一种植物灯照明系统技术方案

本发明专利技术提出了一种植物灯照明系统，其包括设置模块、控制模块、存储模块、比较模块、调节模块、告警模块、输出模块、监控模块和至少一个LED灯。所述控制模块根据所述比较结果来动态调整不同波长的照度值；如果所述调整可控，则控制调节模块对输出模块进行调节；如果所述调整不可控，则通知告警模块进行报警。通过本发明专利技术能够实现对光照的自适应调节，并且对出现故障或光照减弱的情况进行报警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于LED灯领域，特别是一种植物灯照明系统。
技术介绍
LED照明灯是利用第四代绿色光源LED做成的一种照明灯具，具有能耗低、发热量低、使用寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等诸多优点，已经越来越广泛地于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。而在现有农业生产中一般使用普通电光源补充光照和应用不同覆盖材料等农业技术措施，如采用单色荧光灯或彩色塑料薄膜，利用日光灯或白炽灯改变光环境以调控设施栽培环境中植物的生长发育。但这些措施存在着不同程度的问题，如缺乏对具体光谱成分的分析导致光质处理不纯，光强不一致、接近甚至或低于植物的光补偿点，照射光源能效低，以如果光源出现衰退，无法保障光照强度等。LED在植物设施栽培环境中的大量应用研究结果表明，LED能够解决这些难题，特别适合应用于人工光控制型植物设施栽培环境。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有植物生长灯存在的缺点，提供一种植物灯照明系统，其工作稳定性高，适合大型规模的种植场的模拟日光和月光的LED灯。本专利技术提出了一种植物灯照明系统，其包括设置模块、控制模块、存储模块、比较模块、调节模块、告警模块、输出模块、监控模块和至少一个LED灯，其特征在于:所述的控制模块分别与设置模块、存储模块、告警模块、比较模块和调节模块连接，调节模块与输出模块相连，比较模块的输出到监控模块，输出模块和监控模块与LED灯连接；所述至少一个LED灯包括多个不同波长的LED灯；所述多个不同波长的LED灯构成一个LED光照单元，其模拟自然状态下不同时段的日光、月光；所述设置模块用于获取外部输入参数并将外部输入参数存储在存储模块中，所述的外部输入参数包括植物生长曲线参数，不同波长的光的照度参数以及分配比例参数、温度参数和湿度参数；所述控制模块从存储模块中获取所述外部输入参数，并得到与所述外部输入参数对应的各波长光的输出照度比例；所述监控模块用于监控所述不同波长的光的照度，并将所述照度值传送给比较模块；所述比较模块将所述照度值与不同波长的预设照度参数进行比较，将比较结果传送给所述控制模块；所述控制模块根据所述比较结果来动态调整不同波长的照度值；如果所述调整可控，则控制调节模块对输出模块进行调节；如果所述调整不可控，则通知告警模块进行报塾目O其中，所述控制模块控制输出模块按照所需照度比例的不同波长LED灯的相应控制电流或控制电压。其中，所述不同波长的光的照度参数包括不同波长的光的照度阈值。其中，设置所述不同波长的光的照度参数包括:设定所述LED光照单元中的蓝光为参照光，设定其理想输出照度，并设定其输出照度值的阈值，分别为理想输出照度的± 10%，；设定其他波长LED灯与参照光的理想输出照度比例，并设定其他波长的LED灯与参照光之间的输出照度比例的阈值，分别为上述理想输出照度比例的±1%，；将设定的参照光的理想输出照度值及其阈值和其他LED光与参照光的输出照度比例的阈值预先存储到存储模块中。其中，所述调整可控包含以下情况:各波长的光的照度未超过阈值或者LED灯未老化到无法调控；所述调整不可控包括以下情况:至少有一个波长的光的照度超过阈值或至少一个LED灯老化或故障而无法调节。其中，所述LED光照单元包括若干数量的UV-B、UV-A、蓝光、绿光、黄光、红光和远红光的LED，其中，UV-B、UV-A、蓝光、绿光、黄光、红光和远红光LED的数量均可取0，1,2,3,4，5…的非负整数。本专利技术还提出了一种使用上述用于植物灯照明系统进行照度调节的方法，其包括以下步骤:步骤一、设定LED光照单元中的蓝光为参照光，设定其理想输出照度，并设定其输出照度值的阈值，分别为理想输出照度的±10%，；设定其他波长LED灯与参照光的理想输出照度比例，并设定其他波长的LED灯与参照光之间的输出照度比例的阈值，分别为上述理想输出照度比例的±1%，；将设定的参照光的理想输出照度值及其阈值和其他LED光与参照光的输出照度比例的阈值预先存储到存储模块中；步骤二、测量或计算参照光的输出照度，并判断其是否超出设定的参照光的输出照度的阈值，若超出则发出通知；步骤三、测量或计算其他LED光的输出照度值，将其与参照光的输出照度相比得到其他LED光输出照度的比例值；当一个或者多个其他LED光的输出照度的比例值超出设定的比例阈值时，根据每个LED光在不同电流下对应的输出照度关系调整这一个或者多个其他LED光的驱动电流等使得其输出照度的比例值回到设定的比例阈值范围内；步骤四、当LED光照单元的任意一个LED光的工作电流、电压超过一定值时发出报警通知。