一种城市植物照明系统及方法

技术领域

本发明涉及城市照明，属于植物照明领域。

背景技术

植物在自然界生长时，自身生长与环境光照息息相关，光照时间、光照强度、光质种类都会对植物的生长造成影响。城市的绿化植被或者景观植物在城市环境中脱离了自然光照，城市植物的生长依赖城市环境，受城市光照直接影响。随着城市的发展，越来越多的城市在夜晚采取大量城市照明，使得晚上的城市灯火通明，美丽的城市夜景不仅使得城市流光溢彩，同时也在伤害城市的生态环境。

光照对植物的影响体现在植物的光合作用上，夜晚大量的光照刺激植物，甚至灼伤植物，植物的光合作用下降，产生光抑制，蒸腾作用过快造成代谢失衡，不合适的光质使植物生长过程紊乱致使患病甚至死亡，光照时间过长影响植物生长。

发明内容

发明目的：提供一种城市植物照明系统及方法，以解决上述问题。

技术方案：一种城市植物照明系统，包括感应控制单元、变色调节单元、光照调节单元和辐射计算单元；

感应控制单元，包括人体感应模块、波长感应模块，人体感应模块设置在灯上，检测周围是否有人，波长感应模块设置在灯底部，检测附近光质；

变色调节单元，根据检测的光质改变照明颜色，当周围光质对植物影响大时，变色为对植物影响小的波长；

光照调节单元，根据不同植物的需求控制照明的时间及强度，降低照明对植物影响；

辐射计算单元，计算照明设备的光照辐射量，从辐射量判断植物状态。

根据本发明的一个方面，筛选出人体的红外波长感应人的到来，当人接近后开灯照明，人离开后熄灯休眠，节省照明耗电。

根据本发明的一个方面，所述感应控制单元，人体感应模块包括人体感应电路，包括感应隔离电路、放大发射电路；

感应隔离电路包括人体感应器J1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运算放大器U1:A、运算放大器U1:B、运算放大器U1:C、运算放大器U1:D、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述人体感应器J1的第1引脚分别与所述电容C1的一端、所述电容C2的一端和所述电阻R4的一端连接，所述电容C1的另一端与所述电容C2的另一端接地，所述电阻R4的另一端与所述电阻R5的一端均接电源电压，所述人体感应器J1的第2引脚分别与所述电容C3的一端、所述电阻R1的一端和所述运算放大器U1:A的第3引脚连接，所述人体感应器J1的第3引脚与所述电容C3的另一端、所述电阻R1的另一端均接地，所述运算放大器U1:A的第2引脚分别与所述电容C5的一端、所述电阻R2的一端和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述运算放大器U1:A的第1引脚分别与所述电容C5的另一端、所述电阻R3的另一端和所述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述电容C7的一端、所述电阻R8的一端和所述运算放大器U1:B的第6引脚连接，所述运算放大器U1:B的第5引脚分别与所述二极管D1的负极、所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U1:B的第7引脚分别与所述电容C7的另一端、所述电阻R8的另一端、所述运算放大器U1:C的第10引脚和所述运算放大器U1:D的第13引脚连接，所述运算放大器U1:C的第9引脚分别与所述电阻R5的另一端、所述二极管D1的正极连接，所述运算放大器U1:C的第8引脚与所述二极管D3的正极连接，所述运算放大器U1:D的第12引脚分别与所述二极管D2的负极、所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述运算放大器U1:D的第14引脚与所述二极管D4的正极连接，所述二极管D3的负极与所述二极管D4的负极连接；

放大发射电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电位器RV1、电容C8、电容C9、电容C10、运算放大器U2:A、运算放大器U2:B和二极管D5；

