本發明專利技術涉及植物陽光收集自動控制系統及裝置，其特征在于光纖耦合器移動控制電機的一端與兩個以上的陽光收集裝置連接，光纖耦合器A通過光纖與光纖耦合器B連接，光纖耦合器A可在光線透過凸透鏡形成的焦點上前后移動，光纖耦合器移動控制電機可以控制相對應一整排的光纖耦合器A的移動，光纖耦合器移動控制電機的另一端與控制分站通過有線連接，控制分站與中央控制器通過無線連接，控制分站還與光強檢測傳感器連接，利用凸透鏡采集光線通過光纖耦合器A、光纖和光纖耦合器B將傳輸過來的強光照分解成平行光照，再經過凹透鏡將光線分解成散射光，照射植物葉片，增加光照強度。本發明專利技術安裝簡單，自動化程度高，節約能源，補充自然光源，促進農業生產。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種植物陽光收集自動控制系統及裝置，應用于農業中收集陽光，給植物補充光照。
技術介紹
光照是植物光合作用的能量來源，與植物生長發育關系密切。如何最大限度的捕捉光能，充分發揮植物光合作用的潛力，將直接關系到農業生產的效益及成敗。目前生產上長利用溫室大棚等保護設施進行植物生產，由于透明覆蓋材料透光率低的原因，造成設施內部植物生長光強降低，不能滿足植物正常生長，常采用補光燈作為補光光源，存在光質改變、光利用率低、能耗高的缺點?，F有的光線通過光纖傳輸的照明系統和裝置只能將光照集中之后傳輸到目標區域，在農業應用上雖能補光，但是不能根據不同植物及植物各生產階段對光強的要求自動調節傳輸終端的光強，會造成植物光呼吸增強，甚至強光灼傷，植物產品的商品性下降。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種植物陽光收集自動控制系統及裝置，本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是本專利技術的結構包括凸透鏡、光纖耦合器A、光纖、光纖耦合器B、凹透鏡、光強檢測傳感器、控制分站、中央控制器、光纖耦合器移動控制電機，其中控制分站由第三微處理器、串行通信接口、復位電路、第二電源模塊、第二通信模塊組成，第三微處理器分別與串行通信接口、復位電路、第二電源模塊連接，串行通信接口與第二通信模塊連接，其中中央控制器由第一微處理器、第一電源模塊、觸摸屏、存儲器、串行通信接口、實時時鐘、第二處理器、第一通信模塊組成，第一微處理器分別與第一電源模塊、觸摸屏、存儲器、串行通信接口、實時時鐘連接，串行通信接口與第二處理器連接，第二處理器與第一通信模塊連接，其特征在于光纖耦合器移動控制電機的一端與兩個以上的陽光收集裝置連接，陽光收集裝置由凸透鏡、光纖耦合器A、光纖、光纖耦合器B、凹透鏡組成，所有的陽光收集裝置中的光纖耦合器A是串聯固定在一起的，光纖耦合器A通過光纖與光纖稱合器B連接,光纖稱合器A可在光線透過凸透鏡形成的焦點上前后移動，光纖耦合器A接近焦點時收集光線越強，光纖耦合器A遠離焦點時收集光線越弱，光纖耦合器移動控制電機可以控制相對應一整排的光纖耦合器A的移動，光纖耦合器移動控制電機的另一端與控制分站通過有線連接，控制分站與中央控制器通過無線連接，控制分站還與光強檢測傳感器連接，利用凸透鏡采集光線通過光纖耦合器A、光纖和光纖耦合器B將傳輸過來的強光照分解成平行光照，再經過凹透鏡將光線分解成散射光，照射植物葉片，增加光照強度。本專利技術陽光收集裝置是通過凸透鏡、光纖耦合器將自然光照聚集，采用光纖將聚集后高強度光照傳輸到植物上方，原理是利用凸透鏡采集光線通過光纖耦合器將傳輸過來的強光照分解成平行光照，再經過凹透鏡將光線分解成散射光，照射植物葉片，增加光照強度，多個凹透鏡散射出來的光就會交叉覆蓋，無光照死角。