货架式工厂化农业生产线制造技术

本发明专利技术的目的就是提供货架式工厂化农业生产线，可以规模化、立体化、智能化、模块化、新能源化、工厂化的实现农业生产的设施，将农业生产箱体放置在支架上，并在支架上设置或种植箱体周围设置温度控制、补光、营养物质提供、信息采集等装置实现生产过程的温度、湿度、二氧化碳浓度、营养液浓度等精确、动态、分区、智能、节能的控制，即实现了农业生产箱体的人工环境的控制，进而实现了工厂化、低成本农业生产，适合于育种、水产、畜产、菌类等的批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业设施，适用于工厂化、规模化、智能化的农业种植、养殖、林业育苗等设置，以及采用可再生能源实现能源供应的工厂化农业设施。
技术介绍
可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、 风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。世界断言，石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能)；穿透生物质能。一股地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。广义新能源将主要包涵了以下几个方面1、高效利用能源；2、资源综合利用；3、 可再生能源；4、代替能源；5、核能；以及6、节能。可再生能源、新能源、与传统能源已经在城镇广泛使用，其中太阳能分为低温、中温以及高温使用，低温的热水应用技术已经成熟，主要产品形式是太阳能的热水器，采用真空玻璃管技术进行吸热后加以利用，在此种应用中，有采用将热管插入到真空玻璃管内部将热量传递到外部获得太阳能的技术。太阳能低温的光伏发电发展迅猛，单晶硅、多晶硅、 薄膜电池都已经实现了规模化应用，以及聚焦光伏发电，采用跟踪系统实现光伏但是由于成本高，需要国家的补贴才能实现规模的应用。太阳能高温的应用主要是槽式、蝶式以及塔式的应用，可以实现高温的发电以及高温的其他应用。现有太阳能的中高温度的太阳灶应用，主要采用反射板对太阳进行反射，将太阳能直接聚焦到一个灶具上，实现对太阳能的利用，在此种技术没有办法对太阳能进行收集以便于夜间及阴雨天应用，更不可能对其进一步的其他方式的应用。除此之外，生物质以及沼气的应用也在不同的区域开展起来；利用浅层地表热能为主要的热泵技术将地热能进行了利用。现有的可再生能源、新能源的利用主要是单户的应用，或者是每个单元的小规模化的应用，不能成为规划化、工厂化的农业种植提供能源。所谓设施农业是指具有一定的设施，能在局部范围创造出适宜的气象环境因素， 为动植物生长发育提供良好的环境条件而进行的农业生产。设施农业作为现代农业的重要组成部分，在我国广大农村已推广应用多年，它的发展给我国传统农业注入了新鲜血液，解决了大部分人的温饱问题.发达国家的设施农业，已形成成套技术、完备的设施设备、生产规范，产量稳定。在这些国家，设施建设规模大，生产效率高，始终坚持高新技术的示范、推广与应用，获得了可观的效益。以荷兰为例，全国有玻璃温室13000h m2.且均为大型现代化连栋温室，自动化程度高、生产效率高，温室内温、光、水、气、肥等实现了智能化控制。从品种选择、栽培管理到采收包装形成了一整套完整规范的技术体系，番茄、黄瓜等实现了一年一大茬的无土长季节栽培，采收期长达9 10个月，黄瓜平均每株采收80条，番茄平均每株采收35穗果，平均产量60Kg/m2，创造了当今世界最高产量和效益水平。温室节能技术也是温室研究工作的重点，随着《京都协议书》的执行，荷兰作为议定书的协议国，规定所有行业的能源效率到2010年降至1980年的35%，相当于减少65%的化石燃料的使用，温室行业分担了全国20%左右的义务。目前，他们采取的主要措施包括提高覆盖材料透光率，增加温室太阳能入射量，在此方面他们主要开发了温室屋顶清洗机械和Zigzag板材的开发；热能多用途利用和余热回收；温室浅层地能节能技术的应用；保温隔热技术的研究， 主要体现在三个方面，一是内保温幕帘的广泛使用，二是天沟的保温，三是增加温室的气密性和外维护结构的保温；新型节能新技术的研究与开发，比如改造温室结构，充分利用太阳能，培养耐低温作物等等。