一种可升降补光灯集装箱植物工厂的制作方法
1.本实用新型属于植物工厂技术领域，尤其涉及一种可升降补光灯集装箱植物工厂。
背景技术：
2.植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用计算机对植物生长的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生长不受或很少受自然条件制约，甚至可以实现在荒漠、戈壁、海岛、水面等非可耕地，以及在城市的摩天大楼里进行正常生产，是21世纪解决粮食安全、人口、资源、环境问题的重要途径，也是未来航天工程、月球和其他星球探索过程中实现食物自给的重要手段，但目前植物工厂的规格没有统一的标准，这样既增加了转运难度，又很难合理有效的利用运输工具的运输空间；随着作物生长高度的变化，固定的补光系统不能满足植物生长的需求；另外，直接对种植架组件上的作物施药、施肥，农药和肥料的量很难控制，工作效率也非常低，难以适应植物工厂自动化的需求。
技术实现要素：
3.本实用新型要解决的主要技术问题是提供一种结构合理，药、肥施加控制效果好，智能化程度高的升降补光灯集装箱植物工厂。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种可升降补光灯集装箱植物工厂，包括箱体，箱体的一端设置有箱门，箱体内设置有种植架组件、植物补光系统、药肥调节系统和智能控制系统，药肥调节系统和智能控制系统设置在箱体内靠近箱门的位置处，植物补光系统设置在种植架组件的上方且可以根据种植架组件上培植植物的生长高度自动升降。
6.以下是本实用新型对上述技术方案的进一步优化：
7.种植架组件为两组，两组种植架组件之间设置有通道，两组种植架组件的上方均设置有植物补光系统。
8.进一步优化：种植架组件包括固定架，固定架的顶面沿其宽度方向间隔一定距离平行设置有两个支撑管组，支撑管组包括多个支撑管，支撑管内滑动连接有导向柱，导向柱远离固定架的一端固接有活动架。
9.进一步优化：植物补光系统包括传动杆，传动杆通过多个吊装架与箱体转动连接，传动杆上固接有多个吊索轮，吊索轮上绕设有吊索，吊索远离吊索轮的一端固接有平衡杆，平衡杆上安装有多个个补光灯。
10.进一步优化：箱体的顶部靠近传动杆任意一端的位置处固定安装有电机，电机的输出端与传动杆传动连接，平衡杆上安装有测距传感器。
11.进一步优化：药肥调节系统包括支撑架，支撑架与箱体固定连接，支撑架上靠近箱体底面的位置处固接有水箱，水箱与供水源连通，箱体位于水箱上方的位置处固接有药肥
箱组件。
12.进一步优化：药肥箱组件包括多个药肥箱，支撑架靠近药肥箱组件的位置处安装有多个计量泵，计量泵的输入端与其对应的药肥箱连通，计量泵的输出端与水箱连通。
13.进一步优化：箱体靠近水箱的位置处安装有水泵，种植架组件上设置有滴灌装置，水泵的输入端与水箱连通，水泵的输出端与其对应的滴灌装置连通。
14.进一步优化：箱体的两侧内壁上均设置有微风系统，微风系统包括多个安装在箱体内壁上的风扇。
15.进一步优化：箱体内靠近智能控制系统的位置处安装有二氧化碳补给系统，箱体的底板上安装有温控装置，箱体的顶面安装有新风循环系统和照明系统。
16.本实用新型通过合理化设计，转运方便，占用运输空间小；随着作物生长高度的变化，补光灯的高度和种植架组件活动架的高度可以自动调节，使光和作物的间距始终处于最优水平，从而有利于作物的生长；将药、肥、酸性或碱性溶液放入不同的药肥箱内，可以根据作物生长的需求自动为其施药、施肥，为土壤调节酸碱度，农药和肥料的量控制准确，工作效率高，大大提高了植物工厂自动化、智能化的需求。
17.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例中种植架组件的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例中植物补光系统的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例中药肥调节系统和微风系统的结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例中智能控制系统和微风系统的位置示意图；
