智能化植物工厂

植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和软硬件系统技术于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来，按计划周年不间断进行槽物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。

作为槽物工厂内的环境因篆，光、温度、湿度、风、CO2、水、养分、檀物支特体、照明、空气调节设备、栽培材料等各方面都受到关注。传统的工艺、非实时的信息记录方式已经不再适合现代化的生产和管理的需要，随着槽物工厂规模的加大，对干在植物工厂系统中信息处理的要求也越来越高，需要一套专业的设备来进行专业的处理。

智能化植物工厂采用智意感测、智意挖制等创新技术，发展出智慧植物种植系统，以提升管理效多和竞争力，是现今全球的植物种植业趋势。相比传统植物工厂，智能化植物工具有生产规划、日常管理更精准：快速应对各种环境状况，降低灾害风险：有效节省人力、产销成本及能源配置：改善品质与一致性等优势。

目前植物工厂所面对问趣：

1.成本高。

2.植物工厂生产作物研究的种类较少。

3.家庭植物工厂智能化程度低。

解决方案：智能化植物工厂

智能化植物工厂，利用环境控制系统、人工光源系统等智能物联网控制系统，构建了以大数据为核心的植物工厂物联网半台。通过殖物种植大数据的采集与分析、新型能源及材料的研究，不但可以实时把控植物种植各项动态，还可以降低植物工厂成本，还可以保护环境，促进可持续发展。

详细介绍

一、环境控制系统

植物工厂环境控制系统是一个庞大的系统，涉及到非常多的领域，并且随着科学技术的发展，不断有新的技术被应用到其中。智能化植物工厂通过空气洁净、温度调控、湿度调控CO2调节等系统，来实现植物工厂空气的循环利用、提升光合作用产物的累计速率、提高作物的水分利用率，从而降低成本、提高效率。

二、营养液控制与循环系统

营养液的循环与控制系统是由控制系统、循环系统及在线监测系统组成，通过栽培床和营养液池，还有供液的管道以及回流管道实现，是植物工厂作物栽培中的重要部分。在这个过程中，栽培床通过承载营养液为作物供应一些必要的营养和水分，并使作物的生长得到比较好的根际环境。而营养液则为栽培床承载的营养液提供贮存及供应的功能，它通过母液罐、骏碱罐、清水罐几个部分将溶液透过电磁阀门控制而注入到营养液池。而供液系统则是为栽培床从贮液池运输出供应的营养液，然后回流系统再将再把栽培床的营养液送回营养液池，这样整个营养液的循环系统就完成了一次循环。

三、人工光源系统

相对于传统人工光源，发光二极管(LED)的开发与应用为密闭式植物工厂的发展提供了良好的契机，可以克服现有人工光源的不足，使密闭式植物工厂的普及应用成为可能，并且在降低了成本的同时也增加了植物工厂生产作物研究的种类、为家庭植物工厂智能化创造了条件。

四、计算机智能控制系统

计算机智能控制系统主要巾三部分组成，即数据采集单元、控制器和执行机构。各传感器对植物工厂内的湿度、温度、CO2、光照以及营养液等参数进行实时检测，经信号转换器后输入单片机，完成数据的采集，采用PLC为核心控制器，PC机与组态软件作为监控模块，两者通过串口进行通信来控制系统的执行部件，从而实现整个过程的智能化、人性化控制。