CN111066537A - 一种基于农业光照处理的大棚系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于农业光照处理的大棚系统，包括大棚，棚架的网格为光工作区，网格中的填充物开设若干大孔槽以及若干小孔槽，大孔槽包括折射镜、光栅、可调节滤光器、扩束器以及第一毛玻璃环，小孔槽内壁设置为第二毛玻璃环，光栅、可调节滤光器以及扩束器设置于大孔槽内部，伸缩轴调整折射镜至阳光直射折射镜，折射镜将阳光折射至光栅，光栅将透过棚面的太阳光按照波长分离为单色光，可调节滤光器根据给定的波长范围透射光栅分离的单色光，给定的波长范围为植物不同生长阶段所需的最佳光照，通过利用设定好透射波长范围的可调节滤光器将固定波长的光透射，使得农作物能够得到符合生长阶段的特定的波长范围的光，从而对农作物的生长更加的有利。
Description
技术领域
本发明涉及农业领域，尤其涉及一种基于农业光照处理的大棚系统。
背景技术
农业大棚作为一种为农作物生长创造适宜环境的农业设施，可看成是一个半独立于自然界大气候的半封闭式的人工生态环境，它可以避开外界种种不利因素的影响，改善或创造更佳的环境气候。所以，近百年来农业大棚一直是设施农业的重要组成部分。不过长久以来，农业大棚都是农民凭借自身积累的务农经验进行人力操作和控制的，该操作控制经验无法大批量的工业化，不利于农业的长足发展。随着近些年计算机技术的进步和智能控制理论的发展，人们越来越迫切的希望把农业大棚和自动控制计算机信息技术结合起来，以便继承前人丰富的务农经验，更加智能、准确的对农业大棚进行控制，让其持续创造稳定、可靠的适宜农作物生长的环境。
对于农作物而言，光照是生长所必需的外部条件，是植物进行光合作用、合成糖类物质的能量来源。光照对农作物生长影响表现在光强、光周期和光质3个方面。而现如今，对于大棚中的农作物，农业科技往往会对其提供一定的人工合成光而不采用自然的阳光，这样一来会造成阳光以及能源的浪费，而不采用人工合成光只采用阳光照射，达不到科技农业的要求。
发明内容
发明目的：
针对现有技术中无法根据农作物进行自然光照的调整的问题，本发明提供一种基于农业光照处理的大棚系统。
技术方案：
一种基于农业光照处理的大棚系统，包括大棚，所述大棚包括棚面以及棚架，所述棚面设置于所述棚架外，所述棚架包括横向骨架、纵向骨架以及填充物，所述横向骨架与所述纵向骨架交错设置形成网格状结构，所述填充物填充所述网格，所述横向骨架以及所述纵向骨架两端分别呈劈尖状，所述横向骨架以及所述纵向骨架的劈尖状的两侧分别设置有反光镜，所述棚架的若干网格为光工作区，所述网格中的填充物开设若干大孔槽以及若干小孔槽，所述大孔槽均匀分布于所述填充物，所述大孔槽包括折射镜、若干光栅、可调节滤光器、扩束器以及第一毛玻璃环，所述小孔槽内壁设置为第二毛玻璃环，所述光栅、可调节滤光器以及扩束器设置于所述大孔槽内部，所述折射镜设置于所述大孔槽的顶部，所述光栅设置于所述折射镜的下端并与所述折射镜相隔半个折射镜宽度的距离，所述可调节滤光器设置于所述光栅下方，所述扩束器设置于所述可调节滤光器下方，所述光栅与所述棚面之间存在空隙，所述扩束器设置于所述大孔槽内部的下三分之一处，所述第一毛玻璃环设置于所述大孔槽的下三分之一部分，所述大孔槽设置有四个凹槽，所述折射镜与所述大孔槽通过四个伸缩轴连接，伸缩轴分别设置于凹槽中，所述折射镜设置有第一光强传感器、第二光强传感器以及第三光强传感器，所述第一光强传感器设置于所述折射镜中心，所述第二光强传感器以及所述第三光强传感器分别设置于所述折射镜的两个互相垂直的半径的端点处，所述第一光强传感器、第二光强传感器以及第三光强传感器共同控制伸缩轴，所述伸缩轴调整所述折射镜至阳光直射所述折射镜，所述折射镜将阳光折射至所述光栅，所述光栅将透过所述棚面的太阳光按照波长分离为单色光，所述可调节滤光器根据给定的波长范围透射所述光栅分离的单色光，给定的波长范围为植物不同生长阶段所需的最佳光照，所述扩束器将所述可调节滤光器分离的单色光扩束为平行光，所述第一毛玻璃环将所述扩束器扩束的平行光反射为不同角度的光。