所述电阻R9的一端分别与所述二极管D3的负极、所述二极管D4的负极和所述电阻R10的一端连接，所述电阻R9的另一端接地，所述电阻R10的另一端分别与所述电容C8的一端、所述电阻R11的一端连接，所述电容C8的另一端接地，所述电阻R11的另一端与所述运算放大器U2:A的第3引脚连接，所述运算放大器U2:A的第2引脚分别与所述电阻R12的一端、所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端接地，所述电阻R12的另一端与所述电阻R16的一端均接电源电压，所述运算放大器U2:A的第1引脚与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的负极分别与所述电阻R15的一端、所述电容C9的一端和所述运算放大器U2:B的第5引脚连接，所述电阻R15的另一端接地，所述电容C9的另一端接地，所述运算放大器U2:B的第6引脚分别与所述电阻R18的一端、所述电阻R19的一端连接，所述电阻R18的另一端与所述电位器RV1的第3引脚连接，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R16的另一端连接，所述电位器RV1的第2引脚与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端接地，所述电阻R19的另一端与所述电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端与所述电阻R20的一端连接，所述运算放大器U2:B的第7引脚与所述电阻R20的另一端均接输出信号。

根据本发明的一个方面，检测外界光质，根据光质计算光照辐射

根据光谱辐射通量进行补偿，当光谱辐射通量低于植物预期，选择变为红橙光，波段610-780nm，刺激植物生长；当光谱辐射通量接近植物预期，选择变为青蓝紫光，波段380-505nm，不刺激植物；当光谱辐射通量超过植物预期，选择变为黄绿光，波段505-610nm，植物不吸收。

根据本发明的一个方面，根据植物的种类改变光照时间，当植物为长日照植物，接收光照时间大于14h，控制灯光开启时间与当日的有效日照时间之和在14h以上；当植物为短日照植物，接收光照时间小于12h，控制灯光开启时间与当日的有效日照时间之和在12h以内；当植物为中日照植物，接收光照时间与夜晚时间接近，控制灯光开启时间与当日的有效日照时间之和接近12h。

根据本发明的一个方面，植物存在光饱和点，当光密度达到植物接受的上限后，植物出现光饱和，此时光合作用最强，超过光饱和点，植物光合作用减弱出现光抑制，由

PPFD为光子通量密度，E（λ）为辐照度，λ为波长，n为阿伏伽德罗常数，h为普朗克常数，c为光速，

计算光照的光密度，控制光照将光密度控制在光饱和点附近。

根据本发明的一个方面，光照辐射并不会完全被植物接受，植物只能接收有限的光照辐射，计算植物的光合有限辐射，根据植物的光合有效辐射与植物能接受的光照辐射进行对比，由

所述

计算得到光合有效辐射，根据得到的对比结果对光照进行微调，使得植物处于最佳生长状态。

一种城市植物照明方法，根据城市植物种类预估需要的光照量，再通过计算光照辐射量调整光照，具体步骤包括：

步骤1、根据城市植物种类选择光照模式，包括喜光植物模式、耐阴植物模式、中性植物模式；

步骤2、根据检测的周围波长，由

计算外界光照辐射大小，再改变光质对外界光照辐射进行补偿；

步骤21、喜光植物模式，对外界光照辐射补偿度高，在外界辐射度低于标准时，选择改变光质为红橙光，波段610-780nm，刺激植物生长；

步骤22、耐阴植物模式，对外界光照辐射补偿度中等，在外界辐射度低于标准时，选择改变光质为青蓝紫光，波段380-505nm，不刺激植物；

步骤23、中性植物模式，对外界光照辐射补偿度低，在外界辐射度低于标准时，选择改变光质为黄绿光，波段505-610nm，植物不吸收；

步骤3、对外界光照进行补偿之后计算补偿强度和时间，保持光照在植物可接受范围内；

步骤4、用粒子群算法寻优计算植物照明灯分布方式；

步骤5、根据植物对照明灯辐射的光合转换效率进行光照微调。

有益效果：本发明能够通过感应人体的接近来选择照明或休眠来节省耗电量，根据外界光质选择自身光质进行补偿来保持植物生长状态，根据植物种类来选择光照时间与日照时间互补促进植物正常生长，计算自身光照辐射，进一步得到植物的有效光合辐射，调节光照强度，使植物不会受影响。

