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果菜集装箱植物工厂内部构成
作者: 时间: 2025-08-03
果菜集装箱植物工厂是一种高度集成的模块化农业系统，通过精准环境控制实现周年生产。其内部构成融合了环境调控、栽培管理、智能控制等核心技术，以下是详细分解：
一、主体结构分区
操作区（控制室）
主控终端：集成PLC控制器与触摸屏，支持远程监控（如手机APP、云端平台），实时显示温湿度、CO₂浓度、光照等数据。
储水箱与置物柜：存放营养液母液、工具及备用设备，部分设计将水肥配比系统置于此区。
设备面板：控制空调、新风系统、UV杀菌装置等设备的启停与参数调节。
栽培区（种植室）
立体栽培架：4-6层铝合金或热镀锌钢管架，层高可调，适配不同株高作物（如叶菜、草莓）。
种植单元：
水培系统：管道式水道或苗床，种植杯固定植株，营养液循环流动（节水率90%以上）。
基质栽培：部分采用“二培技术”（水培+垒土基质），增强根系稳定性（如卡塔尔项目）。
动力区（环境控制层）
位于箱体顶部或侧方，集成空调内机、CO₂发生器、除湿机、新风系统等，维持温度±1℃、湿度±3%的精度。
二、环境控制系统
温湿度调控
空调+新风联动：制冷/制热双向调节，适应-40℃~55℃极端环境（西藏案例）。
除湿机：防止高湿引发病害，维持湿度60%~80%。
光照系统
LED光源：定制红蓝光谱（660nm/450nm），光强按生长阶段调节（发芽期2000-2500 lux→生长期3000-3500 lux）。
动态光配方：AI算法根据作物需求调整光谱配比（如生菜增红光促生长）。
气体管理
CO₂补给：浓度维持800-1200ppm，增强光合作用。
臭氧消杀：替代农药，无化学残留（如UV+臭氧双重杀菌）。
三、栽培与水肥系统
种植模式
高密度设计：40尺集装箱容纳3000-4000株叶菜或1300-1600株草莓，空间利用率达传统种植4-6倍。
动态结构：旋转式栽培架（上海农科院方案）或可伸缩吊挂架，增加种植面积30%-130%。
水肥循环
闭环系统：A/B/C母液桶自动配比营养液，EC/pH传感器实时监测（叶菜适宜pH 5.5-6.5）。
杀菌保障：UV消毒模块+三重过滤，阻断病原体传播。
灌溉方式：滴灌（基质培）或循环泵供液（水培），每吨叶菜耗水仅10升。
四、智能控制与能源管理
AI决策系统
传感器网络：80+个温湿度、CO₂、EC/pH传感器，数据上传至云端分析。
生长模型优化：机器学习算法动态调节光周期、灌溉频率（如牧草生长周期缩短至7天）。
自动化作业：AGV物流车搬运栽培架，机器人完成播种、采收。
能源协同
废热回收：液冷系统将LED灯热量用于冬季供暖，夏季外排降温，制冷能耗降30%。
新能源整合：屋顶光伏板（上海崇明岛项目）或风光互补系统，减少碳排放40%。
分时用电：夜间低谷电价时段高强度补光，降低电费成本30%。
文章来源：叶菜侠科技
一、主体结构分区
操作区（控制室）
主控终端：集成PLC控制器与触摸屏，支持远程监控（如手机APP、云端平台），实时显示温湿度、CO₂浓度、光照等数据。
储水箱与置物柜：存放营养液母液、工具及备用设备，部分设计将水肥配比系统置于此区。
设备面板：控制空调、新风系统、UV杀菌装置等设备的启停与参数调节。
栽培区（种植室）
立体栽培架：4-6层铝合金或热镀锌钢管架，层高可调，适配不同株高作物（如叶菜、草莓）。
种植单元：
水培系统：管道式水道或苗床，种植杯固定植株，营养液循环流动（节水率90%以上）。
基质栽培：部分采用“二培技术”（水培+垒土基质），增强根系稳定性（如卡塔尔项目）。
动力区（环境控制层）
位于箱体顶部或侧方，集成空调内机、CO₂发生器、除湿机、新风系统等，维持温度±1℃、湿度±3%的精度。
二、环境控制系统
温湿度调控
空调+新风联动：制冷/制热双向调节，适应-40℃~55℃极端环境（西藏案例）。
除湿机：防止高湿引发病害，维持湿度60%~80%。
光照系统
LED光源：定制红蓝光谱（660nm/450nm），光强按生长阶段调节（发芽期2000-2500 lux→生长期3000-3500 lux）。
动态光配方：AI算法根据作物需求调整光谱配比（如生菜增红光促生长）。
气体管理
CO₂补给：浓度维持800-1200ppm，增强光合作用。
臭氧消杀：替代农药，无化学残留（如UV+臭氧双重杀菌）。
三、栽培与水肥系统
种植模式
高密度设计：40尺集装箱容纳3000-4000株叶菜或1300-1600株草莓，空间利用率达传统种植4-6倍。
动态结构：旋转式栽培架（上海农科院方案）或可伸缩吊挂架，增加种植面积30%-130%。
水肥循环
闭环系统：A/B/C母液桶自动配比营养液，EC/pH传感器实时监测（叶菜适宜pH 5.5-6.5）。
杀菌保障：UV消毒模块+三重过滤，阻断病原体传播。
灌溉方式：滴灌（基质培）或循环泵供液（水培），每吨叶菜耗水仅10升。
四、智能控制与能源管理
AI决策系统
传感器网络：80+个温湿度、CO₂、EC/pH传感器，数据上传至云端分析。
生长模型优化：机器学习算法动态调节光周期、灌溉频率（如牧草生长周期缩短至7天）。
自动化作业：AGV物流车搬运栽培架，机器人完成播种、采收。
能源协同
废热回收：液冷系统将LED灯热量用于冬季供暖，夏季外排降温，制冷能耗降30%。
新能源整合：屋顶光伏板（上海崇明岛项目）或风光互补系统，减少碳排放40%。
分时用电：夜间低谷电价时段高强度补光，降低电费成本30%。
文章来源：叶菜侠科技