一种植物生长的照明频闪方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种植物生长的照明频闪方法和装置，包括以下各项：提供至少一个试验空间；在各象限内提供一个具有照明驱动电路的照明组件，该照明组件具有至少一个照明元件网络，相应的照明元件网络响应于经照明驱动电路调节的脉冲电流而产生用于植物生长的可控频闪照明环境；提供设于所述试验空间内的至少一个监控网络；提供服务平台，生成多个待验证的生产照明驱动程序，然后对多个待验证的生产照明驱动程序进行验证并将其中验证结果排序靠前的至少一个生产照明驱动程序提供给相应植物的生产种植区；本发明专利技术能根据试验空间内的试验情况优化生产照明驱动程序并将其提供给生产种植区以帮助种植户优化频闪照明方案，提高生产质量。

A method and device for lighting flicker of plant growth

The invention relates to an illuminating stroboscopic method and device for plant growth, including the following: providing at least one test space, providing an illumination component with a lighting drive circuit in each quadrant, which has at least one lighting element network, and a corresponding illuminating element network responding to the illuminated drive. The pulse current regulated by the road generates a controllable strobe lighting environment for plant growth, provides at least one monitoring network in the test space, provides a service platform, generates a plurality of production lighting drivers to be verified, and then validates and verifies the multiple production lighting drivers to be verified. The results are provided by at least one production lighting driver for the production planting area of the corresponding plant. The invention can optimize the production of the lighting driver and provide it to the production planting area to help the growers optimize the strobe lighting scheme and improve the quality of production.

【技术实现步骤摘要】
一种植物生长的照明频闪方法和装置
本专利技术涉及植物照明控制领域，尤其涉及一种植物生长的照明频闪方法和装置。
技术介绍
每种植被的生长都需要光，但每种植被在各个生长阶段所需的照明条件是不同的。植物生长灯在设施栽培环境中的大量研究与应用表明，它可以解决其它人工光源存在的光谱成分中光质不纯、光强不一致、光源照射能效低等难题。采用植物生长灯补光技术，能够显着促进菠菜、萝卜和生菜的发育，提高形态指标，其生长速率、光合速率都提高20％以上。能够使甜菜中的甜菜素生物积累量最大，并在毛根中产生最高的糖分和淀粉积累。频闪的植物生长灯能使胡椒、紫苏的茎叶的形态发生显着变化，植株的光合速率明显提高。使用在花卉上，能增加花芽数和开花数，可提高花的品质、延长花期。可引起万寿菊和鼠尾草两种植物的气孔数目增加，而气孔的增加意味着光合作用的提高。植物生长灯的相关技术将是都市设施农业和IT农业(科技农业)的发展方向。目前在日本与中国台湾的花卉、蔬菜种植中已开始流行。由于技术和资金的限制，种植户目前难以确定植物在各个生长阶段所需的最优频闪照明方案。而且，现有的植物生长灯大多没有驱动更新接口，出厂前便设置好频闪照明的参数，出厂后不能调节或只能有限地进行调节；既不能动态调节，也不能自适应地进行调节。这不便于找出和/或利用适于提高相应植物的生产质量的频闪照明方案，也不便于种植户根据最新的试验结果调整植物生长灯的驱动程序以改变频闪照明方案，以匹配于不同植物的不同生长阶段。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种植物生长的照明频闪方法。本专利技术提供的照明频闪方法能够根据试验空间内相应植物的试验情况生成优化的生产照明驱动程序，然后在经过验证后将相应的生产照明驱动程序提供给相应的生产种植区以帮助种植户优化频闪照明方案，提高相应植物的生产质量。