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智能化植物工廠

植物工廠是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段，是一種高投入、高技術(shù)、精裝備的生產(chǎn)體系，集生物技術(shù)、工程技術(shù)和軟硬件系統(tǒng)技術(shù)于一體，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從自然生態(tài)束縛中脫離出來，按計(jì)劃周年不間斷進(jìn)行槽物產(chǎn)品生產(chǎn)的工廠化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中吸收應(yīng)用高新技術(shù)成果最具活力和潛力的領(lǐng)域之一，代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

作為槽物工廠內(nèi)的環(huán)境因篆，光、溫度、濕度、風(fēng)、CO2、水、養(yǎng)分、檀物支特體、照明、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、栽培材料等各方面都受到關(guān)注。傳統(tǒng)的工藝、非實(shí)時(shí)的信息記錄方式已經(jīng)不再適合現(xiàn)代化的生產(chǎn)和管理的需要，隨著槽物工廠規(guī)模的加大，對干在植物工廠系統(tǒng)中信息處理的要求也越來越高，需要一套專業(yè)的設(shè)備來進(jìn)行專業(yè)的處理。

智能化植物工廠采用智意感測、智意挖制等創(chuàng)新技術(shù)，發(fā)展出智慧植物種植系統(tǒng)，以提升管理效多和競爭力，是現(xiàn)今全球的植物種植業(yè)趨勢。相比傳統(tǒng)植物工廠，智能化植物工具有生產(chǎn)規(guī)劃、日常管理更精準(zhǔn)：快速應(yīng)對各種環(huán)境狀況，降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)：有效節(jié)省人力、產(chǎn)銷成本及能源配置：改善品質(zhì)與一致性等優(yōu)勢。

目前植物工廠所面對問趣：

1.成本高。

2.植物工廠生產(chǎn)作物研究的種類較少。

3.家庭植物工廠智能化程度低。

解決方案：智能化植物工廠

智能化植物工廠，利用環(huán)境控制系統(tǒng)、人工光源系統(tǒng)等智能物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，構(gòu)建了以大數(shù)據(jù)為核心的植物工廠物聯(lián)網(wǎng)半臺。通過殖物種植大數(shù)據(jù)的采集與分析、新型能源及材料的研究，不但可以實(shí)時(shí)把控植物種植各項(xiàng)動態(tài)，還可以降低植物工廠成本，還可以保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

詳細(xì)介紹

一、環(huán)境控制系統(tǒng)

植物工廠環(huán)境控制系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，涉及到非常多的領(lǐng)域，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新的技術(shù)被應(yīng)用到其中。智能化植物工廠通過空氣潔凈、溫度調(diào)控、濕度調(diào)控CO2調(diào)節(jié)等系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)植物工廠空氣的循環(huán)利用、提升光合作用產(chǎn)物的累計(jì)速率、提高作物的水分利用率，從而降低成本、提高效率。

二、營養(yǎng)液控制與循環(huán)系統(tǒng)

營養(yǎng)液的循環(huán)與控制系統(tǒng)是由控制系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)及在線監(jiān)測系統(tǒng)組成，通過栽培床和營養(yǎng)液池，還有供液的管道以及回流管道實(shí)現(xiàn)，是植物工廠作物栽培中的重要部分。在這個(gè)過程中，栽培床通過承載營養(yǎng)液為作物供應(yīng)一些必要的營養(yǎng)和水分，并使作物的生長得到比較好的根際環(huán)境。而營養(yǎng)液則為栽培床承載的營養(yǎng)液提供貯存及供應(yīng)的功能，它通過母液罐、駿堿罐、清水罐幾個(gè)部分將溶液透過電磁閥門控制而注入到營養(yǎng)液池。而供液系統(tǒng)則是為栽培床從貯液池運(yùn)輸出供應(yīng)的營養(yǎng)液，然后回流系統(tǒng)再將再把栽培床的營養(yǎng)液送回營養(yǎng)液池，這樣整個(gè)營養(yǎng)液的循環(huán)系統(tǒng)就完成了一次循環(huán)。

三、人工光源系統(tǒng)

相對于傳統(tǒng)人工光源，發(fā)光二極管(LED)的開發(fā)與應(yīng)用為密閉式植物工廠的發(fā)展提供了良好的契機(jī)，可以克服現(xiàn)有人工光源的不足，使密閉式植物工廠的普及應(yīng)用成為可能，并且在降低了成本的同時(shí)也增加了植物工廠生產(chǎn)作物研究的種類、為家庭植物工廠智能化創(chuàng)造了條件。

四、計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)主要巾三部分組成，即數(shù)據(jù)采集單元、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。各傳感器對植物工廠內(nèi)的濕度、溫度、CO2、光照以及營養(yǎng)液等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器后輸入單片機(jī)，完成數(shù)據(jù)的采集，采用PLC為核心控制器，PC機(jī)與組態(tài)軟件作為監(jiān)控模塊，兩者通過串口進(jìn)行通信來控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的智能化、人性化控制。