CN117178874A - 一种模块化种植装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业栽培技术领域，公开了一种模块化种植装置，包括环控模块、生产模块和箱体，生产模块包括种植架，环控模块用于调整生产模块所处环境的环境参数，箱体的设置数量大于，生产模块至少在部分的箱体中设置，环控模块至少设置一组。通过将各功能分成模块化以便积木式拼接出不同生产场景，可以实现植物工厂的快速设计和组装，降低前期建设成本，无需在每个集装箱中均设置控制模块和环控模块，降低了设备成本，在后期需要进行规模增减时，可通过增减集装箱快速实现，同时控制模块和环控模块集中设置，有利于控制和维护，提高效率。通过设置搬运装置达到快捷搬运的效果，进一步提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及农业栽培技术领域，具体为一种模块化种植装置。
背景技术
目前主流的集装箱植物工厂普遍采用种植架+人工种植的形式，生产效率低，难以实现大规模种植，并且，传统方案中一般为每个集装箱中都设置有环控模块，导致空间利用率低，形成大规模集装箱种植集群时的设备成本设计较高，针对上述问题，提出了本申请。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化种植装置，用于克服传统集装箱植物工厂存在的效率低、成本高的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种模块化种植装置，包括环控模块、生产模块和箱体，所述生产模块包括种植架，所述环控模块用于调整所述生产模块所处环境的环境参数，所述箱体的设置数量大于1，所述生产模块至少在部分的所述箱体中设置，所述环控模块至少设置一组，，模块化种植装置中还包括搬运装置，所述搬运装置用于搬运种植架上的种植盘。
进一步地，模块化种植装置中还包括控制模块。
进一步地，所述箱体可采用平铺布置和/或叠放布置。
进一步地，所述搬运装置包括堆垛机。
进一步地，所述搬运装置还包括升降组件。
进一步地，所述搬运装置还包括存放台。
进一步地，所述存放台处设置有视觉检测模块。
进一步地，所述生产模块还包括输送管道和补光组件。
进一步地，所述环控模块包括温度调节***、肥料供给***、新风***和二氧化碳供给***。
进一步地，所述环控模块和控制模块分别设置在两个箱体中，其余所述箱体中设置生产模块。
本发明的有益效果：
通过将各功能分成模块化以便积木式拼接出不同生产场景，可以实现植物工厂的快速设计和组装，降低前期建设成本，无需在每个集装箱中均设置控制模块和环控模块，降低了设备成本，在后期需要进行规模增减时，可通过增减集装箱快速实现，同时控制模块和环控模块集中设置，有利于控制和维护，提高效率。通过设置搬运装置达到快捷搬运的效果，进一步提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为模块化种植装置的单一集装箱模式结构示意图；
图2为集装箱集群模式结构示意图。
图3为箱体的俯视结构示意图。。
具体实施方式
下面结合图1-图3对本发明进行详细说明。
实施例一：
本发明的一种模块化种植装置，包括控制模块1、环控模块2、生产模块3和箱体4，生产模块3包括种植架，环控模块2用于调整生产模块所处环境的环境参数，箱体4的设置数量大于1，生产模块3至少在部分的箱体4中设置，环控模块2至少设置一组。
具体地，通过将各功能分成模块化以便积木式拼接出不同生产场景，其中控制模块1用于控制所有自动化设备的运行的环境控制，包括计算机、电路控制***等，生产模块3包括种植架、输送管道和补光组件，种植架上放置横竖排列设置种植盘，在种植盘中进行栽培育苗，输送管道与肥料供给***连接，用于实现营养液的供给，环控模块2包括温度调节***、肥料供给***、新风***和二氧化碳供给***，其中温度调节***可采用空调，另外也可使用空调进行湿度调节，空调风和新风均通过送风管道连接至不同箱体4中。
每个箱体4中可设置两排种植架，如图3，中间形成通道。
箱体4中还设置有温湿度检测模块，温湿度检测模块与控制模块1电连接，进行信息的传输，方便工作人员根据参数进行环控模块的调整，或设置程序实现自动调整。
箱体4一般采用集装箱，也可采用其余能够容纳上述模块的箱体。
通过在箱体4中设置控制模块1、环控模块2和生产模块3即可组成一个植物工厂。
一般常用的有以下模式：
(1)单一集装箱模式：如图1，在一个集装箱中将控制模块1、环控模块2和生产模块3组合到一起，就可以形成完整的工作环境进行稳定生产。
(2)集装箱集群模式：如图2，将控制模块1单独设置在集装箱A中，将环控模块2单独设置在集装箱B中，将生产模块3设置在其他的集装箱C中，形成大规模的集装箱集群进行生产蔬菜。
