專利名稱：一種密閉式植物工廠使用的led光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及植物栽培的人工光源設(shè)備，尤其涉及一種密閉式植物工廠使用的LED光源裝置。
背景技術(shù)：
植物工廠內(nèi)不同植物在不同生長(zhǎng)期對(duì)光的要求都不相同，這就需要及時(shí)對(duì)植物工廠內(nèi)的植物生長(zhǎng)光源進(jìn)行調(diào)控，其中紅光、藍(lán)光能夠提供植物光合作用所需的能量，遠(yuǎn)紅光能夠調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。CN201221695公告了“一種針對(duì)組培容器的LED光源裝置”，該專利以固定比例調(diào)控紅、藍(lán)光光照比例并在一定范圍內(nèi)以IOymol · m_2 · s—1的梯度調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，并對(duì)遠(yuǎn)紅光開關(guān)進(jìn)行單獨(dú)控制。存在只能調(diào)節(jié)單色LED的開閉不能精細(xì)調(diào)節(jié)各光質(zhì)的光照強(qiáng)度的缺·陷，不能滿足不同情況下植物對(duì)光源不同的需求，且調(diào)控過程需頻繁進(jìn)出植物工廠，不可避免地破壞了植物工廠的密閉性和潔凈度，并造成CO2濃度的下降，不利于植物的生長(zhǎng)與病蟲害的預(yù)防。

實(shí)用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型提供一種密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能精確調(diào)控LED光源裝置中各光質(zhì)的光照強(qiáng)度并在調(diào)控過程中破壞植物工廠密閉性和潔凈度的缺陷。(二)技術(shù)方案本實(shí)用新型提供一種密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，設(shè)有燈架，所述燈架內(nèi)設(shè)有若干個(gè)光源基板，所述光源基板上設(shè)有多個(gè)紅光LED、多個(gè)藍(lán)光LED和多個(gè)遠(yuǎn)紅光LED ;還設(shè)有光源控制裝置，所述光源控制裝置包括向調(diào)光接收器發(fā)送調(diào)節(jié)指令的調(diào)光發(fā)射器；接收所述調(diào)節(jié)指令并根據(jù)所述調(diào)節(jié)指令控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照強(qiáng)度的調(diào)光接收器，所述調(diào)光接收器與所述燈架通過導(dǎo)線連接。還包括控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照時(shí)間的定時(shí)器。如上所述的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，優(yōu)選的是，所述調(diào)光發(fā)射器為具有按鈕的遙控器，通過無(wú)線方式向所述調(diào)光接收器發(fā)送調(diào)節(jié)指令。如上所述的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，優(yōu)選的是，所述光源控制裝置還包括控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照時(shí)間的定時(shí)器。如上所述的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，優(yōu)選的是，所述光源控制裝置是分別在10 350 μ mo I · m_2 · s—1內(nèi)控制紅光的光照強(qiáng)度、5 150 · m_2 · s—1內(nèi)控制藍(lán)光的光照強(qiáng)度和5 150 · m_2 · s—1內(nèi)控制遠(yuǎn)紅光的光照強(qiáng)度，并在1:15 — 70:1間調(diào)節(jié)紅光和藍(lán)光的光照強(qiáng)度比例和紅光和遠(yuǎn)紅光的光照強(qiáng)度比例的控制器。[0014]如上所述的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，優(yōu)選的是，所述光源基板上的LED為等間隔設(shè)置，紅光LED、藍(lán)光LED和遠(yuǎn)紅光LED的分布密度分別為66個(gè)/m2、83個(gè)/m2和66個(gè)/m2。