CN106857038A - 一种温室藤蔓类果蔬补光装置及补光方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种温室藤蔓类果蔬补光装置及补光方法，所述的装置包括安装于温室内的支架和多个灯组结构，每个所述灯组结构布置于藤蔓作物的行间，每一个所述灯组结构包括补光灯和升降移动部件，所述补光灯和所述升降移动部件固定连接，所述升降移动部件固定安装于所述支架的顶端，所述升降移动部件用于上下循环升降运动，以带动对应的补光灯进行上下循环升降运动，以给藤蔓作物进行均匀补光。该补光装置采用灯组作为补光光源，将其固定安装于温室的支架上，由特定的升降移动部件带动光源进行上下循环升降运动，为藤蔓类植株进行均匀补光，该装置为弱光天气下温室中藤蔓类果蔬作物的正常生长提供了保障，为高品质果蔬的生产提供了有效的设施基础。

Description

一种温室藤蔓类果蔬补光装置及补光方法

技术领域

本发明涉及作物栽培领域，更具体地，涉及一种温室藤蔓类果蔬补光装置及补光方法。

背景技术

光是光合作用的能量来源，也是影响植物生长发育的重要因素之一。由于设施遮光和不良天气条件如雨雪、阴天、雾霾等影响，温室中的瓜果蔬菜常因光线不足引起坐果困难、转色滞后、果实膨大障碍等问题。人工光源补光已被较为广泛的运用在温室补光中，目前温室补光涉及到的人工光源包括卤素灯、高压钠灯、荧光灯、LED灯等。其中，LED灯以热耗散小，寿命长，波段窄可实现精准补光、环保节能等优点备受青睐。

吊蔓是温室藤蔓类蔬菜生产中常用的栽培手段，温室中常见的藤蔓类蔬菜有番茄、黄瓜、甜瓜、西瓜、茄子和西葫芦等。吊蔓技术可以提高温室空间利用率，减少植株病虫害，但同时吊蔓大大地增加了植株的高度。常规的温室补光方式是人工光源固定在植物顶端或者作物的行间，整个生育期光源位置和光照强度都固定不变，这对于有攀高生长特性的藤蔓类作物而言无疑存在补光不均匀、光能损失大等问题。

如何利用有限数量的人工光源，实现温室藤蔓类作物均匀、高效的补光是该领域值得研究的一个问题。

发明内容

本发明提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的温室藤蔓类果蔬补光装置及补光方法，实现了温室藤蔓类植物均匀补光及降低电能损耗的目标。

根据本发明的一个方面，提供了一种温室藤蔓类果蔬补光装置，包括安装于温室内的支架和多个灯组结构，每个所述灯组结构布置于藤蔓作物的行间，每一个所述灯组结构包括补光灯和升降移动部件，所述补光灯和所述升降移动部件固定连接，所述升降移动部件固定安装于所述支架的顶端，所述升降移动部件用于上下循环升降运动，以带动对应的补光灯进行上下循环升降运动，以给藤蔓作物进行均匀补光。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种使用温室藤蔓类果蔬补光装置进行补光的方法，包括：

S1，主控板接收终端设备发送的移动补光模式的控制指令；

S2，主控板根据所述控制指令控制管状电机按照所述移动补光模式进行转动，进而调节钢丝绳的长度来控制对应的补光灯进行上下循环升降运动，以给藤蔓作物进行均匀补光。

本发明的有益效果为：采用灯组作为补光光源，将其固定安装于温室的支架上，由特定的升降移动部件带动光源进行上下循环升降运动，为藤蔓类植株进行均匀补光，该装置为弱光天气下温室中藤蔓类果蔬作物的正常生长提供了保障，为高品质果蔬的生产提供了有效的设施基础。

附图说明

图1为本发明一个实施例的温室藤蔓类果蔬补光装置结构示意图；

图2为单个灯组的一个侧面的结构示意图；

图3为单个灯组的另一个侧面的结构示意图；

图4为控制箱的结构示意图；

图5为本发明另一个实施例的使用温室藤蔓类果蔬补光装置进行补光的方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件名称如下：