作为本发明的一种优选方式，所述大棚内部还设置有样本生长区，所述样本生长区设置于大棚内部的边缘位置，所述样本生长区用于提供大棚当前种植作物的样本作物，所述样本作物与其余作物同时栽培生长。
作为本发明的一种优选方式，所述样本生长区包括植物样本分析器，所述植物样本分析器包括三维影像摄取装置、机械臂以及工作腔，所述机械臂包括剪刀以及样本篮，所述剪刀以及所述样本篮分别设置于所述机械臂的前端，所述样本篮设置于所述剪刀下方，所述剪刀用于剪取样本作物的部分叶片，所述样本篮用于承载部分叶片并将部分叶片交予所述工作腔，所述工作腔对样本作物的部分叶片进行细胞碳链检测。
作为本发明的一种优选方式，还包括处理装置，所述处理装置设置于所述工作腔，所述处理装置连接所述可调节滤光器，所述处理装置用于向所述可调节滤光器输入透射波长范围。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置获取所述工作腔检测得到的样本作物的部分叶片的细胞碳链，根据细胞碳链判断样本作物的生长阶段，所述处理装置根据不同的生长阶段所需的光照条件向所述可调节滤光器输入透射波长范围，所述可调节滤光器根据透射波长范围调整透射范围。
作为本发明的一种优选方式，还包括补偿光发射器以及棚面架，所述棚面架外侧用于固定所述棚面，所述补偿光发射器设置于所述棚面架内侧，所述补偿光发射器发射复合光，所述补偿光发射器连接所述处理装置。
作为本发明的一种优选方式，所述棚面设置有照度计，所述照度计用于测量光照强度，所述处理装置根据所述照度计测量的光照强度与大棚内当前种植的作物的标准光照强度对比的光照强度缺失量控制所述补偿光发射器进行光强补强。
作为本发明的一种优选方式，所述工作腔还用于检测开花刺激物质；
当所述工作腔根据样本作物的部分叶片的细胞碳链检测出样本作物处于花期时，所述处理装置控制所述补偿光发射器调整光周期，所述处理装置根据不同光周期下样本植物的部分叶片中开花刺激物质的实时量的大小控制所述补偿光发射器调整光周期。
作为本发明的一种优选方式，当所述处理装置根据所述工作腔检测得到的样本作物的部分叶片的细胞碳链判断样本作物处于生长期时，所述处理装置在当前光周期下控制所述补偿光发射器发射补偿光，所述处理装置控制所述可调节滤光器透射红橙光以及蓝紫光。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置根据大棚内当前种植植物中叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素以及叶黄素的含量的不同控制所述可调节滤光器透射红橙光以及蓝紫光的波长范围。
本发明实现以下有益效果：
1.通过利用设定好透射波长范围的可调节滤光器将固定波长的光透射，使得农作物能够得到符合生长阶段的特定的波长范围的光，从而对农作物的生长更加的有利，并且利用到了阳光的光资源，使得农业系统更加的节能环保。
2.通过光栅将太阳光分离成单色光，使得处于波长临界位置的光能够完全的分离，保证了光与光之间不存在互相影响，使得可调节滤光器能够很便捷的进行特定波长的光的透射。
3.通过三个光强传感器对光强的感知对折射镜的角度进行调整，从而使得折射镜能够正面对着阳光，使得阳光能够直射折射镜，从而使得折射镜折射入光工作区的阳光的光强处于最大的状况，一定程度上避免了部分光资源的浪费。
4.通过检测农作物的碳链对农作物的生长阶段进行了解，并根据生长阶段控制可调节滤光器透射该生长阶段对应所需的最佳光照成分，使得农作物在当前生长阶段能够得到最佳光照，从而促进农作物的生长。
5.根据当前农作物含有的叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素以及叶黄素的含量的不同控制可调节滤光器透射红橙光以及蓝紫光的波长范围，使得当前农作物能够得到最佳的光照成分，使得叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素以及叶黄素对光的吸收更加的充分，从而促进农作物生长。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的大棚骨架的示意图。
