一種可升降補光燈集裝箱植物工廠的制作方法
1.本實用新型屬于植物工廠技術領域，尤其涉及一種可升降補光燈集裝箱植物工廠。
背景技術：
2.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長的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養液等環境條件進行自動控制，使設施內植物生長不受或很少受自然條件制約，甚至可以實現在荒漠、戈壁、海島、水面等非可耕地，以及在城市的摩天大樓里進行正常生產，是21世紀解決糧食安全、人口、資源、環境問題的重要途徑，也是未來航天工程、月球和其他星球探索過程中實現食物自給的重要手段，但目前植物工廠的規格沒有統一的標準，這樣既增加了轉運難度，又很難合理有效的利用運輸工具的運輸空間；隨著作物生長高度的變化，固定的補光系統不能滿足植物生長的需求；另外，直接對種植架組件上的作物施藥、施肥，農藥和肥料的量很難控制，工作效率也非常低，難以適應植物工廠自動化的需求。
技術實現要素：
3.本實用新型要解決的主要技術問題是提供一種結構合理，藥、肥施加控制效果好，智能化程度高的升降補光燈集裝箱植物工廠。
4.為了解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案：
5.一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，包括箱體，箱體的一端設置有箱門，箱體內設置有種植架組件、植物補光系統、藥肥調節系統和智能控制系統，藥肥調節系統和智能控制系統設置在箱體內靠近箱門的位置處，植物補光系統設置在種植架組件的上方且可以根據種植架組件上培植植物的生長高度自動升降。
6.以下是本實用新型對上述技術方案的進一步優化：
7.種植架組件為兩組，兩組種植架組件之間設置有通道，兩組種植架組件的上方均設置有植物補光系統。
8.進一步優化：種植架組件包括固定架，固定架的頂面沿其寬度方向間隔一定距離平行設置有兩個支撐管組，支撐管組包括多個支撐管，支撐管內滑動連接有導向柱，導向柱遠離固定架的一端固接有活動架。
9.進一步優化：植物補光系統包括傳動桿，傳動桿通過多個吊裝架與箱體轉動連接，傳動桿上固接有多個吊索輪，吊索輪上繞設有吊索，吊索遠離吊索輪的一端固接有平衡桿，平衡桿上安裝有多個個補光燈。
10.進一步優化：箱體的頂部靠近傳動桿任意一端的位置處固定安裝有電機，電機的輸出端與傳動桿傳動連接，平衡桿上安裝有測距傳感器。
11.進一步優化：藥肥調節系統包括支撐架，支撐架與箱體固定連接，支撐架上靠近箱體底面的位置處固接有水箱，水箱與供水源連通，箱體位于水箱上方的位置處固接有藥肥
箱組件。
12.進一步優化：藥肥箱組件包括多個藥肥箱，支撐架靠近藥肥箱組件的位置處安裝有多個計量泵，計量泵的輸入端與其對應的藥肥箱連通，計量泵的輸出端與水箱連通。
13.進一步優化：箱體靠近水箱的位置處安裝有水泵，種植架組件上設置有滴灌裝置，水泵的輸入端與水箱連通，水泵的輸出端與其對應的滴灌裝置連通。
14.進一步優化：箱體的兩側內壁上均設置有微風系統，微風系統包括多個安裝在箱體內壁上的風扇。
15.進一步優化：箱體內靠近智能控制系統的位置處安裝有二氧化碳補給系統，箱體的底板上安裝有溫控裝置，箱體的頂面安裝有新風循環系統和照明系統。
16.本實用新型通過合理化設計，轉運方便，占用運輸空間小；隨著作物生長高度的變化，補光燈的高度和種植架組件活動架的高度可以自動調節，使光和作物的間距始終處于最優水平，從而有利于作物的生長；將藥、肥、酸性或堿性溶液放入不同的藥肥箱內，可以根據作物生長的需求自動為其施藥、施肥，為土壤調節酸堿度，農藥和肥料的量控制準確，工作效率高，大大提高了植物工廠自動化、智能化的需求。
17.下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
附圖說明
18.圖1為本實用新型實施例的整體結構示意圖；
19.圖2為本實用新型實施例中種植架組件的結構示意圖；
20.圖3為本實用新型實施例中植物補光系統的結構示意圖；
