CN111664392A - 一种多色光led植物生长灯***及其调控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多色光LED植物生长灯***及其调控方法，涉及植物生长灯领域，针对现有的植物生长灯多为红蓝光，调光时以手动调光为主，甚至不具有调光功能，因一旦植物类型更换，无法满足不同植物在不同生长时期的照明要求的问题，现提出如下方案，***包括生长灯本体、光亮强度调节模块、光色调节模块、中心处理模块和照度仪，光亮强度调节子***、光色调节子***和中心处理模块均安装于控制器内的芯片中。本发明能根据所种植植物的面积、种类、生长周期和适宜的生长光谱范围等基础信息，调节光照角度，以及不同植物在不同生长阶段所需要的光照条件，提高了种植的经济效益，且智能化程度高，使用省心省力。

Description

一种多色光LED植物生长灯***及其调控方法
技术领域
本发明涉及植物生长灯领域，尤其涉及一种多色光LED植物生长灯***及其调控方法。
背景技术
近年来由于市场需求的推动，各地普遍采用温室大棚生产反季节蔬菜、瓜果、花卉等。反季节种植的主要问题是低温与光照不足。包括华北在内的黄河流域地区、包括东北的辽南地区、江苏、安徽北部地区、陕南的安康地区等，这正是我国冬季温室种植的重点区域，如进入10月份，月平均日照时数就锐减至4.9小时，大棚生产关键的10月至次年的2月份，平均日照只有4小时，11月是3小时。类似的如河北、河南、山西、山东等省的南部的大片地区都是重灾区。特别是近几年，这种灾难性气候出现的频次高，影响面积大，经济损失十分严重，已成为制约温室生产发展的一大障碍，而解决的最好办法之一，那就是根据作物生长的需要采取必要的补光措施。所以，用于温室大棚的LED给光光源***具有良好的市场前景，植物生长灯是种特殊的灯具，依照植物生长规律必须需要太阳光，而植物生长灯就是利用太阳光的原理，灯光代替太阳光给植物生长发育环境的一种灯具。它能够有效节约资源，改善生态环境。
现有的植物生长灯多为红蓝光，调光时以手动调光为主，甚至不具有调光功能，因一旦植物类型更换，无法满足不同植物在不同生长时期的照明要求，为此我们设计出了一种多色光LED植物生长灯***及其调控方法来解决以上问题。
发明内容
本发明提出的一种多色光LED植物生长灯***及其调控方法，解决了现有的现有的植物生长灯，以手动调光为主，甚至不具有调光功能，因一旦植物类型更换，无法满足不同植物在不同生长时期的照明要求的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种多色光LED植物生长灯***，包括生长灯本体、光亮强度调节模块、光色调节模块、中心处理模块和照度仪，所述生长灯本体的顶部安装有控制器，光亮强度调节子***、光色调节子***和中心处理模块均安装于控制器内的芯片中，生长灯本体包括水平设置的安装板，所述安装板的顶端安装有吊杆，安装板的底部开设有两个滑槽，两个滑槽内均滑动连接有T形的移动座，且两个移动座互相远离的一端均通过弹簧与滑槽的端部相连，两个移动座的底面均铰接有灯壳，两个灯壳之间连接有调节机构，两个灯壳的内部均安装有多色灯珠、灯珠光强控制模块和灯珠光色控制模块，光亮强度调节模块的输出端与灯珠光强控制模块的输入端相连，光色调节模块的输出端和灯珠光色控制模块的输入端相连，中心处理模块包括数据存储接收单元、分析单元和信号发出单元，数据存储接收单元的输入端与照度仪相连，且数据存储接收单元的输入端通过无线网络与上位机相连，数据存储接收单元的输出端与分析单元的输入端相连，分析单元的输出端与信号发出单元的输入端相连，信号发出单元的输出端与光亮强度调节模块和光色调节模块的输入端相连。
优选的，所述调节机构包括竖向设置的升降杆、横杆、驱动齿轮、齿条和马达，升降杆的底端与横杆的中部固定相连，横杆的两端分别与两个灯壳的端部铰接，马达固定安装在安装板的顶面，齿驱动齿轮与马达的输出轴通过轴连接器固定连接，升降杆的一侧沿竖向开设有凹槽，齿条固定安装在凹槽内。
优选的，所述齿条与驱动齿轮相啮合，活动通道的一侧下部开设有与驱动齿轮相配合的通孔。
优选的，所述控制器的输出端与马达的输入端电性相连。