图2为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的大棚骨架的俯视图。
图3为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的大棚骨架的侧视图。
图4为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的大棚的整体主视图。
图5为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的光工作区的截面图。
图6为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的光工作区的俯视图。
图7为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的大孔槽的示意图。
图8为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的小孔槽的示意图。
图9为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的折射镜示意图。
图10为本发明提供的一种基于农业光照处理的大棚系统的系统框架图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参考图1-10。本实施例提供一种基于农业光照处理的大棚系统，包括大棚，所述大棚包括棚面1以及棚架2，所述棚面1设置于所述棚架2外，所述棚架2包括横向骨架3、纵向骨架4以及填充物，所述横向骨架3与所述纵向骨架4交错设置形成网格状结构，所述填充物填充所述网格，所述横向骨架3以及所述纵向骨架4两端分别呈劈尖状，所述横向骨架3以及所述纵向骨架4的劈尖状的两侧分别设置有反光镜5，所述棚架2的若干网格为光工作区，所述网格中的填充物开设若干大孔槽6以及若干小孔槽7，所述大孔槽6均匀分布于所述填充物，所述大孔槽6包括折射镜8、若干光栅9、可调节滤光器10、扩束器11以及第一毛玻璃环12，所述小孔槽7内壁设置为第二毛玻璃环13，所述光栅9、可调节滤光器10以及扩束器11设置于所述大孔槽6内部，所述折射镜8设置于所述大孔槽6的顶部，所述光栅9设置于所述折射镜8的下端并与所述折射镜8相隔半个折射镜8宽度的距离，所述可调节滤光器10设置于所述光栅9下方，所述扩束器11设置于所述可调节滤光器10下方，所述光栅9与所述棚面1之间存在空隙，所述扩束器11设置于所述大孔槽6内部的下三分之一处，所述第一毛玻璃环12设置于所述大孔槽6的下三分之一部分，所述大孔槽6设置有四个凹槽，所述折射镜8与所述大孔槽6通过四个伸缩轴14连接，伸缩轴14分别设置于凹槽中，所述折射镜8设置有第一光强传感器15、第二光强传感器16以及第三光强传感器17，所述第一光强传感器15设置于所述折射镜8中心，所述第二光强传感器16以及所述第三光强传感器17分别设置于所述折射镜8的两个互相垂直的半径的端点处，所述第一光强传感器15、第二光强传感器16以及第三光强传感器17共同控制伸缩轴14，所述伸缩轴14调整所述折射镜8至阳光直射所述折射镜8，所述折射镜8将阳光折射至所述光栅9，所述光栅9将透过所述棚面1的太阳光按照波长分离为单色光，所述可调节滤光器10根据给定的波长范围透射所述光栅9分离的单色光，给定的波长范围为植物不同生长阶段所需的最佳光照，所述扩束器11将所述可调节滤光器10分离的单色光扩束为平行光，所述第一毛玻璃环12将所述扩束器11扩束的平行光反射为不同角度的光。
在具体实施过程中，阳光从棚面1照射进入大棚，在接触到棚架2的时候，因为棚架2的横向骨架3以及纵向骨架4的劈尖状的端头的两面都设置为反光镜5，而阳光的入射方向与反光镜5的法线总是呈现向下的一个角度，因此阳光在经由反射镜的反射后总是会射向反射镜对应的那个网格状结构中，这样一来，透射过棚面1的阳光总是会直接或间接的射入光工作区内。
