CN111990101B - 一种大棚用智能控制植物生长灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大棚用智能控制植物生长灯，利用数据采集模块采集数据信息，利用数据预处理模块对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块，利用数据分析模块对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和调节模块，利用调节模块接收数据分析模块发送的数据分析信息并对生长灯本体进行调节，可以对植物生长灯的工作进行智能调节，无需人工的干预，可以使得大棚内的植物健康的生长；本发明可以解决不能实现植物生长灯的智能调节的问题，以及植物生长灯控制的效果不佳的问题。

Description

一种大棚用智能控制植物生长灯

技术领域

本发明涉及灯具技术领域，具体为一种大棚用智能控制植物生长灯。

背景技术

生长灯就是依照植物生长的自然规律和光合作用的原理，对温室植物提供光照补偿的一种灯具，可以促进生长，延长花期，提高品质。通常也叫做植物补光灯或温室补光灯；蓝光培养的植株一般具有阳生植物的特性,而红光培养的植株与阴生植物相似；红光不仅有利于植物碳水化合物的合成，还能加速长日植物的发育，相反，蓝紫光则加速短日植物发育，且促进蛋白质和有机酸的合成，而短波的蓝紫光和紫外线能抑制茎节间伸长，促进多发侧枝和芽的生长。

公开号CN109804798A公开了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。存在的缺陷包括：不能实现植物生长灯的智能调节的问题，以及植物生长灯控制的效果不佳的问题；为此，我们提出一种大棚用智能控制植物生长灯。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大棚用智能控制植物生长灯，本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何解决不能实现植物生长灯的智能调节的问题；通过数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、调节模块、传输模块、数据库和处理器之间的配合使用，可以实现植物生长灯的智能调节；利用数据采集模块采集数据信息，该数据信息包括环境信息和植物生长信息，该环境信息包含温度信息和湿度信息，该植物生长信息包含叶片颜色集合信息和植物高度集合信息，将数据信息传输至数据预处理模块和数据库，利用数据预处理模块对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块，利用数据分析模块对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和调节模块，利用调节模块接收数据分析模块发送的数据分析信息并对生长灯本体进行调节，可以对植物生长灯的工作进行智能调节，无需人工的干预，可以使得大棚内的植物健康的生长，解决了现有方案中不能实现植物生长灯的智能调节的问题；

(2)如何解决植物生长灯控制的效果不佳的问题；通过获取环境信息和植物生长信息，分别对温度信息和湿度信息以及叶片颜色集合信息和植物高度集合信息进行综合分析，通过对外部因素和内部因素的综合考虑，可以实现对植物的生长情况进行精准分析，并通过不同因素对生长灯本体进行针对性的调节，可以有效提高生长灯本体的控制效果，实现生长灯本体对植物的照射进行精准调节，第一滑板和第二滑板可以在生长灯罩的下端的两侧上下滑动，可以从不同位置对植物进行照射，从而有效提高了对植物的照射效果，利用若干个第一发热管和第二发热管可以调节植物周围的温度和湿度，克服了现有技术中植物生长灯不能调节导致植物的侧面照射效果不佳的缺陷，以及植物周围的温度和湿度不能同时调节的缺陷，解决了现有方案中植物生长灯控制的效果不佳的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种大棚用智能控制植物生长灯，包括生长灯本体，生长灯本体包含生长灯罩、第一生长灯头和第二生长灯头，所述第一生长灯头和第二生长灯头均连接在生长灯罩的下方，所述第一生长灯头安装在第二生长灯头的一侧，所述生长灯罩的下端固定安装有第一滑轨、第二滑轨和限位柱，所述限位柱位于第一滑轨和第二滑轨之间，所述第一滑轨位于第二滑轨的一侧，所述第一生长灯头的上端连接有第一滑板，所述第一生长灯头与第一滑板之间安装有第一连接板，所述第二生长灯头的上端连接有第二滑板，所述第二生长灯头与第二滑板之间安装有第二连接板，所述第一滑板的上端靠近一侧的位置安装有若干个第一滑轮，所述第二滑板的上端靠近一侧的位置安装有若干个第二滑轮，所述第一滑板通过第一滑轮和第一滑轨与生长灯罩滑动连接，所述第二滑板通过第二滑轮和第二滑轨与生长灯罩滑动连接，所述第一连接板的下端安装有若干个第一发热管，若干个第一发热管和第一生长灯头在第一连接板上呈交叉排列分布，所述第二连接板的下端安装有若干个第二发热管，若干个第二发热管和第二生长灯头在第二连接板上呈交叉排列分布，所述生长灯罩的上端固定连接有连接座；

生长灯本体内设置有数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、调节模块、传输模块、数据库和处理器；

所述数据采集模块用于采集数据信息，该数据信息包括环境信息和植物生长信息，该环境信息包含温度信息和湿度信息，该植物生长信息包含叶片颜色集合信息和植物高度集合信息，将数据信息传输至数据预处理模块和数据库，所述数据预处理模块用于对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块；

