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由于天气的影响,温室作物面临着光照不足、时间短且不均匀的问题,针对此现象研制了温室智能补光系统。该系统包括环境因子的采集器与控制LED亮度的补光器2个部分,均采用高速、低功耗的STM32核心处理器,利用LoRa无线网络实现采集器与补光器之间的数据传输。系统获取光照、温度、CO_2环境等数据,并依据基于遗传学算法优化后的温室作物补光数学模型和作物所需最佳红蓝光阈值,对温室内的作物自动补光;补光器采用节能且使用寿命长的红蓝灯相结合的LED点阵。试验结果表明,本系统可以实现实时监测环境因子并获取环境数据,实现温室内的自动化补光,具有实用价值。 相似文献
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针对光照光质、光照强度以及光照时间对幼苗生长发育的影响,提出结合幼苗不同生长阶段、特定光质补光与定时长定量决策的精确补光方法,设计了依据作物生长阶段、生长状态以及培育目标自适应精确补光的光照调控算法。以单片机为控制器,设计了光质可调、可定时定量的LED精确光照调控系统,可根据幼苗生长阶段、生长状态,结合幼苗形态调整补光决策确定补光光质光量和时长,通过PWM调整LED输出光质光强。测试试验结果表明,该系统可满足作物不同生长阶段对不同光质光量的需求,并可根据不同培育目标、不同生长状态,及时调整补光策略。该系统的自适应光质光量时长可调的特点能够满足对幼苗形态调节补光的需求,相对传统光源改善了光照环境,提高了能源利用率。 相似文献
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本文设计了一种基于ZigBee技术的智能农业大棚实时监控系统。基于micro2440核心芯片组建M2M网关,并完成传感器模块和无线通信模块的构建,准确获取温度、湿度、光照等传感器数据,通过节点将采集数据传送到M2M网关处理,与服务器实时的交换数据,成功实现了大棚信息的采集。服务器根据各节点数据以B/S架构搭建网页平台,实时观测大棚变化。实验表明,本设计的智能农业大棚监控系统传输数据快,控制准确,有很好的实用价值。 相似文献
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基于不同光质配比对植物生长有不同的生理意义,对LED智能植物补光灯进行研究,提出了可以"一灯多用"的光质配比补光方法.补光灯以FPGA为控制器,选用RGB-LED灯珠为补光灯源,通过光强传感器采集光强值,当与预设值不符时,调用补光配比方案库内与植物种类对应的补光信号,通过三路恒流驱动电路分别控制R、G、B 3个发光芯片的P WM占空比,以实现光谱可调、光质配比可调的智能补光.通过红蓝光2:1配比光照为生菜种子补光的萌发试验,发现种子萌发数显著高于对照组(P<0.05).此智能补光灯成本低,设计简单,调光比例精确,基本可满足植物对光的需求,极具实用价值. 相似文献
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为了调节日光温室大棚内的环境温度使其更适宜作物的生长,借鉴集中供暖的思想设计了全方位智能调温系统,系统主要由地温管理控制单元、棚内温度管理控制单元、供暖系统控制、云服务器以及农户智能手机终端等组成。利用供热管道对土壤和空气进行全方位的热传递,同时,建立了三维非稳态地温传热数学模型,根据采集到的管道周围土壤和空气的温度信息,利用RBF-PID控制算法对水温、循环泵和均衡风扇进行控制,从而实现对温室大棚的全方位温度调节。试验结果表明:设计的全方位智能调温系统工作稳定可靠,能够将大棚内的土壤和空气温度自动控制在预设的范围,最大平均误差分别仅为0.3℃和0.5℃,而且实现了农户的远程监测和管理,为推动智慧农业的发展奠定了基础。 相似文献
