CN204426098U - 一种园林植物生长动态补光控制*** - Google Patents
一种园林植物生长动态补光控制*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:包括园林植物和设置在园林植物生长环境中的温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器和调制式荧光检测仪,光照度传感器、二氧化碳传感器输出端与微处理器连接,调制式荧光检测仪与上位机连接,上位机与可编程恒流源、微处理器连接,可编程恒流源与LED组合光源连接,LED组合光源还与微处理器连接。本实用新型完成了24小时荧光参数的监控,可根据实际需要,以LED光源为基础,根据单色LED及组合LED光源对植物的作用过程,实现动态补光***,有效解决了北方温室低温弱光的自然环境对植物生长的不利影响,对植物的生长发育过程能产生积极影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及园林植物生长控制技术领域,尤其是涉及一种园林植物生长动态补光控制***。
背景技术
光合作用是是生物界所有物质代谢和能量的物质基础,植物在光合作用的原初反映,将吸收光能是以较大的荧光方式释放的,因此叶绿素荧光与光合作用有着十分密切的关系。近30年来,LED人工光源在设施园艺、植物设施栽培、太空农业中的研究已经在全世界范围内引起广泛关注。通过不同光质对草莓、兰花等植物的研究结果表明,红光对植物形态、调节株高具有重要的影响,对叶片的生长过程会有促进作用,植物的叶、茎与叶柄会伸长,但叶绿素含量较低,生长指标和干物质积累也会降低。蓝光对光合作用的调控作用主要集中在气孔的开启、叶绿体的分化以及调节光合作用酶的活性等。POSPA等研究发现在单色蓝光LED作用下,叶绿素含量最高,叶片气孔数最多。目前,在复合光谱对植物光合生理特性的研究中,红蓝光LED组合对植物的生长发育过程能产生积极影响,但目前缺少以红蓝组合光作为植物生长的辅助光源技术方案。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种园林植物生长动态补光控制***,本实用新型完成了24小时荧光参数的监控,可根据实际需要,以LED光源为基础,根据单色LED及组合LED光源对植物的作用过程,设计适宜植物不同生长阶段的LED组合配比参数,并通过最佳LED光源的设计,利用LED输出光强与荧光参数之间的关系,实时将最佳匹配的光源信息及光照周期输入到计算机***,计算机根据所有采集上来的荧光参数和环境因子信息指导动态输出,实现动态补光***,有效解决了北方温室低温弱光的自然环境对植物生长的不利影响,对植物的生长发育过程能产生积极影响。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:包括园林植物和设置在园林植物生长环境中的温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器和调制式荧光检测仪,所述光照度传感器、二氧化碳传感器输出端与微处理器连接,所述调制式荧光检测仪与上位机连接,所述上位机与可编程恒流源、微处理器连接,所述可编程恒流源与LED组合光源连接,所述LED组合光源还与微处理器连接。
进一步地,所述调制式荧光检测仪为型号MINI-PAM的荧光检测仪。
进一步地,所述上位机为工业服务器。
进一步地,所述可编程恒流源为JBP-7510型可编程控制恒流源。
进一步地,所述微处理器为STM32系列单片机。
进一步地,所述LED组合光源大功率红、蓝光LED组合光源。
进一步地,所述LED组合光源为均匀分布的红、蓝LED个数比为1∶1和4∶1的两种阵列。
进一步地,所述LED组合光源的两种阵列相邻LED间距均为10mm。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
本实用新型完成了24小时荧光参数的监控,可根据实际需要,以LED光源为基础,根据单色LED及组合LED光源对植物的作用过程,实现动态补光***,有效解决了北方温室低温弱光的自然环境对植物生长的不利影响,对植物的生长发育过程能产生积极影响。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构框图;
图2为本实用新型的LED组合光源结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:包括园林植物1和设置在园林植物1生长环境中的温湿度传感器2、光照度传感器3、二氧化碳传感器4和调制式荧光检测仪5,所述光照度传感器3、二氧化碳传感器4输出端与微处理器8连接,所述调制式荧光检测仪5与上位机6连接,所述上位机6与可编程恒流源7、微处理器8连接,所述可编程恒流源7与LED组合光源9连接,所述LED组合光源9还与微处理器8连接。
本实施例中,所述调制式荧光检测仪5为型号MINI-PAM的荧光检测仪。本检测仪利用其对植物光适应下的稳态荧光产量Fs、光适应下最大荧光产量Fm等相关荧光参数值进行测量,再通过RS-232接口与上位机进行双向通信,实现上位机闭环控制MINIPAM荧光检测仪和LED发光阵列。
本实施例中,所述上位机6为工业服务器。
本实施例中,所述可编程恒流源7为JBP-7510型可编程控制恒流源。其电流不受负载的影响,驱动电流值的大小直接控制着LED灯珠亮度,所以电流源能准确的控制LED组合光源的光强。可编程恒流源电压输出最大为75V,电压精度为0.05%+37.5mV,电流输出最大为10A,电流精度为0.1%+10mA。
本实施例中,所述微处理器8为STM32系列单片机。
本实施例中,所述LED组合光源9大功率红、蓝光LED组合光源。利用LED光线集中、方向固定特点,要想做到红蓝LED在照射区域的均匀必须进行合理的规划和优化改进。园林植物的补光主要用到红蓝光LED,设计的组合光源要保证园林植物接收到的光线中红蓝光的均匀,两种设计方案红、蓝LED个数比为1∶1和4∶1。阵列一:红、蓝LED个数比为1∶1,LED间隔均匀排列,相邻LED间距为10mm,阵列情况如图2左边所示。阵列二:红、蓝LED个数比为4∶1,红光LED和蓝光LED组成一个区域,蓝光LED在中心,阵列情况如图2右边所示。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:包括园林植物(1)和设置在园林植物(1)生长环境中的温湿度传感器(2)、光照度传感器(3)、二氧化碳传感器(4)和调制式荧光检测仪(5),所述光照度传感器(3)、二氧化碳传感器(4)输出端与微处理器(8)连接,所述调制式荧光检测仪(5)与上位机(6)连接,所述上位机(6)与可编程恒流源(7)、微处理器(8)连接,所述可编程恒流源(7)与LED组合光源(9)连接,所述LED组合光源(9)还与微处理器(8)连接。
2.按照权利要求1所述的一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:所述调制式荧光检测仪(5)为型号MINI-PAM的荧光检测仪。
3.按照权利要求1所述的一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:所述上位机(6)为工业服务器。
4.按照权利要求1所述的一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:所述可编程恒流源(7)为JBP-7510型可编程控制恒流源。
5.按照权利要求1所述的一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:所述微处理器(8)为STM32系列单片机。
6.按照权利要求1所述的一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:所述LED组合光源(9)大功率红、蓝光LED组合光源。
7.按照权利要求6所述的一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:所述LED组合光源(9)为均匀分布的红、蓝LED个数比为1∶1和4∶1的两种阵列。
8.按照权利要求7所述的一种园林植物生长动态补光控制***,其特征在于:所述LED组合光源(9)的两种阵列相邻LED间距均为10mm。
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CN105052579A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-18 | 福建农林大学 | 一种减轻集装箱运输人参榕叶片黄化脱落的荧光补光方法 |
CN107404787A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-11-28 | 江苏大学 | 一种基于实际光合效率的led补光控制***及控制方法 |
CN113632656A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-12 | 浙江树人学院(浙江树人大学) | 一种生态园林植物生长动态补光控制*** |
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