所述数据分析模块用于对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和调节模块，具体的工作步骤包括：

步骤一：获取数据处理信息，对数据处理信息中的温度数据和湿度数据进行分析，得到温湿度分析数据，利用预设的温湿度权重获取温湿度分析数据的温湿度权重数据，温湿度权重数据包含温度权重数据和湿度权重数据；

步骤二：对数据处理信息中的叶片颜色集合数据进行分析，得到叶片颜色集合分析数据，利用预设的叶片颜色权重获取叶片颜色集合分析数据的叶片颜色集合权重数据，叶片颜色集合权重数据包含第一侧叶片颜色权重数据和第二侧叶片颜色权重数据；

步骤三：对数据处理信息中的植物高度集合数据进行分析，得到植物高度集合分析数据，利用预设的植物高度权重获取植物高度集合分析数据的植物高度集合权重数据，植物高度集合权重数据包含第一侧植物高度权重数据和第二侧植物高度权重数据；

步骤四：将温湿度分析数据和温湿度权重数据、叶片颜色集合分析数据和叶片颜色集合权重数据、植物高度集合分析数据和植物高度集合权重数据组合，得到数据分析信息；

所述传输模块用于对各个模块和数据库以及处理器之间的数据进行传输。

作为本发明的进一步改进方案：所述数据预处理模块用于对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，具体的操作步骤包括：

S21：获取数据信息，将数据信息中的环境信息标定为环境数据，并将环境数据设定为HSi，i＝1,2,3...n；将环境信息中的温度信息标定为温度数据，并将温度数据设定为HSWi，i＝1,2,3...n；将环境信息中的湿度信息标定为湿度数据，并将湿度数据设定为HSSi，i＝1,2,3...n；

S22：将数据信息中的植物生长信息标定为植物生长数据，并将植物生长数据设定为ZSi，i＝1,2,3...n；将植物生长信息中的叶片颜色集合信息标定为叶片颜色集合数据，并将叶片颜色集合数据设定为ZSYi，i＝1,2,3...n；将植物生长信息中的植物高度集合信息标定为植物高度集合数据，并将植物高度集合数据设定为ZSGi，i＝1,2,3...n；其中，以限位柱为中心将植物分为两侧，叶片颜色集合数据包含第一侧叶片颜色数据和第二侧叶片颜色数据，植物高度集合数据包含第一侧植物高度数据和第二侧植物高度数据；

S23：将温度数据、湿度数据、叶片颜色集合数据和植物高度集合数据组合，得到数据处理信息。

作为本发明的进一步改进方案：对数据处理信息中的温度数据和湿度数据进行分析，得到温湿度分析数据，具体的工作步骤包括：

S31：利用温度平衡计算式获取温度平衡值，该温度平衡计算式为：

其中，H_WPi表示为温度平衡值，α表示为预设的温度平衡系数,可以取值为0.5916382，HSW0表示为预设的温度标准值；

S32：将温度平衡值与预设的温度阀值范围进行对比，若温度平衡值属于温度阀值范围，则生成第一温度分析数据；若温度平衡值不属于温度阀值范围，则生成第二温度分析数据；其中，第一温度分析数据表示温度数据属于正常温度范围，第二温度分析数据表示温度数据不属于正常温度范围；

S33：利用湿度平衡计算式获取湿度平衡值，该湿度平衡计算式为：

其中，H_SPi表示为湿度平衡值，β表示为预设的湿度平衡系数,可以取值为0.2295483，HSS0表示为预设的湿度标准值；

S34：将湿度平衡值与预设的湿度阀值范围进行对比，若湿度平衡值属于湿度阀值范围，则生成第一湿度分析数据；若湿度平衡值不属于湿度阀值范围，则生成第二湿度分析数据；其中，第一湿度分析数据表示湿度数据属于正常湿度范围，第二湿度分析数据表示湿度数据不属于正常湿度范围；

S35：将第一温度分析数据和第二温度分析数据以及第一湿度分析数据和第二湿度分析数据组合，得到温湿度分析数据。

作为本发明的进一步改进方案：对数据处理信息中的叶片颜色集合数据进行分析，得到叶片颜色集合分析数据，具体的工作步骤包括：

S41：分别对第一侧叶片颜色数据和第二侧叶片颜色数据进行筛选，得到第一侧叶片颜色筛选数据和第二侧叶片颜色筛选数据；其中，第一侧叶片颜色筛选数据包含第一侧叶片正常颜色数量和第一侧叶片异常颜色数量；第二侧叶片颜色筛选数据包含第二侧叶片正常颜色数量和第二侧叶片异常颜色数量；

