[发明专利]用于立体栽培的日光人工导引云控制系统

说明书

一种用于立体栽培的日光人工导引云控制系统，包括：自动追光系统、数据采集模块、视频监控模块、苗床移动控制系统和云控系统，其中：自动追光系统收集并传递阳光至室内，数据采集模块采集室外光照强度数据并上传到云控系统，视频监控模块采集室内栽培工况图像并上传到云控系统，云控系统分析上传数据中的光照强度信息和植物生长的图像信息并与植物生长模型进行对比后控制苗床移动控制系统调整苗床位置和植物接受光照时间，使得植物得到最优周期性光照，最大利用光照促进植物生长。本发明能够有效利用自然光促进植物生长，通过云端智能控制提高光能利用效率，减小植物工厂的能耗。

技术领域

本发明涉及的是一种节能种植领域的技术，具体是一种用于立体栽培植物工厂的日光人工导引云控制系统。

背景技术

现有的多层立体栽培式植物工厂由于面积利用率高、产量高逐渐成为受到各国的重视，但是多层栽培式植物工厂也存在因用LED灯进行人工补光导致的能耗大的问题。

发明内容

本发明针对现有立体栽培植物工厂仅依靠LED灯进行人工补光，耗能大，现有立体栽培植物工厂需要人工手动控制，提出一种用于立体栽培的日光人工导引云控制系统，能够有效利用自然光促进植物生长，通过云端智能控制提高光能利用效率，减小植物工厂的能耗。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于立体栽培的日光人工导引云控制系统，包括：自动追光系统、数据采集模块、视频监控模块、苗床移动控制系统和云控系统，其中：自动追光系统收集并传递阳光至室内，数据采集模块采集室外光照强度数据并上传到云控系统，视频监控模块采集室内栽培工况图像并上传到云控系统，云控系统分析上传数据中的光照强度信息和植物生长的图像信息并与植物生长模型进行对比后控制苗床移动控制系统调整苗床位置和植物接受光照时间，使得植物得到最优周期性光照，最大利用光照促进植物生长。

所述的数据采集模块包括：三个分别采集水平地面光照强度数据、追光设备直射光照强度数据和输出散光器光照强度数据的光照传感器和数据通信模块，其中：数据通信模块将采集数据输出至云控系统。

所述的云控系统包括：云端管理模块和云控通信模块，其中：用户通过云端管理模块进行实时监测，系统分析上传数据中的光照强度信息和植物生长的图像信息，与植物生长模型进行对比后分别控制自动追光系统调整姿态、控制苗床移动控制系统调整苗床位姿，云控通信模块与自动追光系统和苗床移动控制系统进行数据和命令传输。

技术效果

和现有技术相比，本发明可以实现让立体栽培植物工厂中的植物在白天都能接受到最优自然光光照和全云端智能控制，在耗能较少的同时最大效率利用光照促进植物生长。

附图说明

图1为本发明系统示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本实施例涉及一种用于立体栽培的日光人工导引云控制系统，包括：自动追光系统、数据采集模块、视频监控模块、苗床移动控制系统和云控系统，其中：自动追光系统收集并传递阳光至室内，数据采集模块采集室外光照强度数据并上传到云控系统，视频监控模块采集室内栽培工况图像并上传到云控系统，云控系统分析上传数据中的光照强度信息和植物生长的图像信息并与植物生长模型进行对比后控制苗床移动控制系统调整苗床位置和植物接受光照时间，使得植物得到最优周期性光照，最大利用光照促进植物生长。

所述的自动追光系统包括：集光器1、集成模块化光纤导光管2、安全终端散光器3及姿态控制系统4，其中：位于室外的集光器设置于姿态控制系统上，收集阳光并通过集成模块化光纤导光管传递至位于室内的安全终端散光器，将阳光导入室内，姿态控制系统由一个绕轴旋转的水平旋转平台、一个绕y轴的旋转云台和控制器组成，控制器接收云控系统的指令控制集光器绕坐标z轴和坐标y轴旋转，从而调整集光器的朝向和倾角，使得在不同的时间段都能获得最大的光照强度。