[发明专利]一种融合光照频率与占空比的嵌入式设施光环境优化调控系统

摘要

本发明是一种融合光照频率与占空比的嵌入式植物光环境调控系统。本发明基于植物生理学特征，通过摄像头实时获取植物的生长状况，使系统根据植物当前状态来调用其对应的生长阶段最优的调控模型，同时调节光照频率对植物进行补光，以达到进一步提高补光效率的目的。首先获取大量的实验数据，归一化处理后使用matlab语言构建基于支持向量机(SVM)算法得到不同环境下的植物光合速率预测模型。根据所得预测模型基于matlab语言编写遗传算法构建补光目标值寻优模型，得到每条数据的曲率最大值所对应的光环境目标值，再基于python语言编写随机森林算法，最终构建出可移植于嵌入式设备的设施光环境优化调控模型。通过本发明系统，可以有效地提高植物光合作用效率，提高设施农业的经济效益。

主权项

1.一种融合光照频率与占空比的嵌入式设施光环境优化调控系统，其特征在于，包括：环境监测节点，包括温度传感器、光量子通量密度传感器和二氧化碳传感器，实时检测植物周边的温度、光照强度和二氧化碳浓度并发送；图像采集节点，包括用于采集植物图像的微型摄像头，采集植物当前的形态信息并发送；核心控制平台，接收环境监测节点和植物图像采集节点发送的数据，首先根据植物当前的形态信息判断当前植物的生长阶段，再调用符合该生长阶段的寻优模型，判断当前环境信息对应模型中的光环境目标值，进而得到当前环境信息下需提供的光照频率和占空比数据；补光灯控制节点，接收所述光照频率和占空比数据，以此为依据进行补光。