S42：利用叶片颜色平衡计算式获取叶片颜色平衡值，该叶片颜色平衡计算式为：

其中，H_YPi表示为叶片颜色平衡值，χ表示为预设的叶片颜色平衡系数，δ表示为预设的叶片颜色异常系数，χ+δ可以取值为1，ZSY0表示为预设的标准叶片数量值，ZSYik表示为获取的一侧叶片数量值，ZSYik0表示为获取的一侧叶片颜色异常数量值，k＝1,2；

S43：将叶片颜色平衡值与预设的叶片颜色阀值范围进行对比，若叶片颜色平衡值属于叶片颜色阀值范围，则生成第一叶片颜色分析数据；若叶片颜色平衡值不属于叶片颜色阀值范围，则生成第二叶片颜色分析数据；其中，第一叶片颜色分析数据表示第一侧叶片颜色数据或者第二侧叶片颜色数据属于正常叶片颜色范围，第二叶片颜色分析数据表示第一侧叶片颜色数据或者第二侧叶片颜色数据不属于正常叶片颜色范围；

S44：将第一叶片颜色分析数据和第二叶片颜色分析数据组合，得到叶片颜色集合分析数据。

作为本发明的进一步改进方案：对数据处理信息中的植物高度集合数据进行分析，得到植物高度集合分析数据，具体的工作步骤包括：

S51：分别对第一侧植物高度数据和第二侧植物高度数据进行排序，得到第一侧植物高度排序数据和第二侧植物高度排序数据；其中，第一侧植物高度排序数据包含第一侧叶片高度升序排序值和第一侧叶片高度降序排序值；第二侧植物高度排序数据包含第二侧叶片高度升序排序值和第二侧叶片高度降序排序值；

S52：利用植物高度迁移计算式获取植物高度迁移值，该植物高度迁移计算式为：

其中，H_GQi表示为植物高度迁移值，η表示为预设的植物高度迁移系数，可以取值为0.1495247，ZSG0表示为预设的植物高度标准值，ZSGik1表示为获取的一侧叶片高度最大值，ZSGik2表示为获取的一侧叶片高度最小值，k＝1,2；

S53：将植物高度迁移值与预设的植物高度阀值范围进行对比，若植物高度迁移值属于植物高度阀值范围，则生成第一植物高度分析数据；若植物高度迁移值不属于植物高度阀值范围，则生成第二植物高度分析数据；其中，第一植物高度分析数据表示第一侧植物高度数据或者第二侧植物高度数据属于正常植物高度范围，第二植物高度分析数据表示第一侧植物高度数据或者第二侧植物高度数据不属于正常植物高度范围；

S54：将第一植物高度分析数据和第二植物高度分析数据组合，得到植物高度集合分析数据。

作为本发明的进一步改进方案：所述调节模块用于接收数据分析模块发送的数据分析信息并对生长灯本体进行调节，具体的工作步骤包括：

步骤1：获取数据分析信息，利用温湿度权重数据、叶片颜色集合权重数据和植物高度集合权重数据将温湿度分析数据、叶片颜色集合分析数据和植物高度集合分析数据进行优先排序；其中，叶片颜色集合权重数据的优先级高于温湿度权重数据的优先级，温湿度权重数据的优先级高于植物高度集合权重数据的优先级；

步骤2：利用叶片颜色集合分析数据中的第二叶片颜色分析数据，生成第一调节信号，利用第一调节信号将第一滑板通过第一滑轮和第一滑轨向生长灯罩的一侧下滑，第二滑板通过第二滑轮和第二滑轨向生长灯罩的另一侧下滑，使得若干个第一生长灯头和第二生长灯头对植物两侧颜色异常的叶片进行照射；

步骤3：利用温湿度权重数据中的第二温度分析数据和第二湿度分析数据，生成第二调节信号，利用第二调节信号控制若干个第一发热管和第二发热管工作发热；

步骤4：利用植物高度集合分析数据中的第二植物高度分析数据，生成第三调节信号，利用第三调节信号分别将第一滑板通过第一滑轮和第一滑轨向生长灯罩的中间位置滑动，第二滑板通过第二滑轮和第二滑轨向生长灯罩的中间位置滑动，使得若干个第一生长灯头和第二生长灯头在植物的上端进行照射；

步骤5：将第一调节信号、第二调节信号和第三调节信号分别传输至数据库和处理器中进行存储和处理。

本发明公开的各个方面的有益效果：

(1)本发明公开的一方面，通过数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、调节模块、传输模块、数据库和处理器之间的配合使用，可以实现植物生长灯的智能调节；利用数据采集模块采集数据信息，该数据信息包括环境信息和植物生长信息，该环境信息包含温度信息和湿度信息，该植物生长信息包含叶片颜色集合信息和植物高度集合信息，将数据信息传输至数据预处理模块和数据库，利用数据预处理模块对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块，利用数据分析模块对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和调节模块，利用调节模块接收数据分析模块发送的数据分析信息并对生长灯本体进行调节，可以对植物生长灯的工作进行智能调节，无需人工的干预，可以使得大棚内的植物健康的生长，解决了现有方案中不能实现植物生长灯的智能调节的问题。

