[发明专利]一种植物工厂集成控制系统及方法

权利要求书

1.一种植物工厂集成控制系统，其特征在于，包括：

生产经营数据库，包含植物工厂的资源数据、环境数据、生产数据、营销数据；

集成生产条件的作业计划模块，按照预设的生产周期根据生产经营数据库以经济效益最高为原则形成初始生产方案，并根据初始生产方案下植物的机理特性和植物工厂的实际能耗成本对初始生产方案进行修正得到的最佳生产方案；

所述作业计划模块输出的最佳生产方案包括相应生产周期内植物的生产作业计划方案和相应的生长环境控制给定值；

植物生产过程仿真器，根据实时生长环境仿真在初始生产方案下植物的机理特性，并反馈供作业计划模块以用于修正初始生产方案；

所述的植物生产过程仿真器利用预设的植物生长机理模型库及生长环境控制模型库仿真不同的生产方案下植物的机理特性；

所述的植物生长机理模型库包括至少一个植物生长机理模型；

所述的生长环境控制模型库包括至少一个生长环境控制模型；

能耗控制模块，利用多介质能耗模型计算初始生产方案下植物工厂的实际能耗成本，并反馈给作业计划模块以用于修正初始生产方案；

信息采集及环境控制模块，用于采集植物的实时生长环境，并根据集成生产条件的作业计划模块输出的最佳生产方案控制植物的生长环境。

2.如权利要求1所述的植物工厂集成控制系统，其特征在于，形成初始生产方案通过在原料市场供应约束、产品市场需求约束和苗床的种植量约束的约束条件下求解如下目标函数得到：

MaxPk=ΣiDik*sik-ΣnQnk*vnk-ΣuΣmRu,mk*W]]>

其中，P^k为第k个生产周期的全厂利润，

为第k个生产周期内第i种植物的需求量，

为第k个生产周期内第i种植物的销售价格，

为第k个生产周期内第n种原料的采购量，

为第k个生产周期内第n种原料的采购价格，

第k个生产周期内第u个苗床在第m种生产方案的苗床生产量；

W为苗床在每个生产周期内的平均能耗系数。

3.如权利要求2所述的植物工厂集成控制系统，其特征在于，所述的原料市场供应约束如下：

Qnlow≤Qnk≤Qnup∀k,n,]]>

其中，为第n种原料的采购量的下限，为第n种原料的采购量的上限。