本發(fā)明涉及植物墻種植領域。
背景技術:
光是植物進行光合作用的動力,也是形成葉綠素、葉綠體及正常葉片的必要條件,
因此光直接制約著葉片光合速率的高低。植物葉片的光合速率受到環(huán)境條件,溫濕度、光照、二氧化碳等因素的協(xié)同影響,在不同環(huán)境下的光合速率可以用光合響應曲線來描述。當其他因素不足時,由于存在飽和點,即使光強很高,植物也不能吸收利用。
光強的增加可提高葉片的光合速率,當達到某一光強時,葉片的光合速率等于呼
吸速率,即二氧化碳的吸收量等于釋放量,這時的光強成為光補償點。在低光強區(qū),光合速率隨光強的增強而呈比例地增加 ;當達到某一光強時,光合速率不再增加,而呈現飽和現象,這時的光強稱為光飽和點,此后的階段稱為飽和階段。在比例階段光強是制約光合速率的主要因素,而飽和階段二氧化碳的擴散和固定速率是主要限制因素。
植物的光補償點和光飽和點不是固定數值,隨外界條件的變化而變化。當其他因
素不足時,由于存在飽和點,即使光強很高,植物也不能吸收利用。例如,在封閉的溫室中,溫度較高,二氧化碳濃度較低時,會使光補償點提高而不利于光合產物的積累。
現有的植物墻均為單一的墻體設置,在墻體上種植植物,無法對植物的生存環(huán)境進行自動調控,造成自然光照的浪費以及植物種植效率低下,有待改進。
技術實現要素:
本發(fā)明針對現有技術的不足,提供了一種自動化程度高,有效利用自然光照,大大提高植物生產效率的植物墻光照控制系統(tǒng)。
為實現本發(fā)明目的,提供了以下技術方案:一種植物墻光照控制系統(tǒng),其特征在于包括沿橫向或縱向陣列排列的植物墻、設置于植物墻上的環(huán)境監(jiān)測裝置、驅動植物墻順時針或逆時針旋轉的旋轉裝置、驅動植物墻相互并攏或分開的驅動裝置以及控制器,所述環(huán)境監(jiān)測裝置用于采集環(huán)境數據信息,并將所述環(huán)境數據信息發(fā)送給所述控制器,所述環(huán)境數據信息包括光照強度參數、環(huán)境溫度參數、環(huán)境濕度參數、二氧化碳濃度參數;控制器包括植物生長監(jiān)測模塊、環(huán)境參數范圍設定模塊、光照強度控制模塊,所述植物生長監(jiān)測模塊,用于對植物生長進行監(jiān)測,獲取植物生長信息,并將所述植物生長信息發(fā)送給環(huán)境參數范圍設定模塊;所述環(huán)境參數范圍設定模塊,用于根據所述環(huán)境數據信息和所述植物生長信息設定光照強度閾值,并將所述光照強度閾值發(fā)送給光照強度控制模塊;所述光照強度控制模塊,用于接收環(huán)境參數范圍設定模塊發(fā)送的光照強度閾值,并發(fā)送信號驅動旋轉裝置和驅動裝置按照光照強度參數進行調控,當環(huán)境光照強度大于光照強度閥值時,驅動裝置啟動將植物墻之間的間隔縮小,并同時啟動旋轉裝置,旋轉適當角度使環(huán)境光照強度位于光照強度閥值內;當環(huán)境光照強度小于于光照強度閥值時,驅動裝置啟動,將植物墻之間的間隔逐漸擴大,并啟動旋轉裝置,調整植物墻角度,使環(huán)境光照強度位于光照強度閥值內;當環(huán)境光照強度位于光照強度閥值內時,驅動裝置和旋轉裝置位于待機狀態(tài)。
作為優(yōu)選,環(huán)境監(jiān)測裝置包括溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器和光照傳感器;所述溫度傳感器,用于對環(huán)境溫度進行監(jiān)測,獲取環(huán)境溫度參數;所述濕度傳感器,用于對環(huán)境濕度進行監(jiān)測,獲取環(huán)境濕度參數;二氧化碳濃度傳感器,用于對二氧化碳濃度進行監(jiān)測,獲取二氧化碳濃度參數;所述光照傳感器,用于對所述光照強度進行監(jiān)測,獲取光照強度參數。
