CN107872910B - 一种植物智能光照系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物智能光照系统，包括灯具、主控模块、参数设置模块和光源模块，所述主控模块和所述光源模块均设置在所述灯具内部，所述主控模块分别与参数设置模块和光源模块连接，所述主控模块用于控制所述光源模块的参数，所述参数设置模块用于获取外部输入参数，并将外部输入参数发送至主控模块，所述外部输入参数包括植物生长特性参数。本发明还公开了一种植物智能光照方法。本发明涉及光照系统技术领域，一种植物智能光照系统及方法，根据外部输入参数，控制光源模块的光招强度、光谱分布和光照时间，满足不同植物在照明环境不良的室内对光源的不同要求，实现补光更均匀，可模拟日光变化、更自然，照明效果佳，低能耗光效高。

Description

一种植物智能光照系统及方法

技术领域

本发明涉及光照系统技术领域，尤其涉及一种植物智能光照系统及方法。

背景技术

光是植物生长和生存的首要条件。室内装饰/家居环境里或者植物墙上的植物，因为长期缺乏光照，导致营养不良而死亡。现有技术中，对于室内植物灯光的补光，大多是定时补光或者人工控制补光，未考虑不同植物不同阶段需光量的差异，造成补光不足或补光过度并存的现象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种补光更均匀、照明效果佳、低能耗光效高的植物智能光照系统。

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种补光更均匀、照明效果佳、低能耗光效高的植物智能光照方法。

本发明所采用的技术方案是：一种植物智能光照系统，包括灯具、主控模块、参数设置模块和光源模块，所述主控模块和所述光源模块均设置在所述灯具内部，所述主控模块分别与参数设置模块和光源模块连接，所述主控模块用于控制所述光源模块的参数，所述参数设置模块用于获取外部输入参数，并将外部输入参数发送至主控模块，所述外部输入参数包括植物生长特性参数。

作为上述方案的进一步改进，所述光源模块第一光源模块和第二光源模块，所述灯具包括相邻的第一发光面和第二发光面，所述第一发光面具有第一光源模块，所述第二发光面具有第二光源模块。

作为上述方案的进一步改进，所述第一光源模块包括第一全光灯组、第二全光灯组、红光灯组、蓝光灯组和紫外光灯组，所述第二光源模块包括暗区灯组。

作为上述方案的进一步改进，所述第一全光灯组为冷白光LED灯组，所述第二全光灯组为暖白光LED灯组，所述暗区灯组为白光LED灯组。

作为上述方案的进一步改进，所述植物生长特性参数包括光照强度、光谱分布和光照时间。

作为上述方案的进一步改进，所述灯具包括六通道控制线路，所述六通道控制线路对应连接所述光源模块六个灯组。

作为上述方案的进一步改进，所述灯具两端分别设置有电源线和信号线。

一种植物智能光照方法，适用于上述的一种植物智能光照系统，所述方法包括：

获取植物生长特性参数；

根据植物生长特性参数设置光照模式。

作为上述方案的进一步改进，所述植物生长特性参数包括光照强度、光谱分布和光照时间。

作为上述方案的进一步改进，所述光照模式包括功能补光模式、模拟日光模式和紫外杀菌模式。

本发明的有益效果是：

一种植物智能光照系统，根据外部输入参数，控制光源模块的光招强度、光谱分布和光照时间，满足不同植物在照明环境不良的室内对光源的不同要求，实现补光更均匀，可模拟日光变化、更自然，照明效果佳，低能耗光效高。

一种植物智能光照方法，根据外部输入参数，控制光源模块的光招强度、光谱分布和光照时间，满足不同植物在照明环境不良的室内对光源的不同要求，实现补光更均匀，可模拟日光变化、更自然，照明效果佳，低能耗光效高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明一种植物智能光照系统结构框图；

图2是本发明一种植物智能光照系统灯具结构主视图；

图3是本发明一种植物智能光照系统灯具结构左视图；

图4是本发明一种植物智能光照系统灯具第一发光面结构示意图；

图5是本发明一种植物智能光照系统灯具第二发光面结构示意图；

图6是本发明一种植物智能光照方法流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是本发明一种植物智能光照系统结构框图，参照图1，该植物智能光照系统，包括灯具(图1中未示出)、主控模块、参数设置模块和光源模块。其中，主控模块与光源模块均设置在灯具内部，主控模块分别与参数设置模块和光源模块连接，主控模块用于控制光源模块的参数，参数设置模块用于获取外部输入参数，并将外部输入参数发送至主控模块，所述外部输入参数包括植物生长特性参数，具体的，本实施例中，植物生长特性参数包括光照强度、光谱分布和光照时间。

