CN109804798A - 一种大棚用的智控植物生长灯 - Google Patents
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Abstract
本发明属于灯具照明技术领域，尤其涉及一种大棚用的智控植物生长灯，包括若干植物生长灯、光控时控器、太阳能板和蓄电池，所述光控时控器用于根据外界光照强度开、关植物生长灯，所述太阳能板与蓄电池电连接，所述蓄电池分别与光控时控器和植物生长灯电连接，所述光控时控制器与生长灯通过控制电路连接，光控时控器是运用物联网与灯联网技术的结合体，是融合光控与时控为一体的高级时控器，光控时控器与植物生长灯通过控制电路连接，通过光控时控器的探头探知到当时的光照度来与预先设置好的光照值范围来进行对比，低于光照值是就开灯，高于光照就关灯，从而有效提高电能的利于率，本系统结构简单，操作方便，大大降低了植物培育成本。
Description
技术领域
本发明属于灯具照明技术领域，尤其涉及一种大棚用的智控植物生长灯。
背景技术
光照是植物生长的必要条件，利用光照的光合作用是植物生长、合成有机物的关键环节，如果能有效提高植物对光的利用率，从而增强有机物的合成，则会对农业发展大有助益。常规的植物长生灯不能通过调节光照强度使植物处于最适的光合作用中，从而导致光能利用率低和植物光合作用效果差的问题。
综上所述，目前亟需一种大棚用的智控植物生长灯。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种大棚用的智控植物生长灯。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种大棚用的智控植物生长灯，包括若干植物生长灯、光控时控器、太阳能板和蓄电池，所述光控时控器用于根据外界光照强度开、关植物生长灯，所述太阳能板与蓄电池电连接，所述蓄电池分别与光控时控器和植物生长灯电连接，所述光控时控制器与生长灯通过控制电路连接。
太阳能板将光能转化为电能储存在蓄电池内，蓄电池分别与光控时控器和植物生长灯电连接，从而实现通过太阳能板为整个植物生长灯系统供电，光控时控器是运用物联网与灯联网技术的结合体，是融合光控与时控为一体的高级时控器，光控时控器与植物生长灯通过控制电路连接，通过光控时控器的探头探知到当时的光照度来与预先设置好的光照值范围来进行对比，低于光照值是就开灯，高于光照就关灯，从而有效提高电能的利于率，本系统结构简单，操作方便，大大降低了植物培育成本和提高了光能的利用效率。
优选的，所述植物生长灯包括灯头、灯罩和灯泡体，所述灯泡体安装于灯头的下端，所述灯罩与灯头固定连接。
优选的，所述灯头为防水灯头，所述灯罩为伞形结构。
优选的，所述灯罩的面板为光能板，所述光能板与蓄电池电连接，灯罩为光能板，在灯泡体发光对植物进行光合作用过程中，综合光能利于率低于50％，未被植物吸收的光能可被光能板接收用于转化为电能储存在蓄电池中，从而实现最大程度的节约电能，实现最低化植物培育成本。
优选的，还包括生长灯配色装置和智能终端，所述智能终端与生长配色装置电连接，所述生长配色装置与植物长生灯通过控制电路连接，所述蓄电池分别与智能终端和生长配色装置电连接，生长灯配色装置与植物生长灯通过控制电路连接，通过智能终端控制生长灯配色装置作用于植物生长灯上，使植物生长灯发出适于植物生长的光谱，大大提高光能利用率。
优选的，所述生长灯配色装置包括统计模块、查找模块、调光模块、采集模块、发送模块、计算模块和设定模块；所述统计模块用于获取植物生长灯的数目并将植物生长灯顺序编号；所述查找模块用于在预设数据库中查找与所述植物生长灯红蓝光谱强度比例对应的调光信号数据；所述调光模块用于对查到的调光信号进行调制，得到植物生长灯驱动信号；所述采集模块用于采集植物的生长状态数据；所述发送模块用于将植物的生长状态数据和植物所对应的植物生长灯编号发送至智能终端；所述计算模块用于接收所述生长状态数据与植物生长灯编号，并采用智能算法计算植物最佳生长状态下的红蓝光谱强度比例；所述设定模块用于统一将植物生长灯的红蓝光谱强度比例设定为最佳比例，智能终端与生长灯配色装置电连接，统计模块对植物生长灯顺序编号后，确定植物生长灯的红蓝光谱强度比例，并通过预设的调光信号提供植物生长灯驱动信号，使植物生长灯按照不同的红蓝光谱强度比例发出光源，采集对应于不同植物生长灯的植物的生长状态数据，并将数据与植物生长灯编号发送至智能终端，智能终端收集到数据和编号后进行计算，得到最佳生长状态下植物生长灯的红蓝光谱强度比例，最后统一将植物生长灯的红蓝光谱强度比例设定为最佳值，从而大大提高了植物的光能利用率。
