基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置及其控制方法，其中所述基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置包括控制部和发光部，其中，所述发光部包括第一光源部和第二光源部，所述第一光源部发出红光和蓝光，所述第二光源部发出蓝光；所述控制部包括光敏传感器、温度传感器、红外生物识别装置、声音生物识别装置和控制器，所述控制部包括光敏传感器、温度传感器、红外生物识别装置、声音生物识别装置和控制器，所述控制器根据光敏传感器、温度传感器、红外生物识别装置和声音生物识别装置所检测的数据，对所述第一光源部和所述第二光源部分别进行控制。进行控制。进行控制。

【技术实现步骤摘要】
基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置及其控制方法，尤其涉及给在植物照明环境中的工作人员提供基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]在自然环境中，植物通过获取太阳光中有效波长的光成分，进行光合作用和发育成长。但自然环境存在多变性，也有虫害等风险。因此，近年来在封闭空间，如在室内种植植物，并通过人造照明灯模拟自然光的植物工厂逐渐兴起，包括飞利浦、欧司朗、GE、西门子等各大企业纷纷进入这一领域。
[0003]在自然光中包含的各种波长的光当中不是所有的光都可以被植物利用，基本上只有蓝光和红光才能被植物吸收。具体来说，蓝光B(例如460nm)可以帮助植物根的生长，对植物早期效果最明显；红光R(例如660nm)利于植物茎叶，开花及果实生长；远红外光FR(例如730nm)有利于控制植物花期以及体内营养合成。根据植物的种类和生长阶段，设定合适的红光和蓝光的波长以及两者之间的红蓝比例(B/R)，可以获得对该植物最佳的光照环境；最终的目的是获得植物的高且稳定的产量、以及高且稳定的营养成分，同时还要实现防虫等效果。
[0004]现有技术中运用紫外光进行害虫的诱杀是已知公有技术。但是光的波长越短对生物越有害。在灭菌灯等中，利用200～380nm的紫外线对DNA造成损伤，对细菌、病毒、酵母菌、霉、藻类、原生动物、寄生虫类(包含线虫)等具有杀菌效果，但对昆虫那样的高等节足动物几乎没有直接的杀虫效果。有报道称，以预定的光强度对目标害虫的卵、幼虫或者蛹照射波长域400～500nm的特定波长光，从而对其变态进行阻碍。变态发育阻碍是指在适当的时期无法进行正常的变态。对于变态被阻碍的害虫，变态产生无法继续，在大多情况下，导致生理功能上改变最终死亡。

技术实现思路

[0005](要解决的问题)
[0006]但是，目前的LED植物生长灯全部是白光LED光源或者红蓝光LED光源混合或者红、蓝、白LED光源混合制造的植物LED生长灯。由于红光发光效率低，为满足植物光合色素系统所需的光谱以及光照强度，植物LED生长灯功率高，成本急剧增加。
[0007]在植物生产过程中，常常会伴随着病虫害的发生。利用200～380nm的紫外线能够大量诱杀昆虫是已知通常使用技术。但是，因为该波长范围的光对DNA和人眼视网膜造成损伤，所以存在不仅对菌类而且对人的生物安全也具有有害性这一问题。
[0008]在LED植物生长灯处于红光和蓝光工作状态时，进行栽培作业的用户会由于长时间处于红光和蓝光环境里承受心理负担。此外在红光和蓝光环境下，视觉性差难以通过目
视观察植物的颜色来判断植物生长状态等，因此，植物栽培的作业性和效率降低。
[0009](解决问题的手段)
[0010]为解决上述的问题，本专利技术采用以下的技术方案。
[0011]一种基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，包括控制部和发光部，其中，
[0012]所述发光部包括第一光源部和第二光源部，所述第一光源部发出红光和蓝光，所述第二光源部发出蓝光；
[0013]所述控制部包括控制器，以及光敏传感器、温度传感器、红外生物识别装置、超声波生物识别装置、声音生物识别装置、虹膜生物识别装置和/或人脸生物识别装置，所述控制器根据光敏传感器、温度传感器、红外生物识别装置、超声波生物识别装置、声音生物识别装置、虹膜生物识别装置和/或人脸生物识别装置所检测的数据，对所述第一光源部和所述第二光源部分别进行控制。