光強檢測傳感器設置在室內處于接近于植物高度的地方，整個裝置中除了凸透鏡放于溫室大棚采光面位置采集光線，其余裝置均放在大棚或溫室內，起增強光照作用，根據植物生長需要的光照強度，設定相應的光強參數，通過自動化控制裝置，自動調節陽光收集終端的光照強度，有效補充種植生長區域的光照強度，提高能利用率，達到最利于植物生長的光強條件。陽光收集系統由光強檢測傳感器、控制分站、中央控制器、光纖耦合器移動控制電機和多個陽光收集裝置組成。中央控制器包括第一微處理器、存儲器、實時時鐘、觸摸屏、串行通信接口、ZigBee通信模塊和嵌入在雙微處理器里面的控制軟件?？刂品终景ㄎ⑻幚砥?、內置存儲器、復位電路、串行通信接口、光強檢測電路、電機控制電路、ZigBee通信模塊和嵌入在第三微處理器里面的控制軟件。中央控制器和控制分站之間采用ZigBee方式進行無線通信。中央控制器實現控制參數的設置、發送，同時采集控制分站光強等相關的數據。控制分站接收中央控制器發來的設置參數，進行判斷，參數存儲，執行光強數據采集，實現電機控制，從而完成陽光動態收集。ZigBee作為一種建立在工EEE802. 15. 4標準基礎上的新型無線網絡協議，能實現點對點連接和完整的ZigBee網狀網絡。本專利技術的有益效果是，本專利技術安裝簡單，自動化程度高，補充自然光照，節約能源，清潔無污染，保護環境，促進農業生產。附圖說明圖1:本專利技術實施例植物陽光收集自動控制系統及裝置結構示意圖。圖2 :本專利技術實施例中央控制器結構示意圖。圖3 :本專利技術實施例控制分站結構示意圖。圖中凸透鏡1、光纖耦合器A2、光纖3、光纖耦合器B4、凹透鏡5、光強檢測傳感器6、控制分站7、中央控制器8、光纖稱合器移動控制電機9、第一微處理器10、第一電源模塊11、觸摸屏12、存儲器13、串行通信接口 14、實時時鐘15、第二處理器16、第一通信模塊17、第三微處理器18、串行通信接口 21、復位電路22、第二電源模塊23、第二通信模塊24、光線25。具體實施例方式參照附圖說明對本專利技術作以下具體的詳細說明。如附圖所示，本專利技術的結構包括凸透鏡1、光纖稱合器A2、光纖3、光纖稱合器B4、凹透鏡5、光強檢測傳感器6、控制分站7、中央控制器8、光纖耦合器移動控制電機9，其中控制分站7由第三微處理器18、串行通信接口 21、復位電路22、第二電源模塊23、第二通信模塊24組成，第三微處理器18分別與串行通信接口 21、復位電路22、第二電源模塊23連接，串行通信接口 21與第二通信模塊24連接，其中中央控制器8由第一微處理器10、第一電源模塊11、觸摸屏12、存儲器13、串行通信接口 14、實時時鐘15、第二處理器16、第一通信模塊17組成,第一微處理器10分別與第一電源模塊11、觸摸屏12、存儲器13、串行通信接口 14、實時時鐘15連接，串行通信接口 14與第二處理器16連接，第二處理器16與第一通信模塊17連接，其特征在于光纖耦合器移動控制電機9的一端與兩個以上的陽光收集裝置連接，陽光收集裝置由凸透鏡1、光纖耦合器A2、光纖3、光纖耦合器B4、凹透鏡5組成，所有的陽光收集裝置中的光纖耦合器A2是串聯固定在一起的，光纖稱合器A2通過光纖3與光纖稱合器B4連接,光纖稱合器A2可在光 線透過凸透鏡I形成的焦點上前后移動，光纖耦合器A2接近焦點時收集光線越強，光纖耦 合器A2遠離焦點時收集光線越弱，光纖耦合器移動控制電機9可以控制相對應一整排的光 纖耦合器A2的移動，光纖耦合器移動控制電機9的另一端與控制分站7通過有線連接，控 制分站7與中央控制器8通過無線連接，控制分站7還與光強檢測傳感器6連接，利用凸透 鏡I米集光線通過光纖稱合器A2、光纖3和光纖稱合器B4將傳輸過來的強光照分解成平行 光照，再經過凹透鏡5將光線分解成散射光，照射植物葉片，增加光照強度。上面所述的實施例僅僅是對本專利技術的優選實施方式進行描述，并非對本專利技術的構 思和范圍進行限定，在不脫離本專利技術設計構思的前提下，本領域中普通工程技術人員對本 專利技術的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本專利技術的保護范圍，本專利技術請求保護的