附图说明

图1是本发明的城市植物照明系统的系统框图。

图2是本发明的人体感应电路的原理图。

具体实施方式

实施例1

当该城市照明区域内为喜光植物时，需要增加照明时间，补偿照明不足。

在该实施例中，如图1所示，一种城市植物照明系统，包括感应控制单元、变色调节单元、光照调节单元和辐射计算单元；

感应控制单元，包括人体感应模块、波长感应模块，人体感应模块设置在灯上，检测周围是否有人，波长感应模块设置在灯底部，检测附近光质；

变色调节单元，根据检测的光质改变照明颜色，当周围光质对植物影响大时，变色为对植物影响小的波长；

光照调节单元，根据不同植物的需求控制照明的时间及强度，降低照明对植物影响；

辐射计算单元，计算照明设备的光照辐射量，从辐射量判断植物状态。

在进一步的实施例中，喜光植物对光照需求更多，接受更多的光照时间和光照强度，选择种植在商业区，人体感应的功能设置在凌晨0点开启，在日照结束之后，人体感应开启之前照明常开，保持喜光植物有充足的光照。

如图2所示，在进一步的实施例中，所述感应控制单元，人体感应模块包括人体感应电路，包括感应隔离电路、放大发射电路；

感应隔离电路包括人体感应器J1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运算放大器U1:A、运算放大器U1:B、运算放大器U1:C、运算放大器U1:D、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述人体感应器J1的第1引脚分别与所述电容C1的一端、所述电容C2的一端和所述电阻R4的一端连接，所述电容C1的另一端与所述电容C2的另一端接地，所述电阻R4的另一端与所述电阻R5的一端均接电源电压，所述人体感应器J1的第2引脚分别与所述电容C3的一端、所述电阻R1的一端和所述运算放大器U1:A的第3引脚连接，所述人体感应器J1的第3引脚与所述电容C3的另一端、所述电阻R1的另一端均接地，所述运算放大器U1:A的第2引脚分别与所述电容C5的一端、所述电阻R2的一端和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述运算放大器U1:A的第1引脚分别与所述电容C5的另一端、所述电阻R3的另一端和所述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述电容C7的一端、所述电阻R8的一端和所述运算放大器U1:B的第6引脚连接，所述运算放大器U1:B的第5引脚分别与所述二极管D1的负极、所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U1:B的第7引脚分别与所述电容C7的另一端、所述电阻R8的另一端、所述运算放大器U1:C的第10引脚和所述运算放大器U1:D的第13引脚连接，所述运算放大器U1:C的第9引脚分别与所述电阻R5的另一端、所述二极管D1的正极连接，所述运算放大器U1:C的第8引脚与所述二极管D3的正极连接，所述运算放大器U1:D的第12引脚分别与所述二极管D2的负极、所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述运算放大器U1:D的第14引脚与所述二极管D4的正极连接，所述二极管D3的负极与所述二极管D4的负极连接；

放大发射电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电位器RV1、电容C8、电容C9、电容C10、运算放大器U2:A、运算放大器U2:B和二极管D5；

所述电阻R9的一端分别与所述二极管D3的负极、所述二极管D4的负极和所述电阻R10的一端连接，所述电阻R9的另一端接地，所述电阻R10的另一端分别与所述电容C8的一端、所述电阻R11的一端连接，所述电容C8的另一端接地，所述电阻R11的另一端与所述运算放大器U2:A的第3引脚连接，所述运算放大器U2:A的第2引脚分别与所述电阻R12的一端、所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端接地，所述电阻R12的另一端与所述电阻R16的一端均接电源电压，所述运算放大器U2:A的第1引脚与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的负极分别与所述电阻R15的一端、所述电容C9的一端和所述运算放大器U2:B的第5引脚连接，所述电阻R15的另一端接地，所述电容C9的另一端接地，所述运算放大器U2:B的第6引脚分别与所述电阻R18的一端、所述电阻R19的一端连接，所述电阻R18的另一端与所述电位器RV1的第3引脚连接，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R16的另一端连接，所述电位器RV1的第2引脚与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端接地，所述电阻R19的另一端与所述电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端与所述电阻R20的一端连接，所述运算放大器U2:B的第7引脚与所述电阻R20的另一端均接输出信号。