优选的，所述升降杆的一侧设有导向块，且活动通道的侧壁上沿竖向开设有与导向块相配合的导向槽。
优选的，所述多色灯珠包括灯珠包括红光灯珠、蓝光灯珠、紫光灯珠、青光灯珠、黄光灯珠等能促进植物生长的各种颜色灯珠。
优选的，所述多色灯珠互相远离的一侧均设有反光板，反光板与灯壳之间连接有安装机构。
优选的，所述安装机构包括安装框、透光板和限位螺杆，安装框固定安装在反光板的上端，L形的透光板安装在反光板的下端，安装框的两侧均通过限位螺杆与灯壳相连，安装框的侧壁上沿竖向开设有多个与限位螺杆相配合的限位螺孔。
一种多色光LED植物生长灯***的调控方法，包括以下步骤：
(1)通过上位机，即电脑或手机以无线网络的方式将所种植植物的面积、种类、生长周期和适宜的生长光谱范围等基础信息，发送给数据存储接收单元；
(2)根据得到的植物种植面积的信息，发送信号给马达，使带着驱动齿轮顺或逆时针转动，再通过驱动齿轮和齿条的配合，实现升降杆的竖直上升或下降，从而可通过横杆带着灯壳绕着移动座转动，对照明角度进行调节，同时配合反光板的反光作用，能使得种植面积内的所有植物都可得到光照；
(3)照度仪将当前大棚或者培育室内的光照信息以电信号的形式发送给数据存储接收单元，由分析单元综合植物的基础信息和当前光照信息进行分析和计算；
(4)分析单元将分析后的结果分别发送给光亮强度调节模块和光色调节模块，由光亮强度调节模块和光色调节模块发送指令给灯珠光强控制模块和灯珠光色控制模块，实现对多色灯珠亮的光色和光强的调控，实时调控出最佳的植物生长用光。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过上位机将所种植植物的面积、种类、生长周期和适宜的生长光谱范围等基础信息，发送给数据存储接收单元，可自动根据种植面积和形状调节灯壳的角度，调控光照角度，实现对全部植物的照射，智能化程度高，适用性强，同时通过综合基础信息和照度仪检测到的当前光照信息，分析后可对多色灯珠的光照颜色和光照强度进行调控，调出适宜当前植物生长所需要的光源的光谱成分，起到增加植物的产量，减少植物生长周期等作用，提高经济效益；
2、本发明中，调节照明角度时，可发送信号给马达，使带着驱动齿轮顺或逆时针转动，再通过驱动齿轮和齿条的配合，实现升降杆的竖直上升或下降，从而可通过横杆带着灯壳绕着移动座转动，对照明角度进行调节，同时配合反光板的反光作用，能使得种植面积内的所有植物都可得到光照，适用范围广，且调节智能，使用省心省力；
3、本发明中，多色灯珠的一侧均设有反光板，及时调整照射角度，由于反光板的作用，可避免两个灯壳中间的部分出现光照不到的区域，反光板的设置还可提高对光的折射次数，从而使光质更加均匀，同时调整调整安装框的位置，可改变透光板、反光板与多色灯珠之间的距离，进一步的实现对光束强度的调节，可通过调节机构改变聚光透镜与灯体之间的距离，来实现以准直光或者较小发散角度的光束形式照射到生长的植物上，提高LED发光效率，充分利用LED光能，便于根据不同种类植物在不同生长阶段的的光照需要，使叶片进行充分的光合作用。
附图说明
图1为本发明的***框图；
图2为本发明中生长灯本体内的***框图；
图3为本发明中生长灯本体的结构示意图；
图4为本发明中生长灯本体的侧面结构示意图；
图5为本发明中灯壳与反光板的连接结构示意图；
图6为本发明中升降杆与驱动齿轮的配合结构示意图。
图中标号：1、生长灯本体；2、安装板；3、吊杆；4、移动座；5、灯壳；6、调节机构；61、升降杆；62、横杆；63、驱动齿轮；64、齿条；65、马达；66、导向块；7、多色灯珠；8、反光板；9、安装机构；91、安装框；92、透光板；93、限位螺杆；10、照度仪；11、控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种多色光LED植物生长灯***，包括生长灯本体1、光亮强度调节模块、光色调节模块、中心处理模块和照度仪10，生长灯本体1的顶部安装有控制器11，光亮强度调节子***、光色调节子***和中心处理模块均安装于控制器11内的芯片中，生长灯本体1包括水平设置的安装板2，安装板2的顶端安装有吊杆3，安装板2的底部开设有两个滑槽，两个滑槽内均滑动连接有T形的移动座