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现代农业
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植物工厂

植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,是一种高技术、精装备的高自动化生产体系。集生物技术、工程技术和系统管理于一体,使农业生产从自然生态的束缚中脱离出来,按计划、周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统,是农业产业化进程中吸收、应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一,代表着未来农业的发展方向。


植物工厂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,利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO?浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。是现代生物技术、建筑工程、环境控制、机械传动、材料科学、设施园艺和计算机科学等多学科集成创新、知识与技术高度密集的农业生产方式。


核心技术


营养液循环技术

营养液循环系统设有配液、检测、供液、加温降温,增氧、搅拌、液位控制,以满足植物全生育期对营养液的需求。结构以标准化??榻ú拇罱ǘ?,可根据需求改变布局,系统通过动力流与重力流相结合的方式,以泵送控制养分的量,用虹吸原理排出废液,让营养液像潮汐一样在系统中循环往复。这一方式不仅节约能源,还让植物的根系能够与空气接触,吸收氧气,促进植物生长。


微生物去除技术

营养液微生物去除技术是无土栽培系统的核心,臭氧-紫外线联合杀菌系统,以调整曝气时间和浓度,结合紫外线光照,破坏细菌的DNA结构,使其死亡或者丧失繁殖能力,通过测控系统的测量和调控,以低能耗,短时间完成精准的消毒工序。避免了臭氧杀菌速度慢、不稳定和紫外线杀菌不彻底。


自毒物质去除技术

对于营养液长期循环使用所带来的自毒物累积问题,我们采用了二氧化钛光催化法,利用二氧化钛在特定光照下发生的氧化还原反应,将植物毒性物质氧化分解,在分解的同时,照射需要的紫外光还兼具杀菌消毒的功效,节省消毒成本。高效、无毒、无污染,可长期重复使用,且不会影响植物的产量和品质。解决了传统营养液需要频繁更换所造成的高成本和污染环境的问题。


光照-CO?耦合控制技术

植物补光采用LED新型固态半导体光源可按植物生长发育需求调制光谱,按需用光,生物光效高;作为冷光源,可贴近植物照射,提高空间利用率;可控性好,可精准调控光强、光质和光周期等,适宜工厂化生产;节能、环保、长寿命、体积小、质量轻。二氧化碳由特制输送系统,输送至新风机组,由远端的检测和调配设施,将二氧化碳按需求送入混风箱,来控制二氧化碳浓度和一定的光照强度范围,通过二氧化碳与光照双控制的方式来控制光饱和点,促进植物生长。


温度-湿度耦合控制系统

温湿度调节系统采用温湿度独立控制的方式,机组效率大大增加,夏季利用组合式新风机组,COP在很高,冷源为地源热泵;内设消毒段,可有效去除空气中的细菌,保证温室内的无菌环境;组合式新风机组与地源热泵均可冬夏使用,系统中设有热回收装置,实现了能量的梯级利用,减少能耗。


全程智能化调节与控制技术

采用计算机系统对植物工厂的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境因子,以及营养液的温度、溶氧量、PH值和EC值等进行自动检测。同时利用作物发育模型,对各类蔬菜不同生长发育阶段的环境因子和营养需求,对系统进行智能化调节和控制,使作物保持最佳生长状态。


物联网技术

主要技术:通过射频是被(RFID)、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术实现对植物工厂系统进行实时信息收集和获取。将获取的信息接入网络系统,将信息实时通信和共享;最后对获取的数据信息进行分析和处理,实现对植物工厂的智能化决策和远程监控??梢岳檬只?,平板电脑、笔记本电脑、PAD等终端,实现在任何地点了解蔬菜的相关信息。

项目案例

鸡西碳中和循环经济产业园

鸡西碳中和循环经济产业园

运用新一代数字技术,传统工业数字建设,数字运维,以实现数字化转型。依托5G物联网,建设集成智慧能源、智慧农业、智慧生产、智慧物流、智慧旅游、智慧康养、楼宇智控的碳中和管理平台,推动智能制造、信息化产业发展。培养一批高水准、职业化的全能农民,带动城乡经济一体化发展。

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