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Abstract

本实用新型的模块化植物工厂，涉及一种植物种植设备。包括箱体，其中：所述箱体内腔通过密封隔板自上而下分为储液层、管道层、培育层和底座层，储液层包括储水槽、营养液槽、控制设备和工作电源，管道层包括自储液层连接到培育层的输水导管、输液导管、信号导线和电源线，培育层内包括托盘槽和RFID托盘，底座层内包括二氧化碳发生器。本实用新型可以根据经营场地、能源消耗、人员分布的特点实现集中培育或分散培养，降低了初期投入的建设成本。

Description

一种模块化植物工厂
技术领域
本实用新型涉及一种植物种植设备，特别是涉及一种植物工厂。
背景技术
植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约。目前的植物工厂从建设规模上来分可分为大型(1000m以上)、中型(300～1000m)和小型(300m以下)三种，采用集约化的生产管理，适合大规模的农业生产。目前的植物工厂建设需要先期占用大量的土地、电力资源和基础建设，不适合随着规模的扩大逐步投入资源。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种模块化的植物工厂，解决植物工厂不易按植物培育规模逐步建设的问题。
本实用新型的模块化植物工厂，包括箱体，其中：所述箱体内腔通过密封隔板自上而下分为储液层、管道层、培育层和底座层，储液层包括储水槽、营养液槽、控制设备和工作电源，管道层包括自储液层连接到培育层的输水导管、输液导管、信号导线和电源线，培育层内包括托盘槽和RFID托盘，底座层内包括二氧化碳发生器。
所述培育层内包括若干个水平固定安装的托盘槽，每个托盘槽内并列放置若干个RFID托盘。
所述托盘槽上方的左侧箱体侧壁上设有一个单向进气阀门，在右侧箱体侧壁上设有一个排风扇。
所述托盘槽上方水平固定安装有LED照明灯带。
所述托盘槽上方的右侧箱体侧壁上安装有水泵、加湿器，输水导管的支管连接第一单向电磁阀门后连接水泵和加湿器的注水口，输液导管的支管连接第二单向电磁阀门后连接水泵的注水口，水泵的出水口连接进液导管，进液导管伸入托盘槽中，加湿器的加湿头指向托盘槽上方。
所述托盘槽上方的箱体侧壁上还安装有传感器模块，传感器模块包括伸向托盘槽上方的温度传感器和湿度传感器，伸入托盘槽中的温度传感器和液位传感器。
所述二氧化碳发生器的排气口与输气管连接，输气管箱体侧壁向上敷设，在每个托盘槽上方，输气管开设一个排气孔。
本实用新型的模块化植物工厂的为单一的箱体，可以在箱体内营造出植物生长所需的生存环境，包括光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和不同生长周期的营养液配比浓度，可以使植物生长免受自然环境的干扰，加快成熟。本实用新型可以实现植物生长的精细控制，提高培育植物的成活率。本实施例在植物的生长过程中方便移动，可以根据经营场地、能源消耗、人员分布的特点实现集中培育或分散培养，降低了初期投入的建设成本。
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型模块化植物工厂的主视剖视图；
图2为本实用新型模块化植物工厂的左视图；
图3为本实用新型模块化植物工厂的右视剖视图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实施例的箱体内腔通过密封隔板自上而下分为储液层01、管道层02、培育层03和底座层04四层，储液层01包括储水槽011、营养液槽012、控制设备013和工作电源014。管道层02包括传输到培育层03的各种输液导管和信号导线以及电源线。底座层04包括二氧化碳发生器041。培育层03内包括托盘槽031和RFID托盘032。
储液层01左侧安装密闭的储水槽011，储水槽011的顶部安装有注水电磁阀门011a，可以根据控制信号完成净水水路的开合，储水槽011的顶部还设置有注水口011b，用于注水电磁阀门011a故障时完成净水的注入或泻出。储液层01右侧后部并排安装两个营养液槽012，营养液槽的顶部设有注液口012a，用于加注营养液。储液层01右侧前部安装的控制设备013和工作电源014，控制设备013包括RFID(无线射频)阅读器013a、箱体控制器013b和照明控制器013c。
储液层01与管道层02之间设置有第一密封隔板051，管道层02与培育层03之间设置有第二密封隔板052，用于隔离储液层01与管道层02，避免净水、营养液意外泄露到培育层03，污染生长中的植物。储水槽011的输水导管011a、营养液槽012的输液导管012a、控制设备013的信号线和工作电源014的电源线穿过第一密封隔板014进入管道层02内，沿箱体右侧内壁穿过第二密封隔板052进入培育层03。
培育层03内包括水平固定安装在中部的第一托盘槽031a和水平固定安装在下部的第二托盘槽031b，托盘槽用于容纳输水导管和输液导管疏导的水分和养料，每个托盘槽内并列放置三个RFID托盘032，RFID托盘032内置RFID(无线射频)标签，记录RFID托盘032上种植植物的各种基本育种信息。每个托盘槽上方左侧的箱体侧壁上设有一个单向进气阀门033，培育层03右侧的箱体侧壁上设有排风扇034，当排风扇034向外排气时形成负压，单向进气阀门033打开吸入新鲜空气，实现培育层03内的空气流通。
