[发明专利]远程无线监测植物叶绿素荧光的方法和系统

权利要求书

1.一种远程无线监测植物叶绿素荧光的系统，包括：

调制荧光仪(101)，用于测量植物的叶绿素荧光参数；

数据采集器(102)，与所述调制荧光仪(101)相连接，用于采集所述调制荧光仪(101)监测到的数据；

无线通讯模块(103)，与所述数据采集器(102)相连接，用于将所述调制荧光仪(101)监测到的数据发送到监测中心(300)；

通讯天线(104)，与所述无线通讯模块(103)相连接，用于将所述无线通讯模块(103)要发送的数据通过无线通讯网络(200)发送到所述监测中心(300)；

太阳能电池板(107)，用于采集太阳能转换为电能；

蓄电池组(105)，用于存储由所述太阳能电池板(107)产生的电能作为备用电能，于太阳能发电不足时补充所述系统(100)的电力供应；

光伏控制器(106)，分别与所述蓄电池组(105)和所述太阳能电池板(107)相连接，用于稳定太阳能发电的电压，并使所述太阳能电池板(107)对所述蓄电池组(105)充电；以及

电源板(108)，分别与所述调制荧光仪(101)、所述数据采集器(102)、所述无线通讯模块(103)和所述光伏控制器(106)相连接，用于向所述调制荧光仪(101)、所述数据采集器(102)、所述无线通讯模块(103)提供所需的电力供应。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述植物的叶绿素荧光参数包括F、Fm’、Fo、Fm、Fv/Fm、Y(II)、rETR、qP、qL、qN、NPQ、Y(NPQ)、Y(NO)、PAR和T。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制荧光仪(101)为德国WALZ公司提供的MINI-PAM调制叶绿素荧光仪。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制荧光仪(101)采用光纤作为光信号的传输介质。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光纤与植物叶片之间呈60度角，不遮挡太阳光的照射。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集器(102)将每天凌晨零时测量的F和Fm’认定为当天该植物的Fo和Fm，用于计算该植物当天的Fv/Fm，以及计算当天此后所有测量中的qP、qL、qN、NPQ、Y(NPQ)和Y(NO)。

7.一种采用上述权利要求1至6中任一项所述的系统进行远程无线监测植物叶绿素荧光的方法，包括步骤：

A.将光信号的传输介质对准待测植物叶片，调节所述传输介质与叶片之间的距离，使得初始Ft值在200-500之间；

B.遮住植物叶片，使其暗适应第一时间，打开一个饱和脉冲测量初始Fo和Fm，然后设置每隔一段第二时间打开一个饱和脉冲重复测量F、Fm’、PAR和T，直到整个监测周期结束；

C.利用初始Fo和Fm以及上述参数计算第一天的Y(II)、rETR、qP、qL、qN、NPQ、Y(NPQ)和Y(NO)参数；

D.从第2天开始，设置每天凌晨零时的F和Fm’值为当天该植物的Fo和Fm，用于计算该植物当天的Fv/Fm，并结合当天此后其它时刻的F、Fm’和PAR，计算当天此后所有测量中的Y(II)、rETR、qP、qL、qN、NPQ、Y(NPQ)和Y(NO)参数；

E.将所有测量数据实时远程传输到监测中心，在客户端软件上显示Fo、Fm、Fv/Fm、F、Fm’、Y(II)、rETR、qP、qL、qN、NPQ、Y(NPQ)、Y(NO)、PAR和T参数随时间的变化。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使所述植物叶片暗适应的第一时间为30分钟。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，打开一个饱和脉冲重复测量的第二时间为5分钟至1小时。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述光信号的传输介质与植物叶片之间呈60度角，不遮挡太阳光的照射。