作为上述实施例的进一步改进，该系统还包括驱动电源，驱动电源与主控模块连接，用于给主控模块提供工作电源，该系统还包括散热模块，散热模块用于给光照系统散热，本实施例中，散热模块为铝合金散热模块，驱动电源与散热模块连接，用于给散热模块提供工作电源。

图2是本发明一种植物智能光照系统灯具结构主视图，图3是本发明一种植物智能光照系统灯具结构左视图，结合图1、图2和图3，灯具1的两端分别设置有电源线2和信号线3，电源线2的一端与驱动电源连接，电源线2的另一端裸露在灯具1外部，用于与电源连接。信号线3的一端与主控模块连接，另一端用于外接信号控制。

本实施例中，光源模块包括第一光源模块和第二光源模块，灯具1包括相邻的第一发光面01和第二发光面02，第一发光面01的前端和第二发光面02的前端均设置有钢化玻璃，第一发光面01具有第一光源模块，第二发光面02具有第二光源模块。

本实施例中，第一光源模块包括第一全光灯组、第二全光灯组、红光灯组、蓝光灯组和紫外光灯组，其中，第一全光灯组由冷白光LED灯组成，第二全光灯组由暖白光LED灯组成。图4是本发明一种植物智能光照系统灯具第一发光面结构示意图，参照图4，第一发光面01包括第一点光源011和第二点光源012，第一点光源011包括第一全光灯(即冷白光LED灯)、第二全光灯(即暖白光LED灯)、红光灯、蓝光灯和集成光学透镜，各种光谱复合，除视觉上可模拟日光颜色外，也可以根据不同植物需求，调配不同光质和光强，混光效果均匀性好，同时兼顾光影效果，带有一定的层次感。第二点光源012包括紫外光灯和光学透镜，具有一定的杀菌功能。本实施例中，灯具1呈直条状，若干个第一点光源011呈线性分布，若干个第二点光源012呈线性分布，第一点光源011与第二点光源012交叉分布。

图5是本发明一种植物智能光照系统灯具第二发光面结构示意图，参照图5，第二光源模块包括暗区灯组021，暗区灯组021呈线性分布，暗区灯组由白光LED灯组成，可以是冷白光LED灯或者暖白光LED灯，针对应用在植物墙顶部暗区补光。

灯具1包括六通道控制线路(图中未示出)，六通道控制线路对应连接光源模块六个灯组。

参照图3，灯具1顶部设置有灯具安装结构，具体包括灯具支架03、安装支架04和螺钉05，灯具支架03与灯具1顶部连接，灯具支架03的另一端与安装支架04的一端通过螺钉05固定连接，安装支架04的另一端用于将灯具1固定安装在墙面上。

图6是本发明一种植物智能光照方法流程图，如图6所示，一种植物智能光照方法，适用于上述的植物智能光照系统，包括：获取植物生长特性参数；根据植物生长特性参数设置光照模式。

其中，植物生长特性参数包括光照强度、光谱分布和光照时间。光照模式包括功能补光模式、模拟日光模式和紫外杀菌模式。

功能补光模式具体为：根据室内观赏植物、彩叶植物、开花植物及特色植物等植物生长特性，设置系统的光照强度、光谱分布和光照周期，实现功能补光，例如，若为了满足室内观赏植物正常生长，光照强度控制在1000lux至20000lux之间，光照时间为8h至10h，功能补光光照时间在2h至3h之间，红光和蓝光配比在1:1-3:1之间，强度为40％至60％；若为了满足室开花植物延长花期，光照强度在10000lux至30000lux之间，光照时间为10h至12h，功能补光时间在3h至4h，红光和蓝光配比在3:1至6:1之间，强度为60％至80％。

模拟日光模式具体为：参考自然环境下的日光变化的情况，通过不同的光谱叠加和强度变化来复合实现全光谱日光模拟，实现拟自然的生态补光环境。从上午7:00至下午19:00，每间隔一定时间设置一次第一点光源的光质强度调节比值，即设置冷白光全光谱白光强度调节比值、暖白光全光谱白光强度调节比值、红光强度调节比值和蓝光强度调节比值。

紫外杀菌模式具体为：在夜间开启杀菌模式，将第二点光源(紫外光灯)设置开启2h至3h，强度比例设置为60％至80％，实现将室内绿墙杀菌来减轻病虫害发病的困扰。在白天开启杀菌模式，将第二点光源(紫外光灯)设置开启1h至2h，强度比例设置为40％至60％，实现促进彩叶类植物着色。

