CN116941453A - 温室番茄生长自适应调光方法及装置 - Google Patents

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CN116941453A CN202311131576.7A CN202311131576A CN116941453A CN 116941453 A CN116941453 A CN 116941453A CN 202311131576 A CN202311131576 A CN 202311131576A CN 116941453 A CN116941453 A CN 116941453A
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Abstract

本发明公开了温室番茄生长自适应调光方法及装置，涉及农业种植设备技术领域；而本发明包括横板，横板正下方设有呈圆形的安装板，安装板下表面中间端安装设有主补光板，安装板侧壁开设有滑槽，滑槽内滑动设有两个对称分布的滑块，两个滑块远离滑槽一端固定设有固定板，固定板正下方设有次补光板；本发明中通过主补光板可主补光板对番茄进行主要的补光操作，在光照不足时，可启动次补光板，对温室内部需要光照的植物进行照射，可提供足够光照强度，通过气缸可推动连接框下移，使得连接框带动第一转杆和安装板下移，能够根据温室种植的光照需要对进行相应的高度调节，便于对不同区域的农作物进行照射，增加该装置使用效果。

Description

温室番茄生长自适应调光方法及装置
技术领域
本发明涉及农业种植设备技术领域，具体为温室番茄生长自适应调光方法及装置。
背景技术
目前我国设施农业生产总量占世界的90％，但相对发达国家仍然存在整体科技含量偏低、配套设备不足等缺陷，番茄，即西红柿，是管状花目、茄科、番茄属的一种一年生或多年生草本植物，在对于番茄种植的过程中，光照条件的好坏直接影响了作物的产量和品质；
现有对于番茄种植的光照来源，对温室内的植物进行补光时，需要在为室内安装补光灯，但传统的补光灯多是位置固定不变的，不能根据实际情况进行移动，温室补光灯当中使用时照射面积较小，补光强度较弱。
针对上述问题，发明人提出温室番茄生长自适应调光方法及装置用于解决上述问题。
发明内容
为了解决温室补光灯位置固定照射范围单一和照射面积小和照射强度单一的问题；本发明的目的在于提供温室番茄生长自适应调光方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案温室番茄生长自适应调光方法，包括如下步骤：
S1、通过二氧化碳监测模块监测番茄周围二氧化碳的浓度并进行数值记录，随后通过温度传感器监测周围二氧化碳的温度并进行数值记录；
S2、通过结合番茄最优光饱和点模型判断当前光照强度是否在当前温度和二氧化碳浓度所对应的光饱和点，如不是，则利用补光灯进行补光直至达到光饱和点；
S3、调节装置来调节补光板自身的角度，来更加有效对番茄不同角度均有效进行补光。
温室番茄生长自适应调光方法用装置，所述调节装置包括横板，所述横板正下方设有呈圆形的安装板，所述安装板下表面中间端安装设有主补光板，所述安装板侧壁开设有滑槽，所述滑槽内滑动设有两个对称分布的滑块，两个所述滑块远离滑槽一端固定设有固定板，所述固定板正下方设有次补光板，，通过主补光板对番茄进行主要的补光操作，在光照不足时，可启动次补光板，对温室内部需要光照的植物进行照射，通过上述操作，可提供足够光照强度，所述次补光板同固定板间设有角度调节组件，所述横板中间端转动插设有第一转杆，所述第一转杆底部转动设置在安装板中心处，所述第一转杆顶端同横板间设有驱动组件。
优选地，所述调节组件包括第一转轴，所述第一转轴转动设置在固定板中间端，所述第一转轴底部贯穿固定板，所述第一转轴位于固定板下表面一端固定设有呈倒U型的支架，所述第一转轴内贯穿设有第二转轴，所述第二转轴底部贯穿支架，所述支架的两端共同转动固定轴，所述第二转轴位于支架内一端固定设有第一锥齿轮，所述固定轴上固定设有与第一锥齿轮啮合设置的第二锥齿轮，所述固定中间端固定设有摆动杆，所述摆动杆底部固定设置在次补光板背侧面，通过驱动第一转轴和第二转轴可分别带动次补光板进行水平转动和竖直摆动，改变次补光板自身的照射角度范围，所述第一转轴同第二转轴位于固定板上表面一端设有连接组件，所述