[0014]优选的，所述第一光源部所发出的蓝光成分在波长400～480nm的范围内拥有发光峰，从而与叶绿素的蓝光域吸收峰相对应，
[0015]所述第一光源部所发出的红光成分的波长在600～700nm的范围，
[0016]所述第一光源部所发出的600nm～700nm的范围内的光量子流密度R与400nm～490nm的范围内的光量子流密度B之比为4～10；所述第一光源部所发出的600nm～700nm的范围内的光量子流密度R与所述第二光源部所发出的400nm～490nm的范围内的光量子流密度B的比值3～8。
[0017]优选的，所述第一光源部包括固体发光芯片和设置在所述固体发光芯片的外侧的包覆层，所述包覆层含有能够吸收所述固体发光芯片射出的激发光而转换发出红光的红光荧光粉，从而通过固体发光芯片来实现主波长为红光和蓝光的光源；
[0018]所述第二光源部包括固体发光芯片和设置在所述固体发光芯片的外侧的包覆层，所述包覆层含有能够吸收所述固体发光芯片射出的激发光而转换发出蓝光的蓝光荧光粉；或者固体发光芯片为发射蓝光的GaAlAs、GaAs基芯片。
[0019]优选的，所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置还包括第三光源部，所述第三光源部包括固体发光芯片和设置在所述固体发光芯片的外侧的包覆层，所述包覆层含有能够吸收所述固体发光芯片射出的激发光而转换发出白光的黄光和/或绿光荧光粉。
[0020]优选的，所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置还包括定时器，所述定时器设定使所述第一光源部、第二光源部和第三光源部进行照射动作的时间段，所述控制部根据所述定时器设置的时间段控制所述第一光源部、第二光源部和第三光源部，其中，该定时器被设定为：所述第一光源部、第二光源部和/或第三光源部以10-16h的累计辐射照度时间进行照射；或者单独设置第一光源部和第二光源部以10-16h的累计辐射照度时间进行照射。
[0021]优选的，通过调整电流的PWM波形和占空比来调节所述第一光源部的光量子流密度和所述第二光源部的光量子流密度。
[0022]优选的，所述第一光源部的红光和蓝光的光量子比例是固定的；
[0023]通过调节所述第一光源部和第二光源部的比例调节红光和蓝光的光量子比例；
[0024]通过变化第三光源部的数量和色温，调整适宜植物生长光照装置的光谱比例。
[0025]优选的，所述第三光源部的黄绿光的光量子流密度不超过所述光照装置的所述第一光源部和所述第二光源部总有效光量子流密度的30％。
[0026]优选的，所述第三光源部的色温是2000-10000K，在所辐射的植物冠层的光照强度是在100lux以上；
[0027]并且通过选择不同色温和数量的所述第三光源部的白光固体发光光源，调整所述植物生长光照装置的红光和蓝光在整体有效光量子流密度的比例。
[0028]优选的，所述光敏传感器用于检测外部的光线的强度，并将检测到的外部的光线强度数据发送至所述控制器，所述控制器在外部光线的强度大于预设的阈值时，控制第二光源部关闭。
[0029]优选的，所述温度传感器用于检测植物工厂的内部温度，并将检测到的植物工厂的内部温度数据发送至所述控制器，所述控制器在植物工厂的内部温度大于预设上限值时，调低第一光源部、第二光源部和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，包括控制部和发光部，其中，所述发光部包括第一光源部和第二光源部，所述第一光源部发出红光和蓝光，所述第二光源部发出蓝光；所述控制部包括控制器，以及光敏传感器、温度传感器、红外生物识别装置、超声波生物识别装置、声音生物识别装置、虹膜生物识别装置和/或人脸生物识别装置，所述控制器根据光敏传感器、温度传感器、红外生物识别装置、超声波生物识别装置、声音生物识别装置、虹膜生物识别装置和/或人脸生物识别装置所检测的数据，对所述第一光源部和所述第二光源部分别进行控制。2.