(2)本发明公开的另一方面，通过获取环境信息和植物生长信息，分别对温度信息和湿度信息以及叶片颜色集合信息和植物高度集合信息进行综合分析，通过对外部因素和内部因素的综合考虑，可以实现对植物的生长情况进行精准分析，并通过不同因素对生长灯本体进行针对性的调节，可以有效提高生长灯本体的控制效果，实现生长灯本体对植物的照射进行精准调节，第一滑板和第二滑板可以在生长灯罩的下端的两侧上下滑动，可以从不同位置对植物进行照射，从而有效提高了对植物的照射效果，利用若干个第一发热管和第二发热管可以调节植物周围的温度和湿度，克服了现有技术中植物生长灯不能调节导致植物的侧面照射效果不佳的缺陷，以及植物周围的温度和湿度不能同时调节的缺陷，解决了现有方案中植物生长灯控制的效果不佳的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种大棚用智能控制植物生长灯的模块框图；

图2是本发明一种大棚用智能控制植物生长灯的截面图。

图中：1、生长灯罩；2、连接座；3、第一滑轨；4、第二滑轨；5、限位柱；6、第一滑板；7、第二滑板；8、第一连接板；9、第二连接板；10、第一生长灯头；11、第二生长灯头。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2所示，本发明为一种大棚用智能控制植物生长灯，包括生长灯本体，生长灯本体包含生长灯罩1、第一生长灯头10和第二生长灯头11，所述第一生长灯头10和第二生长灯头11均连接在生长灯罩1的下方，所述第一生长灯头10安装在第二生长灯头11的一侧，所述生长灯罩1的下端固定安装有第一滑轨3、第二滑轨4和限位柱5，所述限位柱5位于第一滑轨3和第二滑轨4之间，所述第一滑轨3位于第二滑轨4的一侧，所述第一生长灯头10的上端连接有第一滑板6，所述第一生长灯头10与第一滑板6之间安装有第一连接板8，所述第二生长灯头11的上端连接有第二滑板7，所述第二生长灯头11与第二滑板7之间安装有第二连接板9，所述第一滑板6的上端靠近一侧的位置安装有若干个第一滑轮，所述第二滑板7的上端靠近一侧的位置安装有若干个第二滑轮，所述第一滑板6通过第一滑轮和第一滑轨3与生长灯罩1滑动连接，所述第二滑板7通过第二滑轮和第二滑轨4与生长灯罩1滑动连接，所述第一连接板8的下端安装有若干个第一发热管，若干个第一发热管和第一生长灯头10在第一连接板8上呈交叉排列分布，所述第二连接板9的下端安装有若干个第二发热管，若干个第二发热管和第二生长灯头11在第二连接板9上呈交叉排列分布，所述生长灯罩1的上端固定连接有连接座2；

生长灯本体内设置有数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、调节模块、传输模块、数据库和处理器；

所述数据采集模块用于采集数据信息，该数据信息包括环境信息和植物生长信息，该环境信息包含温度信息和湿度信息，该植物生长信息包含叶片颜色集合信息和植物高度集合信息，将数据信息传输至数据预处理模块和数据库，所述数据预处理模块用于对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块；具体的操作步骤包括：

获取数据信息，将数据信息中的环境信息标定为环境数据，并将环境数据设定为HSi，i＝1,2,3...n；将环境信息中的温度信息标定为温度数据，并将温度数据设定为HSWi，i＝1,2,3...n；将环境信息中的湿度信息标定为湿度数据，并将湿度数据设定为HSSi，i＝1,2,3...n；

将数据信息中的植物生长信息标定为植物生长数据，并将植物生长数据设定为ZSi，i＝1,2,3...n；将植物生长信息中的叶片颜色集合信息标定为叶片颜色集合数据，并将叶片颜色集合数据设定为ZSYi，i＝1,2,3...n；将植物生长信息中的植物高度集合信息标定为植物高度集合数据，并将植物高度集合数据设定为ZSGi，i＝1,2,3...n；其中，以限位柱5为中心将植物分为两侧，叶片颜色集合数据包含第一侧叶片颜色数据和第二侧叶片颜色数据，植物高度集合数据包含第一侧植物高度数据和第二侧植物高度数据；

将温度数据、湿度数据、叶片颜色集合数据和植物高度集合数据组合，得到数据处理信息；

所述数据分析模块用于对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和调节模块，具体的工作步骤包括：

步骤一：获取数据处理信息，对数据处理信息中的温度数据和湿度数据进行分析，得到温湿度分析数据，利用预设的温湿度权重获取温湿度分析数据的温湿度权重数据，温湿度权重数据包含温度权重数据和湿度权重数据；具体的工作步骤包括：