连接组件包括第一蜗轮与第二蜗轮，所述第一蜗轮与第二蜗轮固定固定设置在第一转轴和第二转轴上，所述第一蜗轮位于第二蜗轮下方，所述第一蜗轮与第二蜗轮上分别啮合设有第一蜗杆与第二蜗杆，通过设置第一蜗轮、第二蜗轮、第一蜗杆与第二蜗杆可使得调节后的第一转轴和第二转轴自身防止发生逆转，增加调节后的稳定性，所述固定板上表面中间固定安装设有防护罩，所述第一蜗杆与第二蜗杆的两端转动设置在防护罩内壁上，所述防护罩外壁靠近第一蜗杆与第二蜗杆分别设有第一电机与第二电机，所述第一电机与第二电机的输出端分别固定连接在第一蜗杆和第二蜗杆上，通过设置第一电机与第二电机，便于控制转动方向，方便调节。
优选地，所述支架面向固定板一侧固定设有呈圆形的转板，所述转板顶端转动设置在固定板的下表面，所述转板侧壁固定设有限位板，所述限位板随着转板活动卡设在固定板内，限位板随着转板活动卡设在固定板内，增加支架转动时的稳定，使得支架稳定设置在固定板下表面。
优选地，所述驱动组件包括转动块，所述转动块固定设置在第一转杆底部，所述转动块底部转动设置在安装板的中心处，两个所述滑块顶端固定设有立杆，两个所述立杆同转动块间共同固定设有三角板，所述第一转杆外壁套设有第二转杆，所述第二转杆转动设置在横板上，所述横板上表面转动设有驱动轴，所述驱动轴顶端同轴固定连接设有第三电机，所述驱动轴同第二转杆间传动套设有皮带，所述横板上贯穿设有呈矩形的连接框，所述连接框下表面一端固定突出且固定设置在安装板上，所述横板上表面位于第二转杆的两端固定安装设有气缸，所述气缸的输出端同轴固定连接设置在连接框的底部，所述第一转杆底部贯穿连接框，所述第一转杆顶端转动限位在连接框上，通过气缸可推动连接框下移，使得连接框带动第一转杆和安装板下移，能够根据温室种植的光照需要对进行相应的高度调节，便于对不同区域的农作物进行照射，增加该装置使用效果，第三电机、驱动轴和皮带可驱动第二转杆带动第一转杆进行转动，从而使得第一转杆底部固定设置的转动块通过三角板和立杆带动滑块进行转动，使得滑块通过固定板带动次补光板围绕安装板转动，使得次补光板可移动到番茄所需照射的合适位置进行照射。
优选地，所述第一转杆外壁固定设有限位条，所述第二转杆内壁开设有限位槽，所述限位条可卡设在限位槽内，通过设置限位条和限位槽，使得第二转杆转动时可带动第一转杆进行转动，同时第一转杆活动插设在第二转杆内，使得第一转杆可沿着第二转杆进行上下移动。
优选地，所述横板两端固定设有定位板，定位板作用为将该装置安装在温室内位于种植番茄的上方，定位板的形状可根据实际安装时的情况进行设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明中通过主补光板可主补光板对番茄进行主要的补光操作，在光照不足时，可启动次补光板，对温室内部需要光照的植物进行照射，可提供足够光照强度，通过气缸可推动连接框下移，使得连接框带动第一转杆和安装板下移，能够根据温室种植的光照需要对进行相应的高度调节，便于对不同区域的农作物进行照射，增加该装置使用效果；
2、本发明中，通过第一电机和第二电机可分别带动次补光板进行水平转动和竖直摆动，改变次补光板自身的照射角度范围，随后再通过第三电机驱动，使得固定板带动次补光板围绕安装板转动，使得次补光板可充分对主补光板照射范围有限导致光照补偿较低的番茄进行补光操作，提高了该装置的适用性，使得该装置可充分对温室番茄光照所需进行合适的调节，使得番茄种植时可充分受到光照的照射。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明仰视结构示意图。
图3为本发明固定板结构示意图。
图4为本发明防护罩内部结构示意图。
图5为本发明图4中A处放大结构示意图。
图6为本发明连接框结构示意图。
图7为本发明图6中B处放大结构示意图。
图8为本发明图6中C处放大结构示意图。
图中：1、横板；11、安装板；12、主补光板；13、滑槽；14、滑块；15、固定板；151、次补光板；16、第一转轴；161、转板；162、限位板；17、支架；18、第二转轴；19、第一锥齿轮；2、固定轴；21、第二锥齿轮；22、摆动杆；23、第一蜗轮；24、第二蜗轮；25、第一蜗杆；26、第二蜗杆；27、第一电机；28、第二电机；29、防护罩；3、第一转杆；31、转动块；32、立杆；33、三角板；34、第二转杆；35、限位条；36、限位槽；37、连接框；38、皮带；39、驱动轴；4、第三电机；41、气缸；5、定位板。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1-8所示，本发明提供了温室番茄生长自适应调光方法，包括如下步骤：
