RU2720919C1 - Autonomous transportable module based on the iso-container for growing plants, autonomous transportable complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers for growing plants, method of growing plants in an autonomous transportable module based on an iso-container and in a complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers - Google Patents
Autonomous transportable module based on the iso-container for growing plants, autonomous transportable complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers for growing plants, method of growing plants in an autonomous transportable module based on an iso-container and in a complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2720919C1 RU2720919C1 RU2019143989A RU2019143989A RU2720919C1 RU 2720919 C1 RU2720919 C1 RU 2720919C1 RU 2019143989 A RU2019143989 A RU 2019143989A RU 2019143989 A RU2019143989 A RU 2019143989A RU 2720919 C1 RU2720919 C1 RU 2720919C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plant
- growing
- plants
- growth
- module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Abstract
Description
Изобретение относится к гидропонным комплексам и способам выращивания растений, а именно с использованием автономных транспортируемых модулей на базе ISO-контейнеров.The invention relates to hydroponic complexes and methods for growing plants, namely, using autonomous transportable modules based on ISO containers.
Известна система выращивания листовых салатов, микро-зелени и пряных трав гидропонным методом в контейнерах - http://gidroponik32.ru/images/growing_of_salads_and_herbs_in_containers.PDF. Контейнер полностью переоборудован под выращивания листовых салатов и пряных трав в любой точке мира. Благодаря закрытой системе помещения воссоздается благоприятный климат для выращивания гидропонным методом любых видов сельскохозяйственных культур на многоярусных установках с использованием фито-светильников и специального питательного раствора. Весь процесс выращивания полностью автоматизирован. Выращенная продукция является экологически чистой, без пестицидов и ускорителей роста. Система позволяет сэкономить площадь помещения, трудовой ресурс и время выращивания.A well-known system for growing leaf salads, micro-greens and herbs by the hydroponic method in containers is http://gidroponik32.ru/images/growing_of_salads_and_herbs_in_containers.PDF. The container is completely converted for growing leafy salads and herbs anywhere in the world. Thanks to the closed room system, a favorable climate is recreated for hydroponic cultivation of any types of crops in multi-tiered installations using phyto-lamps and a special nutrient solution. The entire growing process is fully automated. The grown products are environmentally friendly, without pesticides and growth accelerators. The system allows you to save floor space, labor and growing time.
Однако известная система предполагает присутствие человека в зоне выращивания, что в результате увеличивает вероятность заражения выращиваемых растений из-за вредных споров, принесенных извне. Также в данной системе используются статичные стеллажи с растениями, что, в отличии от передвижных стоек предполагает использование большего количества оборудования.However, the known system assumes the presence of a person in the growing zone, which as a result increases the likelihood of infection of the cultivated plants due to harmful spores brought from outside. Also, this system uses static racks with plants, which, unlike mobile racks, involves the use of more equipment.
Наиболее близким аналогом является полностью собранная вертикальная аэропонно-фитотронная агроферма, встроенная в 40-футовый морской контейнер - http://eko-norm.com/container-type, который может быть транспортирован и установлен в любом месте. Это изолированная от внешних факторов камера, внутри которой установлены 3-уровневые стеллажи с размещенными на них емкостями для выращивания растений. В контейнере размещена установка климат-контроля, осуществляется контроль параметров, влияющих на рост и развитие растений: температура, влажность и газовый состав среды; спектральный состав и интенсивность света; длина светового дня; параметры минерального питания растений. Контейнер обеспечен автоматической системой орошения (программируемое дозирование питательных веществ и рН для идеальных условий выращивания), системой освещения, оптимизированной для зеленого листового роста, единой системой управления (установка по производству электроэнергии, тепла, холода, технических газов и растворный узел для приготовления питательных растворов). В контейнере имеется изолированный вход, погрузочно-разгрузочная зона и техническая комната. Такая контейнерная система обладает рядом преимуществ по сравнению с известными способами выращивания растений, как в открытом грунте, так и в парниковых стационарных системах: исключение контакта корневой системы с почвой, высокая защищенность от патогенной микрофлоры, сокращение срока вегитации растений, получение нескольких урожаев в год, независимость от внешних факторов окружающей среды, исключение сезонности в выращивании растений, рациональное использование рабочих площадей, получение экологически чистой продукции.The closest analogue is a fully assembled vertical aeroponic phytotron agrofarm built into a 40-foot sea container - http://eko-norm.com/container-type, which can be transported and installed anywhere. This is a chamber isolated from external factors, inside of which there are 3-level racks with containers for growing plants placed on them. The container contains a climate control installation, controls the parameters that affect the growth and development of plants: temperature, humidity and gas composition of the medium; spectral composition and light intensity; daylight hours; parameters of the mineral nutrition of plants. The container is provided with an automatic irrigation system (programmable dosing of nutrients and pH for ideal growing conditions), a lighting system optimized for green leaf growth, a unified control system (installation for the production of electricity, heat, cold, industrial gases and a solution unit for preparing nutrient solutions) . The container has an isolated entrance, a loading and unloading zone and a technical room. Such a container system has several advantages compared to the known methods of growing plants, both in open ground and in stationary greenhouse systems: eliminating contact of the root system with soil, high immunity to pathogenic microflora, shortening the plant growing season, and obtaining several crops per year, independence from external environmental factors, the exclusion of seasonality in growing plants, the rational use of working areas, obtaining environmentally friendly products.
Однако известная агроферма также не решает полностью вопрос герметичности, поскольку процесс посева и сбора урожая не происходит в автономном режиме и требует участие человека, что также может пагубно отразиться на защищенность выращиваемых растений от вредных факторов. Также в данной агроферме используются статичные стеллажи с растениями, что предполагает использование большего количества оборудования.However, the well-known agricultural farm also does not completely solve the issue of tightness, since the process of sowing and harvesting does not take place offline and requires human participation, which can also adversely affect the protection of cultivated plants from harmful factors. Also in this agricultural farm, static shelving with plants is used, which involves the use of more equipment.
Целью настоящего изобретения является создание автономного транспортируемого модуля и комплекса на базе ISO-контейнеров, которые полностью исключат присутствие человека в рабочей секции, обеспечат полную автоматизацию процесса, включая такую уникальную функцию, как опыление выращиваемых растений, и при этом будет использоваться оптимальное количество оборудования для выращивания экологически чистой растительной продукции.The aim of the present invention is the creation of an autonomous transportable module and complex based on ISO containers that completely eliminate the presence of humans in the working section, will provide complete automation of the process, including such a unique function as pollination of cultivated plants, and the optimal amount of equipment for growing will be used environmentally friendly plant products.
