一种基于植物生长环境监测的智能植物照明系统技术方案

本申请涉及一种基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，包括框架、自上而下顺序设在框架上的多个隔板、按照MxN的矩阵形式均布在隔板的底面上的驱动器、可拆卸固定在驱动器上的LED光源、设在隔板内的两组热搬运通道，设在隔板内且位于两组热搬运通道之间的隔热层、与驱动器电连接的第一控制器和与两组热搬运通道分别组成两路回路的第二控制器，相邻的隔板间存在缝隙。本申请公开的基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，通过纵向方向上的多区域独立光照和独立热管理方式来降低控制难度和对照明产生热量进行再利用。度和对照明产生热量进行再利用。度和对照明产生热量进行再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于植物生长环境监测的智能植物照明系统


[0001]本申请涉及智慧农业
，尤其是涉及一种基于植物生长环境监测的智能植物照明系统。

技术介绍

[0002]物理农业是实现生态农业的主要技术途径之一，其中光学技术起着至关重要的作用。光学技术的一个明显优势是能够提高植物的光合作用，通过环境参数介入的方式在植物生长速度、光合作用效率以及果实质量等方面进行影响。
[0003]以植物工厂为例，可以通过纵向延伸来提高空间利用率，但是这对光学技术提出了更高的要求。因为涉及到复合空间利用，因此需要使用人工光源来完全自带自然光源，这涉及到光照模式、光源分布以及生长环境监测等多个方面。
[0004]光照模式需要根据植物种类不同来调整，使人工光源提供的光照能够满足植物生长需要；光源分布涉及到光照强度、密度等多个参数的调整，目前较为常见的使用方式是采用多点照明方式，照明点分布数量越多，就能够得到更均匀的光照，但是在成本、控制和发热上存在劣势。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，通过纵向方向上的多区域独立光照和独立热管理方式来降低控制难度和对照明产生热量进行再利用。
[0006]本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]本申请提供了一种基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，包括：
[0008]框架；
[0009]多个隔板，自上而下顺序设在框架上，相邻的隔板间存在缝隙；
[0010]驱动器，按照MxN的矩阵形式均布在隔板的底面上，M和N均为大于零的自然数；
[0011]LED光源，可拆卸固定在驱动器上；
[0012]两组热搬运通道，均设在隔板内；
[0013]隔热层，设在隔板内且位于两组热搬运通道之间；
[0014]第一控制器，与驱动器电连接；
[0015]第二控制器，与两组热搬运通道分别组成两路回路。
[0016]在本申请的一种可能的实现方式中，驱动器分为多组，每组驱动器共用一个控制器上的控制端口。
[0017]在本申请的一种可能的实现方式中，隔板包括贴合的第一隔板和第二隔板；
[0018]两组热搬运通道分别设在第一隔板和第二隔板内；
[0019]隔热层位于第一隔板和第二隔板之间。
[0020]在本申请的一种可能的实现方式中，隔热层包括贴合的石墨贴片层和气凝胶层；
[0021]石墨贴片层位于气凝胶层下方。
[0022]在本申请的一种可能的实现方式中，还包括设在框架上的调整模组，调整模组配置为调整LED光源照射的均匀度。
[0023]在本申请的一种可能的实现方式中，调整模组包括：
[0024]存储仓，设在框架上；
[0025]柔性调整膜，第一端伸入到存储仓内，柔性调整膜的两个表面上均均布有透镜结构；
[0026]配重，设在柔性调整膜的第一端上并位于存储仓内；以及
[0027]拉伸机构，设在框架上并与柔性调整膜连接。
[0028]在本申请的一种可能的实现方式中，存储仓内设有电磁铁，电磁铁配置为固定配重。
[0029]在本申请的一种可能的实现方式中，拉伸机构包括：
[0030]拉伸杆，设在柔性调整膜的第二端上；以及
[0031]拉伸电机，设在框架上并与拉伸杆连接；
[0032]其中，拉伸杆的长度大于等于柔性调整膜平行于拉伸杆方向上的尺寸。
[0033]在本申请的一种可能的实现方式中，拉伸电机与拉伸杆存在至少两个连接点或者拉伸电机的数量至少为两个。
[0034]在本申请的一种可能的实现方式中，配重均匀的设在柔性调整膜的第一端上。
附图说明
[0035]图1是本申请提供的一种智能植物照明系统的结构性示意图。
[0036]图2是本申请提供的一种隔板上驱动器和LED光源的分布示意图。
[0037]图3是本申请提供的一种隔板的截面结构示意图。
[0038]图4是本申请提供的一种热搬运通道在隔板内的结构性示意图。