S1、通过二氧化碳监测模块监测番茄周围二氧化碳的浓度并进行数值记录，随后通过温度传感器监测周围二氧化碳的温度并进行数值记录；
S2、通过结合番茄最优光饱和点模型判断当前光照强度是否在当前温度和二氧化碳浓度所对应的光饱和点，如不是，则利用补光灯进行补光直至达到光饱和点；
S3、调节装置来调节补光板自身的角度，来更加有效对番茄不同角度均有效进行补光。
温室番茄生长自适应调光方法用装置，调节装置包括横板1，横板1正下方设有呈圆形的安装板11，安装板11下表面中间端安装设有主补光板12，安装板11侧壁开设有滑槽13，滑槽13内滑动设有两个对称分布的滑块14，两个滑块14远离滑槽13一端固定设有固定板15，固定板15正下方设有次补光板151，通过主补光板12对番茄进行主要的补光操作，在光照不足时，可启动次补光板151，对温室内部需要光照的植物进行照射，通过上述操作，可提供足够光照强度，次补光板151同固定板15间设有角度调节组件，横板1中间端转动插设有第一转杆3，第一转杆3底部转动设置在安装板11中心处，第一转杆3顶端同横板1间设有驱动组件。
调节组件包括第一转轴16，第一转轴16转动设置在固定板15中间端，第一转轴16底部贯穿固定板15，第一转轴16位于固定板15下表面一端固定设有呈倒U型的支架17，第一转轴16内贯穿设有第二转轴18，第二转轴18底部贯穿支架17，支架17的两端共同转动固定轴2，第二转轴18位于支架17内一端固定设有第一锥齿轮19，固定轴2上固定设有与第一锥齿轮19啮合设置的第二锥齿轮21，固定中间端固定设有摆动杆22，摆动杆22底部固定设置在次补光板151背侧面，第一转轴16同第二转轴18位于固定板15上表面一端设有连接组件。
通过采用上述技术方案，通过驱动第一转轴16和第二转轴18可分别带动次补光板151进行水平转动和竖直摆动，改变次补光板151自身的照射角度范围。
连接组件包括第一蜗轮23与第二蜗轮24，第一蜗轮23与第二蜗轮24固定固定设置在第一转轴16和第二转轴18上，第一蜗轮23位于第二蜗轮24下方，第一蜗轮23与第二蜗轮24上分别啮合设有第一蜗杆25与第二蜗杆26。
通过采用上述技术方案，通过设置第一蜗轮23、第二蜗轮24、第一蜗杆25与第二蜗杆26可使得调节后的第一转轴16和第二转轴18自身防止发生逆转，增加调节后的稳定性。
固定板15上表面中间固定安装设有防护罩29，第一蜗杆25与第二蜗杆26的两端转动设置在防护罩29内壁上。
通过采用上述技术方案，防护罩29使得第一蜗杆25与第二蜗杆26转动时更加稳定。
防护罩29外壁靠近第一蜗杆25与第二蜗杆26分别设有第一电机27与第二电机28，第一电机27与第二电机28的输出端分别固定连接在第一蜗杆25和第二蜗杆26上。
通过采用上述技术方案，通过设置第一电机27与第二电机28，便于控制转动方向，方便调节。
支架17面向固定板15一侧固定设有呈圆形的转板161，转板161顶端转动设置在固定板15的下表面，转板161侧壁固定设有限位板162，限位板162随着转板161活动卡设在固定板15内。
通过采用上述技术方案，限位板162随着转板161活动卡设在固定板15内，增加支架17转动时的稳定，使得支架17稳定设置在固定板15下表面。
驱动组件包括转动块31，转动块31固定设置在第一转杆3底部，转动块31底部转动设置在安装板11的中心处，两个滑块14顶端固定设有立杆32，两个立杆32同转动块31间共同固定设有三角板33，第一转杆3外壁套设有第二转杆34，第二转杆34转动设置在横板1上，横板1上表面转动设有驱动轴39，驱动轴39顶端同轴固定连接设有第三电机4，驱动轴39同第二转杆34间传动套设有皮带38，横板1上贯穿设有呈矩形的连接框37，连接框37下表面一端固定突出且固定设置在安装板11上，横板1上表面位于第二转杆34的两端固定安装设有气缸41，气缸41的输出端同轴固定连接设置在连接框37的底部，第一转杆3底部贯穿连接框37，第一转杆3顶端转动限位在连接框37上。