Указанный технический результат достигается тем, что автономный транспортируемый модуль на базе ISO-контейнера для выращивания растений с применением автоматизированных систем подготовки к выращиванию, жизнеобеспечения растений на всех стадиях выращивания и сбора урожая содержит герметично изолированную от внешней среды рабочую секцию для выращивания растений и техническую секцию, соединенную с рабочей секцией герметично закрывающимся проходом через сборо-посадочную камеру, при этом техническая секция содержит:The specified technical result is achieved by the fact that the autonomous transportable module based on an ISO container for growing plants using automated systems for preparing for growing, plant life support at all stages of cultivation and harvesting contains a working section for growing plants and a technical section that is hermetically isolated from the external environment, connected to the working section with a hermetically sealed passage through the assembly and landing chamber, while the technical section contains:
- соединенную с расположенным вне модуля внешним источником воды систему водоснабжения и фильтрации воды,- a water supply and water filtration system connected to an external water source located outside the module,
- систему фертигации и поддержания заданного уровня кислотности воды,- a system of fertigation and maintaining a given level of acidity of water,
- систему воздухообеспечения и фильтрации воздуха,- air supply and air filtration system,
- систему электрообеспечения, соединенную с расположенным вне модуля внешним источником электроэнергии,- power supply system connected to an external source of electricity located outside the module,
- соединенный с системой воздухообеспечения парогенератор для подачи пара в рабочую секцию,- a steam generator connected to the air supply system for supplying steam to the working section,
- соединенную с системой воздухообеспечения систему подачи углекислого газа в рабочую секцию,- connected to the air supply system of the carbon dioxide supply to the working section,
- оборудование для механического передвижения стоек с растениями, расположенными в рабочей секции,- equipment for the mechanical movement of racks with plants located in the working section,
- устройство подачи семян, рассады и сбора урожая,- a device for feeding seeds, seedlings and harvesting,
- автоматизированную на основе исходных протоколов выращивания систему настройки, контроля и управления системами и устройствами, расположенными в модуле, процессом посадки, роста и сбора урожая, включая датчики, видеонаблюдение, систему сбора и хранения параметров выращивания в базе данных, систему анализа процесса выращивания с использованием систем искусственного интеллекта, а также устройство отображения данных процесса выращивания,- an automated system of tuning, monitoring and controlling systems and devices located in the module, the process of planting, growth and harvesting, including sensors, video surveillance, a system for collecting and storing growth parameters in a database, a system for analyzing the growing process using artificial intelligence systems, as well as a display device for the data of the growing process,
рабочая секция содержит:working section contains:
- накопительный резервуар для питательного водного раствора, установленный на дне секции и сборо-посадочной камеры, с устройством поддержания заданного температурного режима раствора,- a storage tank for a nutrient aqueous solution mounted on the bottom of the section and the boarding chamber, with a device for maintaining a given temperature of the solution,
- по меньшей мере, одну установленную в резервуаре вертикально ориентированную стойку с расположенной на ней, по меньшей мере, одной съемной кассетой с размещенными в ней корзинами с растениями или семенами,- at least one vertically oriented rack mounted in the tank with at least one removable cassette located on it with baskets of plants or seeds placed in it,
- устройство подачи питательного водного раствора из резервуара в корзины с семенами и растениями,- a device for supplying a nutrient aqueous solution from the reservoir to baskets with seeds and plants,
- систему опыления растений,- plant pollination system,
- систему освещения,- lighting system,
- датчики контроля и систему видеонаблюдения, сборо-посадочная камера для обслуживания стоек содержит:- control sensors and a video surveillance system, a boarding chamber for servicing racks contains:
- герметично закрывающиеся проходы в рабочую секцию для перемещения стоек и техническую секцию.- hermetically sealed passages to the working section for moving the racks and the technical section.
При этом стойка выполнена с возможностью перемещения по резервуару по замкнутому контуру и вращения вокруг своей оси, а в стойке расположен канал подачи под давлением питательного водного раствора из резервуара, соединенный с форсунками, установленными в кассете для полива растений, а в кассете имеются сливные отверстия.In this case, the rack is configured to move around the tank in a closed loop and rotate around its axis, and in the rack there is a feed channel under pressure of a nutrient aqueous solution from the tank, connected to nozzles installed in the plant irrigation cassette, and the cassette has drain holes.
Система освещения включает, по меньшей мере, одну установленную на стенке рабочей секции панель с размещенными на ней источниками света различного спектра испускания, расположенными напротив растений на стойке.The lighting system includes at least one panel mounted on the wall of the working section with light sources of various emission spectra located on it, located opposite the plants on the rack.
Система опыления включает, по меньшей мере, одну закрепленную на стенке рабочей секции с возможностью вращения относительно стенки панель с закрепленными на ней щетками с возможностью их вращения вокруг своей оси при соприкосновении с растениями в период их опыления. При этом щетинки щетки имитируют волосяной покров насекомых, опыляющих растения, и несут низковольтный заряд заданной полярности.The pollination system includes at least one panel mounted with the possibility of rotation relative to the wall panel with brushes mounted on it with the possibility of rotation around its axis in contact with plants during the period of pollination. In this case, the bristles of the brush imitate the hairline of insects pollinating plants and carry a low-voltage charge of a given polarity.
Устройство подачи семян, рассады и сбора урожая включает резервуар с семенами, соединен с насадкой с расположенными на ней манипулятором, дозатором и насадкой для обрезания листьев и спелых плодов, при этом насадка выполнена с возможностью вращения вокруг своей оси и вертикального перемещения вдоль устройства подачи семян. Устройство подачи семян, рассады и сбора урожая также имеет систему видеонаблюдения с функцией распознавания объектов, в том числе листьев, стеблей, цветов и плодов.The device for feeding seeds, seedlings and harvesting includes a reservoir with seeds, connected to the nozzle with a manipulator, a metering device and a nozzle for cutting leaves and ripe fruits located on it, while the nozzle is made with the possibility of rotation around its axis and vertical movement along the seed feeder. The device for feeding seeds, seedlings and harvesting also has a video surveillance system with the function of recognizing objects, including leaves, stems, flowers and fruits.
