温室种植光照模拟控制系统及其控制方法

本发明涉及大棚，尤其涉及温室种植光照模拟控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、温室大棚多用于农作物的种植，阳光照入大棚内后，由于大棚的透光面会产生折射，所以大棚内部不同区域的光照强度并不完全相同。对于农作物来说，合适的光照强度有利于农作物的生长，所以对大棚内的不同区域分别控制其光照强度，使大棚内各个区域的农作物均处于适宜的光照条件下，具有一定的价值。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供温室种植光照模拟控制系统及其控制方法，能够对大棚内不同区域的光照条件进行模拟控制。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明的温室种植光照模拟控制系统，包括大棚、控制器、光照调节装置和光照模拟装置；大棚的内部地面划分为多个光照区块，所述光照调节装置能调节各所述光照区块的光照强度；光照模拟装置包括能模拟大棚光照条件的太阳能发电板，太阳能发电板分为多个发电板单元，多个所述发电板单元与多个所述光照区块一一对应；所述控制器可接收各所述发电板单元的发电量信息，并依据发电量信息，控制光照调节装置对应调节各所述光照区块的光照强度。

3、进一步地，所述太阳能发电板的轮廓形状模拟大棚内部地面的轮廓形状；所述太阳能发电板上罩设有大棚模型，大棚模型的形状轮廓及光学特征对应模拟所述大棚。

4、进一步地，所述大棚模型的方位角度与所述大棚的方位角度一致，使大棚与大棚模型的光照入射条件一致。

5、进一步地，所述太阳能发电板上各所述发电板单元的划分方式，与大棚内各所述光照区块的划分方式一致。

6、进一步地，多个所述大棚组合成大棚集群阵列，所述大棚集群阵列内的大棚规格与方位一致；所述大棚集群阵列内的各个大棚内分别有独立的光照调节装置，控制器接收所述光照模拟装置的光照模拟信息后，分别对各个所述大棚内的光照调节装置做相应调节。

7、进一步地，所述光照调节装置包括多个光照调节子单元，各所述光照区块与对应的大棚顶部之间分别设置有独立的光照调节子单元，各独立的光照调节子单元可分别调节对应光照区块的光照强度。

8、进一步地，所述光照调节子单元包括多层可伸缩的遮阳网，遮阳网伸展时遮罩对应的光照区块；通过改变遮阳网的层数，可调节对应光照区块的光照强度。

9、进一步地，所述大棚具有非平面的透光面，光照穿过所述非平面的透光面时，非均匀入射至所述大棚内。

10、进一步地，所述太阳能发电板与蓄电池连接，蓄电池可向控制器与光照调节装置供电。

11、进一步地，温室种植光照模拟控制系统的控制方法，包括以下步骤：s1：获取各个发电板单元的发电量数据；s2：根据各个发电板单元的面积，计算出各个发电板单元的发电效率；s3：根据发电效率与光照强度的对应关系，获取各个发电板单元上的光照强度；s4：根据各个发电板单元上的光照强度，对应模拟大棚内各个光照区块的光照强度，以此控制光照调节装置做适应性的调节。

12、有益效果：本发明的温室种植光照模拟控制系统及其控制方法，其有益效果如下：

13、1)在太阳能发电板上设置大棚模型，使太阳能发电板的光照条件模拟大棚的光照条件；根据太阳能发电板上各个发电板单元的发电效率，可以模拟出大棚内各个光照区块的光照强度，以便光照调节装置做适应性调节，将大棚内各个光照区块内的光照条件调节至适宜于农作物；

14、2)现有的光照强度传感器，一般只能测出光照区块上某一点处的光照强度，难以体现整个光照区块内的综合光照信息；而利用太阳能发电板上各个发电板单元的发电效率，来模拟大棚内各个光照区块的光照强度，可以更加综合的得出各个光照区块内的光照信息；

15、3)由于大棚集群阵列内各个大棚内的农作物种类不尽相同，所以各个大棚内最终要达到的光照强度不同；如果不使用太阳能发电板进行模拟，而是直接通过光照强度传感器测定某个大棚内各个区域的光照强度，那么在该大棚内的光照调节装置工作后，光照强度传感器的检测结果在光照调节装置的影响会发生改变，导致该大棚内光照强度传感器的检测结果不能应用于其它大棚；而太阳能发电板的光照模拟信息，不会受到光照调节装置的影响，因此可以作为大棚集群阵列内的所有大棚的光照控制依据，所以就不需要在每个大棚内分别安装光照强度传感器，成本较低。

技术特征：

1.温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：包括大棚(1)、控制器、光照调节装置(8)和光照模拟装置；大棚(1)的内部地面划分为多个光照区块(2)，所述光照调节装置(8)能调节各所述光照区块(2)的光照强度；

2.根据权利要求1所述的温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：所述太阳能发电板(3)的轮廓形状模拟大棚(1)内部地面的轮廓形状；所述太阳能发电板(3)上罩设有大棚模型(10)，大棚模型(10)的形状轮廓及光学特征对应模拟所述大棚(1)。

3.根据权利要求2所述的温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：所述大棚模型(10)的方位角度与所述大棚(1)的方位角度一致，使大棚(1)与大棚模型(10)的光照入射条件一致。

4.根据权利要求3所述的温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：所述太阳能发电板(3)上各所述发电板单元(4)的划分方式，与大棚(1)内各所述光照区块(2)的划分方式一致。

5.根据权利要求4所述的温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：多个所述大棚(1)组合成大棚集群阵列(9)，所述大棚集群阵列(9)内的大棚(1)规格与方位一致；所述大棚集群阵列(9)内的各个大棚(1)内分别有独立的光照调节装置(8)，控制器接收所述光照模拟装置的光照模拟信息后，分别对各个所述大棚(1)内的光照调节装置(8)做相应调节。

6.根据权利要求4所述的温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：所述光照调节装置(8)包括多个光照调节子单元，各所述光照区块(2)与对应的大棚(1)顶部之间分别设置有独立的光照调节子单元，各独立的光照调节子单元可分别调节对应光照区块(2)的光照强度。

7.根据权利要求6所述的温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：所述光照调节子单元包括多层可伸缩的遮阳网(5)，遮阳网(5)伸展时遮罩对应的光照区块(2)；通过改变遮阳网(5)的层数，可调节对应光照区块(2)的光照强度。

8.根据权利要求1所述的温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：所述大棚(1)具有非平面的透光面，光照穿过所述非平面的透光面时，非均匀入射至所述大棚(1)内。

9.根据权利要求1所述的温室种植光照模拟控制系统，其特征在于：所述太阳能发电板(3)与蓄电池连接，蓄电池可向控制器与光照调节装置(8)供电。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的温室种植光照模拟控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了温室种植光照模拟控制系统及其控制方法，包括大棚、控制器、光照调节装置和光照模拟装置；大棚的内部地面划分为多个光照区块，所述光照调节装置能调节各所述光照区块的光照强度；光照模拟装置包括能模拟大棚光照条件的太阳能发电板，太阳能发电板分为多个发电板单元，多个所述发电板单元与多个所述光照区块一一对应；所述控制器可接收各所述发电板单元的发电量信息，并依据发电量信息，控制光照调节装置对应调节各所述光照区块的光照强度。本发明能够对大棚内不同区域的光照强度进行模拟控制。

技术研发人员：王青,姜锋,朱海荣,李叶杰,张家硕
受保护的技术使用者：南通理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14