利用温度平衡计算式获取温度平衡值，该温度平衡计算式为：

其中，H_WPi表示为温度平衡值，α表示为预设的温度平衡系数,可以取值为0.5916382，HSW0表示为预设的温度标准值；

将温度平衡值与预设的温度阀值范围进行对比，若温度平衡值属于温度阀值范围，则生成第一温度分析数据；若温度平衡值不属于温度阀值范围，则生成第二温度分析数据；其中，第一温度分析数据表示温度数据属于正常温度范围，第二温度分析数据表示温度数据不属于正常温度范围；

利用湿度平衡计算式获取湿度平衡值，该湿度平衡计算式为：

其中，H_SPi表示为湿度平衡值，β表示为预设的湿度平衡系数,可以取值为0.2295483，HSS0表示为预设的湿度标准值；

将湿度平衡值与预设的湿度阀值范围进行对比，若湿度平衡值属于湿度阀值范围，则生成第一湿度分析数据；若湿度平衡值不属于湿度阀值范围，则生成第二湿度分析数据；其中，第一湿度分析数据表示湿度数据属于正常湿度范围，第二湿度分析数据表示湿度数据不属于正常湿度范围；

将第一温度分析数据和第二温度分析数据以及第一湿度分析数据和第二湿度分析数据组合，得到温湿度分析数据；

步骤二：对数据处理信息中的叶片颜色集合数据进行分析，得到叶片颜色集合分析数据，利用预设的叶片颜色权重获取叶片颜色集合分析数据的叶片颜色集合权重数据，叶片颜色集合权重数据包含第一侧叶片颜色权重数据和第二侧叶片颜色权重数据；具体的工作步骤包括：

分别对第一侧叶片颜色数据和第二侧叶片颜色数据进行筛选，得到第一侧叶片颜色筛选数据和第二侧叶片颜色筛选数据；其中，第一侧叶片颜色筛选数据包含第一侧叶片正常颜色数量和第一侧叶片异常颜色数量；第二侧叶片颜色筛选数据包含第二侧叶片正常颜色数量和第二侧叶片异常颜色数量；

利用叶片颜色平衡计算式获取叶片颜色平衡值，该叶片颜色平衡计算式为：

其中，H_YPi表示为叶片颜色平衡值，χ表示为预设的叶片颜色平衡系数，δ表示为预设的叶片颜色异常系数，χ+δ可以取值为1，ZSY0表示为预设的标准叶片数量值，ZSYik表示为获取的一侧叶片数量值，ZSYik0表示为获取的一侧叶片颜色异常数量值，k＝1,2；

将叶片颜色平衡值与预设的叶片颜色阀值范围进行对比，若叶片颜色平衡值属于叶片颜色阀值范围，则生成第一叶片颜色分析数据；若叶片颜色平衡值不属于叶片颜色阀值范围，则生成第二叶片颜色分析数据；其中，第一叶片颜色分析数据表示第一侧叶片颜色数据或者第二侧叶片颜色数据属于正常叶片颜色范围，第二叶片颜色分析数据表示第一侧叶片颜色数据或者第二侧叶片颜色数据不属于正常叶片颜色范围；

将第一叶片颜色分析数据和第二叶片颜色分析数据组合，得到叶片颜色集合分析数据；

步骤三：对数据处理信息中的植物高度集合数据进行分析，得到植物高度集合分析数据，利用预设的植物高度权重获取植物高度集合分析数据的植物高度集合权重数据，植物高度集合权重数据包含第一侧植物高度权重数据和第二侧植物高度权重数据；具体的工作步骤包括：

分别对第一侧植物高度数据和第二侧植物高度数据进行排序，得到第一侧植物高度排序数据和第二侧植物高度排序数据；其中，第一侧植物高度排序数据包含第一侧叶片高度升序排序值和第一侧叶片高度降序排序值；第二侧植物高度排序数据包含第二侧叶片高度升序排序值和第二侧叶片高度降序排序值；

利用植物高度迁移计算式获取植物高度迁移值，该植物高度迁移计算式为：

其中，H_GQi表示为植物高度迁移值，η表示为预设的植物高度迁移系数，可以取值为0.1495247，ZSG0表示为预设的植物高度标准值，ZSGik1表示为获取的一侧叶片高度最大值，ZSGik2表示为获取的一侧叶片高度最小值，k＝1,2；

将植物高度迁移值与预设的植物高度阀值范围进行对比，若植物高度迁移值属于植物高度阀值范围，则生成第一植物高度分析数据；若植物高度迁移值不属于植物高度阀值范围，则生成第二植物高度分析数据；其中，第一植物高度分析数据表示第一侧植物高度数据或者第二侧植物高度数据属于正常植物高度范围，第二植物高度分析数据表示第一侧植物高度数据或者第二侧植物高度数据不属于正常植物高度范围；

