CN102523990A - 一种多层育苗设施所用光源的调控方法及其调控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种多层育苗设施所用光源的调控方法及其调控装置，涉及设施农业种植技术领域中的育苗设备，其调控装置是由控制装置、光源架、二块或二块以上的光源板10、液压缸4、油泵6和油管5构成；具有可根据作物育苗的不同生长期自动、适时调整光源与种苗之间的距离，并能缩短育苗期、节约电能、降低种苗单位成本等特点，既适用于开放式的多层育苗设施，也可用于全密闭的多层育苗设施；既可用于蔬菜、瓜果、烟草育苗，也可用于花卉、树木育苗，还可用于粮食作物种植时的育秧。

Description

一种多层育苗设施所用光源的调控方法及其调控装置

技术领域

本发明涉及设施农业种植技术领域的育苗设备，特别是一种多层育苗设施所用光源的调控方法及其调控装置。 

背景技术

目前，在以人工光源为主的作物集约化多层育苗装置中，其照明都是采用固定光源，以这种固定光源照明的多层育苗方法，存在的最大问题是不能根据种苗生长期对光照强度的需求进行适时调整，光源(灯具)与种苗的光距固定，造成种苗各个生长阶段接受光强不一，延长了种苗的生长期，既浪费电能，又增加使用成本和单位种苗的培育成本，防碍设施育苗的使用与推广。 

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可根据作物育苗的不同生长期自动、适时地调整光源与种苗之间的距离，并能缩短育苗期、节约电能、降低种苗单位成本的育苗所用光源的调控方法和调控装置。 

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是发明一种多层育苗设施所用光源的调控方法： 

A、在多层育苗架中套装一个由四根或四根以上的光源架滑杆、二块或二块以上的光源架横梁板构成的光源架；所述的光源架横梁板处于两层多层育苗架层板之间的育苗腔中，其下面装置光源板；所述的光源架滑杆上套装有二个或二个以上的滑杆套，该滑杆套的外侧连接多层育苗架；所述的光源架滑杆的下端连接伸缩装置，该伸缩装置由控制装置控制； 

B、光源的调控过程如下： 

第一步：育苗初始，调节光源板与育苗穴盘的初始距离； 

第二步：当育苗穴盘中的种苗长出后，由装置在光源板上的测距仪测量光源板与种苗之间的距离，其测量信号输送给控制装置； 

第三步：控制装置将接收到的测量信号与其预先设定的距离数据进行 比较，当比较结果显示为光源板与种苗之间的距离小于预先设定的距离时，控制装置输出上升控制信号，驱动伸缩装置动作，推动光源架向上移动到预先设定的距离；当比较结果显示为光源板与种苗之间的距离等于预先设定的距离时，控制装置不输出控制信号； 

第四步：按照预先设定的测量间隔时间，多次重复上述第三步； 

第五步：当光源架横梁板的顶部抵达多层育苗架层板的底面、且比较结果显示的光源板与种苗之间的距离等于预先设定的出圃距离时，控制装置输出光源调控结束信号进行报警，提醒种苗出圃，随之，光源调控结束。 

其优化的技术方案为： 

A、在多层育苗架中套装一个由四根或四根以上的光源架滑杆、二块或二块以上的光源架横梁板构成的光源架；所述的光源架横梁板处于多层育苗架的育苗腔中，其下面装置光源板；所述的光源架滑杆上套装有二个或二个以上的滑杆套，该滑杆套的外侧连接多层育苗架；所述的光源架滑杆的下端连接液压缸，液压缸和油泵之间由油管连接，液压缸和油泵以及油管构成伸缩装置，该油泵由控制装置控制； 

B、光源的调控过程如下： 

第一步：育苗初始，调节光源板与育苗穴盘的初始距离； 

第二步：当育苗穴盘中的种苗长出后，由装置在光源板上的测距仪测量光源板与种苗之间的距离，其测量信号输送给控制装置； 

第三步：控制装置将接收到的测量信号与其预先设定的距离数据进行比较，当比较结果显示为光源板与种苗之间的距离小于预先设定的距离时，控制装置输出上升控制信号，驱动油泵工作，油泵经油管连接液压缸，液压缸动作，推动光源架向上移动到预先设定的距离；当比较结果显示为光源板与种苗之间的距离等于预先设定的距离时，控制装置不输出控制信号； 

第四步：按照预先设定的测量间隔时间，多次重复上述第三步； 

第五步：当光源架横梁板的顶部抵达多层育苗架层板的底面、且比较结果显示的光源板与种苗之间的距离等于预先设定的出圃距离时，控制装置输出光源调控结束信号进行报警，提醒种苗出圃，随之，光源调控结束。 

