一种园林植物生长动态补光控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]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系统。
【背景技术】
[0002]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、太空农业中的研宄已经在全世界范围内引起广泛关注。通过不同光质对草莓、兰花等植物的研宄结果表明，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等研宄发现在单色蓝光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宄中，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】
[0003]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系统，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系统，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，实现动态补光系统，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。
[0004]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系统，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。
[0005]进一步地，所述调制式荧光检测仪为型号MIN1-PAM的荧光检测仪。
[0006]进一步地，所述上位机为工业服务器。
[0007]进一步地，所述可编程恒流源为JBP-7510型可编程控制恒流源。
[0008]进一步地，所述微处理器为STM32系列单片机。
[0009]进一步地，所述LED组合光源大功率红、蓝光LED组合光源。
[0010]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。
[0011]进一步地，所述LED组合光源的两种阵列相邻LED间距均为10mm。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0013]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，实现动态补光系统，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。
[0014]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】
[0015]图1为本实用新型的总体结构框图；
[0016]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】
[0017]如图1所示，一种园林植物生长动态补光控制系统，其特征在于:包括园林植物I和设置在园林植物I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。
[0018]本实施例中，所述调制式荧光检测仪5为型号MIN1-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。
[0019]本实施例中，所述上位机6为工业服务器。
[0020]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。
[0021]本实施例中，所述微处理器8为STM32系列单片机。
[0022]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4:1o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: I，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。
[0023]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。
【主权项】
1.一种园林植物生长动态补光控制系统，其特征在于:包括园林植物(I)和设置在园林植物(I)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系统，其特征在于:所述调制式荧光检测仪(5)为型号MIN1-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系统，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系统，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系统，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系统，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系统，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系统，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。
【专利摘要】本实用新型公开了一种园林植物生长动态补光控制系统，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，实现动态补光系统，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。
【IPC分类】A01G7-04
【公开号】CN204426098
【申请号】CN201520043298
【发明人】朱新华, 卢立群, 许善忠
【申请人】朱新华
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年1月22日