在此实施例中，所述人体感应器J1保留7-14μm的波长，过滤其他物体的红外波长，检测到人体经过后通过所述人体感应器J1的第2引脚输出高电平到所述运算放大器U1:A的第3引脚进行放大，所述运算放大器U1:A的第1引脚输出到所述运算放大器U1:B的第6引脚进行二极放大，所述运算放大器U1:C与所述运算放大器U1:D为比较器，所述运算放大器U1:B的第7引脚输出信号到所述运算放大器U1:C的第10引脚、所述运算放大器U1:D的第13引脚，与基准电压进行比较，所述运算放大器U1:C的第8引脚与所述运算放大器U1:D的第14引脚输出高电平，经过所述二极管D3和所述二极管D4互相隔离，经R10、R11输出至所述运算放大器U2:A的第3引脚，所述运算放大器U2:A、所述运算放大器U2:B组成电压比较器，所述运算放大器U2:A的第3引脚与所述运算放大器U2:A的第2引脚接收的基准电压作比较，当所述运算放大器U2:A的第3引脚电压大于所述运算放大器U2:A的第2引脚电压时，所述运算放大器U2:A的第1引脚输出高电平。同理，所述运算放大器U2:B的第7引脚也输出高电平，所述电位器RV1、所述电阻R15、所述电容C9控制工作时间。

在进一步的实施例中，检测外界光质，根据光质计算光照辐射

喜光植物对光谱辐射通量的预期更高，光谱辐射通量低于预期，根据光谱辐射通量进行补偿选择变为红橙光，波段610-780nm，刺激植物进行生长。

在进一步的实施例中，喜光植物为长日照植物，一天中接收光照时间大于14h，根据喜光植物改变光照时间，控制照明时间与当日的有效日照时间之和在14h以上，在日照结束后开启照明并持续到深夜0点，之后转为感应照明，根据人的来去开启照明。

在进一步的实施例中，植物存在光饱和点，当光密度达到植物接受的上限后，植物出现光饱和，此时光合作用最强，超过光饱和点，植物光合作用减弱出现光抑制，由

PPFD为光子通量密度，E（λ）为辐照度，λ为波长，n为阿伏伽德罗常数，h为普朗克常数，c为光速，

计算光照的光密度，控制光照将光密度控制在光饱和点附近。

在进一步的实施例中，光照辐射并不会完全被植物接受，植物只能接收有限的光照辐射，计算植物的光合有限辐射，根据植物的光合有效辐射与植物能接受的光照辐射进行对比，由

所述

计算得到光合有效辐射，根据得到的对比结果对光照进行微调，使得植物处于最佳生长状态。

实施例2

当该城市照明区域内为耐阴植物时，需要减少照明时间，降低照明伤害。

在该实施例中，如图1所示，一种城市植物照明系统，包括感应控制单元、变色调节单元、光照调节单元和辐射计算单元；

感应控制单元，包括人体感应模块、波长感应模块，人体感应模块设置在灯上，检测周围是否有人，波长感应模块设置在灯底部，检测附近光质；

变色调节单元，根据检测的光质改变照明颜色，当周围光质对植物影响大时，变色为对植物影响小的波长；

光照调节单元，根据不同植物的需求控制照明的时间及强度，降低照明对植物影响；

辐射计算单元，计算照明设备的光照辐射量，从辐射量判断植物状态。

在进一步的实施例中，耐阴植物对光照需求很低，不能接受多余的光照时间和光照强度，选择种植在住宅区，人体感应的功能设置在下午6点开启，在此之前保持休眠状态，尽量减少耐阴植物的光照时间。

如图2所示，在进一步的实施例中，所述感应控制单元，人体感应模块包括人体感应电路，包括感应隔离电路、放大发射电路；

感应隔离电路包括人体感应器J1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运算放大器U1:A、运算放大器U1:B、运算放大器U1:C、运算放大器U1:D、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述人体感应器J1的第1引脚分别与所述电容C1的一端、所述电容C2的一端和所述电阻R4的一端连接，所述电容C1的另一端与所述电容C2的另一端接地，所述电阻R4的另一端与所述电阻R5的一端均接电源电压，所述人体感应器J1的第2引脚分别与所述电容C3的一端、所述电阻R1的一端和所述运算放大器U1:A的第3引脚连接，所述人体感应器J1的第3引脚与所述电容C3的另一端、所述电阻R1的另一端均接地，所述运算放大器U1:A的第2引脚分别与所述电容C5的一端、所述电阻R2的一端和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述运算放大器U1:A的第1引脚分别与所述电容C5的另一端、所述电阻R3的另一端和所述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述电容C7的一端、所述电阻R8的一端和所述运算放大器U1:B的第6引脚连接，所述运算放大器U1:B的第5引脚分别与所述二极管D1的负极、所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U1:B的第7引脚分别与所述电容C7的另一端、所述电阻R8的另一端、所述运算放大器U1:C的第10引脚和所述运算放大器U1:D的第13引脚连接，所述运算放大器U1:C的第9引脚分别与所述电阻R5的另一端、所述二极管D1的正极连接，所述运算放大器U1:C的第8引脚与所述二极管D3的正极连接，所述运算放大器U1:D的第12引脚分别与所述二极管D2的负极、所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述运算放大器U1:D的第14引脚与所述二极管D4的正极连接，所述二极管D3的负极与所述二极管D4的负极连接；

