一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及園林植物生長(zhǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光合作用是是生物界所有物質(zhì)代謝和能量的物質(zhì)基礎(chǔ)，植物在光合作用的原初反映，將吸收光能是以較大的熒光方式釋放的，因此葉綠素?zé)晒馀c光合作用有著十分密切的關(guān)系。近30年來(lái)，LED人工光源在設(shè)施園藝、植物設(shè)施栽培、太空農(nóng)業(yè)中的研宄已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)引起廣泛關(guān)注。通過(guò)不同光質(zhì)對(duì)草莓、蘭花等植物的研宄結(jié)果表明，紅光對(duì)植物形態(tài)、調(diào)節(jié)株高具有重要的影響，對(duì)葉片的生長(zhǎng)過(guò)程會(huì)有促進(jìn)作用，植物的葉、莖與葉柄會(huì)伸長(zhǎng)，但葉綠素含量較低，生長(zhǎng)指標(biāo)和干物質(zhì)積累也會(huì)降低。藍(lán)光對(duì)光合作用的調(diào)控作用主要集中在氣孔的開(kāi)啟、葉綠體的分化以及調(diào)節(jié)光合作用酶的活性等。POSPA等研宄發(fā)現(xiàn)在單色藍(lán)光LED作用下，葉綠素含量最高，葉片氣孔數(shù)最多。目前，在復(fù)合光譜對(duì)植物光合生理特性的研宄中，紅藍(lán)光LED組合對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程能產(chǎn)生積極影響，但目前缺少以紅藍(lán)組合光作為植物生長(zhǎng)的輔助光源技術(shù)方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型完成了 24小時(shí)熒光參數(shù)的監(jiān)控，可根據(jù)實(shí)際需要，以LED光源為基礎(chǔ)，根據(jù)單色LED及組合LED光源對(duì)植物的作用過(guò)程，設(shè)計(jì)適宜植物不同生長(zhǎng)階段的LED組合配比參數(shù)，并通過(guò)最佳LED光源的設(shè)計(jì)，利用LED輸出光強(qiáng)與熒光參數(shù)之間的關(guān)系，實(shí)時(shí)將最佳匹配的光源信息及光照周期輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)根據(jù)所有采集上來(lái)的熒光參數(shù)和環(huán)境因子信息指導(dǎo)動(dòng)態(tài)輸出，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光系統(tǒng)，有效解決了北方溫室低溫弱光的自然環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的不利影響，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程能產(chǎn)生積極影響。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:包括園林植物和設(shè)置在園林植物生長(zhǎng)環(huán)境中的溫濕度傳感器、光照度傳感器、二氧化碳傳感器和調(diào)制式熒光檢測(cè)儀，所述光照度傳感器、二氧化碳傳感器輸出端與微處理器連接，所述調(diào)制式熒光檢測(cè)儀與上位機(jī)連接，所述上位機(jī)與可編程恒流源、微處理器連接，所述可編程恒流源與LED組合光源連接，所述LED組合光源還與微處理器連接。
[0005]進(jìn)一步地，所述調(diào)制式熒光檢測(cè)儀為型號(hào)MIN1-PAM的熒光檢測(cè)儀。
[0006]進(jìn)一步地，所述上位機(jī)為工業(yè)服務(wù)器。
[0007]進(jìn)一步地，所述可編程恒流源為JBP-7510型可編程控制恒流源。
[0008]進(jìn)一步地，所述微處理器為STM32系列單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步地，所述LED組合光源大功率紅、藍(lán)光LED組合光源。
[0010]進(jìn)一步地，所述LED組合光源為均勻分布的紅、藍(lán)LED個(gè)數(shù)比為1:1和4:1的兩種陣列。
[0011]進(jìn)一步地，所述LED組合光源的兩種陣列相鄰LED間距均為10mm。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本實(shí)用新型完成了 24小時(shí)熒光參數(shù)的監(jiān)控，可根據(jù)實(shí)際需要，以LED光源為基礎(chǔ)，根據(jù)單色LED及組合LED光源對(duì)植物的作用過(guò)程，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光系統(tǒng)，有效解決了北方溫室低溫弱光的自然環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的不利影響，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程能產(chǎn)生積極影響。
[0014]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的LED組合光源結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:包括園林植物I和設(shè)置在園林植物I生長(zhǎng)環(huán)境中的溫濕度傳感器2、光照度傳感器3、二氧化碳傳感器4和調(diào)制式熒光檢測(cè)儀5，所述光照度傳感器3、二氧化碳傳感器4輸出端與微處理器8連接，所述調(diào)制式熒光檢測(cè)儀5與上位機(jī)6連接，所述上位機(jī)6與可編程恒流源7、微處理器8連接，所述可編程恒流源7與LED組合光源9連接，所述LED組合光源9還與微處理器8連接。
