基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统及方法技术方案

本申请公开了一种基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统及方法。该系统包括展示模块、业务模块、生产链信息模块、生产信息采集模块、水肥模块、温控模块、自动化物流模块、病虫害模块、物联网协议模块。该方法包括播种点信息处理步骤、催芽点信息处理步骤、最远列信息处理步骤、采收点信息处理步骤。本申请建立一套基于穴盘苗床自动化产线无人化生产管理系统，实现产线装备自动化调度，生产链从播种到采收信息自动化采集分析，完成订单自动排产，物流苗床路径规划，库位指派，环境、水肥、病虫害动态管理自主控制，并实时反馈产线产能，作物库存、库位情况，实现生产环节无人化管理。实现生产环节无人化管理。实现生产环节无人化管理。

【技术实现步骤摘要】
基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统及方法


[0001]本申请涉及穴盘苗床种植
，具体涉及一种基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统及方法。

技术介绍

[0002]穴盘苗床种植是目前国内外专业种植公司采用的最重要的栽培手段，也是蔬菜、花卉生产中的现代产业化技术。从种子的处理，基质的处理，播种，催芽，温室内种植，病虫害管理，水肥的精细管理，到采收包装销售依托各环节机械装备形成了高度自动化的生产线种植工厂化模式。通过自动化信息化的管理可以按照订单进行批次化生产，批次化产出。通过自动化设备，完成生产线调度。比如，同类品种的不同生产订单，可以集中安排在一个播种线生产，生产后可以通过自动化物流系统调度苗床进入适合该品种生长环境的温室中，通过温室控制系统，自动调节温室内的温度、光照、通风等，满足作物不同生长时期的环境需求，通过机器视觉监测病虫害，提前预警管理人员，和进行防护措施。通过传感进行水肥监测，控制首部施肥机灌溉系统自动补水补肥，达到作物生长的水肥均衡。作物生长成熟后，通过自动化物流系统调度苗床到采收包装区域，进行采收和包装。
[0003]播种管收各环节装备、自动化系统，温室控制系统，水肥系统之间信息孤立，无法作为一个整体对作物生产批次信息做到全链条管理；生产可以靠自动化设备完成，但生产数据只能靠人工记录，不同生产批次靠现场贴标信息记录，工作量大，无法实现自动存储分析和经验积累。各部门之间无法实现数据共享，如：销售员接单时无法直观了解到种植工厂的产能，现货，生产批次，库存，库位情况；从而无法精准做到订单的管理。
[0004]工业生产管理发展较早模式相对成熟，流程相对规范，但针对农业生产相关的信息化系统较少；即使有，也是大部分工作需要人工录入的，无形中增加了工作量；且不适用于成规模化种植、自动生产产线运作的工厂模式。而相对工业标准品生产的工艺而言，植物更具“生命”，生产周期更长，生产管理就更加复杂；对于人、机、物的协同调度要求就更高。
[0005]因此亟需提供一种基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统及方法，来实现自动化、无人化生产。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统及方法，用以实现生产环节无人化管理。
[0007]本申请实施例提供一种基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，包括展示模块、业务模块、生产链信息模块、生产信息采集模块、水肥模块、温控模块、自动化物流模块、病虫害模块、物联网协议模块；自动化物流模块包括物流苗床管理单元、设备配置单元、历史运行数据单元；所述设备配置单元包括生产区域、单体苗床、苗床导轨、苗床纵向转移滑道；所述生产区域设有多排子生产区域，每一子生产区域设有多个生产区库位，所述生产区库位上对应设置一个
单体苗床；所述苗床导轨沿所述子生产区域设置，所述苗床纵向转移滑道设置在多排子生产区域的两端，所述单体苗床上播种后通过所述苗床纵向转移滑道转移至所述苗床导轨上，且所述单体苗床从所述子生产区域的一端进入完成作物生长后从另一端转移至所述苗床纵向转移滑道上；所述生产信息采集模块包括RFID模块、二维码管理模块或机器视觉模块中的至少一种；所述生产信息采集模块对应每一所述生产区库位设置，用于获取所述生产区库位上的所述单体苗床的编号；所述水肥模块、所述温控模块、所述病虫害模块均与所述生产区库位对应设置，用于获取每一所述生产区库位上的所述单体苗床的实时信息；所述生产链信息模块通过所述物联网协议模块连接至所述生产信息采集模块、所述水肥模块、所述温控模块、所述病虫害模块，用于记录每一单体苗床的实时信息并实现库存库位动态更新；所述业务模块连接至所述生产链信息模块和所述物联网协议模块，用于将所述单体苗床的实时信息、所述生产区库位的实时信息与业务信息关联；所述展示模块连接至所述业务模块和所述物联网协议模块；所述展示模块包括产能情况展示单元、库存库位分布情况展示单元、生产数据查询单元，用于展示和查询产能及库存数据。