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针对传统温室大棚补光方法存在能耗高和智能化程度低的问题,采用改进单神经元和模糊算法设计了温室大棚发光二极管(LED)智能调光的补光装置.首先在控制器UC3852的基础上设计了功率因数校正电路,然后利用BH1750FVI光传感器将环境光照度转换为电流指令信号,并引入了改进的单神经元PID(比例-积分-微分)控制算法和模糊算法在线调整控制增益,不仅实现了根据周围环境变化自动调光的功能,还提升了驱动电路的稳态性能和动态性能,最后通过控制金属氧化物半导体场效应晶体(MOS)管的通断实现了功率因数校正.试验结果表明,设计的LED功率因数校正电路将功率因数由0.524提高到了0.989,有效提高了LED的电能转换率,智能自动调光算法具有更快的响应速度,能在0.3 s内稳定跟踪电流指令信号,且最大误差范围仅为0.3 mA,采用设计的装置对番茄进行了补光试验,与自然补光相比使产量提升了25.7％,生长周期缩短了12 d,能耗降低了23.2％(与文献[15]中的方法相比),为智慧农业的发展提供了技术支持. 相似文献
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不同的光谱、光强和光照周期对植物的影响不同。为了深入研究植物与光照的关系,设计一种微型植物工厂LED多光谱补光系统的可控光源。基于嵌入式系统,对微型植物工厂所需补光进行分析,通过控制不同波长的LED产生不同光强,使其接近所需光谱。该补光系统可从365～940 nm的25种不同波段的光谱自由选择,实现大功率LED光谱自由拟合、光照强度连续可调、光照周期自由设定的功能,同时可根据不同植物种类的适宜光环境需求进行"量身定做",进而实现精确补光。该系统成本低、效率高、精确性高、针对性强,更利于对光与植物关系的研究。 相似文献
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冬季温室补光对果菜类作物生长发育的影响（综述） 总被引：3，自引：0，他引：3
冬季和早春的季节性不良气候环境,常会造成光照强度和光照时间的明显不足,从而影响果菜类作物的生长发育。人工补光是冬季改善温室内光照条件的有效办法。从补光光质、光强和时间方面综述了近年来国内外冬季温室补光对果菜类蔬菜的生长发育、产品品质和生理生化的影响,展望了温室补光在我国的发展前景。 相似文献
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针对发光二极管(light emitting diode,简称LED)植物光照分布不均匀的问题,设计基于并行粒子群算法的温室LED植物最优补光系统,系统提出利用STC89C51单片机与BH1750FVI光照度传感器模块的结合实现光照度数据的检测与采集;根据专家系统及并行粒子群算法推算出最优补光量及补光位置;采用PT4115降压恒流源驱动LED灯组工作的方法实现温室中植物光照度的实时监测及最优补光。结果表明,应用并行粒子群算法寻找LED补光最优位置方法是可行的,同时方便用户合理补光,减少补光不均匀对植物生长造成的不良影响。 相似文献
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冬春季温室番茄生产经常伴随弱光环境,影响了作物生长和后期的产量形成.本研究通过在北京地区现代化连栋玻璃温室内设置LED植株间双行补光,以不补光区域为对照,研究LED植株间补光对温室番茄生长发育、产量、光照和水分利用率的影响.结果表明,补光区域可以设置更高的定植密度,相对于不补光区域,其最终密度也会更高.茎干长度、茎直径... 相似文献
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基于LabVIEW的智能LED植物补光照明系统设计 总被引：1，自引：0，他引：1
《江苏农业科学》2016,(10)
基于植物对光和温湿度的需求,系统利用RRGB芯片配光设计开发了LED光源模块,若干个光源模块组成LED阵列平面光源模组,基于Lab VIEW的上位机与控制器相结合的系统实现对温室或园艺植物的智能补光照明。控制器实时检测红绿蓝三色波段的光量子通量密度(PFD)和温湿度值,并将检测信息显示在上位机界面,通过控制器对脉宽调制(PWM)信号进行动态调节,以保持照射到植物的红、绿、蓝PFD值随环境光照改变而保持恒定不变,实现照明系统结合环境光照的智能补光。同时,系统也实现了对温湿度阈值范围的智能调节。该智能补光照明系统根据不同植物或同一植物不同生长阶段对PFD、光质比例补光需求的不同,通过上位机设置红、绿、蓝三色波段光不同的PFD值和温湿度范围,下位机按照设置完成环境调控,既满足了植物对补光环境的要求,又大大节省了能源。 相似文献