23.图6为本实用新型实施例中新风循环系统和照明系统的位置示意图。
24.图中：1-箱体；101-箱门；102-通道；2-种植架组件；201-固定架；202-支撑管；203-导向柱；204-活动架；205-电机；206-丝杠螺母；207-丝杠；208-手摇把；3-植物补光系统；301-传动杆；302-吊装架；303-吊索轮；304-吊索；305-平衡杆；306-补光灯；307-电机；4-药肥调节系统；401-支撑架；402-水箱；403-药肥箱组件；404-计量泵；405-水泵；406-滴灌装置；5-智能控制系统；501-控制箱；6-二氧化碳补给系统；7-温控装置；8-微风系统；9-新风循环系统；901-环流风机；10-照明系统。
具体实施方式
25.如图1-5所示，一种可升降补光灯集装箱植物工厂，包括箱体1，箱体1的一端设置有箱门101，箱体1内设置有种植架组件2、植物补光系统3、药肥调节系统4和智能控制系统5，药肥调节系统4和智能控制系统5设置在箱体1内靠近箱门101的位置处，植物补光系统3设置在种植架组件2的上方且可以根据种植架组件2上培植植物的生长高度自动升降。
26.箱体1由集装箱改装而成或根据集装箱的规格制造而成，由于箱体1实现了集装箱的标准化，从而方便了整体吊装，移动方便，且保温性能好，节能环保，有利于作物生长。
27.种植架组件2为两组，两组种植架组件2之间设置有通道102，两组种植架组件2的上方均设置有植物补光系统3。
28.种植架组件2包括固定架201，固定架201的顶面沿其宽度方向间隔一定距离平行设置有两个支撑管组。
29.支撑管组包括六个支撑管202，支撑管202内滑动连接有导向柱203，导向柱203远离固定架201的一端固接有活动架204。
30.本实施例外，每个支撑管组中支撑管202的数量还可以为两个、三个、四个、五个或六个以上。
31.固定架201的两端均安装有电机205，活动架204的两端均固接有丝杠螺母206，丝杠螺母206内螺纹连接有丝杠207，电机205的输出轴与其对应的丝杠207传动连接。
32.这样设计，电机205可以驱动活动架204远离或靠近固定架201，从而方便作物生长过程中空间的调节。
33.本实施例外，电机205还可以通过带传动、链传动等其它传动方式驱动活动架204上下移送。
34.电机205输出轴远离丝杠207的一端安装有手摇把208。
35.本实施例外，活动架204的数量还可以为两个或两个以上。
36.本实施例外，种植架组件2还可以为单层固定架201。
37.种植架组件2采用单层或升降柱式多层层高可调设计，调节方式可选手摇升降和电动升降两种方式，手动升降时由最上一层开始逐层调节至提前计算好的高度即可，电动调节时只需在智能控制系统5的屏显界面输入每层的高度即可，智能控制系统5中已经提前植入了升降柱的高度和每层的高度计算公式，电机205会根据系统指令自动爬升至相应的高度，该种植架组件2能够满足不同作物需求和同一作物不同阶段的需求。
38.植物补光系统3包括传动杆301，传动杆301通过五个吊装架302与箱体1转动连接，传动杆301上固接有七个吊索轮303，吊索轮303上绕设有吊索304，吊索304靠近吊索轮303的一端与其固定连接，吊索304远离吊索轮303的一端固接有平衡杆305，平衡杆305上安装有十三个补光灯306。
39.本实施例外，吊索轮303和吊索304的数量还可以为一至六个或七个以上，补光灯306的数量还可以为一至十二个或十三个以上。
40.箱体1的顶部靠近传动杆301任意一端的位置处固定安装有电机307，电机307的输出端与传动杆301传动连接。
41.平衡杆305上安装有测距传感器，测距传感器优选光学测距传感器。
42.这样设计，随着作物生长高度的变化，测距传感器可以将检测的信号通过智能控制系统5内的反馈单元反馈到plc控制模块，plc控制模块给电机307发出信号，电机307驱动传动杆301转动进而使吊索304缠绕到吊索轮303上，从而自动抬升了补光灯306的高度，使光和作物的间距始终处于最优水平，从而有利于作物的生长。