在阳光进入光工作区时，阳光会照射到网格中的填充物上，填充物上存在设大孔槽6以及小孔槽7，阳光会照到大孔槽6以及小孔槽7的孔口，对于小孔槽7而言，由于小孔槽7的内壁上设置的是第二毛玻璃环13，因此照射入小孔槽7的阳光会被第二毛玻璃环13反射，且反射的角度有无数种，则阳光从小孔槽7传播出来的时候阳光的出射角度不同，从而使得小孔槽7中出射的阳光能够像大棚内部的不同方向传播，在大量的小孔槽7的作用下，阳光可以照到大棚内部的任意角度。
而对于大孔槽6，由于设置折射镜8、若干光栅9、可调节滤光器10、扩束器11以及第一毛玻璃环12，且光栅9、可调节滤光器10以及扩束器11设置于大孔槽6内部、折射镜8设置于大孔槽6的顶部、光栅9设置于折射镜8的下端并与折射镜8相隔半个折射镜8宽度的距离、可调节滤光器10设置于光栅9下方、扩束器11设置于可调节滤光器10下方、光栅9与棚面1之间存在空隙、扩束器11设置于大孔槽6内部的下三分之一处、第一毛玻璃环12设置于大孔槽6的下三分之一部分，则当阳光要照射到大孔槽6中时，阳光会先经过折射镜8，折射镜8会将阳光折射一定角度，从而使得阳光能够更接近于最强光强照射到折射镜8下方设置的光栅9上。
根据光栅9的原理，光栅9每种波长产生的干涉极大都位于不同的角度位置，对于给定的光栅9，不同波长的同一级主级大或次级大构成同一级光栅9光谱中的不同波长谱线都不重合，而是按波长的次序顺序排列，形成一系列分立的谱线。这样，混合在一起入射的各种不同波长的复合光，经光栅9衍射后彼此被分开，从而使得不同波长的光线之间的互相影响降到最低，不会出现不同波长的光混合到一起后产生若干光线的混合光，使得后期分光变得不方便。
光栅9将不同波长的光分开后，光会继续向下传播，光传播至可调节滤光器10，对于可调节滤光器10，系统会根据农作物生长状况自行对可调节滤光器10进行波长调整，将波长调整至最适宜当前农作物生长状况的光的波长范围内，从而使得可调节滤光器10将设定波长范围内的光透射，对于可调节滤光器10，可以采用二向色滤光片，二向色滤光片的层形成与期望波长谐振的连续系列的反射腔，当波峰和波谷重叠时，其他波长破坏性地消除或反射，二向色滤光片可以改变涂层的厚度和顺序，从而可调节滤光器10可以调整二向色滤光片的厚度和顺序，使得涂层内部的反射光程增大，从而选取当前涂层的厚度和顺序对应的波长的光，使得该波长的光从二向色滤光片中透射，而其余的光被吸收，从而起到了滤光的作用。当经过可调节滤光器10透射的给定波长范围的光照到扩束器11时，扩束器11将该光线扩束，使得在大孔槽6下三分之一部分中传播的光线能够尽量的贴合大孔槽6的孔径。
给定波长的光在经由扩束器11扩束后进入大孔槽6的下三分之一部分，而大孔槽6的下三分之一部分都设置为第一毛玻璃环12，因此照射入大孔槽6的下三分之一部分的阳光会被第一毛玻璃环12反射，且反射的角度有无数种，则阳光从大孔槽6传播出来的时候阳光的出射角度不同，从而使得大孔槽6中出射的阳光能够像大棚内部的不同方向传播，在大量的大孔槽6的作用下，阳光可以照到大棚内部的任意角度。从而，在大孔槽6以及小孔槽7的共同作用下，阳光可以照射到大棚内部的任意角度。
对于折射镜8，在阳光照射到折射镜8镜面上时，第一光强传感器15、第二光强传感器16以及第三光强传感器17会接收到光照，由于三个光强传感器在同一平面且不在同一条直线上，三个光强传感器上感应到的光强不会存在很明显的同幅度增减的状况以及在非直射的状态下也存在三个光强传感器上感应的光强相同的状况。