[0039]图5是基于图4给出的热量的传递路径示意图，图中箭头表示热量的传递方向。
[0040]图6是本申请提供的一种隔板在爆炸视角下的结构性示意图。
[0041]图7是本申请提供的一种调整模组的结构性示意图。
[0042]图8是本申请提供的一种柔性调整膜未参与调节时LED光源的工作性示意图。
[0043]图9是本申请提供的一种柔性调整膜参与调节时LED光源的工作性示意图。
[0044]图10是本申请提供的一种柔性调整膜的截面结构示意图。
[0045]图11是本申请提供的一种拉伸机构工作的原理性示意图。
[0046]图12是本申请提供的另一种拉伸机构工作的原理性示意图。
[0047]图中，2、调整模组，6、第一控制器，7、第二控制器，11、框架，12、隔板，13、驱动器，14、LED光源，15、热搬运通道，16、隔热层，21、存储仓，22、柔性调整膜，23、配重，24、拉伸机构，121、第一隔板，122、第二隔板，161、石墨贴片层，162、气凝胶层，211、电磁铁，221、透镜结构，241、拉伸杆，242、拉伸电机。
具体实施方式
[0048]以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。
[0049]本申请公开了一种基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，照明系统由框架
11、隔板12、驱动器13、LED光源14、热搬运通道15、隔热层16、第一控制器6和第二控制器7等组成，请参阅图1，隔板12的数量为多个，这些隔板12自上而下顺序安装在框架11上，相邻的隔板12间存在缝隙，每一个缝隙处可以放置一个养殖单元，养殖单元上种植有植物。
[0050]请参阅图2，隔板12的底面上安装有驱动器13，驱动器13按照MxN的矩阵形式均布，M和N均为大于零的自然数，此处的驱动器13之间的间隙按照设定的距离部署，每一个驱动器13上均可拆卸固有LED光源14。
[0051]在一些例子中，每一个驱动器13上安装有多个LED光源14，这些LED光源14均为单色LED光源14，可以不同时工作，也可以同时工作。
[0052]对于LED光源14，主要有以下几个方面的要求：
[0053]1.植物一般依靠叶片中的叶绿素吸收照射光，其吸收波段一般处于蓝光和红光区域。因此，对于植物照明产品，首先应考量其吸收波段的辐照度，一般为400
‑
500nm蓝光和600
‑
700nm红光波段的辐照度，以及需要确定所选组合植物照明的光谱组成、范围、峰值波长和色温等。
[0054]2.植物接受光照度不同，将直接影响植物的生长发育和结构特征。随着光照度增大，光合速率将不断上升，直至光饱和点。同时，光照度影响作物的形态结构、花芽分化和果实产量。
[0055]光照度影响作物的生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，其特征在于，包括：框架(11)；多个隔板(12)，自上而下顺序设在框架(11)上，相邻的隔板(12)间存在缝隙；驱动器(13)，按照MxN的矩阵形式均布在隔板(12)的底面上，M和N均为大于零的自然数；LED光源(14)，可拆卸固定在驱动器(13)上；两组热搬运通道(15)，均设在隔板(12)内；隔热层(16)，设在隔板(12)内且位于两组热搬运通道(15)之间；第一控制器(6)，与驱动器(13)电连接；第二控制器(7)，与两组热搬运通道(15)分别组成两路回路。2.根据权利要求1所述的基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，其特征在于，驱动器(13)分为多组，每组驱动器(13)共用一个控制器(6)上的控制端口。3.根据权利要求1所述的基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，其特征在于，隔板(12)包括贴合的第一隔板(121)和第二隔板(122)；两组热搬运通道(15)分别设在第一隔板(121)和第二隔板(122)内；隔热层(16)位于第一隔板(121)和第二隔板(122)之间。4.根据权利要求3所述的基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，其特征在于，隔热层(16)包括贴合的石墨贴片层(161)和气凝胶层(162)；石墨贴片层(161)位于气凝胶层(162)下方。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的基于植物生长环境监测的智能植物照明系统，其特征在于，还包括设在框架(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢祖华，叶飞，李辉日，覃龙飞，朱茂攀，
申请(专利权)人：深圳欧拓圃智慧农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：