一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种主要用于温室大棚的补光灯智能控制系统，该系统主要包含以下几个模块：光敏传感器、温度传感器、时间控制器以及存储控制模块。本发明专利技术采用模块化的设计，通过模块之间串行来实现温室大棚人工光源的智能启停。所述系统主要用于控制温室大棚的各类补光灯，当设定好系统需要补光的各项参数以后，系统将自动为温室大棚提供最佳的补光启停方案，解决大棚作物补光不足、补光过量或者补光无效等诸多问题，最大限度地保证补光灯的补光效率，节省人工和电能。本发明专利技术具有操作简单、实用性强、成本低等诸多优势，可广泛应用于需要人工补光的温室大棚领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统
本专利技术公开一种主要用于温室大棚的补光灯智能控制系统，具有操作简单、实用性强、成本低等诸多优势，可广泛应用于需要人工补光的温室大棚领域。技术背景光，是影响植物生长的最重要的因素之一。受阴雨雪雾霾等天气的影响，冬季温室大棚内作物光照严重不足，不仅生长缓慢、发育不良，而且叶片发黄、萎靡不振，更有发生烂根死苗的现象，这是万千大棚种植户的一大心病。近些年来，以LED植物生长灯为代表的人工设施光源，越来越广泛地应用于温室大棚等设施农业，用于解决温室大棚光照强度不足的问题。温室大棚内的人工设施光源大多缺乏行之有效的补光控制系统，光照的启停往往需要用户自己来控制，人工控制补光存在诸多弊端：第一，补光灯的开光一般都安装在温室大棚里面，往往距离用户住处较远，开启和关闭补光灯需要来回奔波，非常费事；第二，人工控制存在很大的随意性，难以给温室大棚植物提供有效的光照条件；第三，人工控制补光，难以形成有效的补光数据记录，不便于后期获取最佳的补光参数；第四，人工控制补光，很容易出现误判，该补光的时候，没有补光，不需要补光的时候，却补充了光照，补光效率极低。现阶段，市场上存在的植物补光智能控制系统，大多数都是针对高端的植物工厂，而很少有直接针对温室大棚的。这类补光控制系统设计臃肿，控制模块繁杂，不仅在实际应用过程利用率低，还极大地增加了用户的采购成本，不接地气，难以为广大温室大棚种植用户所接受。还有一类补光控制系统则过于简单，要么只包含定时器，要么只包含光控开关，起不到综合智能控制补光的目的。
技术实现思路
针对上述补光控制系统存在的诸多问题，本专利技术提供了一种行之有效的针对温室大棚的智能补光控制系统。本专利技术不仅考虑了温室大棚所需的光照和光照时间因素，还创新性地加入了温度控制模块和存储控制模块，共同控制大棚光照的启停，最大限度地节省了人力劳动，增加了光照的利用效率。一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，其特征在于包括：光敏传感器，用于实时感应温室大棚内的自然光照强度的变化，并通过光照强度来实现控制线路的开关；温度传感器，用于实时探测温室大棚内的温度变化，并通过温度的变化来控制线路的开关；时间控制器，用于按照设定的时间，控制补光灯的通断；存储控制模块，用于接收并解析温室大棚内的实时数据，综合决定光照设施的启停，并存储温室大棚内光照强度、温度以及补光时间等系统数据。进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，光敏传感器可以按照需要设置开关的启停光照度阈值及缓冲时间。当温室大棚内自然光的照度低于设定阈值，且大于缓冲时间时，光敏传感器控制开关自动开启；反之，当温室大棚内自然光的照度大于等于设定阈值，且大于缓冲时间时，光敏传感器控制开关自动关闭；光敏传感器的启停阈值设置范围为100~150000lux，缓冲时间设置范围为0~10min.进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，光敏传感器的缓冲时间可以通过缓冲时间控制器来完成设置，主要目的是防止因为飞过的杂物和落叶或者天空飘过的云朵等短时间遮挡光敏传感器的探头，而使传感器对自然光的强度误判，从而盲目开启，杂物和落叶或者云朵飘过以后，光敏传感器控制的开关又瞬间关闭。设定时间缓冲，可以有效避免开关不必要的启停，不仅有利于节省电能，还有利于保护控制开关和大棚内的光照设施，延长其使用寿命。进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，温度传感器可以实时探测温室大棚内的温度，其探测范围为-50~80℃。进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，可以根据需要设置开关的启停温度范围，该温度一般设定在植物光合作用最适宜的区间，因植物种类和生长阶段而异。例如设定的开启温度范围为10~30℃时，则相应的控制开关在温度高于30℃或者低于10℃时，自动关闭。研究表明，大棚植物光合作用需要相应生物酶进行催化，而生物酶的催化活性直接与温度相关，通常而言，酶的活性随温度的降低而降低，当温度低至一定程度时，酶的催化活性几乎就完全消失；除此以外，温度还会影响植物的呼吸，当温度过高时，植物出于自保，为了减少水分蒸发，叶片会暂时关闭叶片气孔，气孔关闭以后，光合作用所必需的的CO2吸收减少，光合作用同样会暂时停止。以上温室大棚极低温或者超高温的情况，植物光合作用会减弱甚至暂时停止，此时即使给予温室大棚植物充分的光照条件，对于植物光合作用也无益。因此，温度传感器可以确保温室大棚内的光照设施在植物光合作用最适宜的温度开启，最大限度地避免光照浪费，节省电能。进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，时间控制器可以控制开关在设定的时间范围内开启，同时也用于限定光照设施总的补光时间。研究表明，植物每天的光合作用时间不宜超过16小时，时间控制器可以保证温室大棚内植物每天光合作用完成的时间，植物光合作用时间太短，不利于有机物的积累，植物光合作用时间过长，容易导致植物陡长，也不符合节电的要求。