台502，立体种植平台502上设有若干个用于植物培育的种植容器503，种植容器503通过毛管505与灌溉管网506相连通，可以理解的是，每个种植容器503均通过毛管505接入灌溉管网506，保证营养液的输入，进行日常的种植工作，且每层所述立体种植平台502均布置有植物补光灯504，保证植物光合作用所需的光线照射；每层所述立体种植平台502均沿其长度布置方向对称设置有对流扇508，用于调节每层立体种植平台502上植物培育的空气环境；
灌溉施肥系统15内的营养液通过灌溉管网506输入每层立体种植平台502的若干个进出液盒504内，并调节置入每个种植容器503内，供给种植物的水肥需求，进行日常的种植工作。
本实施例中，如图1-4所示，所述调温送风系统4包括挂载于集装箱体1外壁的空调401，空调401的出风端延伸至种植区102内并连接有沿过道延伸的圆形风袋402，圆形风袋402通过固定挂扣403配合专用钢绳安装于种植区102的内顶壁上，且圆形风袋402的下端面均布若干个出风小孔，用于调节种植区102的风力温度环境一致，空调401启动，调节适宜的空气温度并输入圆形风袋402内，通过圆形风袋402下端的若干个出风小孔将空气均匀布满种植区102，保证整个种植区102的风力温度环境一致，适宜植物的生长培育。
本实施例中，如图2-7所示，所述灌溉施肥系统15包括安装于工作区103的灌溉施肥系统支持架151、施肥控制总成153和设置于种植架501底端的水箱156，水箱156通过进水管155与外界水进口18相连通且通过回水管157与灌溉管网506相连通，进水管155上设有用于水箱156进水的第一水泵，且回水管157上设置有用于接入灌溉施肥系统15的第二水泵，灌溉施肥系统支持架151上设有若干个营养储液罐152，且若干个营养储液罐152均通过出液管与水箱156相连，出液管上安装有蠕动泵154，用于通过营养储液罐152内各营养液的输出控制来调节水箱156内水的营养液数据，以达到植物种植所需预期值；
可以理解的是，通过外界水进口18进入的水需要通过过滤芯或过滤设备初步过滤，随后注入进水管155中，进水管155上进一步设置消毒设备，对进入的水进行消毒处理，保障灌溉水的洁净，防止植物培育的安全成长，过滤消毒后的水进入水箱156中，施肥控制总成153对在水经过消毒设备前抽取一定样品水，检测样品水中的营养液数据，随后通过蠕动泵154通过各项营养液的输出控制来注入水箱156内，调节水箱156内水的营养液数据，以达到植物种植所需预期值。
本实施例中，如图2、4和7所示，还包括有用于种植区102内二氧化碳浓度控制的二氧化碳调节系统16；二氧化碳调节系统16包括设置于工作区103内的二氧化碳瓶、安装于二氧化碳瓶输出端上的电磁阀、一端连接于二氧化碳瓶输出端且另一端延伸入种植区102的输气管道以及设置于种植区102内用于感应二氧化碳浓度的二氧化碳传感器17，维持种植区102的二氧化碳浓度，保证植物培育的二氧化碳需求，吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，正常进行光合作用。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，如图4和7所示，还包括有新风换气系统，所述新风换气系统包括设置于工作区103内的种植区新风机6和工作区新风机7；
所述种植区新风机6的新风口位于种植区102内，进风口位于工作区103内，用于种植区102与工作区103的空气置换；所述工作区新风机7的新风口位于工作区103内，进风口延伸至集装箱体1外部，用于工作区103与外界的新鲜空气置换，实现种植区102和工作区103内的箱内箱外换气循环，一方面把箱内污浊的空气排出箱外，另一方面把箱外新鲜的空气经过杀菌，消毒、过滤等措施后，再输入到箱内，让集装箱体1里每时每刻都是新鲜干净的空气。
其他未描述结构参照实施例1。
根据本发明上述实施例的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，于种植区102内立体布置的每个种植容器503中种植入需要培育的植物，灌溉施肥系统15内的营养液通过灌溉管网506输入每层立体种植平台502的若干个进出液盒504内，并调节置入每个种植容器503内，供给种植物的水肥需求，每层立体种植平台502布置的植物补光灯504，保证植物光合作用所需的光线照射，对称设置的对流扇508调节每层立体种植平台502上植物培育的空气环境，进行日常的种植工作；
调温送风系统4的空调401启动，调节适宜的空气温度并输入圆形风袋402内，通过圆形风袋402下端的若干个出风小孔将空气均匀布满种植区102，保证整个种植区102的风力温度环境一致，适宜植物的生长培育；
二氧化碳调节系统16维持种植区102的二氧化碳浓度，保证植物培育的二氧化碳需求，吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，正常进行光合作用；
新风换气系统实现种植区102和工作区103内的箱内箱外换气循环，一方面把箱内污浊的空气排出箱外，另一方面把箱外新鲜的空气经过杀菌，消毒、过滤等措施后，再输入到箱内，让集装箱体1里每时每刻都是新鲜干净的空气；
同时，风淋房8的设置，使得工作人员进入种植区102进行消毒处理，保证种植区102无害环境集装箱的种植环境；
