[发明专利]一种植物工厂监控管理系统

说明书

本发明涉及一种植物工厂监控管理系统。该植物工厂监控管理系统至少包括光照供应单元、营养液单元、加工单元和控制单元。所述光照供应单元被配置为能够向立体栽培架内所种植的植物提供光照。所述营养液单元被配置为能够向所述植物提供营养液。所述加工单元被配置为至少能够用于接收和/或运输所述立体栽培架内用于种植植物的栽培板并对所述栽培板上所种植的所述植物进行后续加工操作。所述控制单元被配置为至少能够基于所述植物的生长需求而分别通过所述光照供应单元和营养液单元向所述植物提供所述植物生长所需的光照和营养液，并能够通过所述加工单元对所述植物进行后续加工操作。

技术领域

本发明涉及植物工厂监控管理技术领域，尤其涉及一种植物工厂监控管理系统。

背景技术

现有的植物工厂/温室主要由栽培层架、LED灯、栽培床、种植板及相应的营养液循环管道等组成。LED灯和栽培床固定在层架结构上，种植板铺在栽培床上。在栽培过程中，种植板连同植物一起取出或放入，实现了植物的周期性种植。目前大部分植物工厂的种植都是以实现周年化连续生产为目标，每天有固定的蔬菜产出，工厂内部每天都需要进行播种、分栽、采收等操作，同一栽培区域内分布着不同品种及同一品种不同时期的植物，甚至有些床架式的植物工厂在同一栽培床上会有不同时期的植物，栽种和采收互相干扰，尤其采收后无法同步更换营养液及清洁栽培设施，导致营养液离子失衡、栽培床藻类和细菌滋生等问题。同时人工光源植物栽培最大的特点是在密闭厂房空间内采用多层立体栽培，大大的提高了土地利用率，实现高效地产出。层高越高厂房的利用率越大，有效的栽培面积越大。但是要实现高层立体栽培，随着层数的增加，厂房的设计难度也越大，包括栽培设备的荷载、上下架作业的难度和安全性、自动化程度、营养液及环控系统的精准调控等都存在较大的技术难题，目前的植物工厂大部分在6、7层以内，少有高层(20-30层或以上)的立体栽培系统。

例如，公开号为CN112840906A的中国专利文献公开了一种智能植物工厂。该智能植物工厂包括：仓库，包括杀菌室、种植室和化验室；货架、机械手，用于夹取种植板上种植的植物；机械臂，连接有行走机构，用于带动机械手移动且设置有第一杀菌装置；移动架，用于放置机械臂，供机械臂相对于货架沿水平方向移动；竖向驱动机构，设置于移动架上，用于驱动机械臂相对于移动架沿竖直方向移动；收料机构，收料机构的侧方设置有转运机构，转运机构包括多个置物单元，收料机构能够陈承接机械手夹取的植物并将植物转运至置物单元内，收料机构上设置有用于对置物单元进行杀菌的第二杀菌装置；转运机构，用于将置物单元内的植物转送至化验室内。该发明申请具有优化工作人员对植物进行化验监控过程的效果。但是，该发明仍存在以下技术不足：1)该发明的自动程度仍然不高，其植物工厂/温室生产过程中的诸多操作步骤仍需要较多的人力参与其中，进而提升了整个植物工厂/生产过程的运营成本，即缺乏包含从植物播种到植物收获、分级分拣、包装和发运这一植物生产全流程的无人化/自动化生产线；2)植物工厂/温室生产过程的空调系统采用的是对整个植物工厂/温室进行温度调控，从而电力能源消耗巨大，进而进一步地提高了植物工厂/温室的经营成本；3)植物工厂/温室所采用的生产流水线中不具备对植物品质分级检测的环节，或者即使设置有该植物品质分级检测的环节也仅能够作为植物产品的分级分类之用，而没有利用该检测步骤的各品质数据(例如，废品率、残次品率、优质品率等)进行植植物种植/生长培养方案的优化，进而减少残次品率或者进一步地提升植物产品的品质；4)在植物工厂实际生产过程中通过摄像头大面积地进行植物图像扫描/拍摄是成本高昂且非常繁琐和耗时，尤其是通过摄像头拍摄彩色或全彩的图片以进行识别，巡检装置中的移动平台需要在多个不同的位置之间不断地调整焦距，以拍摄到能够用于图像识别的彩色或全彩图片。由于彩色或全彩图片的分辨率较高，因而所占的内存空间较大，控制部进行后续图像识别上述彩色或全彩图片所处理的数据量也是巨大的，而处理过程中需要对不同时间段的不同位置的植物进行定期或不定期多次的识别与分析，因而导致通过彩色或全彩图片进行识别不仅图像处理识别需处理的数据量巨大，而且导致控制部对彩色或全彩图片的处理速度较慢，这一点也导致植物巡航监测装置的移动平台的最大行驶速度受到控制部处理图片速度的限制而不能过快，从而使得植物巡航监测装置单位时间内所能进行巡检的植物工厂/温室的面积受到显著地影响，即降低了植物巡航监测装置进行巡检的效率，或者需要更多的植物巡航监测装置同时投入使用中才能够满足植物工厂/温室日常巡检的需求。因此，针对现有技术的不足，有必要进行改进。