集裝箱植物工廠

集裝箱植物工廠是一種自動化程度高、不受外界環境限制的微型植物工廠。



植物工廠可以大幅提高單位土地利用率、產出率和經濟效益，自動化程度高，具有生產計劃性，使農產品安全無污染，生產操作省力等特點。在極端惡劣的環境條件進行生產，有利于擺脫資源與環境的限制，實現農業的可持續發展。因此，植物工廠被認為是21世紀解決世界資源、人口和環境問題的重要途徑，也是未來高科技工程(如航天工程、海洋探索過程)中實現食物自給的重要途徑。

微型植物工廠是將植物工廠的技術進一步濃縮，集成在一個很小密閉的空間里，通過智能自動控制系統調控植物生長的環境，為作物提供適宜的光照、溫度、濕度環境，以及合理比例的營養液。集裝箱型植物工廠是微型植物工廠的一種代表形式。箱體全部由鐵皮包裹，便于運輸，密閉的環境可以使內部種植環境與外界環境隔離。

集裝箱植物工廠由集裝箱外殼、栽培系統、環境調控系統、營養液循環系統、物聯網遠程操控系統等組成。

栽培系統采用方便拆卸的鋁合金栽培層架，栽培架一般為4層式結構；外箱和種植板為PVC發泡板，利用內設卡扣將其固定在栽培層架上，方便拆卸、視覺美觀。每層栽培空間上方布置有LED植物燈條，下方布置栽培槽，栽培槽為管道式，采用上下分體式栽培槽。
 

供液系統分為營養液循環系統和自動配肥系統。一個集裝箱植物工廠只需一套配肥系統，共設置A、B、C體積為20L的3個母液桶，母液桶內部設置自動攪拌裝置。根據中控系統的進液量控制，自動將適當的母液打入下方的總液箱，再由總液箱輸送到每個栽培架下方的貯液槽中。

營養液循環系統主要由營養液貯液槽、循環泵、營養液供液管路、營養液回液管路等裝置組成，主要功能是使營養液在栽培槽中循環流動。列栽培架下各有2個貯液槽貯液槽內的循環泵可將營養液供給到上部栽培架植物，保證植物的正常生長，營養液再經過過濾孔流回貯液槽。貯液槽內設置有高、低水位液位器和EC、pH、溫度傳感器，進水、進液、出水口，可以自動控制補液量、補液濃度和補水量。

為了滿足種植架種植空間的充分應用，植物照明設備需選擇防水性能好，安裝方便，空間占用體積小的條形燈類別。LED燈可根據植物生長需求與光合反應吸收相符合的特性光譜提供不同波長的單色光。該集裝箱使用的LED燈條采用合理紅藍光配比，柔和白光的視覺設計，不會刺激人眼。
 

環境調控系統結構。每種作物都有自己適合的生長環境，苣科植物喜涼，最適溫度為 18~22℃。葉菜種植集裝箱白天可將溫度控制在15~26℃；夜間控制在10~18℃最適溫度為10~15℃，盡量保證晝夜溫差6~10℃。集裝箱植物工廠的環境控制系統主要利用空調、排風扇的作用，空調控制溫度、濕度變化；風機、排氣扇促進內部空氣流通，通風散熱；CO2，裝置可調節室內氣體變化。

智能控制系統由各控制參數的傳感器及各種智能設備連接起來，以計算機系統為核心，實現數據監測采集，信息反饋工作命令控制執行。本集裝箱植物工廠智能系統主要用于植物工廠內環境的調控，包括溫度、濕度的實時監測，并根據目標溫度調節制冷、供暖濕度，實現營養液分層循環、定時供液，能夠按照設定時間自動控制LED 光源的閉合與斷開，實現不同光照周期的轉換、自動配肥和營養液循環灌溉控制2。自動控制系統主要包括控制器、傳感器(溫濕度、液位)和觸摸操作屏。