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2005年1月25日 作者:root [返回]
项目可行性报告

1.     背景与意义

    芽苗菜是种新型的蔬菜,它是利用植物种子或其他营养器官在适宜的环境下发育成幼嫩的芽、苗、或茎等作为食用的一种蔬菜。

    随着人们生活水平的提高,对蔬菜的品种与质量及保健要求越来越高,特别是无公害无残留的蔬菜更受市民的青睐.芽苗菜作为一种新型的特种蔬菜是在90年代初刚刚与国内开始流行,先是中国农科院蔬菜花卉研究所王纯德研究员对芽苗菜的生产技术进行了系统化的研究,并在全国各省市推广,深受生产者及消费者的欢迎,发展势头良好.生产者取得了很高的经济效益,比常规蔬菜生产得获取高出几倍的利润.是项农村农民致富奔小康的短平快项目.

    它的生产周期短,7-10天就可上市,它的生产场所不限,厂房,大棚,庭院,家庭用房等皆可生产,技术简单易学,甚至连老人小孩都可参予.只需会播种,浇水,调盘简单操作即可.更重要的是芽苗菜所具有的特殊营养成分与风味而深受市民的欢迎,市场销售无需考虑,一直以来都是一项较为畅销的蔬菜种类,它含有许多常规蔬菜所不具备的营养,特别是它能把许多人体难以吸收的植物蛋白经栽培后转化为氨基酸、矿物质、维生素等人体易吸收的物质,甚至大多数的芽苗菜还具有食疗两用之功效,最适老年人作为保健食品。

    在生产上灵活性大,投资可大可小,对于下岗职工或生活困难的人群也可以这项目作为谋生之道。对于资金雄厚的企业可以建立专业化的栽培工厂,进行工厂化流程化商品化生产,如国内外当前许多企业都采用这种工厂化的生产方式,取得了极好的经济效益与社会效益,郑州的绿野公司,香港的芽苗菜工厂,宁波的五龙潭等企业,通过芽苗菜成为当地的农业龙头企业。在生产方式上即适家庭作坊,又适工厂化生产,即可街头蔬场小卖又可批发品牌销售,也可大宾馆饭店,单位食堂,或岛屿哨所,军事基地的自产自销。所以芽苗菜的栽培近几年在国内悄然欣起。

    但也存在着生产技术良莠不一,生产标准没有形成,产品质量一致性差等不足,有些单位或个人甚至使用化肥与农药,从而也影响了该产业的健康发展。另外还存在着劳动力投入大,工厂化,自动化,智能化程度低的特点,不利于该技术的产业化运作。不像国外如日本,早就实施了芽苗菜的计算机控制生产,能使芽苗菜生产车间实现无人化操作。发达国家芽苗菜生产已从劳动密集型转为资金与技术密集型,运用工厂化的车间与计算机的智能化控制,实现智能型无人化的无菌作业,生产出的芽苗菜在质量上,产量上都大大超越于我国当前的水平。所以对于芽苗菜产业的深度开发研究,寻找一条能与现代农业结合的生产方式,将是未来芽苗菜生产的主要方式,它对于促进推动芽苗菜事业的发展意义重大。

1.1.            国内外研究趋势与发展现状

    芽苗菜产业以其所特有的魅力在国内蓬勃发展,但据调查,当前国内大多以家庭作坊,及大棚简易生产为主,约占90%以上的份额,只有少部分的单位与个人使用栽培架进行立体式的工厂化生产。虽然在空间利用上及管理上有了较大提高与发展,但在芽苗菜的管理上还缺乏科学性与精确性。栽培架立体代替了平面苗床,管道化的喷雾代替了喷雾器的手工作业,但对芽苗菜发育的生理生化需求来说还相差较远,如最适的湿度调控,最适的温度及温差调节,最适的气体成分,最佳的光照强度与时间,最科学的杀菌方式,最节能的环控技术等与发达国家相比相差甚远。

    日本的芽苗菜生产已在90年代就进行了工厂化的计算机管理生产方式,已经在生产上建立了严格的工艺流程与标准化的企业运作,如日本爱知县的一个芽苗菜企业,可日供应芽苗菜100万盘,它们的生产方式已用先进的计算机控制系统取代了繁琐的人工作业,以无菌无土的工厂取代了大棚与基质(土壤),真正做到全智能型的工厂化生产,一个大型的工厂,只需几台电脑就可完成所有的栽培作业。