[0008]进一步的，所述业务模块包括订单管理单元、生产计划单元、生产任务分配单元、工艺流程管理单元、工位指派单元、路径规划单元、库存管理单元、装备管理单元、人员管理单元、成本管理单元、调度管理单元；所述业务模块通过对订单、生产计划、生产任务分配、工艺流程、库存、装备、人员、成本、装备调度进行综合管理，实现根据产能、产线、库位、库存情况完成订单分配和接单管理，并制定生产计划，分配产线排产，协调调度人员、库存、产线装备运转；所述业务模块通过工艺流程管理单元结合物联网协议模块，下发控制指令到水肥模块、温控模块、自动化物流模块、病虫害模块。
[0009]进一步的，所述生产链信息模块包括种植记录单元、施肥记录单元、用药记录单元、农事记录单元、采收记录单元、包装记录单元；所述生产链信息模块用以收集存储所述生产信息采集模块上传的数据，形成按照生产批次关联的生产数据。
[0010]进一步的，所述生产信息采集模块通过RFID模块或二维码模块、机器视觉模块实现对每一单体苗床的动态监测，在单体苗床上装载RFID模块或者二维码模块，以实现单体苗床的身份鉴别；所述机器视觉模块用以检测单体苗床的生产状态。
[0011]进一步的，所述RFID模块包括RFID固定读取器和RFID卡片；RFID卡片中存储单体苗床的编号，安装在每个单体苗床的底部；所述RFID固定读写器安装于所述单体苗床的流转路径上。
[0012]进一步的，所述水肥模块包括灌区管理单元，灌溉任务管理单元，历史运行数据单元，EC、pH、流量传感监测单元。
[0013]进一步的，所述温控模块包括温控设备管理单元，自动化管理单元，监控管理单元，温湿度、光照、二氧化碳传感器单元。
[0014]进一步的，所述病虫害模块包括病虫害识别机器视觉单元、病虫害数据库单元、病虫害监测单元。
[0015]进一步的，所述物联网协议模块包括设备管理单元、连接协议单元、控制指令单元；所述物联网协议模块通过建立标准协议，连通展示模块、业务模块、生产链信息模块、生产信息采集模块、水肥模块、温控模块、自动化物流模块、病虫害模块及播种管收各环节设备，实现业务模块和播种管收各环节设备之间的远程控制。
[0016]进一步的，所述生产区域还包括播种区、催芽区、生产区进口、生产区出口、采收包装区；每一单体苗床依次循环经过播种区、催芽区、生产区进口、子生产区域、生产区出口、采收包装区。
[0017]本申请还提供一种基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理方法，包括步骤：播种点信息处理步骤，在播种点处分为定时任务和苗床信息扫描两种起点；判断是否有定时任务，若是则清空定时任务，如果当前种值编码的状态为预设，则改为无效，如果为有效，则不做修改；而后执行判断播种机是否开启；若无定时任务时，则判断该苗床是否有关联种植记录，若无关联种植记录则执行判断播种机是否开启；若有关联种植记录，或者当苗床信息被在播种点扫描到时，执行判断当前种植编码当天是否有采收记录，采收记录是否为预设值；若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，包括展示模块、业务模块、生产链信息模块、生产信息采集模块、水肥模块、温控模块、自动化物流模块、病虫害模块、物联网协议模块；自动化物流模块包括物流苗床管理单元、设备配置单元、历史运行数据单元；所述设备配置单元包括生产区域、单体苗床、苗床导轨、苗床纵向转移滑道；所述生产区域设有多排子生产区域，每一子生产区域设有多个生产区库位，所述生产区库位上对应设置一个单体苗床；所述苗床导轨沿所述子生产区域设置，所述苗床纵向转移滑道设置在多排子生产区域的两端，所述单体苗床上播种后通过所述苗床纵向转移滑道转移至所述苗床导轨上，且所述单体苗床从所述子生产区域的一端进入完成作物生长后从另一端转移至所述苗床纵向转移滑道上；所述生产信息采集模块包括RFID模块、二维码管理模块或机器视觉模块中的至少一种；所述生产信息采集模块对应每一所述生产区库位设置，用于获取所述生产区库位上的所述单体苗床的编号；所述水肥模块、所述温控模块、所述病虫害模块均与所述生产区库位对应设置，用于获取每一所述生产区库位上的所述单体苗床的实时信息；所述生产链信息模块通过所述物联网协议模块连接至所述生产信息采集模块、所述水肥模块、所述温控模块、所述病虫害模块，用于记录每一单体苗床的实时信息并实现库存库位动态更新；所述业务模块连接至所述生产链信息模块和所述物联网协议模块，用于将所述单体苗床的实时信息、所述生产区库位的实时信息与业务信息关联；所述展示模块连接至所述业务模块和所述物联网协议模块；所述展示模块包括产能情况展示单元、库存库位分布情况展示单元、生产数据查询单元，用于展示和查询产能及库存数据。