本发明涉及农业生产技术领域，具体为一种箱式可移动植物工厂。
背景技术：
根据植物工厂特殊的优势条件，提供无污染高品质的农作物，在与外界隔离的条件下，根据农作物的生长特点的要素，智能提供最优的植物生长环境，按照不同的需求进行管理的现代化农业生产模式，按照工厂化流程作业，保证全年提供优质、安全稳定的蔬菜等植物。根据当前互联网的优势实现远程监控、诊断及操作。集成光伏发电节约用电成本。集成可移动电源保证在箱体运输过程中植物生长不停止，真正实现全年无休的生产模式，大大提高产量。但现有的植物栽培系统自动化程度低，且缺少远程监控、诊断及操作控制，因此不能满足当代高端种植用户的需求。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种箱式可移动植物工厂，解决了目前的植物栽培系统自动化程度低，且缺少远程监控、诊断及操作控制的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种箱式可移动植物工厂，包括有箱体，所述的箱体的内部设有净化室、栽培室和风淋室，所述的风淋室位于净化室和栽培室之间，净化室与栽培室之间通过风淋室和钢化玻璃隔断，风淋室的两侧设有分别进入净化室和栽培室的门，在净化室和栽培室内均安装有空调，在净化室内设有洗手池和控制柜，在栽培室的两侧分别设有多层栽培架，在除顶层栽培架以外的每层栽培架上部均设有水耕床，在除最底层以外的栽培架的下部均设有人工光照系统，在栽培室设有营养液槽、循环泵、紫外线杀菌系统，在水耕床的末端设有液封，营养液槽内的营养液由循环泵送到紫外线杀菌系统，再送到各层水耕床的前端，再由水耕床末端的液封回流到营养液槽内，在箱体外侧还设有供电系统，供电系统连接控制柜，由控制柜分配到用电设备。
优选的，在箱体的外侧还安装有co2控制系统，所述的co2控制系统包括有中控系统、co2发生装置、换气扇和报警装置，所述的中控系统分别控制co2发生装置、换气扇和报警装置的工作。
优选的，在箱体的顶部安装有太阳能光电板，太阳能光电板与控制柜连接。
优选的，在所述的栽培室上面安装有监控摄像头，所述的监控摄像头连接有远程计算机终端。
优选的，在箱体外侧还安装有临时可移动供电系统。
优选的，在两侧栽培架的底部设有自动施肥系统，在两侧营养液槽内设有ec检测探头和ph检测探头，所述的ec检测探头和ph检测探头均与自动施肥系统连接。
优选的，所述的每排栽培架设4-5层、单排宽度为0.6米-1.0米。
优选的，箱体为密闭结构、具有保温(冷)功能，而且可移动。
优选的，所述的控制柜还连接有远程计算机终端和无线连接终端。
其中，进水系统要先经过精密过滤器、过滤掉水中的氯离子和一些重金属等杂质、防止破坏水肥系统中的营养结构。外部输入的纯净水进入栽培架底部的营养液槽后，按要求混合一定比例的肥料用泵抽出后、经过紫外线杀菌系统去除营养液系统中的细菌再送入各层水耕床最前端、由最末端再返回营养液槽内。循环利用。
每组栽培架独立设一套营养液供给系统、也可两组栽培架共用一套营养液供给系统。采摘结束以后、营养液槽内的液体、补给管道内的液体和清洗水耕床的液体经过排水管道排至集装箱外部，箱内水系统和营养供给系统均由管道、管件、阀门连接。栽培室内co2浓度低于设定值时、由中控系统自动开启co2补充系统的电磁阀进行补充，达到要求数值后停止补充。当栽培室内co2浓度高于报警值时，启动报警功能，由操作员手动打开换气功能；当栽培室内co2浓度高于联锁值时，自动打开换气功能。栽培室内设置监控探头，实现远程视频监控栽培室内植物生长情况和设备运行情况。在箱体顶部安装太阳能光电板，用于给箱内用电设备提供电源，并能与外部供电实现切换功能。在箱体外部设置临时可移动供电系统，以保证箱体在运输过程中植物的最低的生长要求条件，并能与太阳能供电及外部供电实现切换功能。净化室与栽培室之间设置风淋系统，再次清洁进入栽培室的相关人员。控制系统与互联网连接，远程监控视频设备和系统运行参数。
