CN106171675A - 一种基于温室大棚的智能植物补光装置 - Google Patents

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刘文科
宋昌斌
王守彦
董磊
张峰
单清
周鸽
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Abstract

本发明公布了一种基于温室大棚的智能植物补光装置，包括环境光传感器，其信号输出端与中心服务器控制平台连接；所述中心服务器控制平台的第一控制输出端依次通过调光控制器、补光灯驱动器与植物补光灯连接，其第二控制输出端与温室智能遮光墙帘连接；还包括为上述各装置提供工作电源的风光互补动力装置。本发明的装置充分利用物联网技术和组态软件实时远程获取温室大棚内部的光照强度，通过模型分析，远程或自动控制内外遮阳和加温补光等设备，保证温室大棚内的环境最适宜作物生长。

Description

一种基于温室大棚的智能植物补光装置
技术领域
本发明涉及一种基于温室大棚的智能植物补光装置。
背景技术
目前，我们知道温室里的蔬菜要想得到品质优良丰收，必须满足蔬菜成长时期的各种条件如：温室大棚内的空气温度、空气湿度、环境可见光光照强度、土壤酸碱度(定量)、含盐量、土壤水分温度、空气二氧化碳浓度、叶面湿度、土壤及化肥、有机肥、生物肥、植株中的速效氮、速效磷、有效钾、全氮、全磷、全钾等，可以这样讲，蔬菜生长条件的满足与蔬菜丰收产量成正比。
我们还知道光是万物生长生存之首，温室蔬菜也不例外，光照强度低于其补偿点时有机物质的消耗多于积累，植株干质量下降，甚至死亡。即使在弱光的条件下植株的生长也表现衰弱、出现徒长；影响开花结果，茄果类、瓜类蔬菜对光照时间与强度都有一定的要求，如西瓜光照时间不能少于11小时不然幼果全部脱落。对光照强度要求中等的蔬菜如豌豆、菜豆、芹菜、萝卜、葱等。对光照强度要求较弱的蔬菜如莴苣、菠菜、茼蒿、姜等这类蔬菜要求光强较低，即使在晴天情况下，由于塑料棚幕的削减作用，其光照强度也不能达到光饱和点，但可达到光补偿点以上(这也是日光温室生产的茄果类蔬菜味道偏淡的原因)。若在多云和阴天情况下，光照则更显不足，光照强度不够，光照时间又短，达不到补偿点。因而出现光合效率急剧下降，干物质积累迅速减少，病害快速增加的情况，损失就已成定局。
具体的讲：如果连续3天无日照，此时黄瓜、番茄、大椒等果类疫病、霜霉病开始出现；如果连续4—7天无日照，黄瓜、番茄、大椒等果类病害普遍发生；如果连续≥8天无日照，此时已10％一20％病害难以控制，大大的出现严重减产，并继续发展。又者：现在普遍采用温室大棚生产反季节花卉、瓜果、蔬菜等，由于冬春两季日照时间短，作物生长缓慢，产量也较低；所以根据实际情况，对温室***补光是非常必要急需的。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种基于温室大棚的智能植物补光装置。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于温室大棚的智能植物补光装置，包括环境光传感器，其信号输出端与中心服务器控制平台连接；所述中心服务器控制平台的第一控制输出端依次通过调光控制器、补光灯驱动器与植物补光灯连接，其第二控制输出端与温室智能遮光墙帘连接；还包括为上述各装置提供工作电源的风光互补动力装置。
进一步的，所述风光互补动力装置包括太阳能光伏板和风力发电机，所述太阳能光伏板和风力发电机的输出端通过风光动力驱动器与蓄电池连接。
进一步的，还包括用于无线控制所述温室智能遮光墙帘的手控器。
本发明的有益效果：本发明的装置充分利用物联网技术和组态软件实时远程获取温室大棚内部的光照强度，通过模型分析，远程或自动控制内外遮阳和加温补光等设备，保证温室大棚内的环境最适宜作物生长。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的植物补光结构示意图。
具体实施方式
图1所示，涉及一种基于温室大棚的智能植物补光装置，包括环境光传感器2，其信号输出端与中心服务器控制平台4连接；所述中心服务器控制平台4的第一控制输出端依次通过调光控制器31、补光灯驱动器32与植物补光灯3连接，其第二控制输出端与温室智能遮光墙帘5连接；还包括为上述各装置提供工作电源的风光互补动力装置1。
其中，所述风光互补动力装置1包括太阳能光伏板12和风力发电机11，所述太阳能光伏板12和风力发电机11的输出端通过风光动力驱动器13与蓄电池14连接。
优选的，还包括用于无线控制所述温室智能遮光墙帘5的手控器6。
本发明的植物补光的工作过程是：当环境光传感器2检测到温室大棚需要补光时，会把信号送给中心服务器控制平台4进行信号处理，信号处理好后发出指令，来控制植物补光灯3的发光强度，根据不同的农作物不同的光照需求定性、定量补光实现对植物的光照补偿，为植物提供一个良好的生长环境。植物补光灯3的工作过程如下：由图2可知，当环境光传感器2检测到的需要补光时，把信号送给中心服务器控制平台4，然后把控制信号送给调光控制器31，由调光控制器31控制补光灯驱动器32，最终驱动植物补光灯3的强度。
其中：上述植物补光灯3的部分参数如下：
royal blue品蓝：445nm 440nm-460nm；
blue蓝色：470nm 460-490nm；
cyan青色：505nm 490-520nm；
green绿色:530nm 520-550nm；
red红色627nm 620-645nm；
red-orange:617nm 613-620nm；
amber:琥珀色590nm 585-597nm。
从上述参数中不难发现，蓝色(470nm)和红色(627nm)的LED，刚好可以提供植物所需的光线，覆盖光合作用所需的波长范围吸收率好。因此，LED植物灯，比较理想的选择就是使用这两种颜色组合。HZH-LED温室补光灯，是自主研发的高效节能特种光源，功率采用100W，输入电压180V-250伏，光通量为1600LM，色温为4200K左右。
本发明的植物遮光的工作过程是：环境光传感器2把检测到的环境光照度信号送给中心服务器控制平台4进行信号处理，中心服务器控制平台4把处理好的信号发出指令，控制温室智能遮光墙帘5的状态，进一步的控制温室智能遮光墙帘5的遮光高度，分别有0％、20％、40％、60％、80％与100％等不同的位置，为植物的生长提供合适的光照，为植物提供一个良好的生长环境。该温室智能遮光墙帘5一般设置在温室垂直墙四周。同时，还可以通过手控器6对温室智能遮光墙帘5进行无线调控。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于温室大棚的智能植物补光装置，其特征在于，包括环境光传感器，其信号输出端与中心服务器控制平台连接；所述中心服务器控制平台的第一控制输出端依次通过调光控制器、补光灯驱动器与植物补光灯连接，其第二控制输出端与温室智能遮光墙帘连接；还包括为上述各装置提供工作电源的风光互补动力装置。
2.如权利要求1所述的一种基于温室大棚的智能植物补光装置，其特征在于，所述风光互补动力装置包括太阳能光伏板和风力发电机，所述太阳能光伏板和风力发电机的输出端通过风光动力驱动器与蓄电池连接。
3.如权利要求1所述的一种基于温室大棚的智能植物补光装置，其特征在于，还包括用于无线控制所述温室智能遮光墙帘的手控器。
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