一種植物燈照明系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于LED燈領域，特別是一種植物燈照明系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]LED照明燈是利用第四代綠色光源LED做成的一種照明燈具，具有能耗低、發(fā)熱量低、使用壽命長、穩(wěn)定性高、響應時間短、對環(huán)境無污染、多色發(fā)光等諸多優(yōu)點，已經(jīng)越來越廣泛地于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。
[0003]而在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一般使用普通電光源補充光照和應用不同覆蓋材料等農(nóng)業(yè)技術措施，如采用單色熒光燈或彩色塑料薄膜，利用日光燈或白熾燈改變光環(huán)境以調(diào)控設施栽培環(huán)境中植物的生長發(fā)育。
[0004]但這些措施存在著不同程度的問題，如缺乏對具體光譜成分的分析導致光質(zhì)處理不純，光強不一致、接近甚至或低于植物的光補償點，照射光源能效低，以如果光源出現(xiàn)衰退，無法保障光照強度等。LED在植物設施栽培環(huán)境中的大量應用研究結果表明，LED能夠解決這些難題，特別適合應用于人工光控制型植物設施栽培環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有植物生長燈存在的缺點，提供一種植物燈照明系統(tǒng)，其工作穩(wěn)定性高，適合大型規(guī)模的種植場的模擬日光和月光的LED燈。
[0006]本發(fā)明提出了一種植物燈照明系統(tǒng)，其包括設置模塊、控制模塊、存儲模塊、比較模塊、調(diào)節(jié)模塊、告警模塊、輸出模塊、監(jiān)控模塊和至少一個LED燈，其特征在于:
[0007]所述的控制模塊分別與設置模塊、存儲模塊、告警模塊、比較模塊和調(diào)節(jié)模塊連接，調(diào)節(jié)模塊與輸出模塊相連，比較模塊的輸出到監(jiān)控模塊，輸出模塊和監(jiān)控模塊與LED燈連接；
[0008]所述至少一個LED燈包括多個不同波長的LED燈；所述多個不同波長的LED燈構成一個LED光照單元，其模擬自然狀態(tài)下不同時段的日光、月光；
[0009]所述設置模塊用于獲取外部輸入?yún)?shù)并將外部輸入?yún)?shù)存儲在存儲模塊中，所述的外部輸入?yún)?shù)包括植物生長曲線參數(shù)，不同波長的光的照度參數(shù)以及分配比例參數(shù)、溫度參數(shù)和濕度參數(shù)；
[0010]所述控制模塊從存儲模塊中獲取所述外部輸入?yún)?shù)，并得到與所述外部輸入?yún)?shù)對應的各波長光的輸出照度比例；
[0011]所述監(jiān)控模塊用于監(jiān)控所述不同波長的光的照度，并將所述照度值傳送給比較模塊；
[0012]所述比較模塊將所述照度值與不同波長的預設照度參數(shù)進行比較，將比較結果傳送給所述控制模塊；
[0013]所述控制模塊根據(jù)所述比較結果來動態(tài)調(diào)整不同波長的照度值；如果所述調(diào)整可控，則控制調(diào)節(jié)模塊對輸出模塊進行調(diào)節(jié)；如果所述調(diào)整不可控，則通知告警模塊進行報塾目O
[0014]其中，所述控制模塊控制輸出模塊按照所需照度比例的不同波長LED燈的相應控制電流或控制電壓。
[0015]其中，所述不同波長的光的照度參數(shù)包括不同波長的光的照度閾值。
[0016]其中，設置所述不同波長的光的照度參數(shù)包括:設定所述LED光照單元中的藍光為參照光，設定其理想輸出照度，并設定其輸出照度值的閾值，分別為理想輸出照度的± 10%，；設定其他波長LED燈與參照光的理想輸出照度比例，并設定其他波長的LED燈與參照光之間的輸出照度比例的閾值，分別為上述理想輸出照度比例的±1%，；將設定的參照光的理想輸出照度值及其閾值和其他LED光與參照光的輸出照度比例的閾值預先存儲到存儲模塊中。
[0017]其中，所述調(diào)整可控包含以下情況:各波長的光的照度未超過閾值或者LED燈未老化到無法調(diào)控；所述調(diào)整不可控包括以下情況:至少有一個波長的光的照度超過閾值或至少一個LED燈老化或故障而無法調(diào)節(jié)。
[0018]其中，所述LED光照單元包括若干數(shù)量的UV-B、UV-A、藍光、綠光、黃光、紅光和遠紅光的LED，其中，UV-B、UV-A、藍光、綠光、黃光、紅光和遠紅光LED的數(shù)量均可取0，1,2,3,4，5…的非負整數(shù)。
[0019]本發(fā)明還提出了一種使用上述用于植物燈照明系統(tǒng)進行照度調(diào)節(jié)的方法，其包括以下步驟:
[0020]步驟一、設定LED光照單元中的藍光為參照光，設定其理想輸出照度，并設定其輸出照度值的閾值，分別為理想輸出照度的±10%，；設定其他波長LED燈與參照光的理想輸出照度比例，并設定其他波長的LED燈與參照光之間的輸出照度比例的閾值，分別為上述理想輸出照度比例的±1%，；將設定的參照光的理想輸出照度值及其閾值和其他LED光與參照光的輸出照度比例的閾值預先存儲到存儲模塊中；
[0021]步驟二、測量或計算參照光的輸出照度，并判斷其是否超出設定的參照光的輸出照度的閾值，若超出則發(fā)出通知；
[0022]步驟三、測量或計算其他LED光的輸出照度值，將其與參照光的輸出照度相比得到其他LED光輸出照度的比例值；當一個或者多個其他LED光的輸出照度的比例值超出設定的比例閾值時，根據(jù)每個LED光在不同電流下對應的輸出照度關系調(diào)整這一個或者多個其他LED光的驅(qū)動電流等使得其輸出照度的比例值回到設定的比例閾值范圍內(nèi)；
[0023]步驟四、當LED光照單元的任意一個LED光的工作電流、電壓超過一定值時發(fā)出報警通知。
[0024]本發(fā)明還提出了一種用于上述植物燈照明系統(tǒng)使用的LED燈，其采用OLED或激光二極管代替。
[0025]本發(fā)明還提出了一種用于上述植物燈照明系統(tǒng)使用的LED燈組，其包括至少一個LED光照單元，并由LED光照單元按照預定規(guī)律排列安裝；其中LED光照單元由按照預設規(guī)律的不同波長LED燈組成，以便使得LED套件在其照射面上形成均勻的光強和光質(zhì)。
[0026]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0027](I)耗電量低。LED燈耗電非常低，且光效非常高。
[0028](2)使用壽命長。LED燈在恰當?shù)碾娏骱碗妷合?，LED燈的使用壽命可達5萬小時以上。
[0029](3)環(huán)保。LED燈是由無毒的材料做成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED燈也可以回收再利用。
[0030](4)堅固耐用。LED燈是被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅固，LED燈體內(nèi)也沒有松動的部分，這些特點使得LED燈不易損壞。
[0031](5)顏色可變。LED燈可以方便地通過化學修飾方法，調(diào)整材料的能帶結構和帶隙，實現(xiàn)紅綠藍多色發(fā)光。
[0032](6)針對不同植物，自適應采用不同的光照策略。
[0033](7)可以對LED出現(xiàn)損壞或光照強度不夠的情況進行報警。
【附圖說明】
[0034]圖1為與本發(fā)明實施例一致的植物燈照明系統(tǒng)原理框圖；
[0035]圖2為與本發(fā)明實施例一致的LED光照單元構成圖；
[0036]圖3為與本發(fā)明實施例一致的LED燈組；
[0037]圖4為與本發(fā)明實施例一致的LED套件；
[0038]圖5為與本發(fā)明實施例一致的LED套件的植物生長狀態(tài)示意圖；
[0039]圖6為與本發(fā)明實施例一致的LED燈組控制電路圖；
[0040]圖7為與本發(fā)明實施例一致的LED燈組驅(qū)動電路圖；
[0041]圖8為與本發(fā)明實施例一致的信號接收器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0042]以下結合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0043]如圖1所示的植物燈照明系統(tǒng)，其包含設置模塊、控制模塊、存儲模塊、比較模塊、調(diào)節(jié)模塊、輸出模塊、監(jiān)控模塊、告警模塊和多個LED燈組成，所述的控制模塊分別與設置模塊、存儲模塊、告警模塊、比較模塊和調(diào)節(jié)模塊連接，調(diào)節(jié)模塊與輸出模塊相連，比較模塊的輸出到監(jiān)控模塊，輸出模塊和監(jiān)控模塊與LED燈連接。所述多個不同波長的LED燈構成一個LED光照單元，其包括若干數(shù)量的UV-B、UV-A、藍光、綠光、黃光、紅光和遠紅光的LED。LED光照單元中的UV-B、UV-A、藍光、綠光、黃光、紅光和遠紅光LED的數(shù)量均可取0，1，2，3，4，5…的非負整數(shù)，以便模擬自然狀態(tài)下不同時段的日光、月光的光照強度和光譜比例。UV-BLED的峰值波長范圍是280?320nm ;UV_A LED的峰值波長范圍是320?390nm ;藍光LED的峰值波長范圍是390?500nm ;綠光LED的峰值波長范圍是500?580nm ;黃光LED的峰值波長范圍是580?600nm ;紅光LED的峰值波長范圍是600?700nm ;遠紅光LED的峰值波長范圍是700?800nm。所述的控制模塊為微處理器，其與比較模塊、監(jiān)控模塊安裝在一控制主板上，所述調(diào)節(jié)模塊、輸出模塊