优选的，所述采集模块包括测量模块和比较模块；所述测量模块用于测量植物叶片的面积；所述比较模块用于比较植物叶片的面积数据，并取最优值。
优选的，所述采集模块包括发光模块、收集模块和比较模块，所述发光模块用于提供发光信号；所述收集模块用于收集由叶片反射的光波；所述比较模块用于比较反射光波的强度，并取最大值。
优选的，所述设定模块包括存储模块、提取模块、比较模块和调节模块，所述储存模块用于获取植物生长灯的红蓝光谱强度比例数据并存储；所述提取模块，用于提取最佳红蓝光谱强度比例数据；所述比较模块，用于将所述红蓝光谱强度比例数据与所述最佳红蓝光谱强度比例数据比较；所述调节模块，用于将所有红蓝光谱强度比例数据调节为最佳红蓝光谱强度比例数据。
优选的，一个所述光控时控器与至少50盏以上的生长灯组件电连接。
优选的，所述灯泡体上涂抹有荧光粉，把三基色荧光粉配置成植物所需要的光谱颜色，将荧光粉涂抹在灯泡体上，灯泡体发出的光能照射荧光粉，产生处于植物光合作用有效区内的光谱，从而大大提高植物光合作用对光能的利用率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种大棚用的智控植物生长灯，太阳能板将光能转化为电能储存在蓄电池内，蓄电池分别与光控时控器和植物生长灯电连接，从而实现通过太阳能板为整个植物生长灯系统供电，光控时控器是运用物联网与灯联网技术的结合体，是融合光控与时控为一体的高级时控器，光控时控器与植物生长灯通过控制电路连接，通过光控时控器的探头探知到当时的光照度来与预先设置好的光照值范围来进行对比，低于光照值是就开灯，高于光照就关灯，从而有效提高电能的利于率，本系统结构简单，操作方便，大大降低了植物培育成本。
本申请其他实施方式的有益效果是：
1.灯罩为光能板，在灯泡体发光对植物进行光合作用过程中，综合光能利于率低于50％，未被植物吸收的光能可被光能板接收用于转化为电能储存在蓄电池中，从而实现最大程度的节约电能，实现最低化植物培育成本。
2.生长灯配色装置与植物生长灯通过控制电路连接，通过智能终端控制生长灯配色装置作用于植物生长灯上，使植物生长灯发出适于植物生长的光谱，大大提高植物光合作用的光能利用率。
3.统计模块对植物生长灯顺序编号后，确定植物生长灯的红蓝光谱强度比例，并通过预设的调光信号提供植物生长灯驱动信号，使植物生长灯按照不同的红蓝光谱强度比例发出光源，采集对应于不同植物生长灯的植物的生长状态数据，并将数据与植物生长灯编号发送至智能终端，智能终端收集到数据和编号后进行计算，得到最佳生长状态下植物生长灯的红蓝光谱强度比例，最后统一将植物生长灯的红蓝光谱强度比例设定为最佳值，从而大大提高了植物的光能利用率。
4.把三基色荧光粉配置成植物所需要的光谱颜色，将荧光粉涂抹在灯泡体上，灯泡体发出的光能照射荧光粉，产生处于植物光合作用有效区内的光谱，从而大大提高植物光合作用对光能的利用率。
附图说明
图1为本发明一种大棚用的智控植物生长灯的结构示意图；
图2为本发明一种大棚用的智控植物生长灯的电路框图；
图3为图2还包括有智能终端和生长灯配色装置的电路框图。
图4为本发明一种智控植物生长灯去除螺旋灯管后的结构示意图；
图5为图4的仰视结构示意图；
图6为本发明一种中间连接圈结构示意图；
图7为图5俯视结构示意图。
附图标记