(三)有益效果本實(shí)用新型所提供的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置通過調(diào)光發(fā)射器發(fā)送設(shè)置各光質(zhì)光照強(qiáng)度值的調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LED光源裝置中各光質(zhì)光照強(qiáng)度的精確調(diào)節(jié)，而不是梯度調(diào)節(jié)，克服了目前植物生長(zhǎng)光源系統(tǒng)各光質(zhì)的光照強(qiáng)度難以精確調(diào)控問題，滿足了科研與生產(chǎn)需求，同時(shí)，將光源控制裝置設(shè)置在密閉植物工廠的外面，解決了進(jìn)出植物工廠進(jìn)行調(diào)控破壞植物工廠的密閉性和潔凈度，造成CO2濃度的下降，不利于植物生長(zhǎng)與病蟲害預(yù)防的問題。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例中LED光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，I :燈架；2 :光源基板；3 :紅光LED，以“·”表示；4 :藍(lán)光LED，以“十”表示；5 :遠(yuǎn)紅光LED，以“〇”表示；6 :調(diào)光接收器；7 :調(diào)光發(fā)射器；8 :定時(shí)器；9 :電源；10 :光源控制裝置；11 :電源接口 ；12:導(dǎo)線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。圖I所示為本實(shí)用新型實(shí)施例中LED光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，設(shè)有燈架1，所述燈架內(nèi)設(shè)有4個(gè)光源基板2，每個(gè)光源基板2上設(shè)有多個(gè)紅光LED3、多個(gè)藍(lán)光LED4和多個(gè)遠(yuǎn)紅光LED5 ;還設(shè)有光源控制裝置10，其中，光源控制裝置10包括向調(diào)光接收器6發(fā)送調(diào)節(jié)指令的調(diào)光發(fā)射器7 ;接收所述調(diào)節(jié)指令并根據(jù)所述調(diào)節(jié)指令控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照強(qiáng)度的調(diào)光接收器6，調(diào)光接收器6與燈架I通過導(dǎo)線12連接。如圖I所示，支架I上還設(shè)有電源接口 11，通過導(dǎo)線12與電源9連接。其中，電源9包括分別為紅光LED3、藍(lán)光LED4和多個(gè)遠(yuǎn)紅光LED5提供電源的不同電源模塊，下面都將這三種不同的電源模塊統(tǒng)稱為電源9，具體到某個(gè)光質(zhì)將針對(duì)某個(gè)電源模塊，意思明確，不再贅述。本實(shí)用新型實(shí)施例中光源控制裝置10與電源9連接，光源控制裝置10可以通過控制電源9的開閉、電流大小來(lái)分別控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光的開關(guān)和光照強(qiáng)度，具體地為通過調(diào)光發(fā)射器7設(shè)置紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光的光照強(qiáng)度，其中，調(diào)光發(fā)射器7可以為觸摸屏、鍵盤等可以精確設(shè)置紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照強(qiáng)度的輸入裝置，并將設(shè)置的各光質(zhì)(包括紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光)的光照強(qiáng)度值通過無(wú)線或有線方式發(fā)送給調(diào)光接收器6，調(diào)光接收器6與電源9連接，并根據(jù)接收到的各光質(zhì)的光照強(qiáng)度值相應(yīng)地控制各光質(zhì)的電源9的電流大小，從而滿足不同植物在不同生長(zhǎng)期對(duì)各光質(zhì)光照強(qiáng)度的要求；當(dāng)然也可以通過調(diào)光發(fā)射器7發(fā)送打開或關(guān)閉某光質(zhì)(如紅光)的控制指令給調(diào)光接收器6，調(diào)光接收器6根據(jù)接收到的控制指令開通或關(guān)閉相應(yīng)光質(zhì)LED (如紅光LED3)的電源9來(lái)打開或關(guān)閉某光質(zhì)(如紅光)。為解決進(jìn)出植物工廠進(jìn)行調(diào)控破壞植物工廠的密閉性和潔凈度的問題，在實(shí)際應(yīng)用中，調(diào)光接收器6可以設(shè)置在密閉植物工廠內(nèi)，調(diào)光發(fā)射器7可以設(shè)置在密閉植物工廠外。