“民以食为天”这句老话,放到今天可能要改一改——食以“技”为先。农业,正在从面朝黄土背朝天的传统劳作,变成一门可以设定参数、远程调控的精密技术。
你有没有想过:不用土壤、不用露天种植、不受四季更替影响,甚至不需要农民伯伯亲自下地——只需在控制面板上设定好温度、湿度、光照和营养液配比,几周后,新鲜的生菜、小白菜就能从高楼屋顶、小区花园、公寓露台甚至地下室里长出来。
这不是科幻片,这就是集装箱式植物工厂。
什么是集装箱式植物工厂?
简单说,就是把一个标准集装箱改造成一个全封闭、环境可控的微型农场。
箱体内部集成了保温系统、人工光源、立体种植架、智能水肥循环系统和AI环境控制平台。你不需要担心外面是夏天还是冬天,是梅雨还是雾霾——箱子里永远是作物最喜欢的“小气候”。
而且它不受土地性质限制,地上能放,地下能放,屋顶、空地、停车场边角都能用。
集装箱式植物工厂功能特点:
集装箱式植物工厂不是简单搭个箱子种菜,而是一套完整的闭环控制系统。
1. 围护保温系统
标准20、40尺寸集装箱箱体形式外,可根据使用需求、场地面积定制高性能碳钢外壳主体,保温夹层采用不锈钢聚氨酯保温板,高阻燃、抗压强。
2. 精准环控系统
用的是工业级高精度物联网传感器。温度、湿度、光照、CO₂浓度——24小时实时监测。外界天气变了,系统自动调节空调、风机、加湿器,不需要人工频繁调整。系统自动完成温度、湿度、CO2浓度等适配。
3. 人工补光系统
采用高效率、高可靠的LED芯片、LED恒压驱动电源,光照强度无极调节,可根据作物定制栽培光谱、光配方。
4. 立体种植架
镀锌钢喷塑或不锈钢材质,防锈防腐,能扛住植物工厂内部的高湿环境。层高、层数按作物高矮来定,种叶菜和种番茄的架子不一样。
5. 智能水肥系统
立体种植架采用镀锌钢喷塑、不锈钢等防锈防腐材质,适配植物工厂高湿、高洁净环境,尺寸、层高可根据种植作物类型、作物高矮及实际需求定制。
6. AI智慧管理平台
这是整个系统的“大脑”。从育苗、定植到收获,全程自动调控温度、湿度、水肥、CO₂、氧气等参数。操作人员可以在现场PLC、电脑端或手机APP上远程查看曲线图、调整策略、接收报警。一个人管几个箱子,轻轻松松。
植物工厂环境控制中的关键传感器:
二氧化碳传感器监测植物生长环境中的二氧化碳浓度
良好的通风能够保证集装箱内空气的新鲜与流通,为植物提供充足的二氧化碳,同时排出植物呼吸产生的废气和多余的水汽。合理设置通风口的位置和大小,安装合适功率的通风设备,并根据植物的生长情况和环境变化调整通风量。此外,可考虑在集装箱内安装二氧化碳发生器,在植物生长旺盛期适当补充二氧化碳,增强植物的光合作用,提高作物产量和品质。
推荐两款CO2传感器:
英国GSS 二氧化碳传感器COZIR-LP3-5000:COZIR®-LP3 CO2传感器采用专有固态LED技术以实现无可匹敌的低功耗,这使它适用于包括电池供电和无线连接设备的一系列应用,测量范围400~5000ppm,精度高,适合长期运行、对能耗敏感的系统。
韩国SOHA 抗高湿红外二氧化碳 CO2传感器模块SH-DS:专门针对高湿环境设计,耐受湿度高达99.5%RH,用在温室或植物工厂里非常合适。检测原理:双光波非色散红外原理(NDIR)。检测量程:0~3000ppm/5000ppm
温湿度传感器实时监测集装箱内的温湿度数据
适宜的温度和湿度是植物健康生长的保障。利用温湿度传感器实时监测集装箱内的温湿度数据,并通过空调、通风扇、加湿器、除湿器等设备进行调控。一般来说,大多数植物适宜的生长温度在 18 - 28℃之间,相对湿度在 60% - 80% 之间。在夏季高温时,要加强通风散热,必要时开启空调制冷;在冬季低温时,则要做好保温措施,可在集装箱外部覆盖保温材料。同时,要注意避免温湿度的剧烈波动,以免对植物造成应激伤害。
推荐两款温湿度传感器:
韩国Samyoung 温湿度传感器模块HTW-211:湿度输出已经过温度补偿,线性电压信号,可以直接接带ADC的微控制器。外壳做了特殊涂层,耐潮湿、耐腐蚀。
TE HTU31V / HTU31D:TE HTU31相对湿度和温度(RH/T)传感器设计用于提供快速响应、精密测量和低迟滞。这些传感器有数字(D)和模拟(V)版本可供选择。HTU31D传感器设有快速I2C接口,具有两个可配置地址和1µA(典型值)低平均电流。HTU31V传感器具有比例电压输出、<0.1% RH/年长期漂移,以及161µA(典型值)的低平均电流。即使在-40°C至125°C温度和0%至100%的相对湿度条件下,HTU31传感器也具有出色的性能。HTU31传感器符合RoHS指令和REACH标准。典型应用包括环境监控、家用电器、气象学、医疗和加湿器。
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