作為優(yōu)選,旋轉裝置為無極調速的伺服電機。
作為優(yōu)選,每塊植物墻上均設置有旋轉裝置和驅動裝置,根據光照強度閾值任意調節(jié)每塊植物墻的旋轉角度和間隔距離。
本發(fā)明有益效果:本發(fā)明通過自動控制植物墻旋轉和位移,使其最大限度的利用自然光照,大大提高了植物的生產效率,適合產業(yè)化應用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明控制系統(tǒng)示意圖。
圖2為本發(fā)明的結構示意圖。
圖3為植物墻的主視圖。
具體實施方式
實施例1:一種植物墻光照控制系統(tǒng),沿橫向或縱向陣列排列的植物墻1、設置于植物墻1上的環(huán)境監(jiān)測裝置2、驅動植物墻1順時針或逆時針旋轉的旋轉裝置3、驅動植物墻1相互并攏或分開的驅動裝置4以及控制器5,所述環(huán)境監(jiān)測裝置2用于采集環(huán)境數據信息,并將所述環(huán)境數據信息發(fā)送給所述控制器5,所述環(huán)境數據信息包括光照強度參數、環(huán)境溫度參數、環(huán)境濕度參數、二氧化碳濃度參數;控制器5包括植物生長監(jiān)測模塊5.1、環(huán)境參數范圍設定模塊5.2、光照強度控制模塊5.3,所述植物生長監(jiān)測模塊5.1,用于對植物生長進行監(jiān)測,獲取植物生長信息,并將所述植物生長信息發(fā)送給環(huán)境參數范圍設定模塊5.2;所述環(huán)境參數范圍設定模塊5.2,用于根據所述環(huán)境數據信息和所述植物生長信息設定光照強度閾值,并將所述光照強度閾值發(fā)送給光照強度控制模塊5.3;所述光照強度控制模塊5.3,用于接收環(huán)境參數范圍設定模塊5.2發(fā)送的光照強度閾值,并發(fā)送信號驅動旋轉裝置3和驅動裝置4按照光照強度參數進行調控,當環(huán)境光照強度大于光照強度閥值時,驅動裝置4啟動,將植物墻1之間的間隔縮小,并同時啟動旋轉裝置3,旋轉適當角度使環(huán)境光照強度位于光照強度閥值內;當環(huán)境光照強度小于光照強度閥值時,驅動裝置4啟動,將植物墻1之間的間隔逐漸擴大,并啟動旋轉裝置3,調整植物墻角度,使環(huán)境光照強度位于光照強度閥值內;當環(huán)境光照強度位于光照強度閥值內時,驅動裝置4和旋轉裝置3位于待機狀態(tài)。
環(huán)境監(jiān)測裝置2包括溫度傳感器2.1、濕度傳感器2.2、二氧化碳濃度傳感器2.3和光照傳感器2.4;所述溫度傳感器2.1,用于對環(huán)境溫度進行監(jiān)測,獲取環(huán)境溫度參數;所述濕度傳感器2.2,用于對環(huán)境濕度進行監(jiān)測,獲取環(huán)境濕度參數;二氧化碳濃度傳感器2.3,用于對二氧化碳濃度進行監(jiān)測,獲取二氧化碳濃度參數;所述光照傳感器2.4,用于對所述光照強度進行監(jiān)測,獲取光照強度參數。植物墻1上的旋轉裝置3包括設置于植物墻1上的中心轉軸3.1,中心轉軸3.1上設置有傳動齒輪,傳動齒輪與無機調速的伺服電機3.2的驅動主軸上設置的傳動齒輪嚙合傳動,伺服電機3.2信號連接控制器5,植物墻1底部的驅動裝置4包括驅動小車4.1,驅動小車4.1采用伺服電機3.2驅動,驅動小車4.1的車輪為萬向輪4.2,萬向輪4.2安裝于旋轉板4.3上,伺服電機3.2信號連接控制器5,中心轉軸3.1末端與旋轉板4.3連接,控制萬向輪4.2旋轉,從而控制植物墻1旋轉。每塊植物墻1上均設置有旋轉裝置3和驅動裝置4,根據光照強度閾值任意調節(jié)每塊植物墻1的旋轉角度和間隔距離。