本實(shí)施例中調(diào)光發(fā)射器7可以為使用27A/12V電池作為電源，設(shè)有I 8八個(gè)按鈕的遙控器，通過無(wú)線方式向調(diào)光接收器6發(fā)送調(diào)節(jié)指令(即各光質(zhì)的光照強(qiáng)度值)，在遙控器的八個(gè)按鈕中，可以設(shè)置1、2按鈕為增加、降低所選光質(zhì)的光照強(qiáng)度，3 5和6 8按鈕分別為選擇和開關(guān)紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光。在各光質(zhì)LED處于關(guān)閉狀態(tài)下，單按3 8按鈕中任一按鈕則啟動(dòng)相應(yīng)光質(zhì)LED照明，此時(shí)可以按I、2按鈕對(duì)該光質(zhì)的光照強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)；在各光質(zhì)LED處于開啟狀態(tài)下，單按3 8按鈕中任一按鈕則可選中相應(yīng)光質(zhì)LED，并按1、2按鈕對(duì)該光質(zhì)的光照強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)；若連按3 8按鈕中任一按鈕兩次則可關(guān)閉相應(yīng)光質(zhì)
LED。使用遙控器作為調(diào)光發(fā)射器7可以實(shí)現(xiàn)在密閉式植物工廠外一定距離內(nèi)控制各光質(zhì)的開關(guān)及調(diào)節(jié)各光質(zhì)的光照強(qiáng)度，增加了對(duì)LED光源裝置控制的靈活性。本實(shí)用新型所提供的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置通過調(diào)光發(fā)射器7發(fā)送設(shè)置各光質(zhì)光照強(qiáng)度值的調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LED光源裝置中各光質(zhì)光照強(qiáng)度的精確調(diào)節(jié)，而不是梯度調(diào)節(jié)，克服了目前植物生長(zhǎng)光源系統(tǒng)各光質(zhì)的光照強(qiáng)度難以精確調(diào)控問題，滿足了科研與生產(chǎn)需求，同時(shí)，將光源控制裝置10調(diào)光發(fā)射器7設(shè)置在密閉植物工廠外，解決了進(jìn)出植物工廠進(jìn)行調(diào)控破壞植物工廠的密閉性和潔凈度，造成CO2濃度的下降，不利于植物生長(zhǎng)與病蟲害預(yù)防的問題。本實(shí)用新型實(shí)施例中光源控制裝置10還可以包括控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照時(shí)間的定時(shí)器8，通過定時(shí)器8設(shè)置紅光LED3、藍(lán)光LED4和遠(yuǎn)紅光LED5的開關(guān)時(shí)間，將定時(shí)器8與電源9連接，在設(shè)置的開關(guān)時(shí)間到達(dá)時(shí)相應(yīng)地開通或斷開各光質(zhì)LED的電源9，滿足植物不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)三種光源光照時(shí)間的不同需求，同時(shí)克服了頻繁進(jìn)出植物工廠開關(guān)LED光源對(duì)植物工廠密閉性和潔凈度造成破壞的缺陷。為減少光能的損失和方便操作，燈架I水平固定在植物上方20cm處，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)植物的生長(zhǎng)調(diào)整燈架I的高度維持在植物上方20cm處。其中，每個(gè)光源基板2上的紅光LED3的波長(zhǎng)為660±20nm、藍(lán)光LED4的波長(zhǎng)為450±20nm、遠(yuǎn)紅光LED5的波長(zhǎng)為730±20nm，這三個(gè)波長(zhǎng)均為植物生長(zhǎng)的最有效生理輻射，光源的有效輻射率為100%。為保證燈架I下方20cm處任一點(diǎn)光照強(qiáng)度相同，優(yōu)選光源基板2上的LED為等間隔設(shè)置，且紅光LED3的分布密度為66個(gè)/m2，藍(lán)光LED4為83個(gè)/m2，遠(yuǎn)紅光LED5為66個(gè)/m2，在這三種光源組成的光源基板2下方20cm處，紅光LED、藍(lán)光LED和遠(yuǎn)紅光LED的光照強(qiáng)度可控范圍分別為10 350 μ mo I · m 2 · s 150 μ mo I · m 2 · s 1和5 150 μ mo I · m_2 · s—1，且紅光和藍(lán)光的光照強(qiáng)度比例和紅光和遠(yuǎn)紅光的光照強(qiáng)度比例可調(diào)范圍為 1:15—70:1。