[0018]本實(shí)施例中，所述調(diào)制式熒光檢測(cè)儀5為型號(hào)MIN1-PAM的熒光檢測(cè)儀。本檢測(cè)儀利用其對(duì)植物光適應(yīng)下的穩(wěn)態(tài)熒光產(chǎn)量Fs、光適應(yīng)下最大熒光產(chǎn)量Fm等相關(guān)熒光參數(shù)值進(jìn)行測(cè)量，再通過(guò)RS-232接口與上位機(jī)進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)閉環(huán)控制MINIPAM熒光檢測(cè)儀和LED發(fā)光陣列。
[0019]本實(shí)施例中，所述上位機(jī)6為工業(yè)服務(wù)器。
[0020]本實(shí)施例中，所述可編程恒流源7為JBP-7510型可編程控制恒流源。其電流不受負(fù)載的影響，驅(qū)動(dòng)電流值的大小直接控制著LED燈珠亮度，所以電流源能準(zhǔn)確的控制LED組合光源的光強(qiáng)?？删幊毯懔髟措妷狠敵鲎畲鬄?5V，電壓精度為0.05% +37.5mV，電流輸出最大為10A，電流精度為0.1% +10mA。
[0021]本實(shí)施例中，所述微處理器8為STM32系列單片機(jī)。
[0022]本實(shí)施例中，所述LED組合光源9大功率紅、藍(lán)光LED組合光源。利用LED光線集中、方向固定特點(diǎn)，要想做到紅藍(lán)LED在照射區(qū)域的均勻必須進(jìn)行合理的規(guī)劃和優(yōu)化改進(jìn)。園林植物的補(bǔ)光主要用到紅藍(lán)光LED，設(shè)計(jì)的組合光源要保證園林植物接收到的光線中紅藍(lán)光的均勻，兩種設(shè)計(jì)方案紅、藍(lán)LED個(gè)數(shù)比為1:1和4:1o陣列一:紅、藍(lán)LED個(gè)數(shù)比為1: 1，LED間隔均勻排列，相鄰LED間距為10mm，陣列情況如圖2左邊所示。陣列二:紅、藍(lán)LED個(gè)數(shù)比為4: I，紅光LED和藍(lán)光LED組成一個(gè)區(qū)域，藍(lán)光LED在中心，陣列情況如圖2右邊所示。
[0023]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:包括園林植物(I)和設(shè)置在園林植物(I)生長(zhǎng)環(huán)境中的溫濕度傳感器(2)、光照度傳感器(3)、二氧化碳傳感器(4)和調(diào)制式熒光檢測(cè)儀(5)，所述光照度傳感器(3)、二氧化碳傳感器(4)輸出端與微處理器(8)連接，所述調(diào)制式熒光檢測(cè)儀(5)與上位機(jī)(6)連接，所述上位機(jī)(6)與可編程恒流源(7)、微處理器(8)連接，所述可編程恒流源(7)與LED組合光源(9)連接，所述LED組合光源(9)還與微處理器(8)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)制式熒光檢測(cè)儀(5)為型號(hào)MIN1-PAM的熒光檢測(cè)儀。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)(6)為工業(yè)服務(wù)器。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:所述可編程恒流源(7)為JBP-7510型可編程控制恒流源。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器(8)為STM32系列單片機(jī)。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:所述LED組合光源(9)大功率紅、藍(lán)光LED組合光源。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:所述LED組合光源(9)為均勻分布的紅、藍(lán)LED個(gè)數(shù)比為1:1和4:1的兩種陣列。
8.按照權(quán)利要求7所述的一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于:所述LED組合光源(9)的兩種陣列相鄰LED間距均為10mm。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種園林植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光控制系統(tǒng)，其特征在于：包括園林植物和設(shè)置在園林植物生長(zhǎng)環(huán)境中的溫濕度傳感器、光照度傳感器、二氧化碳傳感器和調(diào)制式熒光檢測(cè)儀，光照度傳感器、二氧化碳傳感器輸出端與微處理器連接，調(diào)制式熒光檢測(cè)儀與上位機(jī)連接，上位機(jī)與可編程恒流源、微處理器連接，可編程恒流源與LED組合光源連接，LED組合光源還與微處理器連接。本實(shí)用新型完成了24小時(shí)熒光參數(shù)的監(jiān)控，可根據(jù)實(shí)際需要，以LED光源為基礎(chǔ)，根據(jù)單色LED及組合LED光源對(duì)植物的作用過(guò)程，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)光系統(tǒng)，有效解決了北方溫室低溫弱光的自然環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的不利影響，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程能產(chǎn)生積極影響。
【IPC分類(lèi)】A01G7-04
【公開(kāi)號(hào)】CN204426098
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520043298
【發(fā)明人】朱新華, 盧立群, 許善忠
【申請(qǐng)人】朱新華
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日