通过采用上述技术方案，通过气缸41可推动连接框37下移，使得连接框37带动第一转杆3和安装板11下移，能够根据温室种植的光照需要对进行相应的高度调节，便于对不同区域的农作物进行照射，增加该装置使用效果，第三电机4、驱动轴39和皮带38可驱动第二转杆34带动第一转杆3进行转动，从而使得第一转杆3底部固定设置的转动块31通过三角板33和立杆32带动滑块14进行转动，使得滑块14通过固定板15带动次补光板151围绕安装板11转动，使得次补光板151可移动到番茄所需照射的合适位置进行照射。
第一转杆3外壁固定设有限位条35，第二转杆34内壁开设有限位槽36，限位条35可卡设在限位槽36内。
通过采用上述技术方案，通过设置限位条35和限位槽36，使得第二转杆34转动时可带动第一转杆3进行转动，同时第一转杆3活动插设在第二转杆34内，使得第一转杆3可沿着第二转杆34进行上下移动。
横板1两端固定设有定位板5。
通过采用上述技术方案，定位板5作用为将该装置安装在温室内位于种植番茄的上方，定位板5的形状可根据实际安装时的情况进行设置。
工作原理：当调节装置进行使用时，通过主补光板12对番茄进行主要的补光操作，在光照不足时，可启动次补光板151，对温室内部需要光照的植物进行照射，通过上述操作，可提供足够光照强度；
同时通过气缸41可推动连接框37下移，使得连接框37带动第一转杆3和安装板11下移，能够根据温室种植的光照需要对进行相应的高度调节，便于对不同区域的农作物进行照射，增加该装置使用效果；
通过调节第一电机27和第二电机28可分别控制第一蜗杆25和第二蜗杆26进行转动，第一蜗杆25将驱动与之啮合设置的第一蜗轮23进行转动，从而使得第一蜗轮23带动第一转轴16发生转动，第一转轴16底部固定设置的支架17将一同第一转轴16发生转动，从而使得支架17正下方连接设置的次补光板151进行水平转动，改变次补光板151水平方的照射位置，第二蜗杆26转动时将带动与之啮合设置的第二蜗轮24进行转动，使得第二蜗轮24通过底部固定设置的第一锥齿轮19带动啮合设置的第二锥齿轮21进行转动，从而使得第二锥齿轮21将固定轴2发生转动，固定轴2上固定设置的摆动杆22将带动次补光板151进行摆动，改变次补光板151纵向的照射范围，使得次补光板151可对主补光板12照射范围有限光照补偿较低的番茄位置进行补光，同时通过第三电机4、驱动轴39和皮带38可驱动第二转杆34带动第一转杆3进行转动，从而使得第一转杆3底部固定设置的转动块31通过三角板33和立杆32带动滑块14进行转动，使得滑块14通过固定板15带动次补光板151围绕安装板11转动，使得次补光板151可移动到番茄所需照射的合适位置进行照射；
通过上述操作，第一电机27和第二电机28可分别带动次补光板151进行水平转动和竖直摆动，改变次补光板151自身的照射角度范围，随后再通过第三电机4驱动，使得固定板15带动次补光板151围绕安装板11转动，使得次补光板151可充分对主补光板12照射范围有限导致光照补偿较低的番茄进行补光操作，提高了该装置的适用性，使得该装置可充分对温室番茄光照所需进行合适的调节，使得番茄种植时可充分受到光照的照射。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.温室番茄生长自适应调光方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过二氧化碳监测模块监测番茄周围二氧化碳的浓度并进行数值记录，随后通过温度传感器监测周围二氧化碳的温度并进行数值记录；
S2、通过结合番茄最优光饱和点模型判断当前光照强度是否在当前温度和二氧化碳浓度所对应的光饱和点，如不是，则利用补光灯进行补光直至达到光饱和点；
S3、调节装置来调节补光板自身的角度，来更加有效对番茄不同角度均有效进行补光。
2.如权利要求1所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述调节装置包括横板(1)，所述横板(1)正下方设有呈圆形的安装板(11)，所述安装板(11)下表面中间端安装设有主补光板(12)，所述安装板(11)侧壁开设有滑槽(13)，所述滑槽(13)内滑动设有两个对称分布的滑块(14)，两个所述滑块(14)远离滑槽(13)一端固定设有固定板(15)，所述固定板(15)正下方设有次补光板(151)，所述次补光板(151)同固定板(15)间设有角度调节组件，所述横板(1)中间端转动插设有第一转杆(3)，所述第一转杆(3)底部转动设置在安装板(11)中心处，所述第一转杆(3)顶端同横板(1)间设有驱动组件。