Указанный технический результат достигается также тем, что автономный транспортируемый комплекс содержит, по меньшей мере, два автономных транспортируемых модуля на базе ISO-контейнеров для выращивания растений с применением автоматизированных систем подготовки к выращиванию, жизнеобеспечения растений на всех стадиях выращивания и сбора урожая, и автономный транспортируемый технический модуль на базе ISO-контейнера для обеспечения работоспособности комплекса, при этом технический модуль содержит:The indicated technical result is also achieved by the fact that the autonomous transported complex contains at least two autonomous transportable modules based on ISO containers for growing plants using automated systems for preparing for growing, plant life support at all stages of growing and harvesting, and autonomous transported a technical module based on an ISO container to ensure the health of the complex, while the technical module contains:
- соединенную с расположенным вне комплекса внешним источником воды систему водоснабжения и фильтрации воды,- a water supply and water filtration system connected to an external source of water located outside the complex,
- систему воздухообеспечения и фильтрации воздуха,- air supply and air filtration system,
- систему электрообеспечения, соединенную с расположенным вне комплекса внешним источником электроэнергии,- power supply system connected to an external source of electricity located outside the complex,
- соединенную с системой воздухообеспечения систему подачи углекислого газа в модули выращивания,- a system for supplying carbon dioxide to growing modules connected to an air supply system,
- автоматизированную на основе исходных протоколов выращивания систему настройки, контроля и управления системами и устройствами комплекса, процессом посадки, роста и сбора урожая, включая датчики, видеонаблюдение, систему сбора и хранения параметров выращивания в базе данных, систему анализа процесса выращивания с использованием систем искусственного интеллекта, а также устройство отображения данных процесса выращивания, а модуль для выращивания содержит герметично изолированную от внешней среды рабочую секцию для выращивания растений и техническую секцию, соединенную с рабочей секцией герметично закрывающимся проходом через сборо-посадочную камеру, причем техническая секция содержит:- an automated system of tuning, monitoring and controlling the systems and devices of the complex, the process of planting, growth and harvesting, including sensors, video surveillance, a system for collecting and storing growing parameters in a database, a system for analyzing the growing process using artificial intelligence systems, automated on the basis of the original growing protocols and also a display device of the growing process data, and the growing module contains a working section hermetically isolated from the external environment for growing plants and a technical section connected to the working section with a hermetically sealed passage through the assembly-planting chamber, the technical section comprising:
- соединенную с расположенным вне модуля внешним источником воды систему водоснабжения,- a water supply system connected to an external water source located outside the module,
- систему фертигации и поддержания заданного уровня кислотности воды,- a system of fertigation and maintaining a given level of acidity of water,
- систему воздухообеспечения,- air supply system,
- систему электрообеспечения, соединенную с расположенным вне модуля источником электроэнергии,- power supply system connected to a source of electricity located outside the module,
- соединенный с системой воздухообеспечения парогенератор для подачи пара в рабочую секцию,- a steam generator connected to the air supply system for supplying steam to the working section,
- соединенную с системой воздухообеспечения систему подачи углекислого газа в рабочую секцию,- connected to the air supply system of the carbon dioxide supply to the working section,
- оборудование для механического передвижения стоек с растениями, расположенными в рабочей секции,- equipment for the mechanical movement of racks with plants located in the working section,
- устройство подачи семян, рассады и сбора урожая,- a device for feeding seeds, seedlings and harvesting,
- автоматизированную на основе исходных протоколов выращивания систему настройки, контроля и управления системами и устройствами, расположенными в модуле, процессом посадки, роста и сбора урожая, включая датчики, видеонаблюдение, систему сбора и хранения параметров выращивания в базе данных, систему анализа процесса выращивания с использованием систем искусственного интеллекта, а также устройство отображения данных процесса выращивания,- an automated system of tuning, monitoring and controlling systems and devices located in the module, the process of planting, growth and harvesting, including sensors, video surveillance, a system for collecting and storing growth parameters in a database, a system for analyzing the growing process using artificial intelligence systems, as well as a display device for the data of the growing process,
рабочая секция содержит:working section contains:
- накопительный резервуар для питательного водного раствора, установленный на дне секции и сборо-посадочной камеры, с устройством поддержания заданного температурного режима раствора,- a storage tank for a nutrient aqueous solution mounted on the bottom of the section and the boarding chamber, with a device for maintaining a given temperature of the solution,
- по меньшей мере, одну установленную в резервуаре вертикально ориентированную стойку с расположенной на ней, по меньшей мере, одной съемной кассетой с размещенными в ней корзинами с растениями или семенами,- at least one vertically oriented rack mounted in the tank with at least one removable cassette located on it with baskets of plants or seeds placed in it,
- устройство подачи питательного водного раствора из резервуара в корзины с семенами и растениями,- a device for supplying a nutrient aqueous solution from the reservoir to baskets with seeds and plants,
- систему опыления растений,- plant pollination system,
- систему освещения,- lighting system,
- датчики контроля и систему видеонаблюдения, сборо-посадочная камера для обслуживания стоек содержит:- control sensors and a video surveillance system, a boarding chamber for servicing racks contains:
- герметично закрывающиеся проходы в рабочую секцию для перемещения стоек и техническую секцию.- hermetically sealed passages to the working section for moving the racks and the technical section.
При этом стойка выполнена с возможностью перемещения по резервуару по замкнутому контуру и вращения вокруг своей оси, а в стойке расположен канал подачи под давлением питательного водного раствора из резервуара, соединенный с форсунками, установленными в кассете для полива растений, а в кассете имеются сливные отверстия.In this case, the rack is configured to move around the tank in a closed loop and rotate around its axis, and in the rack there is a feed channel under pressure of a nutrient aqueous solution from the tank, connected to nozzles installed in the plant irrigation cassette, and the cassette has drain holes.
Система освещения включает, по меньшей мере, одну установленную на стенке рабочей секции панель с размещенными на ней источниками света различного спектра испускания, расположенными напротив растений на стойке.The lighting system includes at least one panel mounted on the wall of the working section with light sources of various emission spectra located on it, located opposite the plants on the rack.
Система опыления включает, по меньшей мере, одну закрепленную на стенке рабочей секции с возможностью вращения относительно стенки панель с закрепленными на ней щетками с возможностью их вращения вокруг своей оси при соприкосновении с растениями в период их опыления, при этом щетинки щетки имитируют волосяной покров насекомых, опыляющих растения, и несут низковольтный заряд заданной полярности.The pollination system includes at least one panel fixed to the wall of the working section with the possibility of rotation relative to the wall panel with brushes mounted on it with the possibility of rotation around their axis in contact with plants during the period of pollination, while the bristles of the brush simulate the hairline of insects, pollinating plants, and carry a low voltage charge of a given polarity.
Устройство подачи семян, рассады и сбора урожая включает резервуар с семенами, соединен с насадкой с расположенными на ней манипулятором, дозатором и насадкой для обрезания листьев и спелых плодов, при этом насадка выполнена с возможностью вращения вокруг своей оси и вертикального перемещения вдоль устройства подачи семян. Устройство подачи семян, рассады и сбора урожая также имеет систему видеонаблюдения с функцией распознавания объектов, в том числе листьев, стеблей, цветов и плодов.The device for feeding seeds, seedlings and harvesting includes a reservoir with seeds, connected to the nozzle with a manipulator, a metering device and a nozzle for cutting leaves and ripe fruits located on it, while the nozzle is made with the possibility of rotation around its axis and vertical movement along the seed feeder. The device for feeding seeds, seedlings and harvesting also has a video surveillance system with the function of recognizing objects, including leaves, stems, flowers and fruits.
Все системы и оборудование автономного транспортируемого модуля и автономного транспортируемого комплекса работают в автоматическом режиме с возможностью корректировки работы ручным способом. Вмешательство извне требуется только для подготовки резервуара с семенами, задания типа выращиваемых растений и при сборе урожая. При этом все вышеперечисленные действия производятся в технической секции, герметично изолированной от рабочей секции. Работой систем и оборудования управляет программируемый контроллер. Контроллер выбирает индивидуальные параметры работы для каждой системы и оборудования в зависимости от типа выращиваемых растений. Параметры для выбранного режима считываются из заранее подготовленной базы данных. В процессе работы контроллер автоматически корректирует работу той или иной системы и оборудования на основании либо параметров из базы данных, которые соответствуют текущей фазе роста растений, либо показаний соответствующих датчиков, установленных в модуле, в случае отклонения параметров работы оборудования от заданных. Данные с датчиков заносятся в базу данных. На основании этих данных в дальнейшем может происходить самообучение контроллера с применением нейронных сетей. База данных может находиться как на индивидуальном компьютере, так и в облачных хранилищах, для чего в контроллере предусмотрен Wi-Fi-модуль. База данных, помимо данных с датчиков, пополняется материалами фотофиксации посредством системы видеонаблюдения. Это позволяет контролировать процесс роста растений и созревания плодов, а также распознать заболевания растений и предупреждать о необходимости внесения дополнительных химических соединений для устранения этих заболеваний. В этом случае могут быть добавлены резервуары с такими химическими элементами и лечение заболеваний растений происходит также в автоматическом режимеAll systems and equipment of the autonomous transported module and the autonomous transported complex operate in automatic mode with the ability to adjust the work manually. External intervention is only required to prepare a reservoir with seeds, to specify the type of plants grown and when harvesting. Moreover, all of the above actions are performed in the technical section, hermetically isolated from the working section. Systems and equipment are controlled by a programmable controller. The controller selects individual operating parameters for each system and equipment depending on the type of plants grown. The parameters for the selected mode are read from a pre-prepared database. In the process, the controller automatically adjusts the operation of a particular system and equipment based on either the parameters from the database that correspond to the current phase of plant growth, or the readings of the corresponding sensors installed in the module in case of deviation of the operation parameters of the equipment from the set. Data from the sensors are entered into the database. Based on these data, self-training of the controller with the use of neural networks can subsequently occur. The database can be located both on an individual computer and in cloud storage, for which a Wi-Fi module is provided in the controller. The database, in addition to the data from the sensors, is replenished with photo-recording materials through a video surveillance system. This allows you to control the process of plant growth and fruit ripening, as well as recognize plant diseases and warn of the need for additional chemical compounds to eliminate these diseases. In this case, reservoirs with such chemical elements can be added and the treatment of plant diseases also occurs automatically.
