一种植物工厂及植物培养方法与流程

技术特征：
1.一种植物工厂，其特征在于，至少包括：被配置为用于承载植物以进行植物培育的培育装置(1)，其包括同轴配置的至少一个第一轨道(102)和若干第二轨道(103)，其中，至少一个所述第一轨道(102)被构造为沿所述培育装置(1)的轴体(101)环绕成形，且所述第一轨道(102)在沿轴体(101)的远地端(101b)向近地端(101a)延伸方向上的曲线围绕半径或其与所述轴体(101)之间的距离是不断变化的；若干所述第二轨道(103)被配置为基于第一方向和/或第二方向上的设置间隙错位分布于轴体(101)的径向外侧面，并且沿第二方向观察，沿轴体(101)径向排布的若干第二轨道(103)的长度是彼此不同的；其中，第一轨道(102)和第二轨道(103)彼此相交以构造出若干错位相邻的用于植物培育的种植区(p)。2.根据前述权利要求之一所述的植物工厂，其特征在于，沿轴体(101)轴向延伸且环绕成形的多个所述第一轨道(102)彼此间能够基于第一方向和/或第二方向上的相同和/或不相同的间隙配置在所述轴体(101)的周向外侧，以使得多个所述第一轨道(102)能够基于该间隙而构造出若干彼此层间距不完全相同的栽培层。3.根据前述权利要求之一所述的植物工厂，其特征在于，若干所述第二轨道(103)与地面形成一夹角，以使得用于植物培育的营养液能够基于重力作用下落以对所述种植区(p)内的植物进行浇灌，且所述第二轨道(103)上任一一点的曲率是鉴于其与所述轴体(101)之间的距离的增加而不断变化的，其中，所述营养液沿第二轨道(103)延伸方向流动的速率是鉴于第二轨道(103)逐渐减小的曲率而逐渐增大的。4.根据前述权利要求之一所述的植物工厂，其特征在于，所述轴体(101)的远地端(101b)和其径向外侧配置有用于对所述培育装置(1)的种植区(p)内的植物进行生长照射的第一照明组件(21a)和第二照明组件(21b)，并且所述第一照明组件(21a)被配置为沿轴体(101)径向延伸的可折叠式线形光源，和所述第二照明组件(21b)被配置为环形光源，其中，所述第一照明组件(21a)和第二照明组件(21b)包括若干个可独立驱动的发光模块(210)，所述发光模块(210)被配置为由若干个可独立驱动且具有不同发射波长和/或发光颜色的发光单元组合形成。5.根据权利要求4所述的植物工厂，其特征在于，所述第一照明组件(21a)和/或第二照明组件(21b)各自相邻的若干发光模块(210)内的各发光单元的安装间隙是彼此不同的，其中，所述第一照明组件(21a)的任一发光模块(210)内的各发光单元彼此间的安装间隙是基于该发光模块(210)与所述轴体(101)之间的距离的增加而逐渐减小的，以及所述第二照明组件(21b)的任一发光模块(210)内的各发光单元彼此间的安装间隙是基于该发光模块(210)与所述轴体(101)远地端(101b)之间的距离的增加而逐渐减小的。6.根据权利要求5所述的植物工厂，其特征在于，所述第一照明组件(21a)至少能够基于外部驱动来调节其在对培育装置(1)上的植物进行照射时的照射姿态和/或相应的光源
光质，并且所述外部驱动是按照基于外部检测设备对植物生长状态和/或植物生长环境的监测数据并将其与预设阈值相关联的方式来完成的，其中，所述第一照明组件至少能够基于外部驱动而完成以轴体(101)为中心的摆动和围绕轴体(101)的旋转，和/或基于外部驱动调节各发光单元的光源配比。7.根据权利要求之一所述的植物工厂，其特征在于，所述轴体(101)内部被构造为沿其轴向延伸的中空通道(1010)，所述中空通道(1010)内部设置有用于营养液输送的管道(1011)，其中，所述管道(1011)的周向外侧面开设有若干导出孔(1012)，且所述管道(1011)的两端分别连接于所述第一轨道(102)延伸至轴体(101)内的两端，每个导出孔(1012)对应连接于第二轨道(103)延伸至轴体(101)内的一端。