本发明通过总控平台13自动化的控制，有效的协调送水、施肥、补光、温度、送风和二氧化碳等植物生产所需变量，将可移动的集装箱体1打造成一个高度集成的植物培育基地，通过集装箱体1里的集成环控系统和种植区域，实现植物的自动化生产，建设周期短，且有效地利用现有的集装箱改造，降低了生产成本；同时集装箱体1可随需移动，大大提高了实用性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，包括集装箱体(1)，其特征在于，所述集装箱体(1)的内侧壁通过均匀布置的龙骨(2)铺设有用于保温和隔绝外界热量的保温层板(3)，集装箱体(1)的内部空间通过竖向设置的隔板(101)分隔为植物培育的种植区(102)和自动化控制的工作区(103)，种植区(102)和工作区(103)的顶壁上均布置有照明灯(9)和监控摄像头(11)；
所述种植区(102)内部中间为过道，沿过道两侧对称分布有用于植物立体式多层培育的种植系统(5)，且种植区(102)内设有用于种植区(102)风力温度环境控制的调温送风系统(4)；
所述工作区(103)内设有集成弱电和强电的电表箱(12)、用于种植相关参数和时间设定的总控平台(13)和用于种植区(102)营养物质输送的灌溉施肥系统(15)；集装箱体(1)对应工作区(103)位置的外壁上设有与灌溉施肥系统(15)对接的外界水进口(18)和与电表箱(12)对接的外界电源接口(19)。
2.如权利要求1所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：所述种植系统(5)包括若干个对称分布于过道两侧的种植架(501)和环绕种植架(501)并与灌溉施肥系统(15)相连的灌溉管网(506)，且种植架(501)上垂直向分布有多层立体种植平台(502)，立体种植平台(502)上设有若干个用于植物培育的种植容器(503)，种植容器(503)通过毛管(505)与灌溉管网(506)相连通，且每层所述立体种植平台(502)均布置有植物补光灯(504)。
3.如权利要求2所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：每层所述立体种植平台(502)均沿其长度布置方向对称设置有对流扇(508)，用于调节每层立体种植平台(502)上植物培育的空气环境。
4.如权利要求1所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：所述调温送风系统(4)包括挂载于集装箱体(1)外壁的空调(401)，空调(401)的出风端延伸至种植区(102)内并连接有沿过道延伸的圆形风袋(402)，圆形风袋(402)通过固定挂扣(403)配合专用钢绳安装于种植区(102)的内顶壁上，且圆形风袋(402)的下端面均布若干个出风小孔，用于调节种植区(102)的风力温度环境一致。
5.如权利要求2所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：所述灌溉施肥系统(15)包括安装于工作区(103)的灌溉施肥系统支持架(151)、施肥控制总成(153)和设置于种植架(501)底端的水箱(156)，水箱(156)通过进水管(155)与外界水进口(18)相连通且通过回水管(157)与灌溉管网(506)相连通，进水管(155)上设有用于水箱(156)进水的第一水泵，且回水管(157)上设置有用于接入灌溉施肥系统(15)的第二水泵，灌溉施肥系统支持架(151)上设有若干个营养储液罐(152)，且若干个营养储液罐(152)均通过出液管与水箱(156)相连，出液管上安装有蠕动泵(154)，用于通过营养储液罐(152)内各营养液的输出控制来调节水箱(156)内水的营养液数据，以达到植物种植所需预期值。
6.如权利要求1所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：还包括有用于种植区(102)内二氧化碳浓度控制的二氧化碳调节系统(16)；
二氧化碳调节系统(16)包括设置于工作区(103)内的二氧化碳瓶、安装于二氧化碳瓶输出端上的电磁阀、一端连接于二氧化碳瓶输出端且另一端延伸入种植区(102)的输气管道以及设置于种植区(102)内用于感应二氧化碳浓度的二氧化碳传感器(17)。
7.如权利要求1所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：所述隔板(101)上靠近工作区(103)的一侧设置有用于连通种植区(102)和工作区(103)的风淋房(8)。
8.如权利要求1所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：还包括有新风换气系统，所述新风换气系统包括设置于工作区(103)内的种植区新风机(6)和工作区新风机(7)；
所述种植区新风机(6)的新风口位于种植区(102)内，进风口位于工作区(103)内，用于种植区(102)与工作区(103)的空气置换；所述工作区新风机(7)的新风口位于工作区(103)内，进风口延伸至集装箱体(1)外部，用于工作区(103)与外界的新鲜空气置换。
9.如权利要求1所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：所述种植区(102)内还设有用于感应环境温度、亮度、环境湿度和其他空气浓度指标的多合一传感器(10)。
10.如权利要求1所述的以移动式集装箱为基础的全自动植物培育生产基地，其特征在于：所述工作区(103)内还布置有用于工作人员清洗和作业的洗手台(14)。
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