在以色列现代化温室可根据作物对环境的不同要求，通过计算机对内部环境如光、温、水、气、肥等因子进行自动监测和调控，实现温室作物全天候、周年性的高效生产。该国的工厂化农业，黄瓜、西红柿的产量达50Kg/m2，玫瑰产量达32枝/m2，是露地栽培的10 20倍。美国、日本等国还推出了代表当今世界最先进水平的全封闭式生产体系，即人工补充光照、全部采用计算机控制、由机器人或机械手进行移栽作业的“植物工厂”全年收获产品20茬以上，蔬菜年产量是露地栽培的数十倍，这些国家的设施农业的共同特点是已实现了集约化、规模化、专业化生产，温室及配套设施的生产高度社会化。目前， 我国设施园艺面积已达250余万公顷，约占世界设施园艺总面积的85%。设施园艺年产值达到2000多亿元。在种植结构上，设施蔬菜面积占我国设施园艺总面积的95%以上。在区域分布上，70%以上分布在黄淮海及其以北地区。设施园艺的发展为解决长期困扰我国北方地区蔬菜冬淡季供应问题，改善城乡居民生活，促进社会稳定发挥了重要作用。有机农业是一种完全不用化学合成的肥料、农药、生长调节剂、畜禽饲料添加剂等物质，也不使用基因工程生物及其产物的生产体系，其核心是建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环，以维持农业的可持续发展。在有机农业生产体系中，作物秸杆、畜禽粪肥、豆科作物、绿肥和有机废弃物是土壤肥力的主要来源；作物轮作以及各种物理、生物和生态措施是控制杂草和病虫害的主要手段。有机农业生产体系的建立需要有一个有机转换过程。有机农业是一个促进生物多样性、生物圈循环和土壤生物活动的生态性生产管理体系。有机农业要求尽量采取恢复、维持、促进生态和谐的管理措施，完全不用或基本不用人工合成的化学肥料、化学农药、生长调节剂和畜禽饲料添加剂等，尽可能减少空气、土壤和水分的污染，遵循贴近自然的生态学原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续发展的农业技术，持续稳定、循环发展的农业生产体系。有机农业的生产过程生产出的产品，称为有机食品。与国内其他绿色食品的最显著差别是，前者在其生产和加工过程中绝对禁止使用农药、化肥、激素等人工合成物质，后者则允许有限制地使用这些物质。因此，有机食品的生产要比其他食品难得多，需要建立全新的生产体系，采用相应的替代技术。有机食品是一类真正源于自然、富营养、高品质的环保型安全食品。现有的设施农业发展中还存在的主要问题一是，现有的设施农业的整体科技发展水平不高，设施结构简易，环境控制能力、生产管理很大程度上还依靠经验，与标准化、精准化生产管理的要求还相差甚远。设施农业在环境控制、管理技术、生物技术、人工智能技术、网络信息技术等方面需要完善。二是，设施农业的经营效益较低。我国土地生产经营方式以户为单位家庭承包经营，发展起来的设施农业规模较小，产品的市场不稳定，全过程的产业链条尚未形成，社会化服务体系还未完全建立。三是，我国设施农业的机械化程度低。我国设施农业机械的配套水平不高，机械化作业水平低，目前生产仍以人力为主，劳动强度大。机械化水平低的问题已成为制约我国设施农业发展的瓶颈环节。四是，我国设施农业运行管理水平有待提高。从本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．货架式工厂化农业生产线，包括农业生产箱体、支架、补光的照明设备、营养物输送管道，其特征是：至少包括一个多层支架，在每层支架上设置有多个农业生产箱体，所述的农业生产箱体的内部设置有用于种植或者养殖或者培植的设施，需要进行生产的农业产品放置在农业生产箱体的内部，所述支架按照横向或者纵向或者横向与纵向混合排列或者构成闭环回路排列，在每层支架上设置有补光照明设备和液体输送管道，所述补光照明设备设置在农业生产箱体的上部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建民，
申请(专利权)人：北京智慧剑科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11