43.本实施例外，测距传感器还可以安装在补光灯306上。
44.补光灯306采用多模块组合式led光源，可根据选定的种植作物，自动选择不同的光谱组合，并可根据作物生长阶段的不同自动调节光照强度，植物补光系统3保证了补光灯306光能的高效利用和节能性。
45.药肥调节系统4包括支撑架401，支撑架401与箱体1固定连接，支撑架401上靠近箱体1底面的位置处固接有水箱402，水箱402与供水源连通，箱体1位于水箱402上方的位置处
固接有药肥箱组件403。
46.药肥箱组件403包括四个药肥箱。
47.支撑架401靠近药肥箱组件403的位置处安装有四个计量泵404，计量泵404的输入端与其对应的药肥箱连通，计量泵404的输出端与水箱402连通。
48.计量泵404优选主动式高精度微量计量泵。
49.本实施例外，药肥箱和计量泵404的数量还可以为一个、两个、三个或四个以上。
50.箱体1靠近水箱402的位置处安装有水泵405，种植架组件2上设置有滴灌装置406，水泵405的输入端与水箱402连通，水泵405的输出端与其对应的滴灌装置406连通。
51.滴灌装置406为现有技术。
52.使用时，将药、肥、酸性或碱性溶液放入不同的药肥箱内，可以根据作物生长的需求自动将其通过对应的计量泵404输送到水泵405内，与水混合后形成合适的配比，然后通过滴灌装置406为作物施药、施肥，为土壤调节酸碱度。
53.药肥调节系统4支持单通道独立工作或多通道同时工作，自动模式下，该系统植入了多种不同类型作物的药肥需求参数，选定作物后，初始阶段可进行自动补加，过程中可实现酸碱药肥的自动调节，该功能的实现主要由土壤水分传感器，ph值传感器和电导率传感器提供相关数据反馈给智能控制系统5，智能控制系统5根据提前植入程序数据，自动调节肥料及酸碱溶液的加入，也可手动编辑（目标作物无植入程序时使用），手动模式下，系统植入了不少于两种方式的药肥调节选项，比如设定药肥总量按比例添加或者设定药肥浓度自动添加。
54.当供水源通过水泵405和滴灌装置406仅对作物进行灌溉时，又构成了独立的智能灌溉系统。
55.智能控制系统5包括控制箱501，控制箱501与箱体1固定连接，控制箱501内安装有plc控制模块，物联网控制模块、电器控制模块。
56.这样设计，可以根据作物生长习性为系统植入不同作物的生长方案程序，方案程序以时间为轴线，根据作物不同生长阶段设定好一系列参数，主要包括叶菜类、茄果类、浆果类、食用菌类作物，根据种植需求选定作物后，程序会根据设定好的参数自动执行控制流程，直至生产完成。
57.为满足更多作物生长需求，客户还可手动编辑程序设定参数，比如温度、光照强度、二氧化碳浓度等参数。
58.另外，为便于监控和无人看管，系统可进行本地控制和远程控制。
59.箱体1内靠近智能控制系统5的位置处安装有二氧化碳补给系统6，箱体1的底板上安装有温控装置7。
60.箱体1的两侧内壁上均设置有微风系统8，微风系统8包括多个安装在箱体1内壁上的风扇，通过风扇可以让空气在箱体1内流动、更替。
61.箱体1的顶面安装有新风循环系统9和照明系统10。
62.新风循环系统10为现有技术，包括风机、管道、排风口、过滤器等，箱体1的顶面还安装有两个环流风机组，环流风机组包括两个环流风机901。
63.本实施例外，环流风机组的数量还可以为一个或两个以上。
64.照明系统10包括安装在箱体1顶面的两个照明灯。
65.本实施例外，照明灯的数量还可以为一个或两个以上。