与此同时，还发明一种应用调控方法的多层育苗设施所用光源的调控 装置：是由控制装置、光源架、二块或二块以上的光源板10、液压缸4、油泵6和油管5构成； 

所述的控制装置是由控制箱2和操作平台1构成； 

所述的光源架是由四根或四根以上的光源架滑杆13、二块或二块以上的光源架横梁板11构成； 

在所述光源架横梁板的下面装置有光源板10，并在其中的一块光源板10上装置有测距仪12； 

在所述光源架滑杆13上套装有二个或二个以上的滑杆套15，该滑杆套15的外侧连接多层育苗架14的立柱16； 

所述光源架滑杆13的下端连接液压缸4，液压缸4和油泵6之间由油管5连接； 

所述控制箱2的控制线分别连接油泵6和光源板10。 

在液压缸4和油泵6之间的油管5上还装有控制阀3。 

本发明的多层育苗设施所用光源的调控方法及其调控装置，采用在多层育苗架中套装可上下升降的光源架，并在该光源架上配套装置光源板，应用测距元件自动测量光源与种苗间的距离，并根据种苗的各个生长阶段和生长期对光源、光照的最佳生理需求，自动调整光源与种苗之间的距离，保持光源对种苗的光照强度，进而可缩短育苗期，节约电能，降低种苗单位成本。 

附图说明

图1是本发明的主视示意图。 

图中：1是操作平台，2是控制箱，3是控制阀，4是液压缸，5是油管，6是油泵，7是营养液盘，8是育苗穴盘，9是育苗灯，10是光源板，11是光源架横梁板，12是测距仪，13是光源架滑杆，14是多层育苗架层板，15是滑杆套，16是立柱。 

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。 

下面的实施例是以六层的育苗架为例。 

本实施例是由控制装置、光源架、六块光源板10、液压缸4、油泵6和油管5构成。 

四根(也可为六根或八根或更多的双数根)光源架滑杆13竖立，其上装置六块(与育苗架的层数相同)光源架横梁板11，构成光源架。在光源架横梁板11的下面装置有光源板10，光源板10上装置有许多的育苗灯9(此育苗灯9可为白炽灯或日光灯或LED灯或其它的灯，本例采用LED灯；其数量是依照灯的功率和面积，按照常规设计的)。在其中的一块光源板10(本例设计在自下而上的第二块)上，装置测距仪12。 

光源架套装在多层育苗架14中，其每一根光源架滑杆13上套装有二个(也可为三个或四个或更多个，其具体数量应根据多层育苗架的层数来确定)滑杆套15，该滑杆套15的外侧固定在多层育苗架14的立柱16上，光源架的光源架滑杆13可沿滑杆套15上下移动。其每一块光源架横梁板11均处于多层育苗架14的两层营养液盘7之间的育苗腔中。其每一根光源架滑杆13的下端连接液压缸4的活塞伸出端，液压缸4的油管进口端还装置着控制阀3，并由油管5连接油泵6；液压缸4、油泵6和油管5构成升降装置。也可采用其它能够升降的装置，来实现控制光源架的升降。 

控制装置是由控制箱2和操作平台1构成，控制箱2中包括控制软件、PLC控制模块等。操作平台1是由操作面板、主机、显示器组成，通过操作面板可输入控制参数，并通过控制软件发布指令。 

由控制箱2引出的电控线分别连接光源板10、油泵6和控制阀3。 

使用时，在多层育苗架14上的每一层营养液盘7上搁置育苗穴盘8，填充营养液和育苗基质，并播上作物种子。其后，启动操作平台1，点亮光源板10上的育苗灯9，按照下述步骤进行育苗： 

第一步：育苗初始，调节光源板10与育苗穴盘8之间的初始距离(此初始距离的大小，是依照所育苗作物需要的光照强度和育苗灯9的发光强度等，按照常规设计的。调节时，启动油泵6，经油管5并由控制阀3驱动液压缸4，推动光源架上行到适当位置；调节过程中，由于各个液压缸4的动作存在一些小的误差，此时，可通过控制阀3进行微调)，并将其输入到控制箱2中的PLC控制模块中保存； 

第二步：当育苗穴盘8中的种苗长出后，由装置在光源板10上的测距仪12，按照预先设定的测量时间，对光源板10与种苗之间的距离进行测量，其测量信号输送给控制箱2中的PLC控制模块； 

第三步：控制箱2中的PLC控制模块将接收到的测量信号与其预先设定的距离数据进行比较，当比较结果显示为光源板10与种苗之间的距离小于预先设定的距离时，控制箱2中的PLC控制模块输出上升控制信号，驱动油泵6工作，油泵6输出的压力油经油管5和控制阀3通向液压缸4，驱动液压缸4动作，推动光源架向上移动，使光源板10与种苗之间的距离达到预先设定的距离(此时，光源架的光源架滑杆13在滑杆套15中滑动，带动光源架横梁板11和光源板10连同测距仪12一起向上移动，而多层育苗架14的营养液盘7和育苗穴盘8保持不动)； 

当比较结果显示为光源板10与种苗之间的距离大于预先设定的距离时，控制箱2中的PLC控制模块输出下降控制信号，通过控制阀3控制光源架向下移动，使光源板10与种苗之间的距离达到预先设定的距离； 