箱体内设备、管道等均要求固定，箱内包括(栽培室和净化室)用电及控制设备均与集成控制柜连接，均能实现手动控制和自动控制功能。
新鲜水经过带反冲洗的精密过滤器进入营养液槽内。注入适量的肥料混合后由循环泵送到紫外线杀菌系统(根据水质情况间断开启)，在送到各层水耕床的前端。保证水耕床内有7-9cm的液位后，由水耕床末端的液位控制设备回流到营养液槽内，循环使用。水箱内的液位用浮球阀控制。系统内各低点设排淋支管，汇总后排至箱外。
自动施肥机实时检测营养液槽内ec值和ph值，当检测到营养液槽内ec值和ph低于设定值时开启补液泵、进行补肥，当检测到略高于正常要求值时停止补肥，此动作间隔约10分钟左右重新检测并补肥。
洗手池和清洗池的水都由新鲜水系统供给。
两台空调分别设定好温度，保持净化室和栽培室的恒温状态。
栽培架、控制柜等设备与集装箱之间设置固定措施，保证运输过程中集装箱内设备不会移动。
温度控制系统主要由空调控制，当系统检测到栽培室内温度超高时(高于25℃)，自动判定空调作用不明显，则系统自动关闭发热设备(部分植物灯)并报警。由人工去检查空调故障，确认无误后系统复位。
co2控制系统由换气扇和co2发生器实现，当系统检测到栽培室内co2浓度低于设定值(白天1000ppm、夜间400ppm),自动打开供气系统补充co2。当浓度高于3000ppm时关闭co2进气，打开换气扇，并人工去确认co2是否正常关闭。此时严禁操作员进入栽培室。待恢复到正常设定值。
人工光源主要是植物生长所需的红光和蓝光组成(合理的红蓝光配比3：1、4：1、5：1等，根据不同的作物及作物生长的不同时期提供不同红蓝配比的人工光源或全光谱光源，消耗能量较同光效的白炽灯减少80％，光源稳定性强，对环境无污染)，植物生长达到最优状态。
供电系统主要是由外部供电接入到控制柜、由控制柜分配到各用电设备。在集装箱顶部设置太阳能光电板，转换后的电源同外部电源一起接入控制柜可减少外部供电量。
可移动供电系统主要是由外挂柴油发电机或蓄电池等设备，保证设备在运输过程中没有外部电源接入的情况下给栽培室的植物提供最低的能量要求：主要是保证空调系统和水肥循环系统运输途中(8到12小时内)能正常运行。
栽培室末端安装摄像头可以在计算机终端监测植物生长、水肥系统运行情、植物灯运行、空调运行等是否正常。减少操作人员进入频率。更加有效控制栽培室的洁净度。
通过互联网通信系统可以远程监控到控制柜中各项数据以及能实时监测到栽培室视频情况，系统出现问题时可以远程监测，实现实时诊断功能，减少检修周期。
(三)有益效果
本发明提供了一种箱式可移动植物工厂，具备以下有益效果：
1、本发明采用密闭结构，植物所需的一切营养元素都有人工提供，不受环境和地域条件的影响、为植物提供最佳的营养条件(光源、水肥、氧气、co2、温度)，能缩短植物生长周期，提高产量。
2、在太阳光照射强的地区、箱体顶部增加太阳能电板，可大大降低使用成本；同时可移动供电系统可以保证在箱体运输过程中植物工厂内最低的环境要求。
3、互联网在线监测及远程诊断可让用户随时观测植物生长情况，技术出让方可实时检测到植物工厂内的相关参数，第一时间内提供技术服务。
4、本发明适用于任何地区和环境，即便在炎热的沙漠地带、寒冷的南北极地区以及远洋轮船上等都能食用到安全放心的绿色植物。
附图说明
图1为本发明的立面图；
图2为风淋室的立面图。