Указанный технический результат достигается также тем, что способ выращивания растений с применением автоматизированных систем подготовки к выращиванию, жизнеобеспечения растений на всех стадиях выращивания и сбора урожая в автономном транспортируемом модуле на базе ISO-контейнера включает:The specified technical result is also achieved by the fact that the method of growing plants using automated systems for preparing for growing, plant life support at all stages of growing and harvesting in an autonomous transportable module based on an ISO container includes:
- выбор типа растения для выращивания в модуле;- selection of the type of plant for growing in the module;
- установку в рабочей секции модуля датчиков и системы видеоконтроля с последующей при необходимости настройкой для модуля датчиков параметров окружающей среды, влияющих на процесс роста растений, и самих растений;- installation in the working section of the sensor module and video monitoring system, followed by, if necessary, setting up environmental parameters for the sensor module that affect the process of plant growth and the plants themselves;
- автоматическая коррекция протоколов выращивания;- automatic correction of growing protocols;
- ввод в систему автоматизации и контроля данных, характеризующих тип выращиваемого растения, для обеспечения оптимального процесса роста растения;- input into the automation and control system of data characterizing the type of plant being grown, to ensure the optimal process of plant growth;
- ввод в систему автоматизации и контроля данных по времени начала использования элементов системы не снабженных датчиками, в том числе связанных с фильтрацией воды и воздуха;- input into the automation and control system of data on the time of the start of use of system elements not equipped with sensors, including those associated with the filtration of water and air;
- установку корзин на стойки, расположенные в рабочей секции модуля, и распределение семян или растений по корзинам;- installation of baskets on racks located in the working section of the module, and the distribution of seeds or plants in baskets;
- заполнение водного резервуара, расположенного в рабочей секции, отфильтрованной водой с необходимым уровнем кислотности, содержащей удобрения из системы фертигации, и нагретой до необходимой температуры;- filling the water tank located in the working section with filtered water with the required acidity level, containing fertilizers from the fertigation system, and heated to the required temperature;
- подачу отфильтрованного воздуха требуемой температуры, с возможностью добавления пара для установления необходимого уровня влажности воздуха и концентрации углекислого газа;- the supply of filtered air of the required temperature, with the possibility of adding steam to establish the required level of humidity and concentration of carbon dioxide;
- включение искусственного освещения с заданным излучением волн электромагнитного спектра, благоприятных для фотосинтеза выращиваемого растения;- the inclusion of artificial lighting with a given emission of waves of the electromagnetic spectrum, favorable for photosynthesis of the plant grown;
- обеспечение вращения стоек и передвижения стоек по замкнутому контуру с возможностью регулировки скоростями вращения и передвижения стоек;- ensuring the rotation of the racks and the movement of the racks in a closed loop with the ability to adjust the speeds of rotation and movement of the racks;
- включение системы опыления растений на заданный период времени в определенной фазе роста растения;- the inclusion of a plant pollination system for a given period of time in a certain phase of plant growth;
- контроль процесса роста растений и при появлении листьев включение систему полива листьев растения;- control of the plant growth process and, when leaves appear, the inclusion of a plant leaf watering system;
- контроль состояния растений, сигнализацию о появлении признаков заболевания растений и принятие мер по устранению заболевания;- monitoring the condition of plants, signaling the appearance of signs of plant disease and taking measures to eliminate the disease;
- контроль и определение момента созревания растения;- control and determination of the moment of ripening of the plant;
- сбор урожая.- harvesting.
При этом уровень воды в водном резервуаре поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения, температуру нагрева воды устанавливают, исходя из протокола выращивания растения, и поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости от фазы роста растения, а уровень кислотности воды устанавливают, исходя из протокола выращивания растения, и поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости от фазы роста растения, а концентрацию удобрения в воде поддерживают в пропорциях, необходимых для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения.At the same time, the water level in the water reservoir is maintained at the required level during plant growth, depending on the plant growing protocol, the water heating temperature is set based on the plant growing protocol, and is maintained at the required level during plant growth, depending on the phase of plant growth, and the acidity level of water is set based on the plant growing protocol and is maintained at the required level during plant growth, depending on the phase of plant growth, and the concentration of fertilizer in water is maintained in the proportions necessary for the plant to be grown during plant growth, depending on the plant growing protocol .
Температуру подаваемого воздуха поддерживают необходимой для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения. Углекислый газ подают в количестве необходимом для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения. Пар подают в количестве необходимом для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения.The temperature of the supplied air is maintained necessary for the growing plant during the growth of the plant, depending on the time of day and the protocol for growing the plant. Carbon dioxide is supplied in the amount necessary for the plant being grown during plant growth, depending on the time of day and the protocol for growing the plant. Steam is supplied in the amount necessary for the plant to be grown during plant growth, depending on the protocol for growing the plant.
Уровень освещенности растений поддерживают необходимым для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения, контролируют и изменяют спектр излучения волн искусственного освещения в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения.The level of illumination of plants is maintained necessary for the plant to be grown during plant growth, depending on the time of day and the protocol for growing the plant, and the spectrum of the radiation of artificial light waves during the growth of the plant is controlled and changed depending on the protocol for growing the plant.
Для устранения заболевания растений добавляют специальный химический состав в систему полива для лечения или удаляют корзину с заболевшим растением.To eliminate plant diseases, add a special chemical composition to the irrigation system for treatment or remove the basket with the diseased plant.
