[发明专利]一种模块化垂直农场及其使用方法

说明书

本发明公开了一种模块化垂直农场及其使用方法。本模块化垂直农场包括运营服务模块、多个标准箱体模块；运营服务模块包括运营通信子模块、箱体运营上位机；标准箱体模块包括箱体、箱体通信子模块、箱体间接口、栽培子模块、环境监测控制下位机；箱体通信子模块、所述箱体间接口、所述栽培子模块、所述环境监测控制下位机均设于箱体内；箱体运营上位机与所述运营通信子模块电性连接；运营通信子模块与箱体通信子模块进行有线通信和/或无线通信；箱体通信子模块与环境监测控制下位机电性连接；环境监测控制下位机分别与栽培子模块、箱体间接口连接。本发明相比现有技术，能灵活配合运营需求变动，快速更换标准箱体模块种植多类型的目标作物。

技术领域

本发明属于农业生产装置的技术领域，具体涉及一种模块化垂直农场及其使用方法。

背景技术

垂直农场是受控环境中的一种新型农业，用人工照明替代太阳辐射，为植物的生长和发育提供必要的光谱。

在现有的室内农场，是通过直接在一个建筑物内搭建各类子系统实现的。室内农场的植物在无土栽培系统中生长，例如水培(根部浸泡在多种基质中，即珍珠岩、富含营养液的岩棉水)系统，从而实现水平或垂直堆叠多层或多列植物，现有的室内农场需要在建筑物内设置隔热装置(尤其是在建筑物的顶层)和气密结构，进而控制温度、湿度和二氧化碳(CO2)。

但是，这类直接在建筑物内搭建室内农场的方式，在搭建初期就需要设定相应的子系统，当运营中出现需求变动时，就需要更改设计对各类子系统重新建设一遍，存在灵活度低、运营成本高的弊端。此外，现有的室内农场至实现了对各类子系统的控制功能，没有利用市场行情、农作物专家意见指导运营的功能，导致现有的室内农场只能在固定周期内按照固定计划进行生产，无法灵活调节运营过程。

发明内容

为了克服现有技术存在的一个或者多个缺陷与不足，本发明的第一目的在于提供一种模块化垂直农场，第二目的在于提供一种模块化垂直农场的使用方法，通过模块化的思路满足多样化的垂直农场建设和运营需求。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案。

一种模块化垂直农场，包括运营服务模块、多个标准箱体模块；

运营服务模块包括运营通信子模块、箱体运营上位机；

标准箱体模块包括箱体、箱体通信子模块、箱体间接口、栽培子模块、环境监测控制下位机；

箱体通信子模块、箱体间接口、栽培子模块、环境监测控制下位机均设于箱体内；

箱体运营上位机与运营通信子模块电性连接；运营通信子模块与箱体通信子模块进行有线通信和/或无线通信；箱体通信子模块与环境监测控制下位机电性连接；环境监测控制下位机分别与栽培子模块、箱体间接口连接；

栽培子模块用于种植目标作物、并调节目标作物的环境条件；

环境监测控制下位机用于监测箱体内栽培子模块的环境条件，并在监测到栽培子模块的环境条件超出预设区间时，控制栽培子模块将环境条件调节到预设区间内；

箱体间接口用于多个标准箱体模块之间的机械连接和/或通信连接；

箱体通信子模块用于接收运营服务模块发来的运营数据，并发送给环境监测控制下位机；

运营通信子模块用于接收箱体运营上位机的运营数据，并发送给箱体通信子模块；

箱体运营上位机用于生成对应环境监测控制下位机中环境条件的预设区间的运营数据。

优选地，环境条件包括栽培子模块中目标作物所处于的温度和/或湿度和/或光照强度和/或二氧化碳浓度和/或酸碱度和/或可溶性离子浓度和/或病菌虫害数量和/或种植密度；