    而我国的山东寿光等地虽然芽苗菜也成产业趋势,但大棚与土壤(基质),人工与农药还是不能完全脱离,生产过程随意性大,没有一个严格的规范,致使产品的质量难以确保。环控的落后,致使芽苗的供应不能如期,能源的缺乏致使冬季产量大减,农药的使用导致信誉打折,劳动力的密集致使成本的提高。所以开发研究一项节能型的自动化全智能的无菌免农药生产系统已是确保芽苗菜生产健康稳健发展的当务之急。

    有需求就有开发市场,于是国内也有些进行了电子化控制的栽培尝试,与南京农业机械所开发的温湿度控制系统,原来的基础上已有了较大的提高,但这些控制手段,因子单一,智能化程度低,没有按芽苗菜的最佳生理生长模式来控制,只是有了工具,但不能科学地使用,有了先进性的硬件,但缺乏科学而精确的软件,所以在控制的参数多元化基础上,还需结合各种芽苗菜不同栽培阶段最佳模式的研究显得极为重要,也就是生长模式专家系统的建立是最关键的,只有这样才能确保生产的一致性,质量的可控性,否则还是要凭经验来管理,凭技术来论成败。

    在节能的研究上,目前国内开发的系统没有进行考虑与设计,因芽苗菜在低温季节的生产主要是依靠外来的能源来满足生产的需要,所以能源是冬季生产最主要的限制因素,传统生产常因能源成本高而影响它的发展,开发科学的节能系统对芽苗菜来说极为重要,也就是如何利用自然能源而降低人工能源的投入是设计环控系统所围绕的核心。

2.     项目主要研究开发内容与技术关键

2.1.            生产车间围护材料的选择:

    实现工厂化的第一步就是工厂化车间的建造,建造材料需从利于环境整洁少污染及环控的稳定性角度考虑,选择用于建造冷库的泡沫板材料为车间隔板,按生产设计的需要分隔成不同大小的泡沫房为生产车间。

2.2.            立体栽培架的制造规格与排列方式:

    为充分利用空间与能源,以及便于集约化的管理,对于栽培空间可利用钢架建设成立体栽培架,用于托盘的摆放,更有利于操作管理。传统栽培架的设计是以角钢为材料,焊造成高度1.6-2.1m,长度1.5m 层距0.4m 宽度0.6m的栽培架作为一个管理单元,一个栽培室整齐排列数个单元,单元间都留有操作道,便于浇水及调盘检查等管理。

    而采用智能化栽培后,栽培架可沿着栽培室四周进行整体设计,材料同样是角钢,但不分单元,沿着隔板壁按照高度2.1m,层距0.5m,宽度0.6m设计,最底层离地面 0.1m,因采用智能化管理后,栽培过程中不需调盘搬动可增加层次,增加架高,为了使管道化雾化系统雾化均匀,可增加层,为了充分利用栽培室空间与有利于光照的控制,栽培架沿着栽培室的四周紧贴隔板建造,即确保可利用面积不减少,又扩大了管理空间,与利于人工光照的均匀补光及通风之良好,更利于工人之操作。

2.3.            自然能源的充分利用与科学调节:

    自然能源主要是冬季的太阳能源,与夏季的地下水资源,冬季利用太阳能以增温,夏季利用地下水以降温,才能实现节能化的生产。芽苗菜生长对于温度要求较高,大多数品种一般要求达到18度以上,28度以下,才能最适生长,否则都会对它的发育造成影响。而在冬季我国大多数地区的气温都较低,常达零度以下,夏季高温常超过30度以上,如果不采用合理的环控技术难以实现周年生产。

    农业生产上对于太阳能源的利用大多是采用日光温室与塑料大棚,可是单一的大棚增温往往出现白天温度过高,晚上温度过低,不能把白天的能源进行有效的贮藏而在晚上加以利用,为了解决这个问题,我们把大棚与泡沫房进行了结合并进行科学的设计,就解决了上述问题。