Указанный технический результат достигается также тем, что способ выращивания растений с применением автоматизированных систем подготовки к выращиванию, жизнеобеспечения растений на всех стадиях выращивания и сбора урожая в автономном транспортируемом комплексе на базе автономных транспортируемых модулей на базе ISO-контейнеров включает:The specified technical result is also achieved by the fact that the method of growing plants using automated systems for preparing for growing, plant life support at all stages of cultivation and harvesting in an autonomous transportable complex based on autonomous transportable modules based on ISO containers includes:
- выбор типа растения для выращивания в комплексе или отдельно в каждом модуле для выращивания;- the choice of the type of plant for growing in the complex or separately in each module for growing;
- установку в рабочей секции каждого модуля для выращивания датчиков и системы видеоконтроля параметров окружающей среды, влияющих на процесс роста растений, и самих растений;- installation in the working section of each module for growing sensors and a video monitoring system of environmental parameters that affect the process of plant growth, and the plants themselves;
- ввод в систему автоматизации и контроля данных, характеризующих тип выращиваемого растения, для обеспечения оптимального процесса роста растения;- input into the automation and control system of data characterizing the type of plant being grown, to ensure the optimal process of plant growth;
- ввод в систему автоматизации и контроля данных по времени начала использования элементов системы не снабженных датчиками, в том числе связанных с фильтрацией воды и воздуха;- input into the automation and control system of data on the time of the start of use of system elements not equipped with sensors, including those associated with the filtration of water and air;
- обмен протоколами выращивания между модулями для выращивания посредством глобальной базы данных;- exchange of growing protocols between modules for growing through a global database;
- установку корзин на стойки, расположенные в рабочей секции каждого модуля для выращивания, и распределение семян или растений по корзинам;- installation of baskets on racks located in the working section of each module for growing, and the distribution of seeds or plants in baskets;
- заполнение водного резервуара, расположенного в рабочей секции каждого модуля для выращивания, отфильтрованной водой с необходимым уровнем кислотности, содержащей удобрения из системы фертигации, и нагретой до необходимой температуры;- filling the water tank located in the working section of each module for growing, filtered water with the required acidity level, containing fertilizers from the fertigation system, and heated to the required temperature;
- подачу отфильтрованного воздуха требуемой температуры, с возможностью добавления пара для установления необходимого уровня влажности воздуха и углекислого газа;- the supply of filtered air of the required temperature, with the possibility of adding steam to establish the required level of humidity of air and carbon dioxide;
- включение искусственного освещения с заданным излучением волн электромагнитного спектра, благоприятных для фотосинтеза выращиваемого растения;- the inclusion of artificial lighting with a given emission of waves of the electromagnetic spectrum, favorable for photosynthesis of the plant grown;
- обеспечение вращения стоек и передвижения стоек по замкнутому контуру с возможностью регулировки скоростями вращения и передвижение стоек;- ensuring the rotation of the racks and the movement of the racks in a closed loop with the ability to adjust the speeds of rotation and movement of the racks;
- включение системы опыления растений на заданный период времени в определенной фазе роста растения;- the inclusion of a plant pollination system for a given period of time in a certain phase of plant growth;
- контроль процесса роста растений и при появлении листьев включение системы полива листьев растения;- control of the plant growth process and, when leaves appear, the inclusion of a plant leaf watering system;
- контроль состояния растений, сигнализацию о появлении признаков заболевания растений и принятие мер по устранению заболевания;- monitoring the condition of plants, signaling the appearance of signs of plant disease and taking measures to eliminate the disease;
- контроль и определение момента созревания растения;- control and determination of the moment of ripening of the plant;
- сбор урожая.- harvesting.
При этом уровень воды в водном резервуаре поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения, температуру нагрева воды устанавливают, исходя из типа выращиваемого растения, и поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости протокола выращивания растения, уровень кислотности воды устанавливают, исходя из типа выращиваемого растения, и поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости протокола выращивания растения, а концентрацию удобрения в воде поддерживают в количестве необходимом для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости протокола выращивания растения.At the same time, the water level in the water reservoir is maintained at the required level during plant growth, depending on the plant growing protocol, the water heating temperature is set based on the type of plant grown, and is maintained at the required level during plant growth, depending on the plant growing protocol, acidity level water is set based on the type of plant being grown and maintained at the required level during plant growth depending on the plant growing protocol, and the concentration of fertilizer in water is maintained in the amount necessary for the plant being grown during plant growth depending on the plant growing protocol.
Температуру подаваемого воздуха поддерживают необходимой для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения. Углекислый газ подают в количестве необходимом для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения. Пар подают в количестве необходимом для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения.The temperature of the supplied air is maintained necessary for the growing plant during the growth of the plant, depending on the time of day and the protocol for growing the plant. Carbon dioxide is supplied in the amount necessary for the plant being grown during plant growth, depending on the time of day and the protocol for growing the plant. Steam is supplied in the amount necessary for the plant to be grown during plant growth, depending on the protocol for growing the plant.
Уровень освещенности растений поддерживают необходимым для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения, контролируют и изменяют спектр излучения волн искусственного освещения в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения.The level of illumination of plants is maintained necessary for the plant to be grown during plant growth, depending on the time of day and the protocol for growing the plant, and the spectrum of the radiation of artificial light waves during the growth of the plant is controlled and changed depending on the protocol for growing the plant.
Для устранения заболевания растений добавляют специальный химический состав в систему полива для лечения или удаляют корзину с заболевшим растением.To eliminate plant diseases, add a special chemical composition to the irrigation system for treatment or remove the basket with the diseased plant.
На фиг. 1 показан общий вид автономного транспортируемого модуля; на фиг. 2 - общий вид модуля в разрезе; на фиг. 3 - накопительный резервуар с каналом и направляющей для движения стоек; на фиг 4 - сборо-посадочная камера в разрезе; на фиг 5 - кассета в разрезе; на фиг. 6 - общий вид модуля с отключенной системой опыления; на фиг. 7 - общий вид модуля с подключенной системой опыления; на фиг. 8 -посадка семян в корзины; на фиг. 9 - вертикальное перемещение насадки вдоль стойки; на фиг. 10 - общий вид автономного транспортируемого комплекса; на фиг. 11 - установка корзин с растениями в кассете; на фиг. 12 - сбор ягод.In FIG. 1 shows a general view of an autonomous transported module; in FIG. 2 is a sectional general view of the module; in FIG. 3 - storage tank with a channel and a guide for the movement of racks; Fig. 4 is a sectional view of the landing chamber; in Fig. 5 - sectional cassette; in FIG. 6 is a general view of the module with the pollination system disabled; in FIG. 7 is a general view of a module with a connected pollination system; in FIG. 8 - planting seeds in baskets; in FIG. 9 - vertical movement of the nozzle along the rack; in FIG. 10 is a general view of an autonomous transported complex; in FIG. 11 - installation of baskets with plants in the cassette; in FIG. 12 - picking berries.