21.圖4為本實用新型實施例中藥肥調節系統和微風系統的結構示意圖；
22.圖5為本實用新型實施例中智能控制系統和微風系統的位置示意圖；
23.圖6為本實用新型實施例中新風循環系統和照明系統的位置示意圖。
24.圖中：1-箱體；101-箱門；102-通道；2-種植架組件；201-固定架；202-支撐管；203-導向柱；204-活動架；205-電機；206-絲杠螺母；207-絲杠；208-手搖把；3-植物補光系統；301-傳動桿；302-吊裝架；303-吊索輪；304-吊索；305-平衡桿；306-補光燈；307-電機；4-藥肥調節系統；401-支撐架；402-水箱；403-藥肥箱組件；404-計量泵；405-水泵；406-滴灌裝置；5-智能控制系統；501-控制箱；6-二氧化碳補給系統；7-溫控裝置；8-微風系統；9-新風循環系統；901-環流風機；10-照明系統。
具體實施方式
25.如圖1-5所示，一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，包括箱體1，箱體1的一端設置有箱門101，箱體1內設置有種植架組件2、植物補光系統3、藥肥調節系統4和智能控制系統5，藥肥調節系統4和智能控制系統5設置在箱體1內靠近箱門101的位置處，植物補光系統3設置在種植架組件2的上方且可以根據種植架組件2上培植植物的生長高度自動升降。
26.箱體1由集裝箱改裝而成或根據集裝箱的規格制造而成，由于箱體1實現了集裝箱的標準化，從而方便了整體吊裝，移動方便，且保溫性能好，節能環保，有利于作物生長。
27.種植架組件2為兩組，兩組種植架組件2之間設置有通道102，兩組種植架組件2的上方均設置有植物補光系統3。
28.種植架組件2包括固定架201，固定架201的頂面沿其寬度方向間隔一定距離平行設置有兩個支撐管組。
29.支撐管組包括六個支撐管202，支撐管202內滑動連接有導向柱203，導向柱203遠離固定架201的一端固接有活動架204。
30.本實施例外，每個支撐管組中支撐管202的數量還可以為兩個、三個、四個、五個或六個以上。
31.固定架201的兩端均安裝有電機205，活動架204的兩端均固接有絲杠螺母206，絲杠螺母206內螺紋連接有絲杠207，電機205的輸出軸與其對應的絲杠207傳動連接。
32.這樣設計，電機205可以驅動活動架204遠離或靠近固定架201，從而方便作物生長過程中空間的調節。
33.本實施例外，電機205還可以通過帶傳動、鏈傳動等其它傳動方式驅動活動架204上下移送。
34.電機205輸出軸遠離絲杠207的一端安裝有手搖把208。
35.本實施例外，活動架204的數量還可以為兩個或兩個以上。
36.本實施例外，種植架組件2還可以為單層固定架201。
37.種植架組件2采用單層或升降柱式多層層高可調設計，調節方式可選手搖升降和電動升降兩種方式，手動升降時由最上一層開始逐層調節至提前計算好的高度即可，電動調節時只需在智能控制系統5的屏顯界面輸入每層的高度即可，智能控制系統5中已經提前植入了升降柱的高度和每層的高度計算公式，電機205會根據系統指令自動爬升至相應的高度，該種植架組件2能夠滿足不同作物需求和同一作物不同階段的需求。
38.植物補光系統3包括傳動桿301，傳動桿301通過五個吊裝架302與箱體1轉動連接，傳動桿301上固接有七個吊索輪303，吊索輪303上繞設有吊索304，吊索304靠近吊索輪303的一端與其固定連接，吊索304遠離吊索輪303的一端固接有平衡桿305，平衡桿305上安裝有十三個補光燈306。
39.本實施例外，吊索輪303和吊索304的數量還可以為一至六個或七個以上，補光燈306的數量還可以為一至十二個或十三個以上。
40.箱體1的頂部靠近傳動桿301任意一端的位置處固定安裝有電機307，電機307的輸出端與傳動桿301傳動連接。
41.平衡桿305上安裝有測距傳感器，測距傳感器優選光學測距傳感器。
42.這樣設計，隨著作物生長高度的變化，測距傳感器可以將檢測的信號通過智能控制系統5內的反饋單元反饋到plc控制模塊，plc控制模塊給電機307發出信號，電機307驅動傳動桿301轉動進而使吊索304纏繞到吊索輪303上，從而自動抬升了補光燈306的高度，使光和作物的間距始終處于最優水平，從而有利于作物的生長。