    利用大棚的增温效应再利用泡沫的保温效果,就能够把白天多余的热资源调配到晚上运用,大大减少了晚上的幅射降温,使栽培室的环境温度能保持稳定。具体的设计就是把泡沫房建造在大棚内,并且泡沫房与大棚间设计有热对流交换系统。白天利用大阳能进行增温贮热,晚上利用贮藏的热量再与栽培室进行热对流,充分利用白天的贮藏热量来满足晚上栽培室的加温需要。这样就可节省大量的人工加温需耗的大量能源。

    节能系统的研究最重要的是热的科学对热与贮藏。夏季利用泡沫房的隔热性,利于创造一个稳定的低温环境,如果栽培室温度过高,还可利用地下冷水进行微喷降温,因为地下深井的水温较低,调温效果好而无需空调降温,从而节省了电能消耗。

2.4.            无菌环境创造与管理:

    无菌环境的创造是实现无公害免农药生产的关键,芽苗菜的生产过程是在高湿度的环境下生长,极易滋生霉菌与病菌,常规传统的生产方式,由于环境是在大棚或有土壤的条件下生产,再加上人工操作流动频繁,难以实现无菌环境,而智能化的工厂化车间,基本上在培育过程无需人工操作,减少人为及空气流通所造成的感染。

    再加上密封的泡沫房,一经杀菌后,保持无菌环境就较为容易,人工检查也需是杀菌更衣换鞋,减少人为携入。

    另外每个栽培室都装有物理杀菌系统,就是电场杀菌促生系统与紫外线杀菌灯,电场杀菌可在培育过程中用,利用它可抑制真菌滋生的同时,对芽苗生长有促进作用。紫外线灯一般于采收后或台刈一批后进行。另外栽培方式也是采用无土栽培方式或免基质栽培,又大大减少基质对真菌的传播。

2.4.1.   免基质栽培对环境的要求:

    常规传统生产芽苗菜,常在托盘或苗床内铺盖各种基质,土、沙、或珍珠岩等,因为基质的存在能为芽苗生长创造较为稳定的湿度环境,更有利于芽体的生长。而采用智能化后,环境温湿度能按栽培需要进行稳定的模拟创造,就无需再用基质,这样也大大降低劳动生产力,减少了病害感染传播,更重要的是收获采收上市更清洁更方便,可食用部分也大大增加。免基质栽培要求环境温湿度变化稳定,而且计算机控制精度要求较高,否则会影响芽体的生长,特别是对环境要求严格的品种,省去了基质的保护,如果没有性能稳定的控制系统,就难以实现良好的发育。免去基质后,生产的劳动强度大大降低,只需于盘底铺一张纸或无纺布,直接均匀播种即可。

2.5.            无公害营养液的开发与使用:

    芽苗菜的栽培对于营养代谢除了利用种子自身贮藏的营养物质外,进行外源矿质营养补充也是很有必要,这对于增加产量提高品质有较大的促进作用。开发一种无污染无残留无公害的营养液就成为芽苗菜营养补充技术的关键。研究各种不同植物芽体发育对矿质营养的需求,配制矿质离子平衡的营养液就成为营养液技术关键。研究矿质营养代谢机理,研究吸收原理,研究品种差异性,研究离子残留对人体的危害,就成为营养液技术的核心。

2.6.            各种芽苗菜的最佳生物学模式:

    不同品种的芽苗菜对于萌芽及芽体发育所需的温度、湿工、光照、二氧化碳浓度都有不同的要求,对于温差的变化也有不同的范围,只有摸索清楚每种芽苗菜对这些参数的不同需求,才能实现计算机的最佳化环控。只有全面了解栽培过程最佳生理模式,才能按品种需要进行智能化专家系统的开发,所以掌握与了解每种芽苗菜品种的最佳生物模式是实现芽苗菜优质生产的技术关键。

2.7.            智能化自动化节能化的计算机控制系统开发:

    芽苗菜智能化生产主要是通过环控设备与控制计算机系统来实现的,计算机系统的开发是芽苗菜生产实现高效节能的技术所在,芽苗菜计算机系统包括,各个栽培空间的微气候传感器及外界大环境的气候传感器,以及计算机芯片部分的专家系统与控制程序,自动控制主要由各种继电器及执行设备组成,如电阀阀、水泵、补光灯、二氧化碳发生器、通风交换扇、电场发生器及发场网、灭菌灯、加热线等。专家系统主要是由研究所提供的各种芽苗菜最佳环境模式所编写的计算机程序然后固化到芯片中,起到控制中枢之作用。由传感器、控制芯片、自动控制设备三者组成了芽苗菜智能化栽培的计算机系统。有了它,就能实现栽培过程环境管理的精确化数字化自动化智能化无人化。

2.8.            智能化环境下改进的生产工艺:

    在传统栽培的过程中,芽苗菜的生产要经历三道工序,浸种播种、催芽、培育。其中催芽环节在智能化环境下可以省略,浸种播种后即可直接进入栽培室,因为栽培室的环境控制能完全为各种芽苗种子芽的萌发创造最佳催芽环境,如黑暗的温湿度适宜的环境。这样就节省了传统生产中,叠盘与调盘淋水所耗的劳动力了。而且栽培室的环境比叠盘催芽更稳定而均匀,使萌芽率更高,发芽更整齐。

2.9.            物理杀菌在芽苗菜栽培过程中的科学运用:

    对于芽苗菜的生产过程中,常会因真菌及细菌的感染而而导致,倒伏,烂根、烂苗、麻点等现象,这对于产量与质量影响很大,所以在常规的生产过程中杀菌消毒从种子开始到栽培及从工具托盘或基质及生产环境或得病后的防治,都要求严格,常用一些甲醛、生石灰、硫磺、漂白粉或者农药来进行预防与治疗,在病害得到控制的同时,也对芽苗菜进行了污染与造成了残留,多少对人体健康有副作用。为了解决病害又不受污染残留,最有效的措施就是采用物理杀菌法,如选种时的热处理法,播种前的电场处理法,及栽培室的臭氧杀菌或紫外线的场所杀菌以及,栽培过程中的电场刺激等物理手段,即起到了很好的杀功效果又无任何的残留,所以芽苗菜智能化系统必须结合物理杀菌进行系统化的开发,真正培育出绿色无公害且质优的芽苗菜产品。所以必须对各种杀菌方法对真菌细菌杀伤机理及对栽培的影响以及使用方法等要进行深入研究。特别是电场处理杀菌的综合效应,及处理的阈值要因芽苗菜品种不同而进行分别研究,也要因栽培过程的不同而进行阶段性的研究。

2.10.       激素在栽培中的运用:

    芽苗菜的发育过程其实就是在营养代谢及激素代谢综合作用的过程,芽体细胞分化及伸长及酶的活化全赖于内源激素的作用。为了使芽苗菜按人工质量要求目标进行定向培养,必须充分研究与了解激素机理,及外源激素补充对生长发育与品质的影响。研究产量形成与激素的关系,研究根系发育与伸长或增粗生长与激素的关系,研究激素浓度及不同品种间的关系,研究激素种类对芽苗不同阶段与品种差异间的关系,探究一套科学的激素配方与使用方法,使芽苗菜的产量与质量都达到最优化,风味口感最佳化的栽培目标。

2.11.       分区管理在工厂化栽培中的运用;

    不同的消费市场,不同的人群对芽苗菜的品种种类有不同的要求,甚至同一种类也有不同的生产方法与不同的培育目标,为了实现品种多样化,种类品种多元化,需创造不同的栽培环境,与不同的栽培空间,需对生产车间进行分区管理,需对不同分区进行不同的环境创造。所以研究不同栽培目标(黄化型、绿化型、半绿化型等)对不同环境因子的不同需求,也就是不同生物模式的建立研究,需要研究分控器对不同的分区进行分区管理,一个区代表一个环境,或代表不同的栽培阶段。所以在环控技术上及车间区划上要进行分区控制与分区管理。利用计算机系统的集散控制与分区控制方法来实现不同区间的管理就显得极为重要。

2.12.       气肥对芽苗菜生长的影响:

    芽苗菜的生产培育过程也参予了芽体细胞的光合作用绿化的过程,如何改变气体成分,增加二氧化碳浓度对于促进生物量产量的形成意义重大。经试验二氧化碳补充能大大提高产量与质量,能使在管理相同的情况下,表现完全不同的产量。所以对栽培室如何进行科学合理的气肥补充,也是芽苗菜科学栽培的关键,在传统栽培下常因环境的关系难以实现二氧化碳气的及时精确而科学的补充,再加人没有智能化系统更难实现精确及时的供应。采用智能系统后,能使气体成分进行科学调节,在缺氧时自动通风,在缺乏二氧化碳时自动供气,使芽苗呼吸代谢及同化代谢都达到最佳化。这是传统方式难以实现的。

2.13.       电场对发芽率及杀菌上的运用:

    电场技术在提高种子发芽率与发芽势上的作用,早就有人研究并在生产上得到了广泛的运用。其实芽苗菜的培育技术从某种角度来说就是种子发芽与芽体继续发育的技术,如何运用该技术来增加芽菜的发芽率与促进芽体发育意义重大。另外电场除了对芽苗菜的生物生化作用外还可抑制霉菌的发育,对于无公害生产意义重大。研究不同品种电场处理的最佳值及上下之阈值,就成为电场研究的重点。据前人及我所研究表明,电场处理具有促进对二氧化碳吸收强化同化作用同时,还有促进酶活性之功效,更能促进细胞之生长,所以在栽培室内架设电场网以促进苗菜生长,将是智能化栽培的又一大特点与补充。

2.14.       水在温度调节控制上的运用:

    在农业环控中,水所起的作用是最大的,增加湿度要通过水的弥雾,降低温度也要采用微喷以实现降温,甚至空间加温也是通过热水之循环,因为水的比热最大,调控的效果最好而稳定。所以当遇到夏季栽培室温度过高,超过最适值范围后,可采用微喷系统进行地下水的喷雾降温,当栽培室的湿度不宜芽体发育时,可通过弥雾来增湿,当种子或芽体表面缺水而影响发育时,可进行补水。在智能化栽培系统的开发中,研究水对芽体发育所起的调控作用及生理生化作用就显得极为重要,于生产车间设计一套科学管道化水调节系统是芽苗菜栽培成功与失败或质量产量好与坏的关键,因水在芽苗菜培育过程中是最为重要的因子,也可以这么说水的调控技术贯穿于芽菜生产的整个过程,从浸种催芽到栽培。

2.15.       温光气热等环境因子调控所相关的设施设备:

    芽苗菜栽培培育的过程也就是种子在适宜的环境下生长发育的过程,如何通过计算机智能系统创造最利于苗菜生长发育的环境因子,就是开发研究计算机专家系统与控制方案的技术核心。首先要开发研究用于环境因子检测的各种传感器,如空气温湿度传感器、光照强度、二氧化碳浓度传感器等,是实现精确控制的关键。研究用于计算机控制的专家系统或生物模式是实现科学而最优化控制的核心。科学合理设计车间构造及执行设备是实现节能化生产的最为重要部分。只有三者结合才能开发出最科学最节能最精确的智能化生产系统与栽培模式。

    形成无菌化操作的生产规范与流程,(1)种子热处理---浸种电场处理---播种---栽培室。(2)生产前或每上市一批都需对栽培室进行紫外线杀菌与电场杀菌。(3)托盘清洁夏天可太阳曝晒,冬天可用紫外线或臭气杀菌。(4)营养液或微喷水最好用自来水或深井水,真菌细菌较少。

3.     项目预期目标(经济技术指标、应用或产业化前景)

²       通过项目实施解决了当前我国芽苗菜生产技术落后之现状,使芽苗菜生产从传统的劳动密集或手工作业发展为现在的技术密集的工厂化智能化生产模式。使芽苗菜的生产真正实现无公害免基质无农药生产,让当地市民吃到放心菜,绿色食品蔬菜。

²       通过该项目研究,可以实现节能化周年生产的目的,让消费者全年都可吃到新鲜的绿色芽苗菜。

²       通过该项目的研究,大大降低劳动力成本,及简化部分生产工序,使芽苗菜的生产成本大大降低,另外使用芽苗菜生长模式的专家系统后,能够使不懂芽苗生产技术的人,也能使用计算机管理生产出一流品质与高产的芽苗菜产品。