Автономный транспортируемый модуль (фиг. 1) на базе ISO-контейнера 1 для выращивания растений с применением автоматизированных систем подготовки к выращиванию, жизнеобеспечения растений на всех стадиях выращивания и сбора урожая содержит герметично изолированную от внешней среды рабочую секцию 2 (фиг. 2) для выращивания растений и техническую секцию 3, соединенную с рабочей секцией 2 герметично закрывающимся проходом 4 через сборо-посадочную камеру 5. Техническая секция 3 содержит соединенную с расположенным вне модуля внешним источником воды систему 6 водоснабжения и фильтрации воды, систему 7 фертигации и поддержания заданного уровня кислотности воды, систему 8 воздухообеспечения и фильтрации воздуха, систему 9 электрообеспечения, соединенную с расположенным вне модуля внешним источником электроэнергии, соединенный с системой 8 воздухообеспечения парогенератор 10 для подачи пара в рабочую секцию 2, соединенную с системой 8 воздухообеспечения систему 11 подачи углекислого газа в рабочую секцию 2, оборудование 12 для механического передвижения стоек 13 с растениями, расположенными в рабочей секции 2, устройство 14 подачи семян, рассады и сбора урожая, автоматизированную на основе исходных протоколов выращивания систему 15 настройки, контроля и управления системами и устройствами, расположенными в модуле, процессом посадки, роста и сбора урожая, включая датчики, видеонаблюдение, систему сбора и хранения параметров выращивания в базе данных, систему анализа процесса выращивания с использованием систем искусственного интеллекта, а также устройство отображения данных процесса выращивания.Autonomous transportable module (Fig. 1) based on an
В рабочей секции 2 (фиг. 3) и сборо-посадочной камере 5 расположен накопительный резервуар 16 для питательного водного раствора, установленный на дне секции 2 и камере 5, с устройством 17 поддержания заданного температурного режима раствора. На дне резервуара 16 имеется углубленный канал 18 в виде замкнутого контура, по которому при помощи оборудования 12, а в верхней части рабочей секции 2 имеется направляющая 19, повторяющая форму замкнутого контура, по которым перемещается, по меньшей мере, одна установленная в резервуаре вертикально ориентированная стойка 13 с расположенной на ней, по меньшей мере, одной съемной кассетой 20 (фиг. 4) с размещенными в ней корзинами 21 с растениями или семенами. На каждой стойке 13 имеется устройство 22 подачи питательного водного раствора из резервуара 16 в корзины 21 с семенами и растениями, в качестве которого может быть применен насос. Рабочая секция 2 содержит также систему 23 (фиг. 2) опыления растений, систему 24 освещения, датчики контроля 25 и систему 26 видеонаблюдения.In the working section 2 (Fig. 3) and the pick-and-
Сборо-посадочная камера 5 для обслуживания стоек 13 содержит также проход 27 в техническую секцию 3.The assembly and
Стойка 13 выполнена с возможностью вращения вокруг своей оси, а в стойке расположен канал 28 (фиг. 5) подачи под давлением питательного водного раствора из резервуара 16, соединенный с форсунками 29, установленными в кассете 20, для полива растений, а в самой кассете 20 имеются сливные отверстия 30.The
Система 24 (фиг. 2) освещения включает, по меньшей мере, одну установленную на стенке рабочей секции 2 панель 35 с размещенными на ней источниками света различного спектра испускания, расположенными напротив растений на стойке 13. В качестве источников света могут быть использованы многоспектральные светодиодные лампы с изменяемым спектром волн, интенсивности и освещенности. За счет вращения стоек 13 обеспечивается равномерное распределение света. За счет независимой настройки каждой лампы и вращения стоек 13 имитируется восход, полдень и закат солнца в любой климатической зоне, оптимальной для конкретного растения.The lighting system 24 (Fig. 2) includes at least one
Система 23 опыления (фиг. 6) включает, по меньшей мере, одну закрепленную на стенке рабочей секции 2 с возможностью вращения относительно стенки панель 36 с закрепленными на ней щетками 37 с возможностью их вращения вокруг своей оси при соприкосновении с растениями в период их опыления (фиг. 7). При этом щетинки 38 щетки 37 имитируют волосяной покров насекомых, опыляющих растения, и несут низковольтный заряд заданной полярности. Щетка 37 представляет собой цилиндр небольшого (2-5 мм диаметр и 5-15 мм высота) размера с нанесенным на него специальным гибким волосяным покровом из токопроводящего материала. В период опыления панель 36 устанавливается перпендикулярно стенке секции. При соприкосновении отрицательно заряженных щетинок 38 с цветками растений мужских особей, положительно заряженных, пыльца притягивается к щетинкам 38. За один поворот стойки 13 щетинки 38 несколько раз меняют электрическую полярность. При вращении стоек 13 и соприкосновении с растениями женской особи электрический полюс щетинок 38 также меняется и пыльца сбрасывается со щеток 37.The pollination system 23 (Fig. 6) includes at least one
Устройство 14 подачи семян (фиг. 8), рассады и сбора урожая включает резервуар 39 с семенами и соединен с насадкой 40 с расположенными на ней манипулятором 41 для размещения корзин 21 на кассете 20, дозатором 42 фасовки семян и насадкой 43 для обрезания листьев и спелых плодов. При этом насадка 40 выполнена с возможностью вращения вокруг своей оси и вертикального перемещения (фиг. 9) вдоль устройства 39. Устройство 13 подачи семян, рассады и сбора урожая также имеет устройство 44 видеонаблюдения с функцией распознавания объектов, в том числе листьев, стеблей, цветов и плодов.The
Автономный транспортируемый комплекс (фиг. 10) содержит, по меньшей мере, два автономных транспортируемых модуля 50 на базе ISO-контейнеров для выращивания растений с применением автоматизированных систем подготовки к выращиванию, жизнеобеспечения растений на всех стадиях выращивания и сбора урожая, и автономный транспортируемый технический модуль 51 на базе ISO-контейнера для обеспечения работоспособности комплекса. При этом технический модуль 51 содержит соединенную с расположенным вне комплекса внешним источником воды систему 52 водоснабжения и фильтрации воды, систему 53 воздухообеспечения и фильтрации воздуха, систему 54 электрообеспечения, соединенную с расположенным вне комплекса внешним источником электроэнергии, соединенную с системой 53 воздухообеспечения систему 55 подачи углекислого газа в модули выращивания, автоматизированную на основе исходных протоколов выращивания систему 56 настройки, контроля и управления системами и устройствами комплекса, процессом посадки, роста и сбора урожая, включая датчики, видеонаблюдение, систему сбора и хранения параметров выращивания в базе данных, систему анализа процесса выращивания с использованием систем искусственного интеллекта, а также устройство отображения данных процесса выращивания.Autonomous transportable complex (Fig. 10) contains at least two autonomous
Модуль 50 для выращивания содержит герметично изолированную от внешней среды рабочую секцию 57 для выращивания растений и техническую секцию 58, соединенную с рабочей секцией 57 проходом 59 через сборо-посадочную камеру 60. При этом техническая секция 58 содержит соединенную с расположенным вне модуля 50 внешним источником воды систему 61 водоснабжения, систему 62 фертигации и поддержания заданного уровня кислотности воды, систему 63 воздухообеспечения, систему 64 электрообеспечения, соединенную с расположенным вне модуля 50 источником электроэнергии, соединенный с системой воздухообеспечения 63, парогенератор 65 для подачи пара в рабочую секцию 57, соединенную с системой 63 воздухообеспечения, систему подачи углекислого газа в рабочую секцию 57, оборудование 12 для механического передвижения стоек 13 с растениями, расположенными в рабочей секции 57, устройство 14 подачи семян, рассады и сбора урожая, автоматизированную на основе исходных протоколов выращивания систему 66 настройки, контроля и управления системами и устройствами, расположенными в модуле, процессом посадки, роста и сбора урожая, включая датчики, видеонаблюдение, систему сбора и хранения параметров выращивания в базе данных, систему анализа процесса выращивания с использованием систем искусственного интеллекта, а также устройство отображения данных процесса выращивания.The growing