43.本實施例外，測距傳感器還可以安裝在補光燈306上。
44.補光燈306采用多模塊組合式led光源，可根據選定的種植作物，自動選擇不同的光譜組合，并可根據作物生長階段的不同自動調節光照強度，植物補光系統3保證了補光燈306光能的高效利用和節能性。
45.藥肥調節系統4包括支撐架401，支撐架401與箱體1固定連接，支撐架401上靠近箱體1底面的位置處固接有水箱402，水箱402與供水源連通，箱體1位于水箱402上方的位置處
固接有藥肥箱組件403。
46.藥肥箱組件403包括四個藥肥箱。
47.支撐架401靠近藥肥箱組件403的位置處安裝有四個計量泵404，計量泵404的輸入端與其對應的藥肥箱連通，計量泵404的輸出端與水箱402連通。
48.計量泵404優選主動式高精度微量計量泵。
49.本實施例外，藥肥箱和計量泵404的數量還可以為一個、兩個、三個或四個以上。
50.箱體1靠近水箱402的位置處安裝有水泵405，種植架組件2上設置有滴灌裝置406，水泵405的輸入端與水箱402連通，水泵405的輸出端與其對應的滴灌裝置406連通。
51.滴灌裝置406為現有技術。
52.使用時，將藥、肥、酸性或堿性溶液放入不同的藥肥箱內，可以根據作物生長的需求自動將其通過對應的計量泵404輸送到水泵405內，與水混合后形成合適的配比，然后通過滴灌裝置406為作物施藥、施肥，為土壤調節酸堿度。
53.藥肥調節系統4支持單通道獨立工作或多通道同時工作，自動模式下，該系統植入了多種不同類型作物的藥肥需求參數，選定作物后，初始階段可進行自動補加，過程中可實現酸堿藥肥的自動調節，該功能的實現主要由土壤水分傳感器，ph值傳感器和電導率傳感器提供相關數據反饋給智能控制系統5，智能控制系統5根據提前植入程序數據，自動調節肥料及酸堿溶液的加入，也可手動編輯（目標作物無植入程序時使用），手動模式下，系統植入了不少于兩種方式的藥肥調節選項，比如設定藥肥總量按比例添加或者設定藥肥濃度自動添加。
54.當供水源通過水泵405和滴灌裝置406僅對作物進行灌溉時，又構成了獨立的智能灌溉系統。
55.智能控制系統5包括控制箱501，控制箱501與箱體1固定連接，控制箱501內安裝有plc控制模塊，物聯網控制模塊、電器控制模塊。
56.這樣設計，可以根據作物生長習性為系統植入不同作物的生長方案程序，方案程序以時間為軸線，根據作物不同生長階段設定好一系列參數，主要包括葉菜類、茄果類、漿果類、食用菌類作物，根據種植需求選定作物后，程序會根據設定好的參數自動執行控制流程，直至生產完成。
57.為滿足更多作物生長需求，客戶還可手動編輯程序設定參數，比如溫度、光照強度、二氧化碳濃度等參數。
58.另外，為便于監控和無人看管，系統可進行本地控制和遠程控制。
59.箱體1內靠近智能控制系統5的位置處安裝有二氧化碳補給系統6，箱體1的底板上安裝有溫控裝置7。
60.箱體1的兩側內壁上均設置有微風系統8，微風系統8包括多個安裝在箱體1內壁上的風扇，通過風扇可以讓空氣在箱體1內流動、更替。
61.箱體1的頂面安裝有新風循環系統9和照明系統10。
62.新風循環系統10為現有技術，包括風機、管道、排風口、過濾器等，箱體1的頂面還安裝有兩個環流風機組，環流風機組包括兩個環流風機901。
63.本實施例外，環流風機組的數量還可以為一個或兩個以上。
64.照明系統10包括安裝在箱體1頂面的兩個照明燈。
65.本實施例外，照明燈的數量還可以為一個或兩個以上。
