一种适用于温室作物的补光方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法及装置，所述方法包括：获取温室内任一目标区域的当前光照信息、温度信息和作物生长信息，所述当前光照信息包括当前辐射强度和当前光谱比例；根据所述温度信息和所述作物生长信息确定目标光照信息；根据所述当前光照信息和所述目标光照信息，控制补光设备调整补偿光的辐射强度和光谱比例。本发明专利技术提供的适用于温室作物的补光方法及装置，通过获取温室目标区域内的当前光照信息、温度信息和作物生长信息确定了目标区域的目标光照信息，并且通过当前光照信息与目标光照信息的差异对补偿光的辐射强度和光谱比例进行实时的调整，有效的提高了对作物补光的精准性以及效益。对作物补光的精准性以及效益。对作物补光的精准性以及效益。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于温室作物的补光方法及装置


[0001]本专利技术涉及设施作物栽培
，尤其涉及一种适用于温室作物的补光方法及装置。

技术介绍

[0002]在作为现代农业的主要生产形式之一，设施农业通过采用环境调控技术与装备，创造适合农作物生长发育的环境条件，提高农作物生产效率，并实现农产品周年均衡供应。影响作物生长的外界条件有光照、温湿度、二氧化碳浓度、水肥等，目前设施中环境调控主要围绕温湿度、二氧化碳和水肥的管理，对于光环境的调控较少，除了人工光型植物工厂，其余设施内光环境几乎完全依赖于自然光照。设施光环境是影响作物光合作用和产量的最直接因素并间接影响作物的品质。一般情况下设施中的光照强度不会低于作物的光补偿点，但由于受覆盖薄膜及建材骨架等的影响，设施光照强度难以超过大部分作物的光饱和点，光照强度持久低于作物光饱和点成为限制设施作物生长的关键因素。此外，设施内自然光的分布、自然光的强度等随气候、季节以及太阳高度角的变化等均呈现动态的变化；另一方面，不同作物以及同一种作物在不同生长发育时期对于光强度和光质的响应也呈现较大的差异。
[0003]目前粗放的补光方式为固定补光，即光斑位置、光照强度、光谱光质等因素中至少一个或者一个以上因素均为固定因素，无法最大化的匹配自然光以及作物生长发育特点，这样的补光方式在实际生产中造成较大的能源浪费，得到的补光效益也较为局限。
[0004]因此，开发低投高产的精准高效设施补光技术，营造匹配实时自然光环境且有利于作物生长的杂合光环境是设施农业发展亟待解决的重要问题。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法及装置，用以解决现有的补光方式粗放，补光效益差的缺陷。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法，包括：获取温室内任一目标区域的当前光照信息、温度信息和作物生长信息，所述当前光照信息包括当前辐射强度和当前光谱比例；根据所述温度信息和所述作物生长信息确定目标光照信息；根据所述当前光照信息和所述目标光照信息，控制补光设备调整补偿光的辐射强度和光谱比例。
[0007]根据本专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法，还包括：获取所述目标区域的待补光子区域的位置信息；根据所述待补光子区域的位置信息，控制补光设备调整补偿光的光斑位置。
[0008]根据本专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法，所述根据所述待补光子区域的位置信息，控制补光设备调整补偿光的光斑位置，包括：
[0009]若根据所述待补光子区域的位置信息，确定所述待补光子区域为所述目标区域的局部区域，则控制所述补光设备调整补偿光的光斑位置至所述待补光子区域的位置。
[0010]根据本专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法，所述控制所述补光设备调整补偿光的光斑位置至所述待补光子区域的位置，包括：
[0011]若所述待补光子区域是因太阳高度角变化以及植株相互遮挡形成的，则控制所述补光设备调整补偿光的光斑位置至所述待补光子区域的位置。
[0012]根据本专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法，所述根据所述待补光子区域的位置信息，控制补光设备调整补偿光的光斑位置，包括：
[0013]若根据所述待补光子区域的位置信息，确定所述目标区域均为待补光子区域，则控制所述补光设备按预设频率对所述待补光子区域进行轮流补光。
[0014]根据本专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法，在控制所述补光设备按预设频率对所述待补光子区域进行轮流补光之后，还包括：控制补光设备的补偿光的辐射强度，所述辐射强度与所述预设频率成反比。
[0015]根据本专利技术提供一种适用于温室作物的补光方法，根据所述温度信息和所述作物生长信息确定目标光照信息，包括：