Сборо-посадочная камера 60 для обслуживания стоек 13 содержит герметично закрывающийся проход 27 в рабочую секцию 57.The assembly and landing
Техническая реализация и оборудование, размещенное в рабочей секции 57 и сборо-посадочной камере 60, аналогично оборудованию и его размещению, изображенному на фиг. 2-9.The technical implementation and equipment located in the working
Выращивание растений с применением автоматизированных систем подготовки к выращиванию, жизнеобеспечения растений на всех стадиях выращивания и сбора урожая в автономном транспортируемом модуле на базе ISO-контейнера осуществляется следующим способом: выбирают тип растения для выращивания в модуле; устанавливают в рабочей секции модуля датчики и системы видеоконтроля с последующей, при необходимости, настройкой для модуля датчиков параметров окружающей среды, влияющих на процесс роста растений, и самих растений; проводят автоматическую коррекцию протоколов выращивания; вводят в систему автоматизации и контроля данных, характеризующих тип выращиваемого растения, для обеспечения оптимального процесса роста растения; вводят в систему автоматизации и контроля данных по времени начала использования элементов системы не снабженных датчиками, в том числе связанных с фильтрацией воды и воздуха; устанавливают в сборо-посадочной камере 5 при помощи манипулятора 41 корзины с растениями в кассеты 20 (фиг. 11) на стойки 13, или при помощи дозатора 42 семена растений в корзины 21; заполняют накопительный резервуар 16 (фиг. 2), расположенный в рабочей секции 2, отфильтрованной водой с необходимым уровнем кислотности, содержащей удобрения из системы 7 фертигации, и нагретой до необходимой температуры; подают отфильтрованный воздух требуемой температуры, с добавления пара, при необходимости, для установления необходимого уровня влажности воздуха и концентрации углекислого газа; включают искусственное освещение с заданным излучением волн электромагнитного спектра, благоприятных для фотосинтеза выращиваемого растения; обеспечивают вращение стоек 13 и передвижение стоек 13 по замкнутому контуру с возможностью регулировки скоростей вращения и передвижения стоек 13; включают систему 23 опыления растений на заданный период времени в определенной фазе роста растения; контролируют состояние растений, сигнализацию о появлении признаков заболевания растений и принимают меры по устранению заболевания, например, удаляют корзину с заболевшим растением при помощи манипулятора 41 или обрезают при помощи насадки 43; контролируют и определяют момент созревания растения; собирают урожай (фиг. 12) путем срезания плода или растения насадки 43 и помещения в корзину 67 в сборо-посадочной камере 5.Plant cultivation using automated systems for preparing for growing, plant life support at all stages of growing and harvesting in an autonomous transported module based on an ISO container is carried out in the following way: choose the type of plant for growing in the module; install sensors and video monitoring systems in the working section of the module, followed by, if necessary, setting up environmental parameters for the module of sensors that affect the plant growth process and the plants themselves; carry out automatic correction of cultivation protocols; enter into the automation and control system data characterizing the type of plant being grown to ensure the optimal process of plant growth; enter into the automation and control system data on the start time of using system elements not equipped with sensors, including those associated with filtering water and air; set in the boarding chamber 5 using the manipulator 41 baskets with plants in the cassette 20 (Fig. 11) on the rack 13, or using the dispenser 42, the seeds of the plants in the basket 21; fill the storage tank 16 (Fig. 2) located in the working section 2, filtered water with the required acidity level, containing fertilizers from the fertigation system 7, and heated to the required temperature; serves filtered air of the required temperature, with the addition of steam, if necessary, to establish the necessary level of humidity and concentration of carbon dioxide; include artificial lighting with a given emission of waves of the electromagnetic spectrum, favorable for photosynthesis of the plant being grown; provide rotation of the uprights 13 and the movement of the uprights 13 in a closed loop with the ability to adjust the speeds of rotation and movement of the uprights 13; include a system of pollination of plants 23 for a given period of time in a certain phase of plant growth; control the condition of plants, signaling the appearance of signs of plant disease and take measures to eliminate the disease, for example, remove the basket with the diseased plant using the manipulator 41 or cut using the nozzle 43; control and determine the moment of ripening of the plant; harvest (Fig. 12) by cutting the fruit or plants of the nozzle 43 and placing in a basket 67 in the harvesting chamber 5.
При этом уровень воды в накопительном резервуаре 16 поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения, температуру нагрева воды устанавливают, исходя из протокола выращивания растения, и поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости от фазы роста растения, а уровень кислотности воды устанавливают, исходя из протокола выращивания растения, и поддерживают на требуемом уровне в процессе роста растения в зависимости от фазы роста растения, а концентрацию удобрения в воде поддерживают в пропорциях, необходимых для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения.In this case, the water level in the
Температуру подаваемого воздуха поддерживают необходимой для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения. Углекислый газ подают в количестве необходимом для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения. Пар подают в количестве необходимом для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения.The temperature of the supplied air is maintained necessary for the growing plant during the growth of the plant, depending on the time of day and the protocol for growing the plant. Carbon dioxide is supplied in the amount necessary for the plant being grown during plant growth, depending on the time of day and the protocol for growing the plant. Steam is supplied in the amount necessary for the plant to be grown during plant growth, depending on the protocol for growing the plant.
Уровень освещенности растений поддерживают необходимым для выращиваемого растения в процессе роста растения в зависимости от времени суток и протокола выращивания растения, контролируют и изменяют спектр излучения волн искусственного освещения в процессе роста растения в зависимости от протокола выращивания растения.The level of illumination of plants is maintained necessary for the plant to be grown during plant growth, depending on the time of day and the protocol for growing the plant, and the spectrum of the radiation of artificial light waves during the growth of the plant is controlled and changed depending on the protocol for growing the plant.
Для устранения заболевания растений добавляют специальный химический состав в систему полива для лечения или удаляют корзину с заболевшим растением.To eliminate plant diseases, add a special chemical composition to the irrigation system for treatment or remove the basket with the diseased plant.
