[發明專利]智能全光譜植物補光系統

無效

• 申請號: 201310235475.4
• 申請日: 2013-06-15
• 公開（公告）號: CN103299840A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張進
• 申請（專利權）人: 張進
• 主分類號: A01G7/04
• 分類號: A01G7/04;H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種植物補光系統，特別是智能化全光譜的設施農業植物補光系統。?

背景技術

在2010年《中共中央國務院關于加大統籌城鄉發展力度進一步夯實農業農村發展基礎的若干意見》明確提出了提高現代農業裝備水平，促進農業發展方式轉變的戰略號召，并將加快園藝作物生產設施化、畜牧水產養殖規模化作為新一輪菜籃子工程建設的重點。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》再次將加快發展設施農業作為推進農業結構戰略性調整和加快發展現代農業的重要內容。?

綱要實施3年來，我們發現我國設施農業面臨許多亟待解決的問題。一是發展模式較落后，設施農業裝備條件差。我國設施農業生產個體農戶占絕大多數，規模化、標準化、信息化水平較低，綜合生產能力、抗風險能力、市場競爭能力較差，設施裝備種類少，技術含量、適應性和成套性還有待提高。這其中尤其以溫室環境控制系統、高效低成本加（降）溫系統、植物補光光源、太陽能、淺層地能等裝備在設施農業中的應用為主。?

植物補光是專用于花卉和蔬菜瓜果等植物生產的一項植物輔助生長技術.一般設施農業植物，會隨著時間而長勢越來越差，主要原因就是缺少光的照射，通過適合植物所需光譜的照射，不僅可以促進其生長，而且還可以延長花期，提高花的品質。進一步把這種高效光源系統應用到大棚、溫室等設施等農業生產上，一方面可以解決日照不足導致番茄、黃瓜等大棚蔬菜口感下降的弊端，另一方面還可以使冬季大棚茄果類蔬菜提前到春節前后上市，從而達到反季節培植的目的。?

目前國內外一些學者和企業也有一些嘗試用LED作為主要補光光源來給植物補光，而LED由于其單色光的原因致使植物生長必須的其他少量光譜人為的減少和不添加，致使產量減少，果實蔬菜的口感下降，而由LED控制的多種復合光又因為成本原因無法得以推廣。?

發明內容

在針對現有技術和市場的空白，本發明充分考慮不同波長的光線對于植物光合作用的影響是不同的，在總結植物光合作用需要的光線，波長在400?~?720nm左右。400?~?520nm（藍色）的光線以及610?~?720nm（紅色）對于光合作用貢獻最大的基礎上發明了智能全光譜補光系統，充分利用機、電、光、微電腦等技術發明了一種無需人工值守的智能全光譜植物補光系統，填補了國內外此領域的空白。?

其基本思路是利用日光全光譜性，通過設置在設施農業外的日光收集系統將全光譜日光收集后通過光導光纖傳輸到光能路由器，由智能控制系統調配好最佳的光譜后和照度后輸送到光能發射器上給植物補光。?

為實現上述目標，本發明通過提供一種智能全光譜植物補光應用系統包括：全光譜日光收集裝置、光傳路由器、光能照射裝置、控制系統等組成。?

本發明通過提供一種能將全光譜匯集到一起的特殊結構的鍍膜鏡片的日光采集機構和一種能最小損耗的光能采集器，采集器連接光導光纖將采集到的全光譜日光傳輸至光傳路由器中。鏡片和采集器采架設在用水平和垂直方向的2軸跟蹤機構上，確保晝間日光采集器能最大限度的收集到日光。?

本發明通過提供一種光傳路由器包含一個特定光譜補光器，一個光能切換開關，光能分配器，光能過濾器和控制器。光傳路由器通過執行機構合理分配和過濾光能采集器傳輸過來的全光譜光能，最后通過光能分配器通過光導光纖連接于光能照射裝置。?

本發明通過提供一種光能照射裝置包含全光譜補光燈和光纖照明燈。全光譜補光燈根據應用場所不同采用特殊條形和球形燈體，連接有光導光纖將光傳路由器的傳輸的光能通過光能發射器照射在植物上，從而達到補光的效果，光纖照明燈通過采用傘形結構和球形或者多邊形結構，將光傳路由器傳導的光能應用到普通照明上。?

本發明通過提供一種采用ARM系列單片機或者PLC作為系統核心的智能化數字控制系統，其外圍特征有光感傳感器，驅動電路，電源系統，計算機監控系統，用戶交換系統，報警模塊。控制系統通過收集光感傳感器信息，檢測周圍環境并智能判斷是否達到系統啟動要求，根據用戶交換系統所設定的參數判斷是否開啟特定光譜補光器，是否需要開啟光能過濾器，根據植物生長周期通過智能調節光能分配器調節光強，以及自我檢測所有模塊運行是否正常，并及時發出聲光報警。?

附圖說明

圖1為智能全光譜植物補光系統運行示意圖?

附圖標識為：標識1為全光譜光能收集器?

??????????????????標識2光傳路由器

??????????????????標識3光能發射裝置

??????????????????標識4光導光纖