一种具有光纤光导系统的大棚地暖系统

技术领域

本发明涉及大棚种植技术领域，具体涉及一种具有光纤光导系统的大棚地暖系统

背景技术

现有北方蔬菜大棚采用传统地暖保温，能耗高，效率低，发展大棚蔬菜是建设资源节约型、环境友好型农业的重要手段。农业资源短缺和生产环境恶化是制约农业发展的瓶颈环节，发展大棚蔬菜可显著减少耕地使用面积、降低水资源、化学药物药剂的使用量和单位产出的能源消耗量，全面提高农业生产的使用效率，实现农业生产的环境友好和资源节约。

大棚蔬菜充分利用自然环境和植物潜能，具有较高的市场竞争力和抵御市场风险的能力，是种植业中效益高的产业和农村经济发展中的新型产业，也是当前广大农民持续增收的又一渠道。大棚蔬菜可以通过调控生产环境，提高农产品产量和质量，保证农产品的鲜活度和全年持续供应。

但是，大多数蔬菜需要合适的温度、水分、光照、空气及肥料，受自然条件的限制，现在温室大棚种植中很难解决植物在自然条件下的生理条件，很难达到棚内作物正常生长的需要，尤其是冬季，光照弱，温度低，通风差，二氧化碳缺乏，这样不仅不能进行较为旺盛的光合作用，而且蒸腾作用也降低，植株生长纤弱，影响蔬菜的产量与品质。如弱光条件下番茄花粉机能衰退、不育；茄子出现短花序形，影响授粉；丝瓜和西瓜等植株体内营养失调，引起落花落果等。

同时，植物光合作用需要的光照度以及温度均有一定的阀值，如果补光的照度或者温度达不到，起不到促进光合作用的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种具有光纤光导系统的大棚地暖系统，可以通过检测大棚内的蔬菜的状态信息，从而通过光源组件、光纤组件来对该大棚内的光照以及温度进行控制，可以保证光合作用的强度，有利于蔬菜的生长。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种具有光纤光导系统的大棚地暖系统，包括：

光源组件，其设置于大棚外侧用于采集太阳光或者产生人造光；

光纤组件，其与所述光源组件连接，且所述光纤组件设置在所述大棚内的地面上，所述光纤组件包括光纤层以及加热层。所述光纤层用于将所述太阳光或者人造光导入所述大棚内对应区域；

照度传感器，其设置于所述大棚内，以用于检测所述大棚内的照度信息；

第一温度传感器，其设置于所述大棚内侧以用于检测所述大棚内的温度信息；

图像采集组件，其设于所述大棚内，用于采集大棚内的蔬菜的图像信息；

主控设备，其分别与所述光源组件、所述加热层、所述第一温度传感器、所述照度传感器以及所述图像采集组件连接；所述主控设备用于根据所述图像采集组件采集的图像信息判断所述蔬菜的生长状态信息，并根据所述照度传感器检测的照度信息以及所述生长状态信息控制所述光源组件生成的人造光的照度，以及根据所述第一温度传感器检测的温度信息以及所述生长状态信息控制所述加热层对所述大棚内的温度进行调整。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，所述主控设备用于将所述蔬菜的种类以及所述蔬菜的图像信息输入预先训练的神经网络模型，以得到所述蔬菜的生长状态信息。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，所述光纤组件的加热层包括第一透明隔热层、第一透明发热层以及第一透明导热层；

所述第一透明隔热层包裹于所述光纤层的外侧壁上；

所述第一透明发热层为分布设置于所述第一透明隔热层上的透明发热金属丝；

所述第一透明导热层包裹在所述第一透明发热层上以将所述第一透明发热层夹持在中间。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，还包电致变色层；

所述电致变色层覆盖在所述大棚的棚顶，所述电致变色层与所述主控设备连接，所述主控设备用于根据外部环境的光照度调整所述电致变色层的透明度，以避免所述蔬菜被灼伤。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，所述主控设备还用于根据所述蔬菜的种类控制所述光源组件采集的太阳光或者生产的人造光的颜色。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，还包括电控洒水喷头、水存储罐；

所述电控洒水喷头和水存储罐连通；

所述水存储罐内设置有第二温度传感器以及第二加热组件；

所述主控设备分别与所述电控洒水喷头、所述第二温度传感器、所述第二加热组件电连接；

所述主控设备用于根据第一温度传感器采集的温度信息以及所述蔬菜种类控制所述第二加热组件给所述水存储罐内的水分进行加热，并在所述水存储罐内的水分达到预设温度后，打开所述电控洒水喷头对蔬菜进行浇水。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，所述图像采集组件包括多个高清摄像头。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，所述主控设备还设置有无线通信电路，所述主控设备通过所述无线通信电路与远程终端通信连接。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，还包括加湿器和湿度传感器；

