一种LED智能监控照明系统

一种led智能监控照明系统
技术领域
1.本实用新型涉及植物培育技术领域，尤其是涉及一种led智能监控照明系统。


背景技术：

2.光照强度是影响植物光合作用和生长状态的主要因素之一，通过对光照环境的调控，可以实现对植物生长的调控。led植物生长灯是一种植物灯，它使用led(发光二极管)作为光源，含有能促进或抑制植物生长激素生成的蓝色光源，由于led系统能通过控制光强度、辐射范围和照射时间等参数，实现对植物生长过程的人为调节，促进植物生长期中的枝、叶、根、茎的加速分蘖，调节植物结果或成熟时的能量传输，从而有利于提高产量。led可以成为促进植物生长的主要光源，甚至在将来可以不用再需要阳光培养。因此，搭建基于不同植株需光差异特性的补光调控系统，实现设施内光环境立体优化调控具有重要的科学研究意义。
3.近年来，随着我国电子信息产业的迅速发展，led(light emitting diode)照明技术为设施内光环境调节提供了可控光强和波段范围红蓝光源，这使得基于led的可变光质、可变光强的植物补光技术有了很大发展。
4.但是，当前大多数led植物照明灯发光不均，没有应用上述的植物补光技术，且检测的环境参数无法被自动记录，因此大多数led植物照明系统功能单一，不能针对性的对不同种植物进行照明。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能实现对各种植物生长所需光照的补充、温度和湿度进行监测，调控植物生长补光的led照明系统。
6.本实用新型所采用的技术方案是，一种led智能监控照明系统，包括终端管理平台，还包括：与终端管理平台数据连接的主控机；与主控机连接的光线可调的led光控设备；与主控机连接的环境监测设备；与主控机连接的驱虫设备。
7.本实用新型的有益效果是：通过环境监测设备接收环境数据，并以主控机控制led灯的光纤以及驱虫设备的开启，一方面使得光线和驱虫措施更能适应植物的每一个生长环节，另一方面能使得植物接收充足的光线有利于生长。另外，通过主控机与终端管理平台连接能够将植物的相关数据上传云端建立数据库。
8.作为优先，所述环境监测设备包括温湿度传感器、土壤湿度传感器、光谱探测装置以及光强探测器，温湿度传感器、土壤湿度传感器将温湿度传递给主控机后可以分析得到当前植物的光线需求，光强探测器能够检测当前植物接受照射的光线强度，从而由主控机控制led 光控设备发出光线补充所需要的光线，光谱探测装置能够分析当前植物在接收光照后对光线的吸收情况，从而分析得到是否遭遇病虫害。
9.作为优先，所述主控机还连接有显示屏，能够直接显示植物的当前环境参数。
10.作为优先，所述驱虫设备为超声波驱虫器，使用超声波驱虫，环保无污染。
附图说明
11.图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
12.以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述实用新型，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本实用新型保护范围并不受限于该具体实施方式。
13.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
14.本实用新型涉及一种led智能监控照明系统，包括终端管理平台，还包括：与终端管理平台数据连接的主控机；与主控机连接的光线可调且设置在对象植物顶部的led光控设备；与主控机连接的环境监测设备；与主控机连接的驱虫设备。通过环境监测设备接收环境数据，并以主控机控制led灯的光纤以及驱虫设备的开启，一方面使得光线和驱虫措施更能适应植物的每一个生长环节，另一方面能使得植物接收充足的光线有利于生长。另外，通过主控机与终端管理平台连接能够将植物的相关数据上传云端建立数据库。
15.所述环境监测设备包括温湿度传感器、土壤湿度传感器、光谱探测装置以及光强探测器，温湿度传感器、土壤湿度传感器将温湿度传递给主控机后可以分析得到当前植物的光线需求，光强探测器能够检测当前植物接受照射的光线强度，从而由主控机控制led光控设备发出光线补充所需要的光线，光谱探测装置能够分析当前植物在接收光照后对光线的吸收情况，从而分析得到是否遭遇病虫害。
