本實(shí)用新型涉及植物墻種植領(lǐng)域。
背景技術(shù):
光是植物進(jìn)行光合作用的動(dòng)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(yīng)曲線來描述。當(dāng)其他因素不足時(shí),由于存在飽和點(diǎn),即使光強(qiáng)很高,植物也不能吸收利用。
光強(qiáng)的增加可提高葉片的光合速率,當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時(shí),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(shí)的光強(qiáng)成為光補(bǔ)償點(diǎn)。在低光強(qiáng)區(qū),光合速率隨光強(qiáng)的增強(qiáng)而呈比例地增加 ;當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時(shí),光合速率不再增加,而呈現(xiàn)飽和現(xiàn)象,這時(shí)的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn),此后的階段稱為飽和階段。在比例階段光強(qiáng)是制約光合速率的主要因素,而飽和階段二氧化碳的擴(kuò)散和固定速率是主要限制因素。
植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)不是固定數(shù)值,隨外界條件的變化而變化。當(dāng)其他因
素不足時(shí),由于存在飽和點(diǎn),即使光強(qiáng)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(shí),會(huì)使光補(bǔ)償點(diǎn)提高而不利于光合產(chǎn)物的積累。
現(xiàn)有的植物墻均為單一的墻體設(shè)置,在墻體上種植植物,無法對(duì)植物的生存環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控,造成自然光照的浪費(fèi)以及植物種植效率低下,有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種自動(dòng)化程度高,有效利用自然光照,大大提高植物生產(chǎn)效率的植物墻光照控制系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的,提供了以下技術(shù)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(shè)置于植物墻上的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、驅(qū)動(dòng)植物墻順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置、驅(qū)動(dòng)植物墻相互并攏或分開的驅(qū)動(dòng)裝置以及控制器,所述環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)信息,并將所述環(huán)境數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述控制器,所述環(huán)境數(shù)據(jù)信息包括光照強(qiáng)度參數(shù)、環(huán)境溫度參數(shù)、環(huán)境濕度參數(shù)、二氧化碳濃度參數(shù);控制器包括植物生長監(jiān)測(cè)模塊、環(huán)境參數(shù)范圍設(shè)定模塊、光照強(qiáng)度控制模塊,所述植物生長監(jiān)測(cè)模塊,用于對(duì)植物生長進(jìn)行監(jiān)測(cè),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(shù)范圍設(shè)定模塊;所述環(huán)境參數(shù)范圍設(shè)定模塊,用于根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)信息和所述植物生長信息設(shè)定光照強(qiáng)度閾值,并將所述光照強(qiáng)度閾值發(fā)送給光照強(qiáng)度控制模塊;所述光照強(qiáng)度控制模塊,用于接收環(huán)境參數(shù)范圍設(shè)定模塊發(fā)送的光照強(qiáng)度閾值,并發(fā)送信號(hào)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置和驅(qū)動(dòng)裝置按照光照強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行調(diào)控,當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度大于光照強(qiáng)度閥值時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)將植物墻之間的間隔縮小,并同時(shí)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置,旋轉(zhuǎn)適當(dāng)角度使環(huán)境光照強(qiáng)度位于光照強(qiáng)度閥值內(nèi);當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度小于于光照強(qiáng)度閥值時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng),將植物墻之間的間隔逐漸擴(kuò)大,并啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置,調(diào)整植物墻角度,使環(huán)境光照強(qiáng)度位于光照強(qiáng)度閥值內(nèi);當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度位于光照強(qiáng)度閥值內(nèi)時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置和旋轉(zhuǎn)裝置位于待機(jī)狀態(tài)。
作為優(yōu)選,環(huán)境監(jiān)測(cè)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(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取環(huán)境溫度參數(shù);所述濕度傳感器,用于對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取環(huán)境濕度參數(shù);二氧化碳濃度傳感器,用于對(duì)二氧化碳濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取二氧化碳濃度參數(shù);所述光照傳感器,用于對(duì)所述光照強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取光照強(qiáng)度參數(shù)。
