專利名稱：一種模塊化植物工廠的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種植物種植設備，特別是涉及一種植物工廠。
背景技術：
植物工廠是通過設施內高精度環境控制實現農作物周年連續生產的高效農業系統，是利用計算機對植物生育的溫度、濕度、光照、C02濃度以及營養液等環境條件進行自動控制，使設施內植物生育不受或很少受自然條件制約。目前的植物工廠從建設規模上來分可分為大型(1000m以上)、中型(300 1000m)和小型(300m以下)三種，采用集約化的生產管理，適合大規模的農業生產。目前的植物工廠建設需要先期占用大量的土地、電力資源和基礎建設，不適合隨著規模的擴大逐步投入資源。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種模塊化的植物工廠，解決植物工廠不易按植物培育規模逐步建設的問題。本實用新型的模塊化植物工廠，包括箱體，其中所述箱體內腔通過密封隔板自上而下分為儲液層、管道層、培育層和底座層，儲液層包括儲水槽、營養液槽、控制設備和工作電源，管道層包括自儲液層連接到培育層的輸水導管、輸液導管、信號導線和電源線，培育層內包括托盤槽和RFID托盤，底座層內包括二氧化碳發生器。所述培育層內包括若干個水平固定安裝的托盤槽，每個托盤槽內并列放置若干個RFID托盤。所述托盤槽上方的左側箱體側壁上設有一個單向進氣閥門，在右側箱體側壁上設有一個排風扇。所述托盤槽上方水平固定安裝有LED照明燈帶。所述托盤槽上方的右側箱體側壁上安裝有水泵、加濕器，輸水導管的支管連接第一單向電磁閥門后連接水泵和加濕器的注水口，輸液導管的支管連接第二單向電磁閥門后連接水泵的注水口，水泵的出水口連接進液導管，進液導管伸入托盤槽中，加濕器的加濕頭指向托盤槽上方。所述托盤槽上方的箱體側壁上還安裝有傳感器模塊，傳感器模塊包括伸向托盤槽上方的溫度傳感器和濕度傳感器，伸入托盤槽中的溫度傳感器和液位傳感器。所述二氧化碳發生器的排氣口與輸氣管連接，輸氣管箱體側壁向上敷設，在每個托盤槽上方，輸氣管開設一個排氣孔。本實用新型的模塊化植物工廠的為單一的箱體，可以在箱體內營造出植物生長所需的生存環境，包括光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和不同生長周期的營養液配比濃度，可以使植物生長免受自然環境的干擾，加快成熟。本實用新型可以實現植物生長的精細控制，提高培育植物的成活率。本實施例在植物的生長過程中方便移動，可以根據經營場地、能源消耗、人員分布的特點實現集中培育或分散培養，降低了初期投入的建設成本。[0012]
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步說明。

圖I為本實用新型模塊化植物工廠的主視剖視圖；圖2為本實用新型模塊化植物工廠的左視圖；圖3為本實用新型模塊化植物工廠的右視剖視圖。
具體實施方式
如圖I、圖2和圖3所示，本實施例的箱體內腔通過密封隔板自上而下分為儲液層
01、管道層02、培育層03和底座層04四層，儲液層01包括儲水槽011、營養液槽012、控制設備013和工作電源014。管道層02包括傳輸到培育層03的各種輸液導管和信號導線以及電源線。底座層04包括二氧化碳發生器041。培育層03內包括托盤槽031和RFID托盤032。儲液層01左側安裝密閉的儲水槽011，儲水槽011的頂部安裝有注水電磁閥門011a，可以根據控制信號完成凈水水路的開合，儲水槽011的頂部還設置有注水口 011b，用于注水電磁閥門Olla故障時完成凈水的注入或瀉出。儲液層01右側后部并排安裝兩個營養液槽012，營養液槽的頂部設有注液口 012a，用于加注營養液。儲液層01右側前部安裝的控制設備013和工作電源014，控制設備013包括RFID (無線射頻)閱讀器013a、箱體控制器013b和照明控制器013c。儲液層01與管道層02之間設置有第一密封隔板051，管道層02與培育層03之間設置有第二密封隔板052，用于隔離儲液層01與管道層02，避免凈水、營養液意外泄露到培育層03，污染生長中的植物。儲水槽011的輸水導管011a、營養液槽012的輸液導管012a、控制設備013的信號線和工作電源014的電源線穿過第一密封隔板014進入管道層02內，沿箱體右側內壁穿過第二密封隔板052進入培育層03。培育層03內包括水平固定安裝在中部的第一托盤槽031a和水平固定安裝在下部的第二托盤槽031b，托盤槽用于容納輸水導管和輸液導管疏導的水分和養料，每個托盤槽內并列放置三個RFID托盤032，RFID托盤032內置RFID (無線射頻)標簽，記錄RFID托盤032上種植植物的各種基本育種信息。每個托盤槽上方左側的箱體側壁上設有一個單向進氣閥門033，培育層03右側的箱體側壁上設有排風扇034，當排風扇034向外排氣時形成負壓，單向進氣閥門033打開吸入新鮮空氣，實現培育層03內的空氣流通。每個托盤槽的上方水平固定安裝有LED照明燈帶035，用于為RFID托盤032上的植物提供充足的光照條件。每個托盤槽上方右側的箱體側壁上安裝有水泵036、加濕器037，輸水導管Olla的支管連接第一單向電磁閥門038a后連接水泵036和加濕器037的注水口，輸液導管012a的支管連接第二單向電磁閥門038b后連接水泵036的注水口，水泵036的出水口連接進液導管036a，進液導管036a伸入托盤槽中。