【技术实现步骤摘要】
一种可动态调节的LED植物补光系统及动态调光方法
本专利技术涉及植物光照系统
,特别涉及一种可动态调节的LED植物补光系统及动态调光方法。
技术介绍
传统的种植方式受制于自然环境和种植技术,作物的产量和质量极为有限,并容易产生病虫害。随着工业化和城市化进程的加快,可用耕地面积在日益减少,农业从业人口紧缺。为了提高单位面积的耕地作物产物、减少病虫害和农药使用量,实行立体式种植以及利用家庭庭院的室内种植等,已经成为现代农业优先发展的技术。植物生长照明系统是智慧大棚和植物工厂等室内种植中的重要单元,光照在植物光形态建成、质体分化和植物生长发育中具有关键作用,不仅是植物光合作用的推动力,更是植物生长的调控信号,通过激发相关基因表达来调节植物的生长发育过程,影响种植物产量和品质形成。植物体内存在一系列光受体,使得植物可以准确和及时地感应光环境的变化。植物补光系统可以对光环境的光照强度、光质配比、光照周期和光照时空分布进行全面、精细的调控,合理的光照调控策略不仅能显著改善植物品质,而且能有效降低光源能耗。在光照强度方面:植物光合作用的强弱与光照强弱密切相关,随着光照强度增加,光合作用同化CO2量与呼吸作用释放CO2量相等的节点为光补偿点,光合作用不再随光强增加而增大的节点为光饱和点,不同植物有不同的光补偿点和光饱和点。果蔬类对光照强度要求较高,根菜类和叶菜类对光照强度要求较低。光照强度不足时,除光合作用强度降低外,还能影响叶子大小、薄厚、叶肉结构、节间长短、茎的粗细等植物形态的变化,影响植株生长发育状况、产 ...
【技术保护点】
1.一种可动态调节的LED植物补光系统,其特征在于,包括:RGBW补光灯、补光灯驱动单元、光照强度采集单元、植物生长监视单元、集中控制单元、种植智库;/nRGBW补光灯,用于发出且可单独控制红光、绿光、蓝光和白光四种光源的LED灯珠;/n补光灯驱动单元,用于单独控制RGBW补光灯中红色、绿色、蓝色和白色发光单元;/n光照强度采集单元,用于采集植物所受的光照强度信息,并反馈给集中控制单元;/n植物生长监视单元,用于检测植物实时生长状态并将相关参数传递给集中控制单元;/n种植智库,用于存储不同植物在不同生长阶段有利于植物生长的最优光照参数和配方,包括光照强度、光质比、光周期和光照时间分布;/n集中控制单元,用于将当前光照强度数据反馈至补光灯驱动单元,对照光配方数据参数修正驱动电流大小,保证光周期和光照强度准确;便于人工修正,便于人直接通过集中控制单元直接调整光照强度、光质比、光周期和光照时间分布,或通过集中控制单元补充、修改或删除种植智库中的光照方案和配方数据。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种可动态调节的LED植物补光系统,其特征在于,包括:RGBW补光灯、补光灯驱动单元、光照强度采集单元、植物生长监视单元、集中控制单元、种植智库;
RGBW补光灯,用于发出且可单独控制红光、绿光、蓝光和白光四种光源的LED灯珠;
补光灯驱动单元,用于单独控制RGBW补光灯中红色、绿色、蓝色和白色发光单元;
光照强度采集单元,用于采集植物所受的光照强度信息,并反馈给集中控制单元;
植物生长监视单元,用于检测植物实时生长状态并将相关参数传递给集中控制单元;
种植智库,用于存储不同植物在不同生长阶段有利于植物生长的最优光照参数和配方,包括光照强度、光质比、光周期和光照时间分布;
集中控制单元,用于将当前光照强度数据反馈至补光灯驱动单元,对照光配方数据参数修正驱动电流大小,保证光周期和光照强度准确;便于人工修正,便于人直接通过集中控制单元直接调整光照强度、光质比、光周期和光照时间分布,或通过集中控制单元补充、修改或删除种植智库中的光照方案和配方数据。
2.根据权利要求1所述的一种可动态调节的LED植物补光系统,其特征是,所述RGBW补光灯为RGBW四色发光单元集成的灯珠组合为LED阵列,LED阵列中每颗灯珠都集成红光、绿光、蓝光和白光四种发光单元,每颗灯珠有8个引线端,分别为红光正负、绿光正负、蓝光正负和白光正负端。
3.根据权利要求2所述的一种可动态调节的LED植物补光系统,其特征是,所述LED阵列中相同颜色的发光单元串联后分别接入所述RGBW补光灯的四个驱动输入端。
4.根据权利要求1所述的一种可动态调节的LED植物补光系统,其特征是,所述补光灯驱动单元包括交流-直流变换模块、与所述交流-直流变换模块输出端电连接的直流-直流变换模块、与所述直流-直流变换模块控制连接的数字控制模块、与所述数字控制模块通信连接的数据存储模块、与所述数字控制模块通信连接的计时模块、与数字控制模块和集中控制单元通信连接的通信模块;
交流-直流变换模块,用于将220V交流市电转换为12V~48V直流电;
直流-直流变换模块,用于将12V~48V直流电转换为RGBWLED补光灯的四路直流驱动;
数据存储模块,用于存储动态调整光照条件所需的光配方数据;
计时模块,通过电池供电用于不间断的方式计算当前的年、月、日、时、分、秒时间信息;
技术研发人员:季清,杨歆豪,程敏,
申请(专利权)人:南京格尼兹农业科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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