66.對于本領域的普通技術人員而言，根據本實用新型的教導，在不脫離本實用新型的原理與精神的情況下，對實施方式所進行的改變、修改、替換和變型仍落入本實用新型的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，包括箱體（1），其特征在于：所述箱體（1）的一端設置有箱門（101），箱體（1）內設置有種植架組件（2）、植物補光系統（3）、藥肥調節系統（4）和智能控制系統（5），藥肥調節系統（4）和智能控制系統（5）設置在箱體（1）內靠近箱門（101）的位置處，植物補光系統（3）設置在種植架組件（2）的上方且可以根據種植架組件（2）上培植植物的生長高度自動升降。2.根據權利要求1所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述種植架組件（2）為兩組，兩組種植架組件（2）之間設置有通道（102），兩組種植架組件（2）的上方均設置有植物補光系統（3）。3.根據權利要求2所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述種植架組件（2）包括固定架（201），固定架（201）的頂面沿其寬度方向間隔一定距離平行設置有兩個支撐管組，支撐管組包括多個支撐管（202），支撐管（202）內滑動連接有導向柱（203），導向柱（203）遠離固定架（201）的一端固接有活動架（204）。4.根據權利要求3所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述植物補光系統（3）包括傳動桿（301），傳動桿（301）通過多個吊裝架（302）與箱體（1）轉動連接，傳動桿（301）上固接有多個吊索輪（303），吊索輪（303）上繞設有吊索（304），吊索（304）遠離吊索輪（303）的一端固接有平衡桿（305），平衡桿（305）上安裝有多個個補光燈（306）。5.根據權利要求4所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述箱體（1）的頂部靠近傳動桿（301）任意一端的位置處固定安裝有電機（307），電機（307）的輸出端與傳動桿（301）傳動連接，平衡桿（305）上安裝有測距傳感器。6.根據權利要求5所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述藥肥調節系統（4）包括支撐架（401），支撐架（401）與箱體（1）固定連接，支撐架（401）上靠近箱體（1）底面的位置處固接有水箱（402），水箱（402）與供水源連通，箱體（1）位于水箱（402）上方的位置處固接有藥肥箱組件（403）。7.根據權利要求6所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述藥肥箱組件（403）包括多個藥肥箱，支撐架（401）靠近藥肥箱組件（403）的位置處安裝有多個計量泵（404），計量泵（404）的輸入端與其對應的藥肥箱連通，計量泵（404）的輸出端與水箱（402）連通。8.根據權利要求7所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述箱體（1）靠近水箱（402）的位置處安裝有水泵（405），種植架組件（2）上設置有滴灌裝置（406），水泵（405）的輸入端與水箱（402）連通，水泵（405）的輸出端與其對應的滴灌裝置（406）連通。9.根據權利要求8所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述箱體（1）的兩側內壁上均設置有微風系統（8），微風系統（8）包括多個安裝在箱體（1）內壁上的風扇。10.根據權利要求9所述的一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，其特征在于：所述箱體（1）的頂面安裝有新風循環系統（9）和照明系統（10）。
技術總結
本實用新型屬于植物工廠技術領域，尤其涉及一種可升降補光燈集裝箱植物工廠，包括箱體，箱體的一端設置有箱門，箱體內設置有種植架組件、植物補光系統、藥肥調節系統和智能控制系統，藥肥調節系統和智能控制系統設置在箱體內靠近箱門的位置處，植物補光系統設置在種植架組件的上方且可以根據種植架組件上培植植物的生長高度自動升降，本實用新型通過合理化設計，轉運方便，占用運輸空間小；隨著作物生長高度的變化，補光燈的高度和種植架組件活動架的高度可以自動調節，從而有利于作物的生長；可以根據作物生長的需求自動為其施藥、施肥，為土壤調節酸堿度，農藥和肥料的量控制準確，工作效率高，大大提高了植物工廠自動化、智能化的需求。能化的需求。能化的需求。