在视觉上可以看出，三个光强传感器处于垂直的状态下，第二光强传感器16控制与其在同一条直径上的伸缩轴14A以及伸缩轴14B，伸缩轴14A与第二光强传感器16在同侧；第三光强传感器17控制与其在同一条直径上的伸缩轴14C以及伸缩轴14D，伸缩轴14C与第三光强传感器17在同侧，光强和光程相关，因此第二光强传感器16以及第三光强传感器17用第一光强传感器15作为参考；在折射镜8处于平面状态时，当第二光强传感器16感测的光强小于第一光强传感器15时，第二光强传感器16控制伸缩轴14A伸长，当第二光强传感器16感测的光强大于第一光强传感器15时，第二光强传感器16控制伸缩轴14B伸长；当第三光强传感器17感测的光强小于第一光强传感器15时，第三光强传感器17控制伸缩轴14C伸长，当第三光强传感器17感测的光强大于第一光强传感器15时，第三光强传感器17控制伸缩轴14D伸长；当伸缩轴14A已经被控制伸长时，当第二光强传感器16感测的光强小于第一光强传感器15时，第二光强传感器16控制伸缩轴14A伸长，当第二光强传感器16感测的光强大于第一光强传感器15时，第二光强传感器16控制伸缩轴14A缩短；当伸缩轴14B已经被控制伸长时，当第二光强传感器16感测的光强小于第一光强传感器15时，第二光强传感器16控制伸缩轴14B伸长，当第二光强传感器16感测的光强大于第一光强传感器15时，第二光强传感器16控制伸缩轴14B缩短；当伸缩轴14C已经被控制伸长时，当第三光强传感器17感测的光强小于第一光强传感器15时，第三光强传感器17控制伸缩轴14C伸长，当第三光强传感器17感测的光强大于第一光强传感器15时，第三光强传感器17控制伸缩轴14C缩短；当伸缩轴14D已经被控制伸长时，当第三光强传感器17感测的光强小于第一光强传感器15时，第三光强传感器17控制伸缩轴14D伸长，当第三光强传感器17感测的光强大于第一光强传感器15时，第三光强传感器17控制伸缩轴14D缩短，从而使得三个光强传感器感测到的光强一致，从而使得阳光直射到折射镜8上，从而使得折射镜8折射的光线处于最强的光强下。
实施例二
参考图1-10。本实施例中，作为本发明的一种优选方式，所述大棚内部还设置有样本生长区，所述样本生长区设置于大棚内部的边缘位置，所述样本生长区用于提供大棚当前种植作物的样本作物，所述样本作物与其余作物同时栽培生长。
作为本发明的一种优选方式，所述样本生长区包括植物样本分析器，所述植物样本分析器包括三维影像摄取装置、机械臂以及工作腔18，所述机械臂包括剪刀以及样本篮，所述剪刀以及所述样本篮分别设置于所述机械臂的前端，所述样本篮设置于所述剪刀下方，所述剪刀用于剪取样本作物的部分叶片，所述样本篮用于承载部分叶片并将部分叶片交予所述工作腔18，所述工作腔18对样本作物的部分叶片进行细胞碳链检测。
作为本发明的一种优选方式，还包括处理装置19，所述处理装置19设置于所述工作腔18，所述处理装置19连接所述可调节滤光器10，所述处理装置19用于向所述可调节滤光器10输入透射波长范围。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置19获取所述工作腔18检测得到的样本作物的部分叶片的细胞碳链，根据细胞碳链判断样本作物的生长阶段，所述处理装置19根据不同的生长阶段所需的光照条件向所述可调节滤光器10输入透射波长范围，所述可调节滤光器10根据透射波长范围调整透射范围。
作为本发明的一种优选方式，当所述处理装置19根据所述工作腔18检测得到的样本作物的部分叶片的细胞碳链判断样本作物处于生长期时，所述处理装置19在当前光周期下控制所述补偿光发射器发射补偿光，所述处理装置19控制所述可调节滤光器10透射红橙光以及蓝紫光。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置19根据大棚内当前种植植物中叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素以及叶黄素的含量的不同控制所述可调节滤光器10透射红橙光以及蓝紫光的波长范围。
在具体实施过程中，由于大棚外观上是普通的大棚，且阳光照射到大棚顶部的时间更长，且主要设施设置于大棚上部，因此就大棚内部而言，大棚的边缘的受到的阳光的照射比其余的地方更少，因此大棚边缘的农作物生长比其余的农作物稍微慢一些，因此就将大棚边缘的农作物作为样本作物。