4，且两个移动座4互相远离的一端均通过弹簧与滑槽的端部相连，两个移动座4的底面均铰接有灯壳5，两个灯壳5之间连接有调节机构6，两个灯壳5的内部均安装有多色灯珠7、灯珠光强控制模块和灯珠光色控制模块，光亮强度调节模块的输出端与灯珠光强控制模块的输入端相连，光色调节模块的输出端和灯珠光色控制模块的输入端相连，中心处理模块包括数据存储接收单元、分析单元和信号发出单元，数据存储接收单元的输入端与照度仪10相连，且数据存储接收单元的输入端通过无线网络与上位机相连，数据存储接收单元的输出端与分析单元的输入端相连，分析单元的输出端与信号发出单元的输入端相连，信号发出单元的输出端与光亮强度调节模块和光色调节模块的输入端相连。
调节机构6包括竖向设置的升降杆61、横杆62、驱动齿轮63、齿条64和马达65，升降杆61的底端与横杆62的中部固定相连，横杆62的两端分别与两个灯壳5的端部铰接，马达65固定安装在安装板2的顶面，齿驱动齿轮63与马达65的输出轴通过轴连接器固定连接，升降杆61的一侧沿竖向开设有凹槽，齿条64固定安装在凹槽内，齿条64与驱动齿轮63相啮合，活动通道的一侧下部开设有与驱动齿轮63相配合的通孔，控制器11的输出端与马达65的输入端电性相连；调节机构6的设置可便于控制升降杆61的上升或者下降，从而实现对灯壳5角度的调整，调整光照角度。
升降杆61的一侧设有导向块66，且活动通道的侧壁上沿竖向开设有与导向块66相配合的导向槽；导向块66的设置可保证升降杆61的竖直升降。
多色灯珠7包括灯珠包括红光灯珠、蓝光灯珠、紫光灯珠、青光灯珠、黄光灯珠等能促进植物生长的各种颜色灯珠；可根据植物的生长需要调出相应的光色。
多色灯珠7互相远离的一侧均设有反光板8，反光板8与灯壳5之间连接有安装机构9，安装机构9包括安装框91、透光板92和限位螺杆93，安装框91固定安装在反光板8的上端，L形的透光板92安装在反光板8的下端，安装框91的两侧均通过限位螺杆93与灯壳5相连，安装框91的侧壁上沿竖向开设有多个与限位螺杆93相配合的限位螺孔；反光板8的设置可提高对光的折射次数，从而使光质更加均匀，同时调整调整安装框91的位置，可改变透光板92、反光板8与多色灯珠7之间的距离，进一步的实现对光束强度的调节。
生长灯本体1在使用时，可通过吊杆2实现对生长灯本体1的安装，安装后，可根据不同时期植物需求的光照强度的变化，通过改变限位螺杆93***限位螺孔中的相应位置，可实现反光板8、透光板92与多色灯珠7之间的距离的调节，然后通过***中各个模块之间的配合，实现对调节机构6的驱动，实现灯壳5角度的变化，同时还可根据实时的光照情况，调节对种植植物的光照的光色和光强，。
一种多色光LED植物生长灯***的调控方法，包括以下步骤：
(1)通过上位机，即电脑或手机以无线网络的方式将所种植植物的面积、种类、生长周期和适宜的生长光谱范围等基础信息，发送给数据存储接收单元；
(2)根据得到的植物种植面积的信息，发送信号给马达65，使带着驱动齿轮63顺或逆时针转动，再通过驱动齿轮63和齿条64的配合，实现升降杆61的竖直上升或下降，从而可通过横杆62带着灯壳5绕着移动座4转动，对照明角度进行调节，同时配合反光板8的反光作用，能使得种植面积内的所有植物都可得到光照；
(3)照度仪10将当前大棚或者培育室内的光照信息以电信号的形式发送给数据存储接收单元，由分析单元综合植物的基础信息和当前光照信息进行分析和计算；
(4)分析单元将分析后的结果分别发送给光亮强度调节模块和光色调节模块，由光亮强度调节模块和光色调节模块发送指令给灯珠光强控制模块和灯珠光色控制模块，实现对多色灯珠7亮的光色和光强的调控，实时调控出最佳的植物生长用光。