放大发射电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电位器RV1、电容C8、电容C9、电容C10、运算放大器U2:A、运算放大器U2:B和二极管D5；

所述电阻R9的一端分别与所述二极管D3的负极、所述二极管D4的负极和所述电阻R10的一端连接，所述电阻R9的另一端接地，所述电阻R10的另一端分别与所述电容C8的一端、所述电阻R11的一端连接，所述电容C8的另一端接地，所述电阻R11的另一端与所述运算放大器U2:A的第3引脚连接，所述运算放大器U2:A的第2引脚分别与所述电阻R12的一端、所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端接地，所述电阻R12的另一端与所述电阻R16的一端均接电源电压，所述运算放大器U2:A的第1引脚与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的负极分别与所述电阻R15的一端、所述电容C9的一端和所述运算放大器U2:B的第5引脚连接，所述电阻R15的另一端接地，所述电容C9的另一端接地，所述运算放大器U2:B的第6引脚分别与所述电阻R18的一端、所述电阻R19的一端连接，所述电阻R18的另一端与所述电位器RV1的第3引脚连接，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R16的另一端连接，所述电位器RV1的第2引脚与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端接地，所述电阻R19的另一端与所述电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端与所述电阻R20的一端连接，所述运算放大器U2:B的第7引脚与所述电阻R20的另一端均接输出信号。

在此实施例中，所述人体感应器J1保留7-14μm的波长，过滤其他物体的红外波长，检测到人体经过后通过所述人体感应器J1的第2引脚输出高电平到所述运算放大器U1:A的第3引脚进行放大，所述运算放大器U1:A的第1引脚输出到所述运算放大器U1:B的第6引脚进行二极放大，所述运算放大器U1:C与所述运算放大器U1:D为比较器，所述运算放大器U1:B的第7引脚输出信号到所述运算放大器U1:C的第10引脚、所述运算放大器U1:D的第13引脚，与基准电压进行比较，所述运算放大器U1:C的第8引脚与所述运算放大器U1:D的第14引脚输出高电平，经过所述二极管D3和所述二极管D4互相隔离，经R10、R11输出至所述运算放大器U2:A的第3引脚，所述运算放大器U2:A、所述运算放大器U2:B组成电压比较器，所述运算放大器U2:A的第3引脚与所述运算放大器U2:A的第2引脚接收的基准电压作比较，当所述运算放大器U2:A的第3引脚电压大于所述运算放大器U2:A的第2引脚电压时，所述运算放大器U2:A的第1引脚输出高电平。同理，所述运算放大器U2:B的第7引脚也输出高电平，所述电位器RV1、所述电阻R15、所述电容C9控制工作时间。

在进一步的实施例中，检测外界光质，根据光质计算光照辐射

耐阴植物对光谱辐射通量的预期更低，光谱辐射通量高于预期，根据光谱辐射通量进行补偿选择变为黄绿光，波段505-610nm，植物不吸收。

在进一步的实施例中，耐阴植物为短日照植物，一天中接收光照时间小于12h，根据耐阴植物改变光照时间，控制照明时间与当日的有效日照时间之和在12h以内，在日照结束后转为感应照明，根据人的来去开启照明。