²       通过该项目研究,实现芽苗菜生产过程环境因子的全天候控制,真正意义上实现了植物工厂的生产方式,能如期应市而不受外界任何气候因子的干扰。该技术采用免基质栽培法,使上市的芽苗更洁净,更卫生,商品价值更高。

²       通过车间的分区管理,能在一个大棚或工厂内生产多品种的苗菜,丰富种类,降低经营风险有实际意义。

²       采用该智能系统生产能使生产耗能降到最低,大大减少了能源的投入。

²       采用物理方法杀菌促长,能使芽苗在没有任何污染的情况下获取优质而丰产。

²       采用立体架的栽培模式,能使有效利用面积提高3-5倍,对空间的利用及生产效率比原来有更大的提高。

²       采用智能化系统还大大提高了复种指数,通常能达30-40以上,这样就使200平方米的大棚车间,日产芽苗约150盘,周年生产相当于30亩黄瓜与西红柿的产值,但它的利润却大大超越于黄瓜与西红柿,200平方米的大棚年创产值15-20万元,利润达10万元以上,是项投入少回报快效益高的好产业,是服务农村,致富农民的好项目。

4.     项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解

    芽苗菜智能化生产项目实施方案包括基地建设、生产车间的建造、设备设施及智能化计算机的安装。具体图示如下:

该方案以节能为核心,以多元化多功能为特点,以智能化自动化为技术路径。现把它的运行方式介绍如下。

外扣的大棚作为太阳能源捕获之用,可以在大棚顶部蓄积大量的太阳热能,在冬季晴朗的白天能达30-40度以上的高温。

    车间的建造与分隔材料全部选择泡沫板,又木条木线为车间构建骨架,再镶嵌泡沫板,并用泡沫胶涂抹缝隙密封严密,做到不透风不漏光,利于创造稳定的密闭环境。

20mX7m大棚计算,可用泡沫板分隔成82·5X4的生产车间,呈纵向两列整齐排列,中间设计为宽1·8的走廊,它的作用即是操作道,又是功能贮热仓。泡沫车间的一端为入口,另一端封闭,在入口处还剩余4X7的空间, 再设计一个2·5X4车间作为浸种播种室以及内设营养池与水池,其余空间设计控制室,更衣室与包装车间,在大棚一端走道的底部还可设计建立一个小型的冷藏室,作为种子处理与苗菜预冷时使用。

    每个栽培室内设施布局,在栽培室正中央顶部装一道喷头间距为80CM的弥雾管道,作为整个栽培室湿度调控之用,另外在每一层的上方也都要安装上弥雾管道,作用每层栽培架湿度调控及淋水之用。再于顶部及四周均匀安装6-840W功率的植物生长灯,作为补光绿化之用。栽培室顶棚距棚顶20CM处水平吊设电场网,作为杀菌促生之用,在栽培室上方靠边角处还需安装2支紫外线杀菌灯,每个栽培室还要预留一个二氧化碳输入孔与输出管,作为补气之用。在每个栽培室靠近走廊的侧墙上还需安装两个一进一出的换气扇,作为与走廊贮热仓间热对流之用及通风换气。在栽培架的最底层还需均匀整齐地铺架空气加热线,作为空气加温之用。这些执行环控指令的设备再与计算机系统的分控器及传感受器(智能叶片)联接,以实现微喷、加温、补光、杀菌等功能的全自动运行。所以每个栽培室还需联接一个分控器与一张智能化叶片。

     走廊贮热仓的设计,是实现节能栽培的关键,它完成从外环境即大棚顶部的吸热对流与贮热功能。在走道顶部均匀安装四个两进两出的换气扇,以实现走廊空气与大棚顶部蓄积热空气间的对流,实现太阳能加温的节能过程。也就是在冬季的白天,如果外环境大棚顶端的热空气温度超过走道贮热仓温度时,计算机会发出顶端风扇开启对流的指令,把走廊的冷空气排出,把棚顶的热空气吸入,以实现太阳能的节能加温。当走廊贮热仓热空气温度加至与外界相同时,关闭对流停止通风加温。这些贮于走廊的热空气,在晚间,栽培室内的温度下降到临界值以下时,就可以作为把贮热仓内的热空气作为加温能源,把走廊的热空气通过栽培室的侧壁风扇对流输入栽培室。直至栽培室加温至适温时停止,如果经对流加温还不能使栽培室温度达到适温,计算机再发出空气加温线加温指令,开启栽培室内的空气加温系统,直至加至适温为止。经双向的对流以实现能源最科学最节能的使用,从而大大降低了人工加温的耗能与耗电。