另外，光照模式还包括自主可调模式和自动化模式。

自主可调模式具体为：设置开启时间，设置光照时段，设置结束时间，其中，光照时段假设为30分钟，30分钟时间段内需设置冷白光全光谱白光强度调节比值、暖白光全光谱白光强度调节比值、红光强度调节比值、蓝光强度调节比值和紫外光强度调节比值。

自动化模式具体为：根据预设参数，系统独立正常地启动运行模式，当自定义参数出现乱码或断电故障恢复后，读取故障前预设参数，自动恢复至故障前的运行模式。

一种植物智能光照方法，根据外部输入参数，控制光源模块的光招强度、光谱分布和光照时间，满足不同植物在照明环境不良的室内对光源的不同要求，实现补光更均匀，可模拟日光变化、更自然，照明效果佳，低能耗光效高。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种植物智能光照系统，其特征在于，其包括灯具、主控模块、参数设置模块和光源模块，所述主控模块和所述光源模块均设置在所述灯具内部，所述主控模块分别与参数设置模块和光源模块连接，所述主控模块用于控制所述光源模块的参数，所述参数设置模块用于获取外部输入参数，并将外部输入参数发送至主控模块，所述外部输入参数包括植物生长特性参数；

所述光源模块包括第一光源模块和第二光源模块，所述灯具包括相邻的第一发光面和第二发光面，所述第一发光面具有第一光源模块，所述第二发光面具有第二光源模块；

所述第一发光面包括第一点光源和第二点光源，所述第二点光源包括紫外光灯和光学透镜；

所述第一光源模块包括第一全光灯组、第二全光灯组、红光灯组、蓝光灯组和紫外光灯组，所述第二光源模块包括暗区灯组；所述第一全光灯组为冷白光LED灯组，所述第二全光灯组为暖白光LED灯组，所述暗区灯组为白光LED灯组；

所述植物智能光照系统还包括散热模块，散热模块用于给光照系统散热；

其中，所述系统被配置为执行以下步骤：

获取植物生长特性参数，所述植物生长特性参数包括光照强度、光谱分布和光照时间；

根据植物生长特性参数设置光照模式，所述光照模式包括功能补光模式、模拟日光模式和紫外杀菌模式；

所述功能补光模式为：若为了满足室内观赏植物正常生长，光照强度控制在1000lux至20000lux之间，光照时间为8h至10h，功能补光光照时间在2h至3h之间，红光和蓝光配比在1:1-3:1之间，强度为40％至60％；

所述模拟日光模式为：参考自然环境下的日光变化的情况，通过不同的光谱叠加和强度变化来复合实现全光谱日光模拟；

所述紫外杀菌模式为：在夜间开启杀菌模式，将所述第二点光源中的紫外光灯设置开启2h至3h，强度比例设置为60％至80％；在白天开启杀菌模式，将所述第二点光源中的紫外光灯设置开启1h至2h，强度比例设置为40％至60％。

2.根据权利要求1所述的一种植物智能光照系统，其特征在于，所述灯具包括六通道控制线路，所述六通道控制线路对应连接所述光源模块六个灯组。

3.根据权利要求2所述的一种植物智能光照系统，其特征在于，所述灯具两端分别设置有电源线和信号线。

4.一种植物智能光照方法，适用于如权利要求1至3任一项所述的一种植物智能光照系统，其特征在于，所述方法包括：

获取植物生长特性参数，所述植物生长特性参数包括光照强度、光谱分布和光照时间；

根据植物生长特性参数设置光照模式，所述光照模式包括功能补光模式、模拟日光模式和紫外杀菌模式；

所述功能补光模式为：若为了满足室内观赏植物正常生长，光照强度控制在1000lux至20000lux之间，光照时间为8h至10h，功能补光光照时间在2h至3h之间，红光和蓝光配比在1:1-3:1之间，强度为40％至60％；

所述模拟日光模式为：参考自然环境下的日光变化的情况，通过不同的光谱叠加和强度变化来复合实现全光谱日光模拟；

所述紫外杀菌模式为：在夜间开启杀菌模式，将所述第二点光源中的紫外光灯设置开启2h至3h，强度比例设置为60％至80％；在白天开启杀菌模式，将所述第二点光源中的紫外光灯设置开启1h至2h，强度比例设置为40％至60％。