在进一步的实施例中，植物存在光饱和点，当光密度达到植物接受的上限后，植物出现光饱和，此时光合作用最强，超过光饱和点，植物光合作用减弱出现光抑制，由

PPFD为光子通量密度，E（λ）为辐照度，λ为波长，n为阿伏伽德罗常数，h为普朗克常数，c为光速，

计算光照的光密度，控制光照将光密度控制在光饱和点附近。

在进一步的实施例中，光照辐射并不会完全被植物接受，植物只能接收有限的光照辐射，计算植物的光合有限辐射，根据植物的光合有效辐射与植物能接受的光照辐射进行对比，由

所述

计算得到光合有效辐射，根据得到的对比结果对光照进行微调，使得植物处于最佳生长状态。

实施例3

当该城市照明区域内为中性植物时，需要维持照明时间，在照明不足时补偿照明，在照明充足时减少照明。

在该实施例中，如图1所示，一种城市植物照明系统，包括感应控制单元、变色调节单元、光照调节单元和辐射计算单元；

感应控制单元，包括人体感应模块、波长感应模块，人体感应模块设置在灯上，检测周围是否有人，波长感应模块设置在灯底部，检测附近光质；

变色调节单元，根据检测的光质改变照明颜色，当周围光质对植物影响大时，变色为对植物影响小的波长；

光照调节单元，根据不同植物的需求控制照明的时间及强度，降低照明对植物影响；

辐射计算单元，计算照明设备的光照辐射量，从辐射量判断植物状态。

在进一步的实施例中，中性植物对光照需求中等，人体感应的功能设置在晚上9点开启，在此之前照明常开，保持中性植物有稳定的光照时间。

如图2所示，在进一步的实施例中，所述感应控制单元，人体感应模块包括人体感应电路，包括感应隔离电路、放大发射电路；

感应隔离电路包括人体感应器J1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运算放大器U1:A、运算放大器U1:B、运算放大器U1:C、运算放大器U1:D、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述人体感应器J1的第1引脚分别与所述电容C1的一端、所述电容C2的一端和所述电阻R4的一端连接，所述电容C1的另一端与所述电容C2的另一端接地，所述电阻R4的另一端与所述电阻R5的一端均接电源电压，所述人体感应器J1的第2引脚分别与所述电容C3的一端、所述电阻R1的一端和所述运算放大器U1:A的第3引脚连接，所述人体感应器J1的第3引脚与所述电容C3的另一端、所述电阻R1的另一端均接地，所述运算放大器U1:A的第2引脚分别与所述电容C5的一端、所述电阻R2的一端和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述运算放大器U1:A的第1引脚分别与所述电容C5的另一端、所述电阻R3的另一端和所述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述电容C7的一端、所述电阻R8的一端和所述运算放大器U1:B的第6引脚连接，所述运算放大器U1:B的第5引脚分别与所述二极管D1的负极、所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U1:B的第7引脚分别与所述电容C7的另一端、所述电阻R8的另一端、所述运算放大器U1:C的第10引脚和所述运算放大器U1:D的第13引脚连接，所述运算放大器U1:C的第9引脚分别与所述电阻R5的另一端、所述二极管D1的正极连接，所述运算放大器U1:C的第8引脚与所述二极管D3的正极连接，所述运算放大器U1:D的第12引脚分别与所述二极管D2的负极、所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述运算放大器U1:D的第14引脚与所述二极管D4的正极连接，所述二极管D3的负极与所述二极管D4的负极连接；

放大发射电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电位器RV1、电容C8、电容C9、电容C10、运算放大器U2:A、运算放大器U2:B和二极管D5；

所述电阻R9的一端分别与所述二极管D3的负极、所述二极管D4的负极和所述电阻R10的一端连接，所述电阻R9的另一端接地，所述电阻R10的另一端分别与所述电容C8的一端、所述电阻R11的一端连接，所述电容C8的另一端接地，所述电阻R11的另一端与所述运算放大器U2:A的第3引脚连接，所述运算放大器U2:A的第2引脚分别与所述电阻R12的一端、所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端接地，所述电阻R12的另一端与所述电阻R16的一端均接电源电压，所述运算放大器U2:A的第1引脚与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的负极分别与所述电阻R15的一端、所述电容C9的一端和所述运算放大器U2:B的第5引脚连接，所述电阻R15的另一端接地，所述电容C9的另一端接地，所述运算放大器U2:B的第6引脚分别与所述电阻R18的一端、所述电阻R19的一端连接，所述电阻R18的另一端与所述电位器RV1的第3引脚连接，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R16的另一端连接，所述电位器RV1的第2引脚与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端接地，所述电阻R19的另一端与所述电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端与所述电阻R20的一端连接，所述运算放大器U2:B的第7引脚与所述电阻R20的另一端均接输出信号。