16.所述主控机还连接有显示屏，能够直接显示植物的当前环境参数。
17.所述驱虫设备为超声波驱虫器，使用超声波驱虫，环保无污染，针对不同的病虫害，可以设置不同的波形，由主控机分析当前情况控制超声波驱虫器发出针对的波形，如蝙蝠声波模拟波形等。
18.在一个实施例中，主控机基于arduino开发板设计，通过esp8266模块与服务器进行无线通信，将通过dht22温湿度传感器检测植物周围空气的温度和湿度，和通过bh1750光照强度传感器检测植物顶端受到的光照强度，通过物联网系统上传到云端，建立数据库。
19.led智能监控照明系统主要由arduino主控机、led光控模块、环境监测模块和终端管理平台四大部分组成，系统数据的传输网络采用无线传感网络来实现。图1中与阿里云通信方式为通过芯片esp8266，并通过串行通信将其连接到arduino。arduino将命令esp8266模块连接到wifi网络并从客户端接收数据。
20.该终端管理平台可对led设备、照明状态等终端节点进行实时监控，同时为用户提供控制照明设备的界面。可使用智能手机、pc或平板等可联网设备，通过web浏览器远程访问管理系统进行监控和管理。
21.本实用新型主要完成了led智能控制系统的硬件设计，led灯pwm调光程序，传感器程序，数据接收和发送程序。该系统结合物联网技术和无线通信技术，以arduino开发板为主控，以esp8266为wireless模块，结合pc管理平台，实现对这套系统的实时监控。
22.将本实用新型应用于长寿花，可以发现，该系统不仅能产生更多的生理有效辐射能，更有效地促进植物生长，而且其寿命更长，电费费用更低，具有更好的经济效益。
23.本实用新型能够实时监测植物生长环境中的基本参数；可选择多种led照明模式，照明模式需要与所种植物的需求匹配，且科学合理；系统稳定，控制方式方便灵活，可以联网控制，管理系统可以跨平台使用，如手机、pc、平板等多种设备；
24.本实用新型根据设植物生长中对光环境的实际需要，设计了基于不同植物需光差特性的智能补光监测调控系统，对led智能监控照明系统的实物图进行了总体设计。利用esp8266 无线通信网络，构建了以arduino为控制核心，环境监测设备和led补光灯为执行机构的光环境优化调节系统，实现了对设施内环境信息的获取、补光灯的颜色调节以。以此为基础，对立体补光调节系统进行光环境优化的效果性验证，并与传统补光调节系统和自然处理系统进行对比，分析其补光效果及经济效益。
25.在一个实施例中，通过分析led植物光线谱与植物光合的关系，发现其特征是：280～315 nm对植物形态和生理过程的影响微乎其微；315～400nm对叶绿素吸收量的影响微乎其微，对光合效果的影响微乎其微；400～520nm(蓝)叶绿素与类胡萝卜素吸收量的影响微乎其微，对光合效果的影响微乎其微；520～610nm色素吸收量的影响微乎其微；610～720nm(红)叶绿素吸收量的影响微乎其微，对光合效果的影响微乎其微，720～1000nm吸收量的影响微乎其微，刺激细胞增殖、开花和种子萌发；>1000nm转化为热量。
26.在一个实施例中，当实时光照值light＜250lux时，led光控设备自动打开补光灯。
27.发光二极管照明灯通常由灯罩，led珠，导热板，散热装置，驱动电源和灯头组成。发光二极管的封装采用led芯片，主要有三种方式：引脚式封装、表面贴片式封装和cob式封装。因为单个led芯片功率不高，所以led灯具一般也采用多个led灯珠排列阵列或cob式封装多芯片led灯珠的方式来提供照明光源。本实用新型使用ws2812b，是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控led光源。其外型与一个5050led灯珠相同，每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，还包含有高精度的内部振荡器和可编程定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。