本专利技术还提出了一种用于上述植物灯照明系统使用的LED灯，其采用OLED或激光二极管代替。本专利技术还提出了一种用于上述植物灯照明系统使用的LED灯组，其包括至少一个LED光照单元，并由LED光照单元按照预定规律排列安装；其中LED光照单元由按照预设规律的不同波长LED灯组成，以便使得LED套件在其照射面上形成均匀的光强和光质。本专利技术具有以下优点:(I)耗电量低。LED灯耗电非常低，且光效非常高。(2)使用寿命长。LED灯在恰当的电流和电压下，LED灯的使用寿命可达5万小时以上。(3)环保。LED灯是由无毒的材料做成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED灯也可以回收再利用。(4)坚固耐用。LED灯是被完全封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固，LED灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED灯不易损坏。(5)颜色可变。LED灯可以方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红绿蓝多色发光。(6)针对不同植物，自适应采用不同的光照策略。(7)可以对LED出现损坏或光照强度不够的情况进行报警。【附图说明】图1为与本专利技术实施例一致的植物灯照明系统原理框图；图2为与本专利技术实施例一致的LED光照单元构成图；图3为与本专利技术实施例一致的LED灯组；图4为与本专利技术实施例一致的LED套件；图5为与本专利技术实施例一致的LED套件的植物生长状态示意图；图6为与本专利技术实施例一致的LED灯组控制电路图；图7为与本专利技术实施例一致的LED灯组驱动电路图；图8为与本专利技术实施例一致的信号接收器结构示意图。【具体实施方式】以下结合【附图说明】本专利技术的【具体实施方式】。如图1所示的植物灯照明系统，其包含设置模块、控制模块、存储模块、比较模块、调节模块、输出模块、监控模块、告警模块和多个LED灯组成，所述的控制模块分别与设置模块、存储模块、告警模块、比较模块和调节模块连接，调节模块与输出模块相连，比较模块的输出到监控模块，输出模块和监控模块与LED灯连接。所述多个不同波长的LED灯构成一个LED光照单元，其包括若干数量的UV-B、UV-A、蓝光、绿光、黄光、红光和远红光的LED。LED光照单元中的UV-B、UV-A、蓝光、绿光、黄光、红光和远红光LED的数量均可取0，1，2，3，4，5…的非负整数，以便模拟自然状态下不同时段的日光、月光的光照强度和光谱比例。UV-BLED的峰值波长范围是280?320nm ;UV_A LED的峰值波长范围是320?390nm ;蓝光LED的峰值波长范围是390?500nm ;绿光LED的峰值波长范围是500?580nm ;黄光LED的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物灯照明系统，其包括设置模块、控制模块、存储模块、比较模块、调节模块、告警模块、输出模块、监控模块和至少一个LED灯，其特征在于：所述的控制模块分别与设置模块、存储模块、告警模块、比较模块和调节模块连接，调节模块与输出模块相连，比较模块的输出到监控模块，输出模块和监控模块与LED灯连接；所述至少一个LED灯包括多个不同波长的LED灯；所述多个不同波长的LED灯构成一个LED光照单元，其模拟自然状态下不同时段的日光、月光；所述设置模块用于获取外部输入参数并将外部输入参数存储在存储模块中，所述的外部输入参数包括植物生长曲线参数，不同波长的光的照度参数以及分配比例参数、温度参数和湿度参数；所述控制模块从存储模块中获取所述外部输入参数，并得到与所述外部输入参数对应的各波长光的输出照度比例；所述监控模块用于监控所述不同波长的光的照度，并将所述照度值传送给比较模块；所述比较模块将所述照度值与不同波长的预设照度参数进行比较，将比较结果传送给所述控制模块；所述控制模块根据所述比较结果来动态调整不同波长的照度值；如果所述调整可控，则控制调节模块对输出模块进行调节；如果所述调整不可控，则通知告警模块进行报警。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白国辉，
申请(专利权)人：宁波晶辉光电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33