1、灯管散热片，2、LED灯珠，3、连接板，4、开关电源，5、调光器，6、调光遥控器，7、钢丝绳，8、转轮，9、管状电机，10、固定扣，11、接触式限位开关，12、控制箱，13、电机控制器，14、主控板，15、支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1，为本发明一个实施例的温室藤蔓类果蔬补光装置，包括安装于温室内的支架15和多个灯组结构，每个所述灯组结构布置于藤蔓作物的行间，每一个所述灯组结构包括补光灯和升降移动部件，所述补光灯和所述升降移动部件固定连接，所述升降移动部件固定安装于所述支架的顶端，所述升降移动部件用于上下循环升降运动，以带动对应的补光灯进行上下循环升降运动，以给藤蔓作物进行均匀补光。

在温室内种植果蔬时，由于设施遮光和不良天气条件如雨雪、阴天和雾霾等影响，温室内的瓜果蔬菜常因光线不足引起坐果困难、专色滞后、果实膨大障碍等问题，尤其是涉及具有攀高生长特性的藤蔓类作物，采用现有的固定光源对作物进行补光存在补光不均匀、光能损失大等问题。因此，本实施例中设计能够进行循环升降的光源来对作物进行均匀补光。本实施例在藤蔓类作物的每个行间分配一个灯组，灯组的数量可根据藤蔓作物的规模进行调整。采用灯组作为补光光源，将其固定安装于温室的支架上，有特定的升降移动部件带动光源进行上下循环升降运动，为藤蔓类植株进行均匀补光，该装置为弱光天气下温室中藤蔓类果蔬作物的正常生长提供了保障，为高品质果蔬的生产提供了有效的设施基础。

其中，参见图2和图3，每一个灯组结构的补光灯包括两根背向设置的灯管，每一根灯管的背面安装有灯管散热片1，其中，灯管散热片1为铝片，呈圆弧状层叠，具有散热功能。每一根灯管的外侧安装有LED灯珠2，LED灯珠2为红蓝光两种光质组成的混色灯管，两根灯管的灯管散热片1与设置于两根灯管之间的连接板3卡合固定，在所述连接板2上安装有开关电源4，所述开关电源4与两根灯管通过线路连接为其提供24V电源。其中，灯组结构的两根灯管背向设置，且在每一根灯管的外侧安装LED灯珠2，由于整个灯组结构是设置在藤蔓作物的两行之间，因此，灯组的两根灯管中的LED灯珠2向外侧照射对行间两侧的藤蔓作物植株进行补光。

所述连接板3为两块，分别设置于两根灯管长度方向的两端边缘处，每一块连接板3均与两根灯管的灯管散热片1卡合连接。具体为，连接板3的两侧设有卡槽，连接板3通过两侧的卡槽分别嵌入每一根灯管的灯管散热片1中，这样，两根灯管就通过连接板3连接在一起。为了整个补光灯的稳定，配置两块连接板3，在两根灯管的长度方向上的两边缘处各配置一块连接板3，对两根灯管长度方向上的两端进行固定。其中，所述连接板3的宽度根据藤蔓作物行间距确定，以保证两灯管能够对两行藤蔓作物充分补光。在所述连接板3上还固定安装有调光器5，所述调光器5与两根灯管通过线路连接，所述调光器5还与调光遥控器6进行无线通信连接。调光遥控器6用以控制调光器5，进而调节灯管的亮度。

所述升降移动部件包括钢丝绳7和转动机构，所述钢丝绳7的一端通过所述连接板3上的小孔与连接板3固定，所述钢丝绳7的另一端套接于所述转动机构内，通过所述转动机构的转动调节所述钢丝绳7的长度，进而调节所述补光灯进行上下循环升降运动。