将第一植物高度分析数据和第二植物高度分析数据组合，得到植物高度集合分析数据；

步骤四：将温湿度分析数据和温湿度权重数据、叶片颜色集合分析数据和叶片颜色集合权重数据、植物高度集合分析数据和植物高度集合权重数据组合，得到数据分析信息；

所述调节模块用于接收数据分析模块发送的数据分析信息并对生长灯本体进行调节，具体的工作步骤包括：

获取数据分析信息，利用温湿度权重数据、叶片颜色集合权重数据和植物高度集合权重数据将温湿度分析数据、叶片颜色集合分析数据和植物高度集合分析数据进行优先排序；其中，叶片颜色集合权重数据的优先级高于温湿度权重数据的优先级，温湿度权重数据的优先级高于植物高度集合权重数据的优先级；

利用叶片颜色集合分析数据中的第二叶片颜色分析数据，生成第一调节信号，利用第一调节信号将第一滑板6通过第一滑轮和第一滑轨3向生长灯罩1的一侧下滑，第二滑板7通过第二滑轮和第二滑轨4向生长灯罩1的另一侧下滑，使得若干个第一生长灯头10和第二生长灯头11对植物两侧颜色异常的叶片进行照射；

利用温湿度权重数据中的第二温度分析数据和第二湿度分析数据，生成第二调节信号，利用第二调节信号控制若干个第一发热管和第二发热管工作发热；

利用植物高度集合分析数据中的第二植物高度分析数据，生成第三调节信号，利用第三调节信号分别将第一滑板6通过第一滑轮和第一滑轨3向生长灯罩1的中间位置滑动，第二滑板7通过第二滑轮和第二滑轨4向生长灯罩1的中间位置滑动，使得若干个第一生长灯头10和第二生长灯头11在植物的上端进行照射；

将第一调节信号、第二调节信号和第三调节信号分别传输至数据库和处理器中进行存储和处理；

所述传输模块用于对各个模块和数据库以及处理器之间的数据进行传输。

本发明实施例在工作时，通过数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、调节模块、传输模块、数据库和处理器之间的配合使用，可以实现植物生长灯的智能调节；利用数据采集模块采集数据信息，该数据信息包括环境信息和植物生长信息，该环境信息包含温度信息和湿度信息，该植物生长信息包含叶片颜色集合信息和植物高度集合信息，将数据信息传输至数据预处理模块和数据库，利用数据预处理模块对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块，利用数据分析模块对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和调节模块，利用调节模块接收数据分析模块发送的数据分析信息并对生长灯本体进行调节，可以对植物生长灯的工作进行智能调节，无需人工的干预，可以使得大棚内的植物健康的生长，解决了现有方案中不能实现植物生长灯的智能调节的问题；

通过获取环境信息和植物生长信息，分别对温度信息和湿度信息以及叶片颜色集合信息和植物高度集合信息进行综合分析，通过对外部因素和内部因素的综合考虑，可以实现对植物的生长情况进行精准分析，并通过不同因素对生长灯本体进行针对性的调节，可以有效提高生长灯本体的控制效果，实现生长灯本体对植物的照射进行精准调节，第一滑板6和第二滑板7可以在生长灯罩1的下端的两侧上下滑动，可以从不同位置对植物进行照射，从而有效提高了对植物的照射效果，利用若干个第一发热管和第二发热管可以调节植物周围的温度和湿度，克服了现有技术中植物生长灯不能调节导致植物的侧面照射效果不佳的缺陷，以及植物周围的温度和湿度不能同时调节的缺陷，解决了现有方案中植物生长灯控制的效果不佳的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种大棚用智能控制植物生长灯，其特征在于，包括生长灯本体，生长灯本体包含生长灯罩(1)、第一生长灯头(10)和第二生长灯头(11)，所述第一生长灯头(10)和第二生长灯头(11)均连接在生长灯罩(1)的下方，所述第一生长灯头(10)安装在第二生长灯头(11)的一侧，所述生长灯罩(1)的下端固定安装有第一滑轨(3)、第二滑轨(4)和限位柱(5)，所述限位柱(5)位于第一滑轨(3)和第二滑轨(4)之间，所述第一滑轨(3)位于第二滑轨(4)的一侧，所述第一生长灯头(10)的上端连接有第一滑板(6)，所述第一生长灯头(10)与第一滑板(6)之间安装有第一连接板(8)，所述第二生长灯头(11)的上端连接有第二滑板(7)，所述第二生长灯头(11)与第二滑板(7)之间安装有第二连接板(9)，所述第一滑板(6)的上端靠近一侧的位置安装有若干个第一滑轮，所述第二滑板(7)的上端靠近一侧的位置安装有若干个第二滑轮，所述第一滑板(6)通过第一滑轮和第一滑轨(3)与生长灯罩(1)滑动连接，所述第二滑板(7)通过第二滑轮和第二滑轨(4)与生长灯罩(1)滑动连接，所述第一连接板(8)的下端安装有若干个第一发热管，若干个第一发热管和第一生长灯头(10)在第一连接板(8)上呈交叉排列分布，所述第二连接板(9)的下端安装有若干个第二发热管，若干个第二发热管和第二生长灯头(11)在第二连接板(9)上呈交叉排列分布，所述生长灯罩(1)的上端固定连接有连接座(2)；