对于样本作物，在获取样本作物的叶片的部分的时候，三维影像摄取装置实时拍摄样本作物的三维影像，同时，机械臂逐渐伸向叶片，三维影像摄取装置在三维影像中分析机械臂前端的剪刀是否到可以剪下叶片的部分的位置，若是，则机械臂控制剪刀将叶片的一部分剪下来，叶片会掉落到样本篮中，机械臂回收，将叶片的一部分倒入工作腔18中。
对于工作腔18，工作腔18将叶片研磨，并加入水，静置，细胞吸水使得细胞膜涨破，进而将带有细胞的水放入离心装置中，离心装置对带有细胞的水采取离心作用，在离心作用结束后再次静置，进而取上层清液，从而得到细胞膜。
在获取细胞膜后，检测膜脂中磷脂酰丝氨酸的含量，并计算磷脂酰丝氨酸脂肪酸平均碳链长度，碳链长度与植物及其器官的发育和衰老、生长状态相关。而对于相同的农作物，在正常光照条件下生长的每个阶段中，碳链的长度都是在一定的范围内的，因此在处理装置19中设置当前农作物的碳链对应的生长过程，从而处理装置19能够根据工作腔18检测得到的弹链长度获取当前植物所需要的光照的特点，并且对可调节旅馆器允许透射的波长范围进行调整。
植物对自然光的吸收是有选择性的，不同波长的光作用效果也不同。太阳光中，可见光占52%，不可见红外线占43%，紫外线占5% ，其中一些波长的光被吸收用来进行光合作用，另一部分光反射或产生热量，增加叶片温度。不同的波长光线对农作物作用不尽相同。红光和橙光有利于碳水化合物的合成。叶绿素A、叶绿素B吸收红橙光，胡萝卜素以及叶黄素吸收蓝紫光，不同农作物中，叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素以及叶黄素的含量的不同，因此处理装置19根据当前种植的农作物的叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素以及叶黄素的含量进行可调节滤光器10的透射波长的范围；并且，农作物在生长的不同阶段需要的光照也不同，例如幼株生长时以及开花结果时所需的光照成分不同，因此处理装置19根据工作腔18检测的叶片的碳链长度对应的农作物生长阶段所需的光照成分调整可调节滤光器10的透射波长范围。
实施例三
参考图1-10。本实施例中，作为本发明的一种优选方式，还包括补偿光发射器以及棚面架20，所述棚面架20外侧用于固定所述棚面1，所述补偿光发射器设置于所述棚面架20内侧，所述补偿光发射器发射复合光，所述补偿光发射器连接所述处理装置19。
作为本发明的一种优选方式，所述棚面1设置有照度计，所述照度计用于测量光照强度，所述处理装置19根据所述照度计测量的光照强度与大棚内当前种植的作物的标准光照强度对比的光照强度缺失量控制所述补偿光发射器进行光强补强。
作为本发明的一种优选方式，所述工作腔18还用于检测开花刺激物质。
当所述工作腔18根据样本作物的部分叶片的细胞碳链检测出样本作物处于花期时，所述处理装置19控制所述补偿光发射器调整光周期，所述处理装置19根据不同光周期下样本植物的部分叶片中开花刺激物质的实时量的大小控制所述补偿光发射器调整光周期。
在具体实施过程中，每种植物以及植物的不同生长阶段都有不同的光照要求以及光周期要求，例如处于花期的农作物，光周期的不同会对处于花期的农作物的开花的时间造成很大的影响，而对于同一株农作物，在处于开花阶段的时候，叶片中的开花刺激物质会向花朵聚集，从而，可以每天调整补偿光发射器的发光时长，从而使得每天的光周期存在一定变化，从而，在进行碳链检测的过程中，可以将研磨完成的叶片的一部分分离，以便进行叶片物质的检测，以前一天的光周期对应的叶片中存在的开花刺激物质以及当前检测出的叶片中存在的开花刺激物质进行对比，若是当天的开花刺激物质浓度低时，判断当天的光周期更容易刺激开花，则继续延长光照时间；若是当前的开花刺激物质浓度高时，判断当天的光周期不容易刺激开花，则将光周期调整至前一天的光周期。