加濕器037的加濕頭037a指向托盤槽上方。每個托盤槽上方右側的箱體側壁上還安裝有傳感器模塊039，傳感器模塊039包括伸向托盤槽上方的溫度傳感器039a和濕度傳感器039b,伸入托盤槽中的溫度傳感器039a和液位傳感器039c，用于采集每個托盤槽上方的濕度信號、溫度信號，托盤槽中液體的溫度信號和液面高度信號。培育層03和底座層04之間設置有第三密封隔板053，避免養料液體因RFID托盤032取放溢出，造成底座層04中設備故障。底座層04中安裝有二氧化碳發生器041，二氧化碳發生器041的排氣口與輸氣管042連接，輸氣管042穿過第三密封隔板053沿左側箱體側壁向上敷設，在每個托盤槽上方，輸氣管042開設一個排氣孔042a，為植物提供光合作用所必需的二氧化碳氣體。在使用過程中，可以將本實用新型的箱體安放于已有的植物工廠內，或安放于其他適宜的地方，連接電源和供水管道(不必須)，啟動后，工作電源014將市電轉換為注水電磁閥門011a、RFID閱讀器013a、箱體控制器013b和照明控制器013c、排風扇034、LED照明燈帶035、水泵036、加濕器037、第一單向電磁閥門038a、第二單向電磁閥門038b、傳感器模塊039和二氧化碳發生器041提供工作電源；每個傳感器模塊039上的溫度傳感器039a、濕度傳感器039b、液位傳感器039c采集相應托盤槽的濕度信號、溫度信號，托盤槽中液體的溫度信號和液面高度信號，傳送給箱體控制器013b，箱體控制器013b根據系統質量或預知的比較數據，形成控制信號控制LED照明燈帶035的照度，排風扇034的送風量，第一單向電磁閥門038a、第二單向電磁閥門038b的開合，加濕器的開合，二氧化碳發生器041的起停，實現對托盤槽032中RFID托盤032上植物的生長壞境的維持。通過箱體控制器013b調整控制信號可以使植物在生長周期中始終保持在最適宜生長的環境中。箱體的前端面可以采用玻璃或其他透明的材料，使本實施例所種植物的生長過程具有觀賞性，能夠使本實施例進入家庭和公共場所。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求1.一種模塊化植物工廠，包括箱體，其特征在于所述箱體內腔通過密封隔板(051，052,053)自上而下分為儲液層(01)、管道層(02)、培育層(03)和底座層(04)，儲液層(01)包括儲水槽(011)、營養液槽(012)、控制設備(013)和工作電源(014)，管道層(02)包括自儲液層(01)連接到培育層(03)的輸水導管(011a)、輸液導管(012a)、信號導線和電源線，培育層(03)內包括托盤槽(031)和RFID托盤(032)，底座層(04)內包括二氧化碳發生器(041)。
2.根據權利要求I所述的模塊化植物工廠，其特征在于所述培育層(03)內包括若干個水平固定安裝的托盤槽(031a，031b)，每個托盤槽內并列放置若干個RFID托盤(032)。
3.根據權利要求2所述的模塊化植物工廠，其特征在于所述托盤槽(031a，031b)上方的左側箱體側壁上設有一個單向進氣閥門(033),在右側箱體側壁上設有一個排風扇(034)。
4.根據權利要求3所述的模塊化植物工廠，其特征在于所述托盤槽(031a，031b)上方水平固定安裝有LED照明燈帶(035)。
5.根據權利要求4所述的模塊化植物工廠，其特征在于所述托盤槽(031a，031b)上方的右側箱體側壁上安裝有水泵(036)、加濕器(037)，輸水導管(Olla)的支管連接第一單向電磁閥門(038a)后連接水泵(036)和加濕器(037)的注水口，輸液導管(012a)的支管連接第二單向電磁閥門(038b)后連接水泵(036)的注水口，水泵(036)的出水口連接進液導管(036a)，進液導管(036a)伸入托盤槽中，加濕器(037)的加濕頭(037a)指向托盤槽上方。
6.根據權利要求5所述的模塊化植物工廠，其特征在于所述托盤槽(031a，031b)上方的箱體側壁上還安裝有傳感器模塊(039),傳感器模塊(039)包括伸向托盤槽上方的溫度傳感器(039a)和濕度傳感器(039b)，伸入托盤槽中的溫度傳感器(039a)和液位傳感器(039c)。
7.根據權利要求6所述的模塊化植物工廠，其特征在于所述二氧化碳發生器(041)的排氣口與輸氣管(042)連接，輸氣管(042)箱體側壁向上敷設，在每個托盤槽上方，輸氣管(042)開設一個排氣孔(042a)。
專利摘要本實用新型的模塊化植物工廠，涉及一種植物種植設備。包括箱體，其中所述箱體內腔通過密封隔板自上而下分為儲液層、管道層、培育層和底座層，儲液層包括儲水槽、營養液槽、控制設備和工作電源，管道層包括自儲液層連接到培育層的輸水導管、輸液導管、信號導線和電源線，培育層內包括托盤槽和RFID托盤，底座層內包括二氧化碳發生器。本實用新型可以根據經營場地、能源消耗、人員分布的特點實現集中培育或分散培養，降低了初期投入的建設成本。
文檔編號A01G31/02GK202617896SQ201220196199

公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者李博, 童玉珍, 燕守國 申請人:常熟小農人農業科技發展有限公司