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戴剑锋 《农业工程技术:农产品加工》2017,(13):28-32
在现代设施园艺生产中,光照环境的控制对温室生产有着至关重要的作用。文章根据大量的商业应用实例,介绍了飞利浦园艺LED在温室生产中的应用,分为温室果菜生产补光、温室叶菜及育苗补光、温室花卉补光3个方面,从温室作物的生长、发育、产量、品质以及环境调控的能耗几个方面进行阐述,详细介绍了补光应用的背景以及应用后的效果,以期为中国设施园艺生产的补光应用提供参考。 相似文献
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温室远程测控系统由基于TI的Zigbee SoC的无线监测网络和GPRS远程数据传输与控制网络组成,实现了智能温室大棚土壤环境的远程监测.通过以CC2530为核心的传感器节点获取实时数据,采用ARM微处理器(S3C6410)的控制器,配置相应外围接口和显示器件,实现节点的数据汇总;并通过互联网,完成远程数据传输.后台服务器作为远程数据中心,负责数据存储、检索、控制和查询等服务.该系统的设计开发是物联网在现代农业的实践应用案例. 相似文献
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基于Android与GSM设计温室大棚远程监控系统,该系统通过传感器采集温室大棚的土壤湿度、大棚内外的空气温湿度、光照度和风速大小等环境信息,采用MSP430单片机控制温室大棚里各应用子系统;利用GSM通信网络,传输各子系统信息至农户手机或监控中心上位机,农户可通过手机上Android系统界面将控制命令发送至GSM模块上,单片机对接收到的短信内容解析控制命令,并控制对应的继电器或者电机驱动模块;用户可以通过上位机或者Android手机查看环境信息和大棚的运转状态,并通过按键更改环境参数的参考量和手动控制大棚的运转。温室大棚远程监控系统人机界面良好,具有广泛的市场应用前景。 相似文献
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针对传统温室大棚参数监测存在繁琐的布线问题,设计了基于新型物联网技术的温室大棚智能监测系统。该系统以CC2530无线传输模块结合温湿度传感器、光照传感器和CO2浓度传感器构成无线采集节点,对温室环境参数进行检测;检测数据通过由ZigBee模块构成的路由节点选取最优路径实现数据的无线传输;采用STM32作为核心处理器设计嵌入式网关,并利用GPRS技术将现场检测到的数据实时传送给监测中心,实现对温室环境的实时监测和报警。结果表明,该系统运行稳定、测量准确、网络覆盖性好、布点灵活、低功耗并且使用方便。 相似文献
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《西南农业学报》2017,(8)
【目的】研究大棚设施内不同光质补光对香石竹幼苗及开花株生物学性状的影响。【方法】采用飞利浦发光二极管(Lightemitting diode,LED)顶光模组温室补光。【结果】LED灯补光对幼苗期大花香石竹、多头香石竹和盆栽香石竹无论在株高、叶片长度、叶片宽度、叶片数目、还是在芽直径和芽的数目上均比自然光照有所增加,除盆花品种‘Menorca pink’在叶片数目和芽的直径无显著差异外,其余生物学性状都有显著差异。LED灯补光可使香石竹花期提早,增加香石竹花蕾数量,对多头香石竹和盆花香石竹花蕾数量的影响显著,但对大花香石竹花蕾数量无显著影响。此外,LED灯补光还可以显著增加大花和多头香石竹株高,对盆花香石竹的株高无显著影响。【结论】LED灯补光可改善幼苗期香石竹叶片长度、叶片宽度、叶片数目、芽直径和芽的数目等生物学性状,使香石竹株高增加,花蕾数量增多,花期提早。 相似文献