生长灯本体内设置有数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、调节模块、传输模块、数据库和处理器；

所述数据采集模块用于采集数据信息，该数据信息包括环境信息和植物生长信息，该环境信息包含温度信息和湿度信息，该植物生长信息包含叶片颜色集合信息和植物高度集合信息，将数据信息传输至数据预处理模块和数据库，所述数据预处理模块用于对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块；

所述数据分析模块用于对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和调节模块，具体的工作步骤包括：

步骤一：获取数据处理信息，对数据处理信息中的温度数据和湿度数据进行分析，得到温湿度分析数据，利用预设的温湿度权重获取温湿度分析数据的温湿度权重数据，温湿度权重数据包含温度权重数据和湿度权重数据；

步骤二：对数据处理信息中的叶片颜色集合数据进行分析，得到叶片颜色集合分析数据，利用预设的叶片颜色权重获取叶片颜色集合分析数据的叶片颜色集合权重数据，叶片颜色集合权重数据包含第一侧叶片颜色权重数据和第二侧叶片颜色权重数据；

步骤三：对数据处理信息中的植物高度集合数据进行分析，得到植物高度集合分析数据，利用预设的植物高度权重获取植物高度集合分析数据的植物高度集合权重数据，植物高度集合权重数据包含第一侧植物高度权重数据和第二侧植物高度权重数据；

步骤四：将温湿度分析数据和温湿度权重数据、叶片颜色集合分析数据和叶片颜色集合权重数据、植物高度集合分析数据和植物高度集合权重数据组合，得到数据分析信息；

所述传输模块用于对各个模块和数据库以及处理器之间的数据进行传输；

所述数据预处理模块用于对数据信息进行预处理操作，得到数据处理信息，具体的操作步骤包括：

S21：获取数据信息，将数据信息中的环境信息标定为环境数据，并将环境数据设定为HSi，i＝1,2,3...n；将环境信息中的温度信息标定为温度数据，并将温度数据设定为HSWi，i＝1,2,3...n；将环境信息中的湿度信息标定为湿度数据，并将湿度数据设定为HSSi，i＝1,2,3...n；

S22：将数据信息中的植物生长信息标定为植物生长数据，并将植物生长数据设定为ZSi，i＝1,2,3...n；将植物生长信息中的叶片颜色集合信息标定为叶片颜色集合数据，并将叶片颜色集合数据设定为ZSYi，i＝1,2,3...n；将植物生长信息中的植物高度集合信息标定为植物高度集合数据，并将植物高度集合数据设定为ZSGi，i＝1,2,3...n；其中，以限位柱(5)为中心将植物分为两侧，叶片颜色集合数据包含第一侧叶片颜色数据和第二侧叶片颜色数据，植物高度集合数据包含第一侧植物高度数据和第二侧植物高度数据；

S23：将温度数据、湿度数据、叶片颜色集合数据和植物高度集合数据组合，得到数据处理信息；

对数据处理信息中的温度数据和湿度数据进行分析，得到温湿度分析数据，具体的工作步骤包括：

S31：利用温度平衡计算式获取温度平衡值，该温度平衡计算式为：

其中，H_WPi表示为温度平衡值，α表示为预设的温度平衡系数,取值为0.5916382，HSW0表示为预设的温度标准值；

S32：将温度平衡值与预设的温度阀值范围进行对比，若温度平衡值属于温度阀值范围，则生成第一温度分析数据；若温度平衡值不属于温度阀值范围，则生成第二温度分析数据；其中，第一温度分析数据表示温度数据属于正常温度范围，第二温度分析数据表示温度数据不属于正常温度范围；

S33：利用湿度平衡计算式获取湿度平衡值，该湿度平衡计算式为：

其中，H_SPi表示为湿度平衡值，β表示为预设的湿度平衡系数,取值为0.2295483，HSS0表示为预设的湿度标准值；

S34：将湿度平衡值与预设的湿度阀值范围进行对比，若湿度平衡值属于湿度阀值范围，则生成第一湿度分析数据；若湿度平衡值不属于湿度阀值范围，则生成第二湿度分析数据；其中，第一湿度分析数据表示湿度数据属于正常湿度范围，第二湿度分析数据表示湿度数据不属于正常湿度范围；