根据权利要求1所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，所述第一光源部所发出的蓝光成分在波长400～480nm的范围内拥有发光峰，从而与叶绿素的蓝光域吸收峰相对应，所述第一光源部所发出的红光成分的波长在600～700nm的范围，所述第一光源部所发出的600nm～700nm的范围内的光量子流密度R与400nm～490nm的范围内的光量子流密度B之比为4～10；所述第一光源部所发出的600nm～700nm的范围内的光量子流密度R与所述第二光源部所发出的400nm～490nm的范围内的光量子流密度B的比值3～8。3.根据权利要求1所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，所述第一光源部包括固体发光芯片和设置在所述固体发光芯片的外侧的包覆层，所述包覆层含有能够吸收所述固体发光芯片射出的激发光而转换发出红光的红光荧光粉，从而通过固体发光芯片来实现主波长为红光和蓝光的光源；所述第二光源部包括固体发光芯片和设置在所述固体发光芯片的外侧的包覆层，所述包覆层含有能够吸收所述固体发光芯片射出的激发光而转换发出蓝光的蓝光荧光粉；或者固体发光芯片为发射蓝光的GaAlAs、GaAs基芯片。4.根据权利要求1所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，还包括第三光源部，所述第三光源部包括固体发光芯片和设置在所述固体发光芯片的外侧的包覆层，所述包覆层含有能够吸收所述固体发光芯片射出的激发光而转换发出白光的黄光和/或绿光荧光粉。5.根据权利要求4所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，还包括定时器，所述定时器设定使所述第一光源部、第二光源部和第三光源部进行照射动作的时间段，所述控制部根据所述定时器设置的时间段控制所述第一光源部、第二光源部和第三光源部，其中，该定时器被设定为：所述第一光源部、第二光源部和/或第三光源部以10-16h的累计辐射照度时间进行照射；或者单独设置第一光源部和第二光源部以10-16h的累计辐射照度时间进行照射。6.根据权利要求1所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其
特征在于，通过调整电流的PWM波形和占空比来调节所述第一光源部的光量子流密度和所述第二光源部的光量子流密度。7.根据权利要求1所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，所述第一光源部的红光和蓝光的光量子比例是固定的；通过调节所述第一光源部和第二光源部的比例调节红光和蓝光的光量子比例；通过变化第三光源部的数量和色温，调整适宜植物生长光照装置的光谱比例。8.根据权利要求5所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，所述第三光源部的黄绿光的光量子流密度不超过所述光照装置的所述第一光源部和所述第二光源部总有效光量子流密度的30％。9.根据权利要求5所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，所述第三光源部的色温是2000-10000K，在所辐射的植物冠层的光照强度是在100lux以上；并且通过选择不同色温和数量的所述第三光源部的白光固体发光光源，调整所述植物生长光照装置的红光和蓝光在整体有效光量子流密度的比例。10.根据权利要求5所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，所述光敏传感器用于检测外部的光线的强度，并将检测到的外部的光线强度数据发送至所述控制器，所述控制器在外部光线的强度大于预设的阈值时，控制第二光源部关闭。11.根据权利要求10所述的基于生物识别的抑制害虫变态发育的植物生长光照装置，其特征在于，所述温度传感器用于检测植物工厂的内部温度，并将检测到的植物工厂的内部温度数据发送至所述控制器，所述控制器在植物工厂的内部温度大于预设上限值时，调低第一光源部、第二光源部和/或第三光源部的发射功率；在植物工厂的内部温度低于预设下限...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘翔，李许可，陈列忠，周泓，
申请(专利权)人：潘翔，
类型：发明
国别省市：