文/刘海峰 孟祥宝 谢秋波 温翔宇

0 引言

随着现代农业技术提高，植物工厂化是现代农业的首选发展模式。目前，植物工厂的管理多由人工完成，管理难度大、成本高、效率低，同时也容易带来病菌污染。植物工厂的管理过程中，农机与农艺的有效融合是实现有效管理的关键，必须综合分析大量实时监测信息，制定综合动态管理决策方案，从而控制植物工厂内部相关设备，包括灌溉、LED 光调制、温湿度等环境因子调控等，为作物生长提供最适宜的环境。实现信息技术与设施装备的深度融合，提升设施装备的自动化、智能化水平，有助于解决设施农业走向产业化和规模化生产存在的问题。

1 研究背景

当前，由于人口快速增长、耕地日益减少、土地资源短缺、生物环境污染、农药化肥滥用等问题，传统粮食作物和蔬菜等生产在产量与安全上都面临着巨大的挑战；另一方面，随着人们生活水平的不断提高，民众对食物在卫生、营养、健康、绿色等方面的要求越来越高。解决上述矛盾的最有效的方法是建立植物工厂。但植物工厂设备投资大、耗电多，管理多由人工完成，管理难度大，管理成本也较高。因此，研究如何提高生产过程的自动化从而降低成本，是植物工厂研究发展的趋势。

近年来，植物工厂逐步实现了从播种、育苗到移栽、收获等生产过程的半自动化，通过借鉴一些工业生产自动化技术，开发自动化物流系统，实现移栽和收获过程中苗床的自动搬运，有利于减轻劳动人员的工作强度，从而提高生产率，降低了成本。……