每个托盘槽的上方水平固定安装有LED照明灯带035，用于为RFID托盘032上的植物提供充足的光照条件。每个托盘槽上方右侧的箱体侧壁上安装有水泵036、加湿器037，输水导管011a的支管连接第一单向电磁阀门038a后连接水泵036和加湿器037的注水口，输液导管012a的支管连接第二单向电磁阀门038b后连接水泵036的注水口，水泵036的出水口连接进液导管036a，进液导管036a伸入托盘槽中。加湿器037的加湿头037a指向托盘槽上方。
每个托盘槽上方右侧的箱体侧壁上还安装有传感器模块039，传感器模块039包括伸向托盘槽上方的温度传感器039a和湿度传感器039b，伸入托盘槽中的温度传感器039a和液位传感器039c，用于采集每个托盘槽上方的湿度信号、温度信号，托盘槽中液体的温度信号和液面高度信号。
培育层03和底座层04之间设置有第三密封隔板053，避免养料液体因RFID托盘032取放溢出，造成底座层04中设备故障。底座层04中安装有二氧化碳发生器041，二氧化碳发生器041的排气口与输气管042连接，输气管042穿过第三密封隔板053沿左侧箱体侧壁向上敷设，在每个托盘槽上方，输气管042开设一个排气孔042a，为植物提供光合作用所必需的二氧化碳气体。
在使用过程中，可以将本实用新型的箱体安放于已有的植物工厂内，或安放于其他适宜的地方，连接电源和供水管道(不必须)，启动后，工作电源014将市电转换为注水电磁阀门011a、RFID阅读器013a、箱体控制器013b和照明控制器013c、排风扇034、LED照明灯带035、水泵036、加湿器037、第一单向电磁阀门038a、第二单向电磁阀门038b、传感器模块039和二氧化碳发生器041提供工作电源；每个传感器模块039上的温度传感器039a、湿度传感器039b、液位传感器039c采集相应托盘槽的湿度信号、温度信号，托盘槽中液体的温度信号和液面高度信号，传送给箱体控制器013b，箱体控制器013b根据系统质量或预知的比较数据，形成控制信号控制LED照明灯带035的照度，排风扇034的送风量，第一单向电磁阀门038a、第二单向电磁阀门038b的开合，加湿器的开合，二氧化碳发生器041的起停，实现对托盘槽032中RFID托盘032上植物的生长坏境的维持。通过箱体控制器013b调整控制信号可以使植物在生长周期中始终保持在最适宜生长的环境中。
箱体的前端面可以采用玻璃或其他透明的材料，使本实施例所种植物的生长过程具有观赏性，能够使本实施例进入家庭和公共场所。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种模块化植物工厂，包括箱体，其特征在于：所述箱体内腔通过密封隔板(051，052，053)自上而下分为储液层(01)、管道层(02)、培育层(03)和底座层(04)，储液层(01)包括储水槽(011)、营养液槽(012)、控制设备(013)和工作电源(014)，管道层(02)包括自储液层(01)连接到培育层(03)的输水导管(011a)、输液导管(012a)、信号导线和电源线，培育层(03)内包括托盘槽(031)和RFID托盘(032)，底座层(04)内包括二氧化碳发生器(041)。
2.根据权利要求1所述的模块化植物工厂，其特征在于：所述培育层(03)内包括若干个水平固定安装的托盘槽(031a，031b)，每个托盘槽内并列放置若干个RFID托盘(032)。
3.根据权利要求2所述的模块化植物工厂，其特征在于：所述托盘槽(031a，031b)上方的左侧箱体侧壁上设有一个单向进气阀门(033)，在右侧箱体侧壁上设有一个排风扇(034)。
4.根据权利要求3所述的模块化植物工厂，其特征在于：所述托盘槽(031a，031b)上方水平固定安装有LED照明灯带(035)。
5.根据权利要求4所述的模块化植物工厂，其特征在于：所述托盘槽(031a，031b)上方的右侧箱体侧壁上安装有水泵(036)、加湿器(037)，输水导管(011a)的支管连接第一单向电磁阀门(038a)后连接水泵(036)和加湿器(037)的注水口，输液导管(012a)的支管连接第二单向电磁阀门(038b)后连接水泵(036)的注水口，水泵(036)的出水口连接进液导管(036a)，进液导管(036a)伸入托盘槽中，加湿器(037)的加湿头(037a)指向托盘槽上方。
6.根据权利要求5所述的模块化植物工厂，其特征在于：所述托盘槽(031a，031b)上方的箱体侧壁上还安装有传感器模块(039)，传感器模块(039)包括伸向托盘槽上方的温度传感器(039a)和湿度传感器(039b)，伸入托盘槽中的温度传感器(039a)和液位传感器(039c)。
7.根据权利要求6所述的模块化植物工厂，其特征在于：所述二氧化碳发生器(041)的排气口与输气管(042)连接，输气管(042)箱体侧壁向上敷设，在每个托盘槽上方，输气管(042)开设一个排气孔(042a)。
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