所述加湿器以及所述湿度传感器分别与所述主控设备连接，所述主控设备用于根据所述湿度传感器检测的湿度信息控制所述加湿器调整所述大棚内的湿度。

可选地，在本申请所述的具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，所述第一透明隔热层为ITO走线加热层。

本发明提供的具有光纤光导系统的大棚地暖系通过检测大棚内的蔬菜的状态信息，从而通过光源组件、光纤组件来对该大棚内的光照以及温度进行控制，可以保证光合作用的强度，有利于蔬菜的生长。

附图说明

图1是本申请实施例中的一种具有光纤光导系统的大棚地暖系统的第一种结构示意图。

图2是本申请实施例中的一种具有光纤光导系统的大棚地暖系统的光线组件的结构示意图。

图3是本申请实施例中的一种具有光纤光导系统的大棚地暖系统的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1至图3所示。本申请提供了一种具有光纤光导系统的大棚地暖系统，包括：光源组件10、光纤组件20、照度传感器30、第一温度传感器40、图像采集组件50以及主控设备60。

其中，该光源组件10设置于大棚100外侧用于采集太阳光或者产生人造光；其中，该光纤组件20与所述光源组件10连接，且所述光纤组件20设置在所述大棚100内的地面上，所述光纤组件20包括光纤层21以及加热层。所述光纤层用于将所述太阳光或者人造光导入所述大棚内对应区域；其中，该照度传感器30，其设置于所述大棚内，以用于检测所述大棚内的照度信息；其中，该第一温度传感器40，其设置于所述大棚内侧以用于检测所述大棚内的温度信息；其中，该图像采集组件50，其设于所述大棚内，用于采集大棚内的蔬菜的图像信息；其中，该主控设备60，其分别与所述光源组件10、所述加热层、所述第一温度传感器40、所述照度传感器30以及所述图像采集组件50连接；所述主控设备60用于根据所述图像采集组件50采集的图像信息判断所述蔬菜的生长状态信息，并根据所述照度传感器30检测的照度信息以及所述生长状态信息控制所述光源组件10生成的人造光的照度，以及根据所述第一温度传感器40检测的温度信息以及所述生长状态信息控制所述加热层对所述大棚内的温度进行调整。

在一些实施例中，该主控设备60用于将所述蔬菜的种类以及所述蔬菜的图像信息输入预先训练的神经网络模型，以得到所述蔬菜的生长状态信息。其中，该生长状态信息包括健康状态、亚健康状态。或者该生长状态信息包括该蔬菜生长的多个阶段。

在一些实施例中，光纤组件20的加热层包括第一透明隔热层22、第一透明发热层23以及第一透明导热层24；所述第一透明隔热层包裹于所述光纤层的外侧壁上；所述第一透明发热层为分布设置于所述第一透明隔热层上的透明发热金属丝；所述第一透明导热层包裹在所述第一透明发热层上以将所述第一透明发热层夹持在中间。第一透明加热层23为ITO走线加热层。

在一些实施例中，具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，还包电致变色层；所述电致变色层覆盖在所述大棚的棚顶，所述电致变色层与所述主控设备60连接，所述主控设备60用于根据外部环境的光照度调整所述电致变色层的透明度，以避免所述蔬菜被灼伤。

在一些实施例中，主控设备60还用于根据所述蔬菜的种类控制所述光源组件10采集的太阳光或者生产的人造光的颜色。

在一些实施例中，具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，还包括电控洒水喷头、水存储罐；所述电控洒水喷头和水存储罐连通；所述水存储罐内设置有第二温度传感器以及第二加热组件；所述主控设备60分别与所述电控洒水喷头、所述第二温度传感器、所述第二加热组件电连接；所述主控设备60用于根据第一温度传感器40采集的温度信息以及所述蔬菜种类控制所述第二加热组件给所述水存储罐内的水分进行加热，并在所述水存储罐内的水分达到预设温度后，打开所述电控洒水喷头对蔬菜进行浇水。

在一些实施例中，图像采集组件50包括多个高清摄像头。

在一些实施例中，主控设备60还设置有无线通信电路，所述主控设备60通过所述无线通信电路与远程终端通信连接。

在一些实施例中，具有光纤光导系统的大棚地暖系统中，还包括加湿器和湿度传感器；所述加湿器以及所述湿度传感器分别与所述主控设备60连接，所述主控设备60用于根据所述湿度传感器检测的湿度信息控制所述加湿器调整所述大棚内的湿度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。