灯头1、灯罩2、灯泡体3、螺旋连接头31、塑料座32、定位孔321、延长筒322、散热孔323、条形孔324、顶部散热孔325。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如附图1和附图2所示本实施例一种大棚用的智控植物生长灯包括-灯头1，灯罩2，灯泡体3，光控时控器选用KG316T 25A的型号，灯头1选用E27型号，太阳能板将光能转化为电能储存在蓄电池内，蓄电池分别与光控时控器和植物生长灯电连接，从而实现通过太阳能板为整个植物生长灯系统供电，光控时控器是运用物联网与灯联网技术的结合体，是融合光控与时控为一体的高级时控器，光控时控器与植物生长灯通过控制电路连接，通过光控时控器的探头探知到当时的光照度来与预先设置好的光照值范围来进行对比，低于光照值是就开灯，高于光照就关灯，从而有效提高电能的利于率，本系统结构简单，操作方便，大大降低了植物培育成本。
灯罩2为光能板，在灯泡体3发光对植物进行光合作用过程中，综合光能利于率低于50％，未被植物吸收的光能可被光能板接收用于转化为电能储存在蓄电池中，从而实现最大程度的节约电能，实现最低化植物培育成本。
如图4-6所示，
灯泡体3包括螺旋连接头31，在螺旋连接头31的下端连接有塑料座32，塑料座32呈圆柱状，在塑料座32的下端连接有螺旋灯管33，螺旋灯管33的两端固定在塑料座32下端的定位孔321中，在螺旋连接头31上连接有下端伸入至螺旋灯管33两端内部的发光体。
在每个定位孔321的下孔口分别设有延长筒322，螺旋灯管33的两端插于延长筒322内。
在塑料座32的下端还设有位于两个定位孔321之间的散热孔323。所述的散热孔323为三角形散热孔且数量为若干个，若干散热孔323合围形成一圈。
在塑料座32的下端侧部设有若干呈圆周间隔均匀设置的条形孔324，塑料座32的内部设有空腔，条形孔324的外端与外界连通，条形孔324的内端与空腔连通。
塑料座32包括上座体，以及中间连接圈和下座体，中间连接圈与上座体的下端内壁螺纹连接，中间连接圈与下座体的上端内壁螺纹连接，所述的条形孔324沿着中间连接圈的周向分布,中间连接圈与下座体的螺纹连接旋向和中间连接圈与上座体的螺纹连接旋向相反。
如图6所示，
在中间连接圈的内部设有封闭板，封闭板位于上座体的一端且将上座体的下端封闭。
在封闭板的下表面设有若干呈圆周均匀分布的散热立柱，散热立柱的下端抵靠在下座体的内底部，散热立柱的上端连接在封闭板的下表面。
如图7所示，
在塑料座32的顶部设有位于螺旋连接头31下端外围的若干顶部散热孔325。
实施例2
如附图3所示本实施例1的区别在于，生长灯配色装置与植物生长灯通过控制电路连接，通过智能终端控制生长灯配色装置作用于植物生长灯上，使植物生长灯发出适于植物生长的光谱，大大提高植物光合作用的光能利用率。
统计模块对植物生长灯顺序编号后，确定植物生长灯的红蓝光谱强度比例，并通过预设的调光信号提供植物生长灯驱动信号，使植物生长灯按照不同的红蓝光谱强度比例发出光源，采集对应于不同植物生长灯的植物的生长状态数据，并将数据与植物生长灯编号发送至智能终端，智能终端收集到数据和编号后进行计算，得到最佳生长状态下植物生长灯的红蓝光谱强度比例，最后统一将植物生长灯的红蓝光谱强度比例设定为最佳值，从而大大提高了植物的光能利用率。
本装置通过智能终端控控制生长配色装置作用于植物生长灯产生符合植物生长要求的光谱，可提高80％的光能利用率，进而降低植物培育的成本。
其中，采用计算模块的智能算法可采用最小二乘法或遗传算法。
具体地，以最小二乘法计算植物最佳生长状态时的红蓝光谱强度比例包括如下步骤：
创建目标方程，所述目标方程是由所述植物生长灯的红蓝光强度比例、植物同一叶片面积差值所创建的方程；
获取方程最大解；
确定植物生长灯最佳红蓝光强度比例。