3.如权利要求2所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述调节组件包括第一转轴(16)，所述第一转轴(16)转动设置在固定板(15)中间端，所述第一转轴(16)底部贯穿固定板(15)，所述第一转轴(16)位于固定板(15)下表面一端固定设有呈倒U型的支架(17)，所述第一转轴(16)内贯穿设有第二转轴(18)，所述第二转轴(18)底部贯穿支架(17)，所述支架(17)的两端共同转动固定轴(2)，所述第二转轴(18)位于支架(17)内一端固定设有第一锥齿轮(19)，所述固定轴(2)上固定设有与第一锥齿轮(19)啮合设置的第二锥齿轮(21)，所述固定中间端固定设有摆动杆(22)，所述摆动杆(22)底部固定设置在次补光板(151)背侧面，所述第一转轴(16)同第二转轴(18)位于固定板(15)上表面一端设有连接组件。
4.如权利要求3所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述连接组件包括第一蜗轮(23)与第二蜗轮(24)，所述第一蜗轮(23)与第二蜗轮(24)固定固定设置在第一转轴(16)和第二转轴(18)上，所述第一蜗轮(23)位于第二蜗轮(24)下方，所述第一蜗轮(23)与第二蜗轮(24)上分别啮合设有第一蜗杆(25)与第二蜗杆(26)。
5.如权利要求4所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述固定板(15)上表面中间固定安装设有防护罩(29)，所述第一蜗杆(25)与第二蜗杆(26)的两端转动设置在防护罩(29)内壁上。
6.如权利要求5所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述防护罩(29)外壁靠近第一蜗杆(25)与第二蜗杆(26)分别设有第一电机(27)与第二电机(28)，所述第一电机(27)与第二电机(28)的输出端分别固定连接在第一蜗杆(25)和第二蜗杆(26)上。
7.如权利要求3所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述支架(17)面向固定板(15)一侧固定设有呈圆形的转板(161)，所述转板(161)顶端转动设置在固定板(15)的下表面，所述转板(161)侧壁固定设有限位板(162)，所述限位板(162)随着转板(161)活动卡设在固定板(15)内。
8.如权利要求2所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述驱动组件包括转动块(31)，所述转动块(31)固定设置在第一转杆(3)底部，所述转动块(31)底部转动设置在安装板(11)的中心处，两个所述滑块(14)顶端固定设有立杆(32)，两个所述立杆(32)同转动块(31)间共同固定设有三角板(33)，所述第一转杆(3)外壁套设有第二转杆(34)，所述第二转杆(34)转动设置在横板(1)上，所述横板(1)上表面转动设有驱动轴(39)，所述驱动轴(39)顶端同轴固定连接设有第三电机(4)，所述驱动轴(39)同第二转杆(34)间传动套设有皮带(38)，所述横板(1)上贯穿设有呈矩形的连接框(37)，所述连接框(37)下表面一端固定突出且固定设置在安装板(11)上，所述横板(1)上表面位于第二转杆(34)的两端固定安装设有气缸(41)，所述气缸(41)的输出端同轴固定连接设置在连接框(37)的底部，所述第一转杆(3)底部贯穿连接框(37)，所述第一转杆(3)顶端转动限位在连接框(37)上。
9.如权利要求8所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述第一转杆(3)外壁固定设有限位条(35)，所述第二转杆(34)内壁开设有限位槽(36)，所述限位条(35)可卡设在限位槽(36)内。
10.如权利要求2所述的温室番茄生长自适应调光方法用装置，其特征在于，所述横板(1)两端固定设有定位板(5)。
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