而对于光照的强度，通过棚面1设置的照度计测量光照强度，处理装置19根据照度计测量的光照强度与大棚内当前种植的作物的标准光照强度对比的光照强度缺失量控制补偿光发射器进行光强补强。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于农业光照处理的大棚系统，包括大棚，所述大棚包括棚面（1）以及棚架（2），所述棚面（1）设置于所述棚架（2）外，其特征在于：所述棚架（2）包括横向骨架（3）、纵向骨架（4）以及填充物，所述横向骨架（3）与所述纵向骨架（4）交错设置形成网格状结构，所述填充物填充所述网格，所述横向骨架（3）以及所述纵向骨架（4）两端分别呈劈尖状，所述横向骨架（3）以及所述纵向骨架（4）的劈尖状的两侧分别设置有反光镜（5），所述棚架（2）的若干网格为光工作区，所述网格中的填充物开设若干大孔槽（6）以及若干小孔槽（7），所述大孔槽（6）均匀分布于所述填充物，所述大孔槽（6）包括折射镜（8）、若干光栅（9）、可调节滤光器（10）、扩束器（11）以及第一毛玻璃环（12），所述小孔槽（7）内壁设置为第二毛玻璃环（13），所述光栅（9）、可调节滤光器（10）以及扩束器（11）设置于所述大孔槽（6）内部，所述折射镜（8）设置于所述大孔槽（6）的顶部，所述光栅（9）设置于所述折射镜（8）的下端并与所述折射镜（8）相隔半个折射镜（8）宽度的距离，所述可调节滤光器（10）设置于所述光栅（9）下方，所述扩束器（11）设置于所述可调节滤光器（10）下方，所述光栅（9）与所述棚面（1）之间存在空隙，所述扩束器（11）设置于所述大孔槽（6）内部的下三分之一处，所述第一毛玻璃环（12）设置于所述大孔槽（6）的下三分之一部分，所述大孔槽（6）设置有四个凹槽，所述折射镜（8）与所述大孔槽（6）通过四个伸缩轴（14）连接，伸缩轴（14）分别设置于凹槽中，所述折射镜（8）设置有第一光强传感器（15）、第二光强传感器（16）以及第三光强传感器（17），所述第一光强传感器（15）设置于所述折射镜（8）中心，所述第二光强传感器（16）以及所述第三光强传感器（17）分别设置于所述折射镜（8）的两个互相垂直的半径的端点处，所述第一光强传感器（15）、第二光强传感器（16）以及第三光强传感器（17）共同控制伸缩轴（14），所述伸缩轴（14）调整所述折射镜（8）至阳光直射所述折射镜（8），所述折射镜（8）将阳光折射至所述光栅（9），所述光栅（9）将透过所述棚面（1）的太阳光按照波长分离为单色光，所述可调节滤光器（10）根据给定的波长范围透射所述光栅（9）分离的单色光，给定的波长范围为植物不同生长阶段所需的最佳光照，所述扩束器（11）将所述可调节滤光器（10）分离的单色光扩束为平行光，所述第一毛玻璃环（12）将所述扩束器（11）扩束的平行光反射为不同角度的光。
2.根据权利要求1所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：所述大棚内部还设置有样本生长区，所述样本生长区设置于大棚内部的边缘位置，所述样本生长区用于提供大棚当前种植作物的样本作物，所述样本作物与其余作物同时栽培生长。
3.根据权利要求2所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：所述样本生长区包括植物样本分析器，所述植物样本分析器包括三维影像摄取装置、机械臂以及工作腔（18），所述机械臂包括剪刀以及样本篮，所述剪刀以及所述样本篮分别设置于所述机械臂的前端，所述样本篮设置于所述剪刀下方，所述剪刀用于剪取样本作物的部分叶片，所述样本篮用于承载部分叶片并将部分叶片交予所述工作腔（18），所述工作腔（18）对样本作物的部分叶片进行细胞碳链检测。
4.根据权利要求3所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：还包括处理装置（19），所述处理装置（19）设置于所述工作腔（18），所述处理装置（19）连接所述可调节滤光器（10），所述处理装置（19）用于向所述可调节滤光器（10）输入透射波长范围。