举例来讲，本实施例采用6个植物生长灯，采用视觉检测设备获取植物生长状态数据，每个植物生长灯红光、蓝光的总功率为70W，由1～6，红光、蓝光的强度比例由大至小设置：灯1红蓝光强度比例为60:10、灯2红蓝光强度比例为50:10、灯3红蓝光强度比例为40:30、灯4红蓝光强度比例为30:40、灯5红蓝光强度比例为20:50、灯6红蓝光强度比例为10:60。将红蓝光强度比例作为x序列，x序列值分别为6、2.5、1.3、0.75、0.4和0.17，对应x序列，将视觉检测设备检测到的植物叶片面积作y序列(视觉检测设备对植物叶片拍摄照片，一定时间间隔后对同一位置的同一叶片拍摄照片，计算两照片中叶片的面积差值，即得y序列)，本实施例中，六个植物生长灯对应的y序列值为1.97、3.24、4.94、7.22、9.75和1.0，由最小二乘法拟合，得到目标方程：y＝-(x-3)×(x-3)+10，即在x＝3的时候方程可取最大值，即红蓝光强度比值为52.5:17.5是植物所需的最佳光谱配比。
实施例3
本实施例与实施例1的区别点为把三基色荧光粉配置成植物所需要的光谱颜色，将荧光粉涂抹在灯泡体上，灯泡体发出的光能照射荧光粉，产生处于植物光合作用有效区内的光谱，从而大大提高植物光合作用对光能的利用率。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种大棚用的智控植物生长灯，其特征在于：包括若干植物生长灯、光控时控器、太阳能板和蓄电池，所述光控时控器用于根据外界光照强度开、关植物生长灯，所述太阳能板、蓄电池和光控时控器电连接，所述太阳能板、蓄电池与植物生长灯电连接，所述光控时控制器与生长灯通过控制电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种大棚用的智控植物生长灯，其特征在于：所述植物生长灯包括灯头、灯罩和灯泡体，所述灯泡体安装于灯头的下端，所述灯罩与灯头固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种大棚用的智能植物生长灯系统,其特征在于：所述灯头为防水灯头，所述灯罩为伞形结构。
4.根据权利要求3所述的一种大棚用的智控植物生长灯，其特征在于：所述灯罩的面板为光能板，所述光能板与蓄电池电连接。
5.根据权利要求1所述的一种大棚用的智控植物生长灯，其特征在于：还包括生长灯配色装置和智能终端，所述智能终端与生长配色装置电连接，所述生长配色装置与植物长生灯通过控制电路连接，所述蓄电池分别与智能终端和生长配色装置电连接。
6.根据权利要求5所述的一种大棚用的智控植物生长灯，其特征在于：所述生长灯配色装置包括统计模块、查找模块、调光模块、采集模块、发送模块、计算模块和设定模块；所述统计模块用于获取植物生长灯的数目并将植物生长灯顺序编号；所述查找模块用于在预设数据库中查找与所述植物生长灯红蓝光谱强度比例对应的调光信号数据；所述调光模块用于对查到的调光信号进行调制，得到植物生长灯驱动信号；所述采集模块用于采集植物的生长状态数据；所述发送模块用于将植物的生长状态数据和植物所对应的植物生长灯编号发送至智能终端；所述计算模块用于接收所述生长状态数据与植物生长灯编号，并采用智能算法计算植物最佳生长状态下的红蓝光谱强度比例；所述设定模块用于统一将植物生长灯的红蓝光谱强度比例设定为最佳比例。
7.根据权利要求6所述的一种大棚用的智控植物生长系统，其特征在于：所述采集模块包括测量模块和比较模块；所述测量模块用于测量植物叶片的面积；所述比较模块用于比较植物叶片的面积数据，并取最优值。
8.根据权利要求7所述的一种大棚用的智控植物生长系统，其特征在于：所述采集模块包括发光模块、收集模块和比较模块，所述发光模块用于提供发光信号；所述收集模块用于收集由叶片反射的光波；所述比较模块用于比较反射光波的强度，并取最大值。
9.根据权利要求6-8所述的一种大棚用的智控植物生长系统，其特征在于：所述设定模块包括存储模块、提取模块、比较模块和调节模块，所述储存模块用于获取植物生长灯的红蓝光谱强度比例数据并存储；所述提取模块，用于提取最佳红蓝光谱强度比例数据；所述比较模块，用于将所述红蓝光谱强度比例数据与所述最佳红蓝光谱强度比例数据比较；所述调节模块，用于将所有红蓝光谱强度比例数据调节为最佳红蓝光谱强度比例数据。
10.根据权利要求1所述的一种大棚用的智控植物生长灯，其特征在于：所述灯泡体上涂抹有荧光粉。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190528 |