所述转动机构包括转轮8和管状电机9，所述转轮8与所述管状电机9通过机械连接，连接在一起的所述转轮8和所述管状电机9通过固定扣10安装于所述支架15的顶端下部，所述钢丝绳7的另一端套接于所述转轮8内。管状电机9用于控制转轮8的转动，来对钢丝绳8的长度进行调节，进而带动补光灯的运动。在所述支架15的顶端安装有接触式限位开关11，所述接触式限位开关11与所述管状电机9通过线路连接。在支架15的顶端安装接触式限位开关11，可以防止补光灯在运动的过程中高于支架15的顶端，当上升运动的补光灯接触到接触式限位开关11时，接触式限位开关11会闭合，从而对管状电机9断电，停止工作。

参见图4，在温室室内的墙上或者所述支架15上安装有控制箱12，所述控制箱12内包含电机控制器13和主控板14，所述电机控制器13与所述管状电机9通过线路连接，所述主控板14与所述电机控制器13通过线路连接，所述主控板14还与每一个补光灯的调光器5通过线路连接以及所述主控板14还与终端设备进行通信连接。其中，终端设备可以为PC端，也可以为移动终端，当终端设备为PC端时，主控板14通过信号线与PC端连接；当终端设备为移动终端时，主控板14与移动终端进行无线通信连接。其中，主控板14接收终端设备的控制指令，将控制指令下发给电机控制器13，电机控制器13根据该控制指令来控制管状电机9的运转，以带动转轮8转动，最终实现补光灯在藤蔓作物行间进行上下循环升降运动，给藤蔓作物进行均匀补光。对于不断生长的藤蔓类作物，能够随时调节光源的高度，以及使光源循环上下运动，使得藤蔓作物的各节间能够均匀受光。其中，主控板14还与调光器5通过线路连接，主控板14接收终端设备的补光强度调节指令，主控板14向调光器5下发补光强度调节指令，以调节灯管的补光强度。

参见图5，为本发明另一个实施例的温室藤蔓果蔬补光方法，包括：

S1，主控板接收终端设备发送的移动补光模式的控制指令；

S2，主控板根据所述控制指令控制管状电机按照所述移动补光模式进行转动，进而调节钢丝绳的长度来控制对应的补光灯进行上下循环升降运动以便给藤蔓作物进行均匀补光。

具体的，整个补光的控制过程为：终端设备向主控板发送控制指令，其中，控制指令中包含移动补光模式以及灯管补光强度。其中，主控板将移动补光模式的控制指令下发给电机控制器，电机控制器根据移动补光模式的控制指令控制管状电机进行运动，其中，移动补光模式的控制指令中包括上行和下行运行的距离、运行速度和灯组运行的重复周期等，管状电机带动补光灯上下循环往复运动。在本实施例中，移动补光模式主要包括两种，一种为控制每一个补光灯按照第一预定速度上行运动第一预定时间和下行运动第一预定时间，中间无停顿；另一种为控制每一个补光灯按照第二预定速度上行运动第二预定时间和下行运动第二预定时间，其中，每到设定的藤蔓作物植株的高度位置处，控制补光灯停留补光第三预定时间。例如，一种移动补光模式为终端设备设置灯组单程运行距离为1.2米，运行速率为单程30分钟，则一个上下周期为1小时，每天补光8小时即上下8个回合；另一种移动补光模式是控制灯组在每个设定的植株高度位置停留补光一段时间，例如，终端设备设置为单向运行距离1.2米，升降速率同上，但在上行/下行的过程中每隔30厘米停留补光30分钟，每天仍为8次重复，即每天的补光时间为12小时。主控板将补光强度调节指令下发给调光器，调光器调节补光灯的补光强度。其中，补光灯的补光强度可以通过终端设备进行控制，也可以通过调光遥控器进行手动调节控制。