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多色光LED植物生长灯***，包括生长灯本体(1)、光亮强度调节模块、光色调节模块、中心处理模块和照度仪(10)，其特征在于，所述生长灯本体(1)的顶部安装有控制器(11)，光亮强度调节子***、光色调节子***和中心处理模块均安装于控制器(11)内的芯片中，生长灯本体(1)包括水平设置的安装板(2)，所述安装板(2)的顶端安装有吊杆(3)，安装板(2)的底部开设有两个滑槽，两个滑槽内均滑动连接有T形的移动座(4)，且两个移动座(4)互相远离的一端均通过弹簧与滑槽的端部相连，两个移动座(4)的底面均铰接有灯壳(5)，两个灯壳(5)之间连接有调节机构(6)，两个灯壳(5)的内部均安装有多色灯珠(7)、灯珠光强控制模块和灯珠光色控制模块，光亮强度调节模块的输出端与灯珠光强控制模块的输入端相连，光色调节模块的输出端和灯珠光色控制模块的输入端相连，中心处理模块包括数据存储接收单元、分析单元和信号发出单元，数据存储接收单元的输入端与照度仪(10)相连，且数据存储接收单元的输入端通过无线网络与上位机相连，数据存储接收单元的输出端与分析单元的输入端相连，分析单元的输出端与信号发出单元的输入端相连，信号发出单元的输出端与光亮强度调节模块和光色调节模块的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种多色光LED植物生长灯***，其特征在于，所述调节机构(6)包括竖向设置的升降杆(61)、横杆(62)、驱动齿轮(63)、齿条(64)和马达(65)，升降杆(61)的底端与横杆(62)的中部固定相连，横杆(62)的两端分别与两个灯壳(5)的端部铰接，马达(65)固定安装在安装板(2)的顶面，齿驱动齿轮(63)与马达(65)的输出轴通过轴连接器固定连接，升降杆(61)的一侧沿竖向开设有凹槽，齿条(64)固定安装在凹槽内。
3.根据权利要求2所述的一种多色光LED植物生长灯***及其调控方法，其特征在于，所述齿条(64)与驱动齿轮(63)相啮合，活动通道的一侧下部开设有与驱动齿轮(63)相配合的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种多色光LED植物生长灯***，其特征在于，所述控制器(11)的输出端与马达(65)的输入端电性相连。
5.根据权利要求2所述的一种多色光LED植物生长灯***，其特征在于，所述升降杆(61)的一侧设有导向块(66)，且活动通道的侧壁上沿竖向开设有与导向块(66)相配合的导向槽。
6.根据权利要求1所述的一种多色光LED植物生长灯***，其特征在于，所述多色灯珠(7)包括灯珠包括红光灯珠、蓝光灯珠、紫光灯珠、青光灯珠、黄光灯珠等能促进植物生长的各种颜色灯珠。
7.根据权利要求1所述的一种多色光LED植物生长灯***，其特征在于，所述多色灯珠(7)互相远离的一侧均设有反光板(8)，反光板(8)与灯壳(5)之间连接有安装机构(9)。
8.根据权利要求7所述的一种多色光LED植物生长灯***，其特征在于，所述安装机构(9)包括安装框(91)、透光板(92)和限位螺杆(93)，安装框(91)固定安装在反光板(8)的上端，L形的透光板(92)安装在反光板(8)的下端，安装框(91)的两侧均通过限位螺杆(93)与灯壳(5)相连，安装框(91)的侧壁上沿竖向开设有多个与限位螺杆(93)相配合的限位螺孔。
9.一种多色光LED植物生长灯***的调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过上位机，即电脑或手机以无线网络的方式将所种植植物的面积、种类、生长周期和适宜的生长光谱范围等基础信息，发送给数据存储接收单元；
(2)根据得到的植物种植面积的信息，发送信号给马达(65)，使带着驱动齿轮(63)顺或逆时针转动，再通过驱动齿轮(63)和齿条(64)的配合，实现升降杆(61)的竖直上升或下降，从而可通过横杆(62)带着灯壳(5)绕着移动座(4)转动，对照明角度进行调节，同时配合反光板(8)的反光作用，能使得种植面积内的所有植物都可得到光照；
(3)照度仪(10)将当前大棚或者培育室内的光照信息以电信号的形式发送给数据存储接收单元，由分析单元综合植物的基础信息和当前光照信息进行分析和计算；
(4)分析单元将分析后的结果分别发送给光亮强度调节模块和光色调节模块，由光亮强度调节模块和光色调节模块发送指令给灯珠光强控制模块和灯珠光色控制模块，实现对多色灯珠(7)亮的光色和光强的调控，实时调控出最佳的植物生长用光。
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