實(shí)際操作中，只需要將燈架I固定在適宜的位置，即可實(shí)現(xiàn)在植物工廠外精確設(shè)置各光質(zhì)的光照時(shí)間、光照強(qiáng)度和光照強(qiáng)度比例。本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的LED光源裝置的光照強(qiáng)度和各光質(zhì)的光照強(qiáng)度比例可調(diào)控范圍大，其中，光照強(qiáng)度最大可達(dá)到500μπιΟ1 · m_2 · s-1 (遠(yuǎn)紅外光一般不算在總光照強(qiáng)度)，能夠大范圍調(diào)控光照強(qiáng)度和各光質(zhì)的光照強(qiáng)度比例，滿足科研與生產(chǎn)需求。[0031]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。·
權(quán)利要求1.一種密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，設(shè)有燈架，所述燈架內(nèi)設(shè)有若干個(gè)光源基板，所述光源基板上設(shè)有多個(gè)紅光LED、多個(gè)藍(lán)光LED和多個(gè)遠(yuǎn)紅光LED，其特征在于，還設(shè)有光源控制裝置，所述光源控制裝置包括 向調(diào)光接收器發(fā)送調(diào)節(jié)指令的調(diào)光發(fā)射器； 接收所述調(diào)節(jié)指令并根據(jù)所述調(diào)節(jié)指令控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照強(qiáng)度的調(diào)光接收器，所述調(diào)光接收器與所述燈架通過導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，其特征在于，所述調(diào)光發(fā)射器為具有按鈕的遙控器，通過無(wú)線方式向所述調(diào)光接收器發(fā)送調(diào)節(jié)指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，其特征在于，所述光源控制裝置還包括控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照時(shí)間的定時(shí)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，其特征在于，所述光源控制裝置是分別在10 350μηιο1 · m_2 · s—1內(nèi)控制紅光的光照強(qiáng)度、5 150 · m_2 · s—1內(nèi)控制藍(lán)光的光照強(qiáng)度和5 150μηιο1 · πΓ2 · s_1內(nèi)控制遠(yuǎn)紅光的光照強(qiáng)度，并在1:15—70:1間調(diào)節(jié)紅光和藍(lán)光的光照強(qiáng)度比例和紅光和遠(yuǎn)紅光的光照強(qiáng)度比例的控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，其特征在于，所述光源基板上的LED為等間隔設(shè)置，且紅光LED、藍(lán)光LED和遠(yuǎn)紅光LED的分布密度分別為66個(gè)/m2、83 個(gè) /m2 和 66 個(gè) /m2。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種密閉式植物工廠使用的LED光源裝置，設(shè)有燈架，所述燈架內(nèi)設(shè)有若干個(gè)光源基板，所述光源基板上設(shè)有多個(gè)紅光LED、多個(gè)藍(lán)光LED和多個(gè)遠(yuǎn)紅光LED；還設(shè)有光源控制裝置，其中，所述光源控制裝置包括向調(diào)光接收器發(fā)送調(diào)節(jié)指令的調(diào)光發(fā)射器；接收所述調(diào)節(jié)指令并根據(jù)所述調(diào)節(jié)指令控制紅光、藍(lán)光和遠(yuǎn)紅光光照強(qiáng)度的調(diào)光接收器，所述調(diào)光接收器與所述燈架通過導(dǎo)線連接。實(shí)現(xiàn)了對(duì)LED光源裝置中各光質(zhì)的光照強(qiáng)度的精確調(diào)節(jié)，克服了目前植物生長(zhǎng)光源系統(tǒng)各光質(zhì)光照強(qiáng)度難以精確調(diào)控和調(diào)控過程中進(jìn)出植物工廠破壞植物工廠密閉性和潔凈度的問題。
文檔編號(hào)F21S2/00GK202708708SQ20122033328
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者李琨, 楊其長(zhǎng), 劉文科, 程瑞鋒, 張義, 方慧, 肖平 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所