[发明专利]基于生长模型的设施番茄补光调控方法与系统

权利要求书

1.一种基于生长模型的设施番茄补光调控方法，其特征在于，包括如下步骤：

选取番茄幼苗期、开花期以及结果期三个生长阶段，测量不同温度、二氧化碳浓度及光照强度下的番茄叶片净光合速率，得到不同温度、二氧化碳浓度条件下对应的光饱和点，建立番茄最优光饱和点模型；

实时监测番茄生长环境中的温度、二氧化碳浓度及光照强度，根据番茄当前所处的生长阶段，结合番茄最优光饱和点模型判断当前光照强度是否在当前温度和二氧化碳浓度所对应的光饱和点，如不是，则利用LED光源进行补光直至达到光饱和点。

2.根据权利要求1所述的基于生长模型的设施番茄补光调控方法，其特征在于，在建立模型时，选取不同的番茄品种，最终建立不同品种的最优光饱和点模型，从而实现不同品种的精确补光。

3.根据权利要求1所述的基于生长模型的设施番茄补光调控方法，其特征在于，在利用LED光源进行补光之前，计算当前光照强度与相应的光饱和点差值得到需补光强值，然后利用PWM信号控制方式控制精确补光。

4.一种基于生长模型的设施番茄补光调控系统，其特征在于，包括：

监测模块，由温度检测系统、光照强度检测系统和二氧化碳浓度检测系统组成；

智能调光控制模块，包括数据库和处理器，其中，所述数据库中存储有番茄最优光饱和点模型，所述模型是通过选取番茄幼苗期、开花期以及结果期三个生长阶段，测量不同温度、二氧化碳浓度及光照强度下的番茄叶片净光合速率，获取不同温度、二氧化碳浓度条件下对应的光饱和点，然后建立得到；所述处理器接收监测模块发送的数据，然后调用数据库中的模型，根根据番茄当前所处的生长阶段，判断当前光照强度是否在当前温度和二氧化碳浓度所对应的光饱和点，如不是，则向补光模块发出补光控制指令；

补光模块，采用阵列式LED光源，接收智能调光控制模块发送的补光控制指令开启补光；

通信模块，采用485总线结构，从监测模块向智能调光控制模块传输监测数据，从智能调光控制模块向补光模块发送补光控制指令。

5.根据权利要求4所述的基于生长模型的设施番茄补光调控系统，其特征在于，所述温度检测系统主要由热敏电阻构成，采集温度；光照强度检测系统通过光照传感器采集光照强度；二氧化碳浓度检测系统由二氧化碳传感器模组组成，采集二氧化碳浓度。

6.根据权利要求4所述的基于生长模型的设施番茄补光调控系统，其特征在于，所述补光模块的LED光源由PWM信号驱动电路控制，所述智能调光控制模块中，处理器计算当前光照强度与相应的光饱和点差值得到需补光强值，然后输出多路PWM信号控制打开LED光源并调整相应亮度实现定量精确补光。

7.根据权利要求4所述的基于生长模型的设施番茄补光调控系统，其特征在于，在智能调光控制模块中设定有定时模块和阈值数据，定时模块用于控制系统的开关时间；阈值数据包括温度阈值、光照强度阈值和二氧化碳浓度阈值，当当前温度在温度阈值范围内时，才监测当前二氧化碳浓度，当当前二氧化碳浓度在二氧化碳浓度阈值范围内时，才监测当前光照强度。

8.根据权利要求4所述的基于生长模型的设施番茄补光调控方法，其特征在于，在建立番茄最优光饱和点模型时，选取不同的番茄品种，最终建立不同品种的最优光饱和点模型。