根据一个优选实施方式，一种植物生长的照明频闪方法，该方法包括以下步骤：提供具有至少两个带有位置坐标的象限且各象限均不受该象限以外的光照影响的至少一个试验空间；在各象限内分别提供一个具有照明驱动电路的照明组件，所述照明驱动电路是根据试验照明驱动程序得以调节的，使得所述照明驱动电路能输出调节后的脉冲电流且能将所述脉冲电流的一个脉冲周期分割为至少两个可控阶段，其中，能够通过所述对脉冲电流的第一可控阶段进行调节，实现对所述照明组件的与第一可控阶段对应的第一发光阶段的发光强度、发光时长、发光曲线和发光光谱中的至少一个参数的调节，能够通过对所述脉冲电流的第二可控阶段进行调节，实现对所述照明组件的与第二可控阶段对应的第二发光阶段的发光强度、发光时长、发光曲线和发光光谱中的至少一个参数的调节，并且通过所述第一和第二可控阶段的调节能够得到第三阶段，所述照明组件的与所述第三阶段对应的第三发光阶段的发光强度接近或等于零坎德拉；提供设于所述试验空间内的至少一个监控网络，用于按照与位置坐标及时间相关的方式采集相应象限内的与植物相关的比对信息；提供一个服务平台，获取所述比对信息后与此前存储的历史信息按照分生长阶段的方式进行对比排序并针对每个生长阶段选出排名靠前的至少两个试验照明驱动程序进行组合以生成多个待验证的生产照明驱动程序，并且所述服务平台用于对所述多个待验证的生产照明驱动程序进行验证并根据验证结果排序来确认其中至少一个生产照明驱动程序。由于植物存在多个生长阶段，不同的生长阶段的对照明的需求不同，适于一生长阶段的频闪照明方案不一定适于另一生长阶段。因此，本专利技术分生长阶段地进行对比有利于分别找出适于相应植物的各生长阶段的最优频闪照明方案。此外，普通的植物生长灯仅能对照明的频率进行调节，而本专利技术的照明频闪方法能够对一个发光周期的三个发光阶段进行精细化控制，通过反复的试验和对比，找出能够提高相应植物的生产质量的频闪照明方案。根据一个优选实施方式，所述对比排序的首要依据为生长情况，次要依据为频闪频率；所述验证结果排序的首要依据为生长情况，次要依据为所需功耗，其中，所述对比排序是针对来自不同象限的相同植物按照分生长阶段的方式完成的，并且所述验证是通过下述方式实施的，即，由所述服务平台针对不同象限内的相同植物的至少包括生长情况和/或所需功耗的参数进行评估。在两种以上试验照明驱动程序对应的生长情况相同时，通过频闪频率进一步排序有助于找出更适合人员和适于植物生长的照明驱动程序。因生产种植区的具体表现形式为大棚或者植物工厂等，相关人员需要进入生产种植区完成相应的工作或者进行参观、调研或者学习等，如果频闪频率较低，特别是低于50Hz时会影响相关人员的正常活动，对其眼部健康造成影响。在人员进入时如果改用另一套照明方案或者开启其他光源不仅会影响植物的生长，而且还会增加生产种植区的总成本。而高于50Hz的频闪频率人眼基本分辨不出，且频闪频率越高越不容易引起视疲劳。而且，根据大量的试验表明，频闪频率越高，多数植物的生产质量越高，尤其是以生长速率评判生产质量的植物。因此，在两种试验照明驱动程序对应的生长情况相同时，选出频闪频率更高的频闪照明方案有助于生产种植区的人员利用照明组件在生产照明驱动程序控制的灯光照明下完成正常活动以及找出适于植物生长的试验照明驱动程序用于组合生成优化的生产照明驱动程序，还能间接降低生成种植区的总成本。而在验证时，分析所需功耗有助于在生长情况相同的情况下选择出能耗低的试验照明驱动程序，实现节约能源，提高生产利润率的目的。同时，照明的所需功耗越低，伴随着照明产生的热量也越低，还能减少相应象限内或者试验空间内的温度控制环节所需的能耗。根据一个优选实施方式，当所述排名靠前的至少一个生产照明驱动程序以直接或间接的方式提供给与相应植物的生产种植区相关的象限之后，所述服务平台分析所述排名靠前的至少两个试验照明驱动程序与其他试验照明驱动程序在其对应的脉冲电流的一个脉冲周期的至少两个可控阶段的差异且按照将所述差异进一步放大的方式调整后续的试验照明驱动程序并将后续的试验照明驱动程序提供给所述试验空间的相应象限进行迭代试验。由于所述差异可能是提高生产质量的关键因素，通过将所述差异进一步放大的方式调整后续的试验照明驱动能够缩短试验的周期，以便快速找出相应植物的最优的生产照明驱动程序。根据一个优选实施方式，所述试验照明驱动程序是由所述服务平台基于分析得到的更优生长情况按照分象限并分时段的方式加以存储的，并且所述服务平台能够基于相应象限内的物理条件和相应植物品种从所存储的试验照明驱动程序和生产照明驱动程序中挑选出与相应象限内的植物相关的照明驱动程序，用以迭代验证并确认用于所述象限的所述植物品种的至少一个生产照明驱动程序。通过该方式，能够快速找出适于相应植物生长的生产照明驱动程序。根据一个优选实施方式，所述服务平台获取比对信息后通过图像识别判断植物的品种并调取与该品种的植物有关的历史信息进行对比排序。在试验量大的情况下，通过图像识别判断植物的品种有助于准确和快速地完成相关的对比排序工作。