需要说明的是，在本实施例中，终端设备可以同时对所有的灯组结构进行控制，也可以根据实际需要对某一个灯组结构进行单独控制。

本发明提供了一种温室藤蔓类果蔬补光装置和补光方法，在藤蔓类作物的每个行间分配一个灯组，灯组的数量可根据藤蔓作物的规模进行调整，采用灯组作为补光光源，将其固定安装于温室的支架上，由特定的升降移动部件带动光源进行上下循环升降运动，在终端设备进行升降模式和补光强度的设置，并由主控板接收和下发指令，为藤蔓类作物进行均匀补光，该装置为弱光天气下温室中藤蔓类果蔬作物的正常生长提供了保障，为高品质果蔬的生产提供了有效的设施基础。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温室藤蔓类果蔬补光装置，其特征在于，包括安装于温室内的支架和多个灯组结构，每个所述灯组结构布置于藤蔓作物的行间，每一个所述灯组结构包括补光灯和升降移动部件，所述补光灯和所述升降移动部件固定连接，所述升降移动部件固定安装于所述支架的顶端，所述升降移动部件用于上下循环升降运动，以带动对应的补光灯进行上下循环升降运动，以给藤蔓作物进行均匀补光。

2.如权利要求1所述的温室藤蔓类果蔬补光装置，其特征在于，每一个所述灯组结构的补光灯包括两根背向设置的灯管，每一根灯管的背面安装有灯管散热片，每一根灯管的外侧安装有LED灯珠，两根灯管的灯管散热片与设置于两根灯管之间的连接板卡合固定，在所述连接板上安装有开关电源，所述开关电源与两根灯管通过线路连接为其提供24V电。

3.如权利要求2所述的温室藤蔓类果蔬补光装置，其特征在于，所述连接板为两块，分别设置于两根灯管长度方向的两端边缘处，每一块连接板的两侧设置有卡槽，每一块连接板通过卡槽与两根灯管的灯管散热片卡合固定，其中，所述连接板的宽度根据藤蔓作物行间距调整。

4.如权利要求3所述的温室藤蔓类果蔬补光装置，其特征在于，在所述连接板上还固定安装有调光器，所述调光器与两根灯管通过线路连接，所述调光器还与调光遥控器进行无线通信连接。

5.如权利要求4所述的温室藤蔓类果蔬补光装置，其特征在于，所述升降移动部件包括钢丝绳和转动机构，所述钢丝绳的一端通过所述连接板上的小孔与连接板固定，所述钢丝绳的另一端套接于所述转动机构上，通过所述转动机构的转动调节所述钢丝绳的长度，进而调节所述补光灯进行上下循环升降运动。

6.如权利要求5所述的温室藤蔓类果蔬补光装置，其特征在于，所述转动机构包括转轮和管状电机，所述转轮与所述管状电机通过机械连接，连接在一起的所述转轮和所述管状电机通过固定扣安装于所述支架的顶端下部，所述钢丝绳的另一端套接于所述转轮内。

7.如权利要求6所述的温室藤蔓类果蔬补光装置，其特征在于，在所述支架的顶端安装有接触式限位开关，所述接触式限位开关与所述管状电机通过线路连接。

8.如权利要求7所述的温室藤蔓类果蔬补光装置，其特征在于，在温室室内的墙上或者所述支架上安装有控制箱，所述控制箱内包含电机控制器和主控板，所述电机控制器与所述管状电机通过线路连接，所述主控板与所述电机控制器通过线路连接，所述主控板还与每一个补光灯的调光器通过线路连接以及所述主控板还与终端设备进行通信连接。

9.一种使用权利要求1-8任一项所述的温室藤蔓类果蔬补光装置进行补光的方法，其特征在于，包括：

S1，主控板接收终端设备发送的移动补光模式的控制指令；

S2，主控板根据所述控制指令控制管状电机按照所述移动补光模式进行转动，进而调节钢丝绳的长度来控制对应的补光灯进行上下循环升降运动，以给藤蔓作物进行均匀补光。

10.如权利要求9所述的使用温室藤蔓类果蔬补光装置进行补光的方法，其特征在于，所述移动补光模式包括：

第一种为控制每一个补光灯按照第一预定速度上行运动第一预定时间和下行运动第一预定时间，中间无停顿；

第二种为控制每一个补光灯按照第二预定速度上行运动第二预定时间和下行运动第二预定时间，其中，每到设定的藤蔓作物植株的高度位置处，控制补光灯停留补光第三预定时间。