8.根据权利要求之一所述的植物工厂，其特征在于，至少还包括能够对植物工厂的培育环境进行实时调节的管理系统(2)，其至少包括：管理装置(201)，其被配置为实时接收植物工厂的状态检测数据和经分析计算生成相应的调控数据，并将调控数据下发至对应装置，成像装置(206)，其被配置为实时监视植物工厂内植物的生长状态并生成相关图像，将关于植物生长状态的图像信息发送至管理装置(201)以生成相应的调控数据，第一检测装置(210)，其被配置为检测关于植物工厂培育环境的若干参数并将若干参数信息传送至管理装置(201)以生成相应的调控数据，从而使得管理装置(201)能够基于该调控数据来调节植物工厂内的培育环境，存储有用于调节植物工厂培育环境的调控信息的操作装置(204)，其被配置为基于管理装置(201)的指令调动及下发相应的调控信息。9.根据权利要求8所述的植物工厂，其特征在于，还包括：收发装置(205)，其能够接收由所述成像装置(206)和/或第一检测装置(210)所上传的相关检测信息并将其发送至所述管理装置(201)，以及接收由管理装置(201)下发至操作装置(204)的调控信息并将其发送至第一检测装置(210)及其之外的其他装置，调节模块(208)，其能够接收由收发装置(205)下发的调控信息，并基于所述调控信息来调节第一照明组件(21a)和/或第二照明组件(21b)在进行补光照射时的照射姿态和/或对应的光源光质。10.一种基于植物工厂的植物培育方法，其特征在于，所述植物培育方法用于前述任一权利要求之一所述的植物工厂，其包括能够对植物工厂的培育环境进行实时调节的管理系统(2)，所述管理系统(2)对植物工厂培育环境的实时调节至少包括以下步骤：通过第一检测装置(210)来检测关于植物工厂培育环境的若干参数并将若干参数信息传送至管理装置(201)以生成相应的调控数据，以使得管理装置(201)能够基于该调控数据来调节植物工厂内的培育环境；基于管理装置(201)的指令，通过操作装置(204)调动及下发存储于其内部的用于调节植物工厂培育环境的相应调控信息；通过收发装置(205)接收由所述成像装置(206)和/或第一检测装置(210)所上传的相关检测信息并将其发送至所述管理装置(201)，以及接收由管理装置(201)下发至操作装置(204)的调控信息并将其发送至第一检测装置(210)以及除其之外的其他装置；
基于收发装置(205)下发的调控信息，通过调节模块(208)来调节第一照明组件(21a)和/或第二照明组件(21b)在进行补光照射时的照射姿态和/或对应的光源光质。

技术总结
本发明涉及一种植物工厂及植物培养方法，至少包括：被配置为用于承载植物以进行植物培育的培育装置，其包括同轴配置的至少一个第一轨道和若干第二轨道，其中，至少一个第一轨道被构造为沿培育装置的轴体环绕成形，且第一轨道在沿轴体的远地端向近地端延伸方向上的曲线围绕半径或其与轴体之间的距离是不断变化的；若干第二轨道被配置为基于第一方向和/或第二方向上的设置错位分布于轴体的径向外侧面，并且沿第一方向观察，沿轴体轴向排布的若干第二轨道的长度是彼此不同的；其中，第一轨道和第二轨道彼此相交以构造出若干错位相邻的用于植物培育的种植部。的用于植物培育的种植部。的用于植物培育的种植部。


技术研发人员：卞中华 周迎港 杨其长 王森 李清明 李宗耕 郑胤建 许亚良
受保护的技术使用者：中国农业科学院都市农业研究所
技术研发日：2021.10.14
技术公布日：2021/12/16