66.对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种可升降补光灯集装箱植物工厂，包括箱体（1），其特征在于：所述箱体（1）的一端设置有箱门（101），箱体（1）内设置有种植架组件（2）、植物补光系统（3）、药肥调节系统（4）和智能控制系统（5），药肥调节系统（4）和智能控制系统（5）设置在箱体（1）内靠近箱门（101）的位置处，植物补光系统（3）设置在种植架组件（2）的上方且可以根据种植架组件（2）上培植植物的生长高度自动升降。2.根据权利要求1所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述种植架组件（2）为两组，两组种植架组件（2）之间设置有通道（102），两组种植架组件（2）的上方均设置有植物补光系统（3）。3.根据权利要求2所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述种植架组件（2）包括固定架（201），固定架（201）的顶面沿其宽度方向间隔一定距离平行设置有两个支撑管组，支撑管组包括多个支撑管（202），支撑管（202）内滑动连接有导向柱（203），导向柱（203）远离固定架（201）的一端固接有活动架（204）。4.根据权利要求3所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述植物补光系统（3）包括传动杆（301），传动杆（301）通过多个吊装架（302）与箱体（1）转动连接，传动杆（301）上固接有多个吊索轮（303），吊索轮（303）上绕设有吊索（304），吊索（304）远离吊索轮（303）的一端固接有平衡杆（305），平衡杆（305）上安装有多个个补光灯（306）。5.根据权利要求4所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述箱体（1）的顶部靠近传动杆（301）任意一端的位置处固定安装有电机（307），电机（307）的输出端与传动杆（301）传动连接，平衡杆（305）上安装有测距传感器。6.根据权利要求5所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述药肥调节系统（4）包括支撑架（401），支撑架（401）与箱体（1）固定连接，支撑架（401）上靠近箱体（1）底面的位置处固接有水箱（402），水箱（402）与供水源连通，箱体（1）位于水箱（402）上方的位置处固接有药肥箱组件（403）。7.根据权利要求6所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述药肥箱组件（403）包括多个药肥箱，支撑架（401）靠近药肥箱组件（403）的位置处安装有多个计量泵（404），计量泵（404）的输入端与其对应的药肥箱连通，计量泵（404）的输出端与水箱（402）连通。8.根据权利要求7所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述箱体（1）靠近水箱（402）的位置处安装有水泵（405），种植架组件（2）上设置有滴灌装置（406），水泵（405）的输入端与水箱（402）连通，水泵（405）的输出端与其对应的滴灌装置（406）连通。9.根据权利要求8所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述箱体（1）的两侧内壁上均设置有微风系统（8），微风系统（8）包括多个安装在箱体（1）内壁上的风扇。10.根据权利要求9所述的一种可升降补光灯集装箱植物工厂，其特征在于：所述箱体（1）的顶面安装有新风循环系统（9）和照明系统（10）。
技术总结
本实用新型属于植物工厂技术领域，尤其涉及一种可升降补光灯集装箱植物工厂，包括箱体，箱体的一端设置有箱门，箱体内设置有种植架组件、植物补光系统、药肥调节系统和智能控制系统，药肥调节系统和智能控制系统设置在箱体内靠近箱门的位置处，植物补光系统设置在种植架组件的上方且可以根据种植架组件上培植植物的生长高度自动升降，本实用新型通过合理化设计，转运方便，占用运输空间小；随着作物生长高度的变化，补光灯的高度和种植架组件活动架的高度可以自动调节，从而有利于作物的生长；可以根据作物生长的需求自动为其施药、施肥，为土壤调节酸碱度，农药和肥料的量控制准确，工作效率高，大大提高了植物工厂自动化、智能化的需求。能化的需求。能化的需求。