图中：箱体1、净化室2、栽培室3、风淋室4、钢化玻璃5、门6、空调7、洗手池8控制柜9、栽培架10、营养液槽11、循环泵12、紫外线杀菌系统13、供电系统14、co2发生装置15、换气扇16、太阳能光电板17、自动施肥系统18。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种箱式可移动植物工厂，包括有箱体1，所述的箱体1的内部设有净化室2、栽培室3和风淋室4，所述的风淋室4位于净化室2和栽培室3之间，净化室2与栽培室3之间通过风淋室4和钢化玻璃5隔断，风淋室4的两侧设有分别进入净化室2和栽培室3的门6，在净化室2和栽培室3内均安装有空调7，在净化室2内设有洗手池8和控制柜9，在栽培室3的两侧分别设有多层栽培架10，在除顶层栽培架以外的每层栽培架10上部均设有水耕床，在除最底层以外的栽培架10的下部均设有人工光照系统，在栽培室3的两侧均设有营养液槽11、循环泵12、紫外线杀菌系统13，在水耕床的末端设有液封，营养液槽11内的营养液由循环泵12送到紫外线杀菌系统13，再送到各层水耕床的前端，再由水耕床末端的液封回流到营养液槽11内，在箱体1外侧还设有供电系统14，供电系统14连接控制柜9，由控制柜9分配到用电设备。
在箱体1的外侧还安装有co2控制系统，所述的co2控制系统包括有中控系统、co2发生装置15、换气扇16和报警装置，所述的中控系统分别控制co2发生装置15、换气扇16和报警装置的工作。
在箱体1的顶部安装有太阳能光电板17，太阳能光电板17与控制柜9连接。
在所述的栽培室3上面安装有监控摄像头，所述的监控摄像头连接有远程计算机终端。
在箱体1外侧还安装有临时可移动供电系统。
在两侧栽培架10的底部均设有自动施肥系统18，在两侧营养液槽6内设有ec检测探头和ph检测探头，所述的ec检测探头和ph检测探头均与自动施肥系统18连接。
所述的每排栽培架10设4-5层、单排宽度为0.6米-1.0米。
进水的过滤系统、供电控制柜、洗手池布置在净化室，净化室也作为更衣区和观察区，并在净化区设置一台空调用于给控制柜降温，净化室与室外设置一扇大门。
操作人员洗手、更衣后再经过风淋系统后进入栽培室。栽培室内设有栽培架、植物灯系统、栽培系统、温控和换气系统、co2浓度控制系统、湿度监测系统、营养液循环系统、自动施肥系统，并设置一个冲洗池和货架。
栽培室3与外界通过换气扇16连接，换气扇16的控制系统设置在控制柜中，可自动控制也可手动控制换气扇的开停。
植物灯控制功能在控制柜中实现，每层植物灯都可独立控制。植物灯安装在每层栽培架的顶部，最底层栽培架不用安装。
栽培架10根据箱体高度不同分为若干层，每层高度35cm-45cm，栽培槽放置在栽培架顶部，定植板放置在栽培槽内铺满。栽培槽深约10cm、定植板厚度约1cm、栽培槽内营养液深度7cm-8cm。营养液由营养液循环系统提供。
温度控制系统主要由空调实现，温度过高时信号传到控制柜、由控制柜关闭部分植物灯，湿度监测系统主要是采集数据用，co2浓度控制系统当检测到co2浓度高于设定值(3000ppm)换气系统自动开启来降低栽培室内co2浓度、同时co2补充系统处于关闭状态、当检测到co2浓度低于设定值(约白天1000ppm、夜间400ppm)时自动开启co2补充系统，浓度达到设定值后系统会自动关闭换气扇或co2补充系统。用来保证植物的最佳生长条件。
营养液循环系统一直处于运行状态，系统内的紫外线杀菌系统为间断开启(每四小时开启10分钟)也可根据营养液的状况自行设定时间间隔、由控制柜内控制系统实现，更换营养液时由系统内排淋系统排出，并由进水系统补充新鲜水在营养液槽内重新配比营养液。
自动施肥系统18设有自动/循环/手动三种模式，将几种植物生长需要的肥料按一定比例混合后测定ec值和ph值，当ec值下降5％时开启施肥泵进行施肥、当高于设定值5％时关闭施肥系统。当ph值高于设置值0.5时、自动加碱液，当ph值低于设定值0.5时、自动加酸液。施肥和加酸(碱)不能同时动作。间隔一段时间后自动重复以上动作，设定值均可手动调整。以上逻辑系统由自动施肥机本体实现，不进入控制柜系统。
箱体1顶端设置太阳能光电板17产生的电源作为系统的补充电源。进净化室的一侧安装净化室空调外机和一台移动电源，此移动电源作为箱体运输时提供低负荷电量。箱体另外一段安装栽培室空调外机和co2发生装置。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。