作為優(yōu)選,旋轉(zhuǎn)裝置為無極調(diào)速的伺服電機(jī)。
作為優(yōu)選,每塊植物墻上均設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置和驅(qū)動(dòng)裝置,根據(jù)光照強(qiáng)度閾值任意調(diào)節(jié)每塊植物墻的旋轉(zhuǎn)角度和間隔距離。
本實(shí)用新型有益效果:本實(shí)用新型通過自動(dòng)控制植物墻旋轉(zhuǎn)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(chǎn)效率,適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為植物墻的主視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)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(shè)置于植物墻1上的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置2、驅(qū)動(dòng)植物墻1順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置3、驅(qū)動(dòng)植物墻1相互并攏或分開的驅(qū)動(dòng)裝置4以及控制器5,所述環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置2用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)信息,并將所述環(huán)境數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述控制器5,所述環(huán)境數(shù)據(jù)信息包括光照強(qiáng)度參數(shù)、環(huán)境溫度參數(shù)、環(huán)境濕度參數(shù)、二氧化碳濃度參數(shù);控制器5包括植物生長監(jiān)測(cè)模塊5.1、環(huán)境參數(shù)范圍設(shè)定模塊5.2、光照強(qiáng)度控制模塊5.3,所述植物生長監(jiān)測(cè)模塊5.1,用于對(duì)植物生長進(jìn)行監(jiān)測(cè),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(shù)范圍設(shè)定模塊5.2;所述環(huán)境參數(shù)范圍設(shè)定模塊5.2,用于根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)信息和所述植物生長信息設(shè)定光照強(qiáng)度閾值,并將所述光照強(qiáng)度閾值發(fā)送給光照強(qiáng)度控制模塊5.3;所述光照強(qiáng)度控制模塊5.3,用于接收環(huán)境參數(shù)范圍設(shè)定模塊5.2發(fā)送的光照強(qiáng)度閾值,并發(fā)送信號(hào)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置3和驅(qū)動(dòng)裝置4按照光照強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行調(diào)控,當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度大于光照強(qiáng)度閥值時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置4啟動(dòng),將植物墻1之間的間隔縮小,并同時(shí)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置3,旋轉(zhuǎn)適當(dāng)角度使環(huán)境光照強(qiáng)度位于光照強(qiáng)度閥值內(nèi);當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度小于光照強(qiáng)度閥值時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置4啟動(dòng),將植物墻1之間的間隔逐漸擴(kuò)大,并啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置3,調(diào)整植物墻角度,使環(huán)境光照強(qiáng)度位于光照強(qiáng)度閥值內(nèi);當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度位于光照強(qiáng)度閥值內(nèi)時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置4和旋轉(zhuǎn)裝置3位于待機(jī)狀態(tài)。
環(huán)境監(jiān)測(cè)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(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取環(huán)境溫度參數(shù);所述濕度傳感器2.2,用于對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取環(huán)境濕度參數(shù);二氧化碳濃度傳感器2.3,用于對(duì)二氧化碳濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取二氧化碳濃度參數(shù);所述光照傳感器2.4,用于對(duì)所述光照強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取光照強(qiáng)度參數(shù)。植物墻1上的旋轉(zhuǎn)裝置3包括設(shè)置于植物墻1上的中心轉(zhuǎn)軸3.1,中心轉(zhuǎn)軸3.1上設(shè)置有傳動(dòng)齒輪,傳動(dòng)齒輪與無機(jī)調(diào)速的伺服電機(jī)3.2的驅(qū)動(dòng)主軸上設(shè)置的傳動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng),伺服電機(jī)3.2信號(hào)連接控制器5,植物墻1底部的驅(qū)動(dòng)裝置4包括驅(qū)動(dòng)小車4.1,驅(qū)動(dòng)小車4.1采用伺服電機(jī)3.2驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)小車4.1的車輪為萬向輪4.2,萬向輪4.2安裝于旋轉(zhuǎn)板4.3上,伺服電機(jī)3.2信號(hào)連接控制器5,中心轉(zhuǎn)軸3.1末端與旋轉(zhuǎn)板4.3連接,控制萬向輪4.2旋轉(zhuǎn),從而控制植物墻1旋轉(zhuǎn)。每塊植物墻1上均設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置3和驅(qū)動(dòng)裝置4,根據(jù)光照強(qiáng)度閾值任意調(diào)節(jié)每塊植物墻1的旋轉(zhuǎn)角度和間隔距離。