2.如权利要求1所述的基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，所述业务模块包括订单管理单元、生产计划单元、生产任务分配单元、工艺流程管理单元、工位指派单元、路径规划单元、库存管理单元、装备管理单元、人员管理单元、成本管理单元、调度管理单元；所述业务模块通过对订单、生产计划、生产任务分配、工艺流程、库存、装备、人员、成本、装备调度进行综合管理，实现根据产能、产线、库位、库存情况完成订单分配和接单管理，并制定生产计划，分配产线排产，协调调度人员、库存、产线装备运转；所述业务模块通过工艺流程管理单元结合物联网协议模块，下发控制指令到水肥模块、温控模块、自动化物流模块、病虫害模块。3.如权利要求1所述的基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，所述生产链信息模块包括种植记录单元、施肥记录单元、用药记录单元、农事记录单元、采收记录单元、包装记录单元；所述生产链信息模块用以收集存储所述生产信息采集模块上传的数据，形成按照生产批次关联的生产数据。4.如权利要求1所述的基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，所述生产信息采集模块通过RFID模块或二维码模块、机器视觉模块实现对每一单体苗
床的动态监测，在单体苗床上装载RFID模块或者二维码模块，以实现单体苗床的身份鉴别；所述机器视觉模块用以检测单体苗床的生产状态；其中，所述RFID模块包括RFID固定读取器和RFID卡片；RFID卡片中存储单体苗床的编号，安装在每个单体苗床的底部；所述RFID固定读写器安装于所述单体苗床的流转路径上。5.如权利要求1所述的基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，所述水肥模块包括灌区管理单元，灌溉任务管理单元，历史运行数据单元，EC、pH、流量传感监测单元。6.如权利要求1所述的基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，所述温控模块包括温控设备管理单元，自动化管理单元，监控管理单元，温湿度、光照、二氧化碳传感器单元。7.如权利要求1所述的基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，所述病虫害模块包括病虫害识别机器视觉单元、病虫害数据库单元、病虫害监测单元。8.如权利要求1所述的基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，所述物联网协议模块包括设备管理单元、连接协议单元、控制指令单元；所述物联网协议模块通过建立标准协议，连通展示模块、业务模块、生产链信息模块、生产信息采集模块、水肥模块、温控模块、自动化物流模块、病虫害模块及播种管收各环节设备，实现业务模块和播种管收各环节设备之间的远程控制。9.如权利要求1所述的基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理系统，其特征在于，所述生产区域还包括播种区、催芽区、生产区进口、生产区出口、采收包装区；每一单体苗床依次循环经过播种区、催芽区、生产区进口、子生产区域、生产区出口、采收包装区。10.一种基于穴盘苗床的种植工厂无人化生产管理方法，其特征在于，包括步骤：播种点信息处理步骤，在播种点处分为定时任务和苗床信息扫描两种起点；判断是否有定时任务，若是则清空定时任务，如果当前种值编码的状态为预设，则改为无效，如果为有效，则不做修改；而后执行判断播种机是否开启；若无定时任...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭之兵，李顺洋，辛霜，陈新星，
申请(专利权)人：上海国兴农现代农业发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：