(3)另一种集群方式：将控制模块1和环控模块2设置在一个集装箱中，如果此集装箱未满，则在剩余空间布置生产模块3，其他集装箱中均布置生产模块。
上述第2、3种模式中，可以实现植物工厂的快速设计和组装，降低前期建设成本，无需在每个集装箱中均设置控制模块1和环控模块2，降低了设备成本，在后期需要进行规模增减时，可通过增减集装箱快速实现，同时控制模块1和环控模块2集中设置，有利于控制和维护，提高效率。
优选地，集装箱上设置管道接口、电路接口等，管道接口包括输送管道和送风管道，方便集装箱集群的快速组装。
可选地，箱体4可采用平铺布置和/或叠放布置。
为了进一步增加生产效率，模块化种植装置中还包括搬运装置，搬运装置用于搬运种植盘。
具体地，搬运装置可设置自动化搬运机器人，如有轨式、轮式搬运小车、堆垛机7等，可实现不同高度种植盘的取出和移动，并送至出口位置，可通过有线或无线方式进行指令接收，无需人工搬运，当采用集装箱叠放的方式时，搬运装置还包括升降组件5，其中包括升降驱动组件和升降台，升降组件5连接上下的集装箱，上层搬运机器人或堆垛机7将种植盘搬运至升降组件5处，升降组件5下降，下降后直接到达搬运出口，或通过下层搬运机器人搬运到出口，从而达到自动搬运的效果，提高搬运效率，进一步提高生产效率。
传统集群式栽培中，在集装箱较多的情况下，一般需要人工进行种植盘的搬运、物料的运输等工作，就需要在集装箱中预留走人通道，导致空间利用率降低，并且当集装箱叠加高度较高时，人工搬运也存在较高的安全隐患，在本方案中，通过设置自动化搬运装置，优选为堆垛机和升降组件，堆垛机具有移动组件、升降***、物料盘和前端取料皮带，在进行搬运时，升降***将物料盘调整至合适高度，通过取料皮带将种植盘移动至物料盘中，然后堆垛机移动组件进行移动，实现搬运，通过升降组件5的设置，可实现物料在高度方向上的搬运，从而在集装箱集群模式种植时，可实现无人值守，例如搬运装置可根据设定程序，定时将相应位置的种植盘进行搬运，实现种植盘的送出，提高效率，降低人力成本，
另外，可在每个集装箱中均设置如堆垛机的搬运装置，实现高效自动化搬运，也可将同层集装箱之间进行打通，多个集装箱使用一组堆垛机，达到节省成本的目的，不同层之间可设置一组或多组升降组件5。
优选地，搬运装置还包括存放台6，存放台6设置在搬运出口处，被搬出的种植盘可暂存在存放台6处等待取出。
实施例二，在实施例一的基础上，在存放台6处设置有视觉检测模块，视觉检测模块用于图像采集和识别，可实现多个集装箱共用一个图像识别组件，视觉检测模块可获取搬运至存放台处的植物图像，通过计算机进行分析，判断植物生长状态，并将状态信息同步至控制模块1，控制模块1根据植物状态向环控模块2发送指令，调整相应箱体中的相应参数。
可在控制模块中设定程序，使搬运装置定期将相应位置的种植盘移动至存放台处进行图像识别，设置多组搬运装置的情况下，不同搬运装置可同时搬运，并规划不同路径，视觉检测模块进行一个检测步骤时，另一个搬运装置将待检测种植盘运输至等待位置，前一个种植盘检测完成后，搬运装置将此种植盘运回，处于等待位置的搬运装置将待检测种植盘运输至视觉检测模块处，从而实现高效率检测。
搬运出口可设置多组。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种模块化种植装置，其特征在于：包括环控模块(2)、生产模块(3)和箱体(4)，所述生产模块(3)包括种植架，所述环控模块(2)用于调整所述生产模块所处环境的环境参数，所述箱体(4)的设置数量大于1，所述生产模块(3)至少在部分的所述箱体(4)中设置，所述环控模块(2)至少设置一组，模块化种植装置中还包括搬运装置，所述搬运装置用于搬运种植架上的种植盘。
2.根据权利要求1所述的模块化种植装置，其特征在于：模块化种植装置中还包括控制模块(1)。
3.根据权利要求2所述的模块化种植装置，其特征在于：所述箱体(4)可采用平铺布置和/或叠放布置。
4.根据权利要求3所述的模块化种植装置，其特征在于：所述搬运装置包括堆垛机(7)。
5.根据权利要求4所述的模块化种植装置，其特征在于：所述搬运装置还包括升降组件(5)。
6.根据权利要求4或5所述的模块化种植装置，其特征在于：所述搬运装置还包括存放台(6)。
7.根据权利要求6所述的模块化种植装置，其特征在于：所述存放台(6)处设置有视觉检测模块。
8.根据权利要求1-5、7中任意一项所述的模块化种植装置，其特征在于：所述生产模块(3)还包括输送管道和补光组件。
9.根据权利要求8所述的模块化种植装置，其特征在于：所述环控模块(2)包括温度调节***、肥料供给***、新风***和二氧化碳供给***。
10.根据权利要求1-5、7、9中任意一项所述的模块化种植装置，其特征在于：所述环控模块(2)和控制模块(1)分别设置在两个箱体(4)中，其余所述箱体(4)中设置生产模块(3)。
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