S35：将第一温度分析数据和第二温度分析数据以及第一湿度分析数据和第二湿度分析数据组合，得到温湿度分析数据；

对数据处理信息中的叶片颜色集合数据进行分析，得到叶片颜色集合分析数据，具体的工作步骤包括：

S41：分别对第一侧叶片颜色数据和第二侧叶片颜色数据进行筛选，得到第一侧叶片颜色筛选数据和第二侧叶片颜色筛选数据；其中，第一侧叶片颜色筛选数据包含第一侧叶片正常颜色数量和第一侧叶片异常颜色数量；第二侧叶片颜色筛选数据包含第二侧叶片正常颜色数量和第二侧叶片异常颜色数量；

S42：利用叶片颜色平衡计算式获取叶片颜色平衡值，该叶片颜色平衡计算式为：

其中，H_YPi表示为叶片颜色平衡值，χ表示为预设的叶片颜色平衡系数，δ表示为预设的叶片颜色异常系数，χ+δ取值为1，ZSY0表示为预设的标准叶片数量值，ZSYik表示为获取的一侧叶片数量值，ZSYik0表示为获取的一侧叶片颜色异常数量值，k＝1,2；

S43：将叶片颜色平衡值与预设的叶片颜色阀值范围进行对比，若叶片颜色平衡值属于叶片颜色阀值范围，则生成第一叶片颜色分析数据；若叶片颜色平衡值不属于叶片颜色阀值范围，则生成第二叶片颜色分析数据；其中，第一叶片颜色分析数据表示第一侧叶片颜色数据或者第二侧叶片颜色数据属于正常叶片颜色范围，第二叶片颜色分析数据表示第一侧叶片颜色数据或者第二侧叶片颜色数据不属于正常叶片颜色范围；

S44：将第一叶片颜色分析数据和第二叶片颜色分析数据组合，得到叶片颜色集合分析数据；

对数据处理信息中的植物高度集合数据进行分析，得到植物高度集合分析数据，具体的工作步骤包括：

S51：分别对第一侧植物高度数据和第二侧植物高度数据进行排序，得到第一侧植物高度排序数据和第二侧植物高度排序数据；其中，第一侧植物高度排序数据包含第一侧叶片高度升序排序值和第一侧叶片高度降序排序值；第二侧植物高度排序数据包含第二侧叶片高度升序排序值和第二侧叶片高度降序排序值；

S52：利用植物高度迁移计算式获取植物高度迁移值，该植物高度迁移计算式为：

其中，H_GQi表示为植物高度迁移值，η表示为预设的植物高度迁移系数，取值为0.1495247，ZSG0表示为预设的植物高度标准值，ZSGik1表示为获取的一侧叶片高度最大值，ZSGik2表示为获取的一侧叶片高度最小值，k＝1,2；

S53：将植物高度迁移值与预设的植物高度阀值范围进行对比，若植物高度迁移值属于植物高度阀值范围，则生成第一植物高度分析数据；若植物高度迁移值不属于植物高度阀值范围，则生成第二植物高度分析数据；其中，第一植物高度分析数据表示第一侧植物高度数据或者第二侧植物高度数据属于正常植物高度范围，第二植物高度分析数据表示第一侧植物高度数据或者第二侧植物高度数据不属于正常植物高度范围；

S54：将第一植物高度分析数据和第二植物高度分析数据组合，得到植物高度集合分析数据；

所述调节模块用于接收数据分析模块发送的数据分析信息并对生长灯本体进行调节，具体的工作步骤包括：

步骤1：获取数据分析信息，利用温湿度权重数据、叶片颜色集合权重数据和植物高度集合权重数据将温湿度分析数据、叶片颜色集合分析数据和植物高度集合分析数据进行优先排序；其中，叶片颜色集合权重数据的优先级高于温湿度权重数据的优先级，温湿度权重数据的优先级高于植物高度集合权重数据的优先级；

步骤2：利用叶片颜色集合分析数据中的第二叶片颜色分析数据，生成第一调节信号，利用第一调节信号将第一滑板(6)通过第一滑轮和第一滑轨(3)向生长灯罩(1)的一侧下滑，第二滑板(7)通过第二滑轮和第二滑轨(4)向生长灯罩(1)的另一侧下滑，使得若干个第一生长灯头(10)和第二生长灯头(11)对植物两侧颜色异常的叶片进行照射；

步骤3：利用温湿度权重数据中的第二温度分析数据和第二湿度分析数据，生成第二调节信号，利用第二调节信号控制若干个第一发热管和第二发热管工作发热；

步骤4：利用植物高度集合分析数据中的第二植物高度分析数据，生成第三调节信号，利用第三调节信号分别将第一滑板(6)通过第一滑轮和第一滑轨(3)向生长灯罩(1)的中间位置滑动，第二滑板(7)通过第二滑轮和第二滑轨(4)向生长灯罩(1)的中间位置滑动，使得若干个第一生长灯头(10)和第二生长灯头(11)在植物的上端进行照射；

步骤5：将第一调节信号、第二调节信号和第三调节信号分别传输至数据库和处理器中进行存储和处理。