在此实施例中，所述人体感应器J1保留7-14μm的波长，过滤其他物体的红外波长，检测到人体经过后通过所述人体感应器J1的第2引脚输出高电平到所述运算放大器U1:A的第3引脚进行放大，所述运算放大器U1:A的第1引脚输出到所述运算放大器U1:B的第6引脚进行二极放大，所述运算放大器U1:C与所述运算放大器U1:D为比较器，所述运算放大器U1:B的第7引脚输出信号到所述运算放大器U1:C的第10引脚、所述运算放大器U1:D的第13引脚，与基准电压进行比较，所述运算放大器U1:C的第8引脚与所述运算放大器U1:D的第14引脚输出高电平，经过所述二极管D3和所述二极管D4互相隔离，经R10、R11输出至所述运算放大器U2:A的第3引脚，所述运算放大器U2:A、所述运算放大器U2:B组成电压比较器，所述运算放大器U2:A的第3引脚与所述运算放大器U2:A的第2引脚接收的基准电压作比较，当所述运算放大器U2:A的第3引脚电压大于所述运算放大器U2:A的第2引脚电压时，所述运算放大器U2:A的第1引脚输出高电平。同理，所述运算放大器U2:B的第7引脚也输出高电平，所述电位器RV1、所述电阻R15、所述电容C9控制工作时间。

在进一步的实施例中，检测外界光质，根据光质计算光照辐射

中性植物对光谱辐射通量的预期与日照时间接近，光谱辐射通量与预期相符，根据光谱辐射通量进行补偿选择变为青蓝紫光，波段380-505nm，不刺激植物。

在进一步的实施例中，中性植物为中日照植物，一天中接收光照时间接近12h，根据中性植物改变光照时间，控制照明时间与当日的有效日照时间之和在12h附近，在日照结束后开启照明并持续到晚上9点，之后转为感应照明，根据人的来去开启照明。

在进一步的实施例中，植物存在光饱和点，当光密度达到植物接受的上限后，植物出现光饱和，此时光合作用最强，超过光饱和点，植物光合作用减弱出现光抑制，由

PPFD为光子通量密度，E（λ）为辐照度，λ为波长，n为阿伏伽德罗常数，h为普朗克常数，c为光速，

计算光照的光密度，控制光照将光密度控制在光饱和点附近。

在进一步的实施例中，光照辐射并不会完全被植物接受，植物只能接收有限的光照辐射，计算植物的光合有限辐射，根据植物的光合有效辐射与植物能接受的光照辐射进行对比，由

所述

计算得到光合有效辐射，根据得到的对比结果对光照进行微调，使得植物处于最佳生长状态。

一种城市植物照明方法，根据城市植物种类预估需要的光照量，再通过计算光照辐射量调整光照，具体步骤包括：

步骤1、根据城市植物种类选择光照模式，包括喜光植物模式、耐阴植物模式、中性植物模式；

步骤2、根据检测的周围波长，由

计算外界光照辐射大小，再改变光质对外界光照辐射进行补偿；

步骤21、喜光植物模式，对外界光照辐射补偿度高，在外界辐射度低于标准时，选择改变光质为红橙光，波段610-780nm，刺激植物生长；

步骤22、耐阴植物模式，对外界光照辐射补偿度中等，在外界辐射度低于标准时，选择改变光质为青蓝紫光，波段380-505nm，不刺激植物；

步骤23、中性植物模式，对外界光照辐射补偿度低，在外界辐射度低于标准时，选择改变光质为黄绿光，波段505-610nm，植物不吸收；

步骤3、对外界光照进行补偿之后计算补偿强度和时间，保持光照在植物可接受范围内；

步骤4、用粒子群算法寻优计算植物照明灯分布方式；

步骤5、根据植物对照明灯辐射的光合转换效率进行光照微调。

总之，本发明具有以下优点：

1、感应人体的接近来选择照明或休眠来节省耗电量；

2、根据外界光质选择自身光质进行补偿来保持植物生长状态；

3、根据植物种类来选择光照时间与日照时间互补促进植物正常生长；

4、计算自身光照辐射，进一步得到植物的有效光合辐射，调节光照强度，使植物不会受影响。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，用于通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。