技術實現思路
，已經全部記載在權利要求書中。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
植物陽光收集自動控制系統及裝置，包括凸透鏡(1)、光纖耦合器A(2)、光纖(3)、光纖耦合器B(4)、凹透鏡(5)、光強檢測傳感器(6)、控制分站(7)、中央控制器(8)、光纖耦合器移動控制電機(9)，其中控制分站(7)由第三微處理器(18)、串行通信接口(21)、復位電路(22)、第二電源模塊(23)、第二通信模塊(24)組成，第三微處理器(18)分別與串行通信接口(21)、復位電路(22)、第二電源模塊(23)連接，串行通信接口(21)與第二通信模塊(24)連接，其中中央控制器(8)由第一微處理器(10)、第一電源模塊(11)、觸摸屏(12)、存儲器(13)、串行通信接口(14)、實時時鐘(15)、第二處理器(16)、第一通信模塊(17)組成，第一微處理器(10)分別與第一電源模塊(11)、觸摸屏(12)、存儲器(13)、串行通信接口(14)、實時時鐘(15)連接，串行通信接口(14)與第二處理器(16)連接，第二處理器(16)與第一通信模塊(17)連接，其特征在于光纖耦合器移動控制電機(9)的一端與兩個以上的陽光收集裝置連接，陽光收集裝置由凸透鏡(1)、光纖耦合器A(2)、光纖(3)、光纖耦合器B(4)、凹透鏡(5)組成，所有的陽光收集裝置中的光纖耦合器A(2)是串聯固定在一起的，光纖耦合器A(2)通過光纖(3)與光纖耦合器B(4)連接，光纖耦合器A(2)可在光線透過凸透鏡(1)形成的焦點上前后移動，光纖耦合器A(2)接近焦點時收集光線越強，光纖耦合器A(2)遠離焦點時收集光線越弱，光纖耦合器移動控制電機(9)可以控制相對應一整排的光纖耦合器A(2)的移動，光纖耦合器移動控制電機(9)的另一端與控制分站(7)通過有線連接，控制分站(7)與中央控制器(8)通過無線連接，控制分站(7)還與光強檢測傳感器(6)連接，利用凸透鏡(1)采集光線通過光纖耦合器A(2)、光纖(3)和光纖耦合器B(4)將傳輸過來的強光照分解成平行光照，再經過凹透鏡(5)將光線分解成散射光，照射植物葉片，增加光照強度。...
【技術特征摘要】
1.植物陽光收集自動控制系統及裝置，包括凸透鏡(I)、光纖耦合器A(2)、光纖(3)、 光纖耦合器B (4)、凹透鏡(5)、光強檢測傳感器￠)、控制分站(7)、中央控制器(8)、光纖耦合器移動控制電機(9)，其中控制分站(7)由第三微處理器(18)、串行通信接口(21)、復位電路(22)、第二電源模塊(23)、第二通信模塊(24)組成，第三微處理器(18)分別與串行通信接口(21)、復位電路(22)、第二電源模塊(23)連接，串行通信接口(21)與第二通信模塊 (24)連接，其中中央控制器⑶由第一微處理器(10)、第一電源模塊(11)、觸摸屏(12)、 存儲器(13)、串行通信接口(14)、實時時鐘(15)、第二處理器(16)、第一通信模塊(17)組成，第一微處理器(10)分別與第一電源模塊(11)、觸摸屏(12)、存儲器(13)、串行通信接口 (14)、實時時鐘(15)連接，串行通信接口(14)與第二處理器(16)連接，第二處理器(16) 與第一通信模塊(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：解振強，賈思振，雷武生，王永平，顏志明，王全智，
申請(專利權)人：江蘇農林職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
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