В процессе выращивания растений контроллер снимает показания с датчиков и корректирует работу систем и оборудования в соответствии с текущей фазой роста: проверяет уровень воды в накопительном резервуаре и открывает клапан подачи воды, если уровень воды ниже требуемого; проверяет температуру воды и охлаждает или нагревает температуру до расчетной; проверяет уровень электропроводности и либо добавляет удобрения, либо разбавляет воду для снижения концентрации удобрений; проверяет уровень кислотности и добавляет соответствующую жидкость для увеличения или уменьшения кислотности; изменяет диапазон спектра системы освещения в соответствии с текущей фазой роста; проверяет показание датчика освещенности и увеличивает или уменьшает интенсивность освещения; понижает или повышает температуру воздуха в соответствии со временем суток (днем температура должна быть выше, чем ночью); проверяет уровень CO2 и доводит процент насыщенности углекислотой воздуха до расчетного, «продувая» рабочую область или добавляя CO2 из баллона, процент насыщенности меняется в зависимости от времени суток - днем процент CO2 выше, чем ночью; проверяет датчик давления CO2 в баллоне и при низком давлении оповещает специалиста о необходимости заменить баллоны; проверяет уровень влажности воздуха и доводит его до расчетного значения, «продувая» рабочую область или включая парогенератор; проверяет уровень воды в парогенераторе и при необходимости добавляет в него воду; в заданной фазе роста включает систему опыления цветков растений на заданный период времени; снимает данные с видеонаблюдения и распознает признаки болезни растений и после определения типа болезни сигнализирует об этом специалисту и/или принимает меры по устранению болезни: добавляет специальный химический состав в систему полива для лечения или удаляет корзину с заболевшим растением; проверяет данные с видеонаблюдения на предмет полного созревания растений и плодов и дает роботизированной системе команду на сбор.In the process of growing plants, the controller takes readings from the sensors and adjusts the operation of systems and equipment in accordance with the current growth phase: it checks the water level in the storage tank and opens the water supply valve if the water level is lower than required; checks the temperature of the water and cools or heats the temperature to the calculated one; checks the level of electrical conductivity and either adds fertilizers or dilutes water to reduce the concentration of fertilizers; checks the level of acidity and adds the appropriate liquid to increase or decrease acidity; changes the range of the spectrum of the lighting system in accordance with the current phase of growth; checks the reading of the light sensor and increases or decreases the light intensity; lowers or raises air temperature in accordance with the time of day (during the day the temperature should be higher than at night); checks the level of CO 2 and adjusts the percentage of carbon dioxide in the air to the calculated one, “blowing” the work area or adding CO 2 from the balloon, the percentage of saturation changes depending on the time of day - during the day the percentage of CO 2 is higher than at night; checks the CO 2 pressure sensor in the cylinder and at low pressure notifies the specialist about the need to replace the cylinders; checks the air humidity level and brings it to the calculated value, "blowing through" the work area or including the steam generator; checks the water level in the steam generator and, if necessary, adds water to it; in a given phase of growth includes a pollination system of plant flowers for a given period of time; removes data from video surveillance and recognizes signs of plant disease and, after determining the type of disease, signals this to the specialist and / or takes measures to eliminate the disease: adds a special chemical composition to the irrigation system for treatment or removes the basket with the diseased plant; checks the data from video surveillance for the complete ripening of plants and fruits and gives the robotic system a command to collect.
Claims (116)
растений с применением автоматизированных систем подготовки к выращиванию, жизнеобеспечения растений на всех стадиях выращивания и сбора урожая, характеризующийся тем, что содержит герметично изолированную от внешней среды рабочую секцию для выращивания растений и техническую секцию, соединенную с рабочей секцией герметично закрывающимся проходом через сборо-посадочную камеру, при этом техническая секция содержит: 1. Autonomous transportable module based on an ISO-container for growing
plants using automated systems for preparing for growing, plant life support at all stages of cultivation and harvesting, characterized in that it contains a working section that is hermetically isolated from the external environment for growing plants and a technical section connected to the working section with a hermetically sealed passage through the assembly-planting chamber , while the technical section contains:
температурного режима раствора; - a storage tank for a nutrient aqueous solution mounted on the bottom of the section and the landing chamber, with a device for maintaining a given
solution temperature;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019143989A RU2720919C1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Autonomous transportable module based on the iso-container for growing plants, autonomous transportable complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers for growing plants, method of growing plants in an autonomous transportable module based on an iso-container and in a complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019143989A RU2720919C1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Autonomous transportable module based on the iso-container for growing plants, autonomous transportable complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers for growing plants, method of growing plants in an autonomous transportable module based on an iso-container and in a complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2720919C1 true RU2720919C1 (en) | 2020-05-14 |
Family
ID=70735221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019143989A RU2720919C1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Autonomous transportable module based on the iso-container for growing plants, autonomous transportable complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers for growing plants, method of growing plants in an autonomous transportable module based on an iso-container and in a complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2720919C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1738153A1 (en) * | 1987-09-08 | 1992-06-07 | Ю.Н.Юдин и Л.К.Клюкина | Closed chamber for growing plants |
| WO2010008335A1 (en) * | 2008-07-13 | 2010-01-21 | Nypro Ab | Cultivation system |
| US8234812B1 (en) * | 2008-12-03 | 2012-08-07 | Terry Colless | Fodder-growing enclosure |
| US20130019527A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Ingrid Howe-Sylvain | Mobile, Automatic Plant Growth System |
| US20160073589A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | Freight Farms, Inc. | Insulated shipping containers modified for high-yield fungi production capable in any environment |
| RU192890U1 (en) * | 2019-06-24 | 2019-10-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Турбинных Технологий" | Standalone farm |
-
2019
- 2019-12-26 RU RU2019143989A patent/RU2720919C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1738153A1 (en) * | 1987-09-08 | 1992-06-07 | Ю.Н.Юдин и Л.К.Клюкина | Closed chamber for growing plants |
| WO2010008335A1 (en) * | 2008-07-13 | 2010-01-21 | Nypro Ab | Cultivation system |
| US8234812B1 (en) * | 2008-12-03 | 2012-08-07 | Terry Colless | Fodder-growing enclosure |
| US20130019527A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Ingrid Howe-Sylvain | Mobile, Automatic Plant Growth System |
| US20160073589A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | Freight Farms, Inc. | Insulated shipping containers modified for high-yield fungi production capable in any environment |
| RU192890U1 (en) * | 2019-06-24 | 2019-10-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Турбинных Технологий" | Standalone farm |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106793757B (en) | Photon modulation management system | |
| US10034435B2 (en) | Self-sustaining artificially controllable environment within a storage container or other enclosed space | |
| CN108076915B (en) | Intelligent three-dimensional cultivation system | |
| CN113812274B (en) | Directional lighting equipment, system and method for agricultural lighting | |
| CN104719113B (en) | Lettuce cultivation system for promoting accumulation of antioxidant substances and cultivation method thereof | |
| US20180084738A1 (en) | Three-dimensional dynamic plant cultivating apparatus and implementing method thereof | |
| US20200107504A1 (en) | Method, lighting system and greenhouse | |
| WO2021061064A2 (en) | Ultrasonic aeroponic indoor plant cultivation modules | |
| CN111132541A (en) | Wake-up light optimization for plant growth | |
| CN205213688U (en) | Low -cost high -quality seed case that educates | |
| CN208300590U (en) | A kind of intelligent domestic plant layer-stepping hydroponic planting device | |
| US20210251161A1 (en) | Automated terrarium | |
| WO2019101128A1 (en) | Distributed intelligent plant factory | |
| RU2720919C1 (en) | Autonomous transportable module based on the iso-container for growing plants, autonomous transportable complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers for growing plants, method of growing plants in an autonomous transportable module based on an iso-container and in a complex based on autonomous transportable modules based on iso-containers | |
| CN108513860A (en) | A kind of device of spatial planting of edible fungi | |
| CN204362671U (en) | A kind of agricultural cultivation incubator | |
| US20230143014A1 (en) | Optimizing growing process in a hybrid growing environment using computer vision and artificial intelligence | |
| RU192890U1 (en) | Standalone farm | |
| BR112019018601A2 (en) | systems and methods for using pressure prescriptions for a cultivation capsule | |
| CN112806250B (en) | Aeroponic cultivation equipment | |
| CN208227886U (en) | A kind of multi-level pattern of farming | |
| WO2019101131A1 (en) | Intelligent soil-less planting method | |
| CN205213595U (en) | Light -operated artificial containers | |
| KR20200138555A (en) | Cultivation device for flowerpot plants | |
| JP2016082955A (en) | Spray hydroponics method using separation technology |