    栽培室内加温、补光、微喷、杀菌、电场处理、通风对流、补气、喷施营养液等全部通过计算机的检测及芽苗菜专家系统来实现,实现每个栽培室环境因子的最优化,控制的自动化精确化。

    营养液及水循环控制的设计,为了使营养液或水的弥雾达到最优化的环控目的,对于水温及营养液的温度进行科学的调控,在冬季生产时,计算机系统会对营养液池或水池中的水进行加温,保持适宜的液温环境,在弥雾时不会对栽培室的环境造成太多的影响。夏季时可利用深井的低温水进行弥雾降温,如果普通自来水,计算机系统会自动开启致冷系统进行致冷降温,经致冷的水再弥雾会起到更好的降温效果,这对于夏季高温季节芽菜的生产环控作用较大。

    更衣室及计算机总控室设计在入口处,更衣室内装有紫外线杀菌灯,进入车间前需更衣换鞋,以免人为带菌,总控室内安装总控计算机,可以对各个栽培室的环境参数按照需要可以进行修改设定。日常管理只需通过计算机监控情况来掌握栽培情况,尽量减少人工进入车间的次数,以利于无菌环境的创造。

车间分布平面图如下:

4.1.            项目技术路线:

    以智能化控制系统为芽苗发育创造最佳的环境因子为技术路线,利用芽苗发育的生长模式为专家系统,利用泡沫房良好的隔热效果来创造稳定的气候环境,利用太阳能源来实现节能化生产,利用物理方法来实现无公害栽培。利用计算机的集散控制方式来实现分区控制与管理,利用立体架式来实现空间利用的最大化,利用工厂化流程化的作业模式来实现劳动力资源的最小投入。

4.2.            组织方式和课题分解

    采用课题组团队攻关的方式,课题组下分,生物技术组、设备设施组、智能化计算机开发组。

生物技术组主要完成各种不同芽苗菜培育过程中生理生化的变化,及环境因子对于发育及产量与质量的影响,研究不同芽苗菜对环境温光气热营养激素的不同需求,找到一种最佳的生长模式。由我中心的生物技术组完成

    设备设施组主要完成基地建设及各个系统的布局完装。由我中心的设备设施组完成

计算机开发组主要完成各种传感器及控制硬件与软件的开发。由国防科技大学计算机中心完成

5.     计划进度按排

200410-11月:完成基地建设,包括大棚及泡沫房车间的建造

200411-12月:完成计算机系统开发、完装及调试。

200412-20051月:完成各种品种试验,总结出各种芽苗菜最佳的生长模式,为计算机参数设定提供参数。

20051------:正式运营并开始推广。

6.     现有工作基础与条件

    丽水农科所农业智能化快繁中心是专业化从事农业智能计算机研究与开发的中心,对于传感器及计算机自动控制的研究已有扎实的基础,许多技术都可从其他已成功的计算机系统上得到借鉴与应用。在芽苗菜传统栽培及开放式的智能化栽培已有多年的实践经验,许多参数及生长模式可以借鉴应用。在人力资源上,具备了开发所相关的各方面专业人才,具有强大的科研能力与水平。开发智能化的芽苗菜栽培项目是基于以前成就上的一种整合与发展,已为成功开发奠定了良好的基础。中心现有科研人员20多人,专业人才具备,基地条件具备,有联栋大棚也有单架拱棚,基地通电通水,开发智能化栽培技术条件已趋成熟。

7.     经费预算

150-200平方面积计算

大棚

泡沫车间泡沫板、泡沫胶、木线、木工

配套设施:微喷系统、补光系统、加温系统、电场处理、杀菌补气系统、托盘等

计算机控制系统主机、分控器、传感器

 

 

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