当比较结果显示为光源板10与种苗之间的距离等于预先设定的距离时，控制箱2中的PLC控制模块不输出控制信号； 

第四步：随着种苗的不断生长，装置在光源板10上的测距仪12，按照预先设定的测量间隔时间，多次重复上述第三步； 

第五步：当光源架横梁板11的顶部抵达多层育苗架14的营养液盘7的底面、且比较结果显示的光源板10与种苗之间的距离等于预先设定的出圃距离时，控制箱2中的PLC控制模块输出光源调控结束信号进行报警，提醒种苗出圃，随之，光源调控结束。 

此时，即可进行种苗出圃。 

本发明的多层育苗设施所用光源的调控方法及其调控装置，既适用于开放式的多层育苗设施，也可用于全密闭的多层育苗设施；既可用于蔬菜、瓜果、烟草育苗，也可用于花卉、树木育苗，还可用于粮食作物种植时的育秧。 

Claims (4)

1.一种多层育苗设施所用光源的调控方法，其特征在于：

A、在多层育苗架中套装一个由四根或四根以上的光源架滑杆、二块或二块以上的光源架横梁板构成的光源架；所述的光源架横梁板处于两层多层育苗架层板之间的育苗腔中，其下面装置光源板；所述的光源架滑杆上套装有二个或二个以上的滑杆套，该滑杆套的外侧连接多层育苗架；所述的光源架滑杆的下端连接伸缩装置，该伸缩装置由控制装置控制；

B、光源的调控过程如下：

第一步：育苗初始，调节光源板与育苗穴盘的初始距离；

第二步：当育苗穴盘中的种苗长出后，由装置在光源板上的测距仪测量光源板与种苗之间的距离，其测量信号输送给控制装置；

第三步：控制装置将接收到的测量信号与其预先设定的距离数据进行比较，当比较结果显示为光源板与种苗之间的距离小于预先设定的距离时，控制装置输出上升控制信号，驱动伸缩装置动作，推动光源架向上移动到预先设定的距离；当比较结果显示为光源板与种苗之间的距离等于预先设定的距离时，控制装置不输出控制信号；

第四步：按照预先设定的测量间隔时间，多次重复上述第三步；

第五步：当光源架横梁板的顶部抵达多层育苗架层板的底面、且比较结果显示的光源板与种苗之间的距离等于预先设定的出圃距离时，控制装置输出光源调控结束信号进行报警，提醒种苗出圃，随之，光源调控结束。

2.根据权利要求1所述的多层育苗设施所用光源的调控方法，其特征在于：

A、在多层育苗架中套装一个由四根或四根以上的光源架滑杆、二块或二块以上的光源架横梁板构成的光源架；所述的光源架横梁板处于多层育苗架的育苗腔中，其下面装置光源板；所述的光源架滑杆上套装有二个或二个以上的滑杆套，该滑杆套的外侧连接多层育苗架；所述的光源架滑杆的下端连接液压缸，液压缸和油泵之间由油管连接，液压缸和油泵以及油管构成伸缩装置，该油泵由控制装置控制；

B、光源的调控过程如下：

第一步：育苗初始，调节光源板与育苗穴盘的初始距离； 

第二步：当育苗穴盘中的种苗长出后，由装置在光源板上的测距仪测量光源板与种苗之间的距离，其测量信号输送给控制装置；

第三步：控制装置将接收到的测量信号与其预先设定的距离数据进行比较，当比较结果显示为光源板与种苗之间的距离小于预先设定的距离时，控制装置输出上升控制信号，驱动油泵工作，油泵经油管连接液压缸，液压缸动作，推动光源架向上移动到预先设定的距离；当比较结果显示为光源板与种苗之间的距离等于预先设定的距离时，控制装置不输出控制信号；

第四步：按照预先设定的测量间隔时间，多次重复上述第三步；

第五步：当光源架横梁板的顶部抵达多层育苗架层板的底面、且比较结果显示的光源板与种苗之间的距离等于预先设定的出圃距离时，控制装置输出光源调控结束信号进行报警，提醒种苗出圃，随之，光源调控结束。

3.一种应用权利要求1或2所述多层育苗设施所用光源的调控方法的调控装置，其特征在于：是由控制装置、光源架、二块或二块以上的光源板(10)、液压缸(4)、油泵(6)和油管(5)构成；

所述的控制装置是由控制箱(2)和操作平台(1)构成；

所述的光源架是由四根或四根以上的光源架滑杆(13)、二块或二块以上的光源架横梁板(11)构成；

在所述光源架横梁板的下面装置有光源板(10)，并在其中的一块光源板(10)上装置有测距仪(12)；

在所述光源架滑杆(13)上套装有二个或二个以上的滑杆套(15)，该滑杆套(15)的外侧连接多层育苗架(14)的立柱(16)；

所述光源架滑杆(13)的下端连接液压缸(4)，液压缸(4)和油泵(6)之间由油管(5)连接；

所述控制箱(2)的控制线分别连接油泵(6)和光源板(10)。

4.根据权利要求3所述的多层育苗设施所用光源的调控装置，其特征在于：在液压缸(4)和油泵(6)之间的油管(5)上还装有控制阀(3)。