[0016]根据所述温度信息和所述作物生长信息，获取补光效益最大值、弱光胁迫临界值、产量最大值、以及效益最高的光谱比例；
[0017]基于所述补光效益最大值、弱光胁迫临界值、产量最大值、以及效益最高的光谱比例，确定所述目标光照信息。
[0018]第二方面，本专利技术还提供一种适用于温室作物的补光装置，包括：
[0019]数据采集单元，用于获取温室内任一目标区域的当前光照信息、温度信息和作物生长信息，所述当前光照信息包括当前辐射强度和当前光谱比例；
[0020]目标计算单元，用于根据所述温度信息和所述作物生长信息确定目标光照信息；
[0021]调整控制单元，用于根据所述当前光照信息和所述目标光照信息，控制补光设备调整补偿光的辐射强度和光谱比例。
[0022]第三方面，本专利技术还提供一种适用于温室作物的补光系统，还包括：补光设备；所述补光设备包括杆状光源、控制模块和调光单元；所述控制模块与所述补光装置通信连接；所述控制模块，用于接收到所述补光装置的第一指令，以响应所述第一指令调整由所述杆状光源所发出的补偿光的辐射强度和光谱比例；所述控制模块，还用于接收到所述补光装置的第二指令，以响应所述第二指令控制所述调光单元调整所述补偿光的光斑位置。
[0023]第四方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述适用于温室作物的补光方法的步骤。
[0024]第五方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述适用于温室作物的补光方法的步骤。
[0025]本专利技术提供的适用于温室作物的补光方法及装置，通过获取温室目标区域内的当前光照信息、温度信息和作物生长信息确定了目标区域的目标光照信息，并且通过当前光照信息与目标光照信息的差异对补偿光的辐射强度和光谱比例进行实时的调整，有效的提高了对作物补光的精准性以及效益。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0027]图1是本专利技术提供的适用于温室作物的补光方法的流程示意图之一；
[0028]图2是本专利技术提供的补光设备的杆状光源结构示意图；
[0029]图3是本专利技术提供的补光设备的杆状光源剖面结构示意图；
[0030]图4是本专利技术提供的补光设备的结构示意图；
[0031]图5是本专利技术提供的工控主机控制方式示意图；
[0032]图6是本专利技术提供的适用于温室作物的补光方法的流程示意图之二；
[0033]图7是本专利技术提供的补光示意图；
[0034]图8是本专利技术提供的适用于温室作物的补光装置结构示意图；
[0035]图9是本专利技术提供的电子设备的结构示意图；
[0036]其中，附图标记为：
[0037]1：线槽盖板；
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2：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于温室作物的补光方法，其特征在于，包括：获取温室内任一目标区域的当前光照信息、温度信息和作物生长信息，所述当前光照信息包括当前辐射强度和当前光谱比例；根据所述温度信息和所述作物生长信息确定目标光照信息；根据所述当前光照信息和所述目标光照信息，控制补光设备调整补偿光的辐射强度和光谱比例。2.根据权利要求1所述的适用于温室作物的补光方法，其特征在于，还包括：获取所述目标区域的待补光子区域的位置信息；根据所述待补光子区域的位置信息，控制补光设备调整补偿光的光斑位置。3.根据权利要求2所述的适用于温室作物的补光方法，其特征在于，所述根据所述待补光子区域的位置信息，控制补光设备调整补偿光的光斑位置，包括：若根据所述待补光子区域的位置信息，确定所述待补光子区域为所述目标区域的局部区域，则控制所述补光设备调整补偿光的光斑位置至所述待补光子区域的位置。4.根据权利要求3所述的适用于温室作物的补光方法，其特征在于，所述控制所述补光设备调整补偿光的光斑位置至所述待补光子区域的位置，包括：若所述待补光子区域是因太阳高度角变化以及植株相互遮挡形成的，则控制所述补光设备调整补偿光的光斑位置至所述待补光子区域的位置。5.根据权利要求2所述的适用于温室作物的补光方法，其特征在于，所述根据所述待补光子区域的位置信息，控制补光设备调整补偿光的光斑位置，包括：若根据所述待补光子区域的位置信息，确定所述目标区域均为待补光子区域，则控制所述补光设备按预设频率对所述待补光子区域进行轮流补光。6.根据权利要求5所述的适用于温室作物的补光方法，其特征在于，在控制所述补光设备按预设频率对所述待补光子区域进行轮流补光之...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓丽，李友丽，郭文忠，王利春，温江丽，陈红，
申请(专利权)人：北京市农林科学院智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：