进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，存储控制模块是智能控制系统的中枢，用于接收温室大棚内的自然光照强度、温度以及植物有效光合作用时间，综合解析然后决定补光设施的启停。进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，其特征在于，存储控制模块可以实时记录大棚内的光照、温度、补光时间等数据，从而为温室大棚内植物生长所需的最佳条件提供数据支撑。本专利技术的优势在于：采用模块化的设计，通过模块之间串行来实现温室大棚人工光源的智能启停，适用于控制温室大棚的各类补光灯。当设定好系统需要补光的各项参数以后，系统将自动为温室大棚提供最佳的补光启停方案，解决大棚作物补光不足、补光过量或者补光无效等诸多问题，最大限度地保证补光灯的补光效率，节省人工和电能。本专利技术具有操作简单、实用性强、成本低等诸多优势，可广泛应用于需要人工补光的温室大棚领域。附图说明图1为本专利技术智能控制系统结构示意图；图2为本专利技术在温室大棚应用的安装示意图。具体实施方式如图2所示，一种用于温室大棚的智能补光系统在温室大棚的应用。所述智能补光控制系统用于自动控制温室大棚棚顶安装的植物生长灯。一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，其特征在于包括：光敏传感器，用于实时感应温室大棚内的自然光照强度的变化，并通过光照强度来实现控制线路的开关；温度传感器，用于实时探测温室大棚内的温度变化，并通过温度的变化来控制线路的开关；时间控制器，用于按照设定的时间，控制补光灯的通断；存储控制模块，用于接收并解析温室大棚内的实时数据，综合决定光照设施的启停，并存储温室大棚内光照强度、温度以及补光时间等系统数据。进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，光敏传感器可以按照需要设置开关的启停光照度阈值及缓冲时间。当温室大棚内自然光的照度低于设定阈值，且大于缓冲时间时，光敏传感器控制开关自动开启；反之，当温室大棚内自然光的照度大于等于设定阈值，且大于缓冲时间时，光敏传感器控制开关自动关闭；光敏传感器的启停阈值设置范围为100~150000lux，缓冲时间设置范围为0~10min.进一步的，所述一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，光敏传感器的缓冲时间可以通过缓冲时间控制器来完成设置，主要目的是防止因为飞过的杂物和落叶或者天空飘过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，其特征在于，包括：光敏传感器，用于实时感应温室大棚内的自然光照强度的变化，并通过光照强度来实现控制线路的开关；温度传感器，用于实时探测温室大棚内的温度变化，并通过温度的变化来控制线路的开关；时间控制器，用于按照设定的时间，控制补光灯的通断；存储控制模块，用于接收并解析温室大棚内的实时数据，综合决定光照设施的启停，并存储温室大棚内光照强度、温度以及补光时间等系统数据；光敏传感器和温度传感器连接存储控制模块，存储控制模块控制时间控制器，时间控制器控制补光灯的开启和关闭，光敏传感器在设定的光照度阈值范围内启动收集温室内的光照信号，温度传感器在设定的温度阈值范围内启动收集温室内的温度信号，将收集到的信号传递给存储控制模块，存储控制模块内部设定温度比较阈值和光照度比较阈值，信号在存储控制模块内进行处理后与存储控制模块内部设定温度阈值和光照度阈值进行比较，然后通过时间控制器来控制补光灯的开启和关闭。

【技术特征摘要】
1.一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，其特征在于，包括：光敏传感器，用于实时感应温室大棚内的自然光照强度的变化，并通过光照强度来实现控制线路的开关；温度传感器，用于实时探测温室大棚内的温度变化，并通过温度的变化来控制线路的开关；时间控制器，用于按照设定的时间，控制补光灯的通断；存储控制模块，用于接收并解析温室大棚内的实时数据，综合决定光照设施的启停，并存储温室大棚内光照强度、温度以及补光时间等系统数据；光敏传感器和温度传感器连接存储控制模块，存储控制模块控制时间控制器，时间控制器控制补光灯的开启和关闭，光敏传感器在设定的光照度阈值范围内启动收集温室内的光照信号，温度传感器在设定的温度阈值范围内启动收集温室内的温度信号，将收集到的信号传递给存储控制模块，存储控制模块内部设定温度比较阈值和光照度比较阈值，信号在存储控制模块内进行处理后与存储控制模块内部设定温度阈值和光照度阈值进行比较，然后通过时间控制器来控制补光灯的开启和关闭。2.根据权利要求1所述的一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，其特征在于，光敏传感器可以实时探测温室大棚内的自然光照强度，其探测范围为100~150000lux。3.根据权利要求1所述的一种用温室大棚的补光灯智能控制系统，其特征在于，光敏传感器可以按照需要设置开关的启停光照度阈值及缓冲时间；当温室大棚内自然光的照度低于设定阈值，且大于缓冲时间时，光敏传感器控制开关自动开启；反之，当温室大棚内自然光的照度大于等于设定阈值，且大于缓冲时间时，光敏传感器控制开关自动关闭。4.根据权利要求1和3所述的一种用于温室大棚的补光灯智能控制系统，其特征在于，光敏传感器的启停阈值设置范围为100~150...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小浪，向黔川，刘泉林，王志珍，刘婧，胡振亮，
申请(专利权)人：山东盈光新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37