5.根据权利要求4所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：所述处理装置（19）获取所述工作腔（18）检测得到的样本作物的部分叶片的细胞碳链，根据细胞碳链判断样本作物的生长阶段，所述处理装置（19）根据不同的生长阶段所需的光照条件向所述可调节滤光器（10）输入透射波长范围，所述可调节滤光器（10）根据透射波长范围调整透射范围。
6.根据权利要求4所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：还包括补偿光发射器以及棚面架（20），所述棚面架（20）外侧用于固定所述棚面（1），所述补偿光发射器设置于所述棚面架（20）内侧，所述补偿光发射器发射复合光，所述补偿光发射器连接所述处理装置（19）。
7.根据权利要求6所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：所述棚面（1）设置有照度计，所述照度计用于测量光照强度，所述处理装置（19）根据所述照度计测量的光照强度与大棚内当前种植的作物的标准光照强度对比的光照强度缺失量控制所述补偿光发射器进行光强补强。
8.根据权利要求7所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：所述工作腔（18）还用于检测开花刺激物质；
当所述工作腔（18）根据样本作物的部分叶片的细胞碳链检测出样本作物处于花期时，所述处理装置（19）控制所述补偿光发射器调整光周期，所述处理装置（19）根据不同光周期下样本植物的部分叶片中开花刺激物质的实时量的大小控制所述补偿光发射器调整光周期。
9.根据权利要求6所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：当所述处理装置（19）根据所述工作腔（18）检测得到的样本作物的部分叶片的细胞碳链判断样本作物处于生长期时，所述处理装置（19）在当前光周期下控制所述补偿光发射器发射补偿光，所述处理装置（19）控制所述可调节滤光器（10）透射红橙光以及蓝紫光。
10.根据权利要求9所述的一种基于农业光照处理的大棚系统，其特征在于：所述处理装置（19）根据大棚内当前种植植物中叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素以及叶黄素的含量的不同控制所述可调节滤光器（10）透射红橙光以及蓝紫光的波长范围。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20220221 Address after: 650000 No. 3-402, building 9, Yunda teaching community, Ma Cun, Longquan Road, Wuhua District, Kunming City, Yunnan Province Applicant after: YUNNAN HANGAN AGRICULTURAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 215437 No.1, group 44, yuewangyue village, Shaxi Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: Lu Junjun |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A greenhouse system based on agricultural lighting treatment Granted publication date: 20220308 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Kunming Wuhua Sub-branch Pledgor: YUNNAN HANGAN AGRICULTURAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980004139 |