根据一个优选实施方式，所述照明组件具有至少一个照明元件网络，相应的照明元件网络响应于经照明驱动电路调节的脉冲电流而产生用于植物生长的可控频闪照明环境，并且所述监控网络包括至少一个图像传感器，当所述图像传感器采集对比信息中的图像信息时，所述照明组件以与所述图像传感器的采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物生长的照明频闪方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：提供具有至少两个带有位置坐标的象限且各象限均不受该象限以外的光照影响的至少一个试验空间(10)；在各象限内分别提供一个具有照明驱动电路的照明组件，所述照明驱动电路是根据试验照明驱动程序得以调节的，使得所述照明驱动电路能输出调节后的脉冲电流且能将所述脉冲电流的一个脉冲周期分割为至少两个可控阶段，其中，能够通过所述对脉冲电流的第一可控阶段进行调节，实现对所述照明组件的与第一可控阶段对应的第一发光阶段的发光强度、发光时长、发光曲线和发光光谱中的至少一个参数的调节，能够通过对所述脉冲电流的第二可控阶段进行调节，实现对所述照明组件的与第二可控阶段对应的第二发光阶段的发光强度、发光时长、发光曲线和发光光谱中的至少一个参数的调节，并且通过所述第一和第二可控阶段的调节能够得到第三阶段，所述照明组件的与所述第三阶段对应的第三发光阶段的发光强度接近或等于零坎德拉；提供设于所述试验空间(10)内的至少一个监控网络，用于按照与位置坐标及时间相关的方式采集相应象限内的与植物相关的比对信息；提供一个服务平台(20)，获取所述比对信息后与此前存储的历史信息按照分生长阶段的方式进行对比排序并针对每个生长阶段选出排名靠前的至少两个试验照明驱动程序进行组合以生成多个待验证的生产照明驱动程序，并且所述服务平台(20)用于对所述多个待验证的生产照明驱动程序进行验证并根据验证结果排序来确认其中至少一个生产照明驱动程序。...

【技术特征摘要】
1.一种植物生长的照明频闪方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：提供具有至少两个带有位置坐标的象限且各象限均不受该象限以外的光照影响的至少一个试验空间(10)；在各象限内分别提供一个具有照明驱动电路的照明组件，所述照明驱动电路是根据试验照明驱动程序得以调节的，使得所述照明驱动电路能输出调节后的脉冲电流且能将所述脉冲电流的一个脉冲周期分割为至少两个可控阶段，其中，能够通过所述对脉冲电流的第一可控阶段进行调节，实现对所述照明组件的与第一可控阶段对应的第一发光阶段的发光强度、发光时长、发光曲线和发光光谱中的至少一个参数的调节，能够通过对所述脉冲电流的第二可控阶段进行调节，实现对所述照明组件的与第二可控阶段对应的第二发光阶段的发光强度、发光时长、发光曲线和发光光谱中的至少一个参数的调节，并且通过所述第一和第二可控阶段的调节能够得到第三阶段，所述照明组件的与所述第三阶段对应的第三发光阶段的发光强度接近或等于零坎德拉；提供设于所述试验空间(10)内的至少一个监控网络，用于按照与位置坐标及时间相关的方式采集相应象限内的与植物相关的比对信息；提供一个服务平台(20)，获取所述比对信息后与此前存储的历史信息按照分生长阶段的方式进行对比排序并针对每个生长阶段选出排名靠前的至少两个试验照明驱动程序进行组合以生成多个待验证的生产照明驱动程序，并且所述服务平台(20)用于对所述多个待验证的生产照明驱动程序进行验证并根据验证结果排序来确认其中至少一个生产照明驱动程序。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对比排序的首要依据为生长情况，次要依据为频闪频率；所述验证结果排序的首要依据为生长情况，次要依据为所需功耗，其中，所述对比排序是针对来自不同象限的相同植物按照分生长阶段的方式完成的，并且所述验证是通过下述方式实施的，即，由所述服务平台针对不同象限内的相同植物的至少包括生长情况和/或所需功耗的参数进行评估。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述排名靠前的至少一个生产照明驱动程序以直接或间接的方式提供给与相应植物的生产种植区(30)相关的象限之后，所述服务平台(20)分析所述排名靠前的至少两个试验照明驱动程序与其他试验照明驱动程序在其对应的脉冲电流的一个脉冲周期的至少两个可控阶段的差异且按照将所述差异进一步放大的方式调整后续的试验照明驱动程序并将后续的试验照明驱动程序提供给所述试验空间(10)的相应象限进行迭代试验。4.如权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述试验照明驱动程序是由所述服务平台(20)基于分析得到的更优生长情况按照分象限并分时段的方式加以存储的，并且所述服务平台(20)能够基于相应象限内的物理条件和相应植物品种从所存储的试验照明驱动程序和生产照明驱动程序中挑选出与相应象限内的植物相关的照明驱动程序，用以迭代验证并确认用于所述象限的所述植物品种的至少一个生产照明驱动程序。5.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述服务平台(20)获取比对信息后通过图像识别判断植物的品种并调取与该品种的植物有关的历史信息进行对比排序。6.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成宇，张洪杰，王森，
申请(专利权)人：中科稀土长春有限责任公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22