CN108826027A - 一种植物工厂的光学系统 - Google Patents

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    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
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    • A01G7/00—Botany in general
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    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
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Abstract

本发明涉及植物工厂技术领域，尤其涉及一种植物工厂的光学系统，包括64颗LED发光管、阵列底盘、LED控制器；所述64颗LED发光管包括49颗红光LED发光管、6颗蓝光LED发光管、3颗绿光LED发光管、3颗紫光LED发光管、3颗黄光LED发光管。

Description

一种植物工厂的光学系统
技术领域
本发明涉及植物工厂技术领域，尤其涉及一种植物工厂的光学系统。
背景技术
植物工厂是指在露地不适于园艺作物生长的季节（寒冷或炎热）或地区，利用特定的设施（连栋温室、日光温室、塑料大棚、小拱棚和养殖棚），人为创造适于作物生长的环境，以生产优质、高产、稳产的蔬菜、花卉、水果等园艺产品的一种环境可控制农业。在植物工厂中，光照是作物光合作用的能量来源和光形态建成的重要环境因素，其单色光和单色复合光的光生物学效应及机理对促进作物生长起到了至关重要的作用，光照条件的好坏直接影响产量和品质。因此适宜的光环境对植物工厂尤其是植物优质高产的实现及可持续发展至关重要。目前，在世界范围内，用于植物工厂的光学系统的应用越来越受重视，基础研究也正在开展中，方兴未艾，很多学者也做了大量的工作取得了一定的进展，但在这方面的应用和成果还不成熟。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，公开了一种植物工厂的光学系统，有效解决以上问题。
一种植物工厂的光学系统，其特征在于，包括64颗LED发光管、阵列底盘、LED控制器；所述64颗LED发光管包括49颗红光LED发光管、6颗蓝光LED发光管、3颗绿光LED发光管、3颗紫光LED发光管、3颗黄光LED发光管，作用是产生红、蓝、绿、紫、黄混合光源；所述红光LED发光管、蓝光LED发光管、绿光LED发光管、紫光LED发光管、黄光LED发光管的直径为5MM；所述阵列底盘长为85MM、宽为85MM的镀银铜基印刷电路板，作用是固定LED发光管以及吸收LED发光管工作产生的热量和光反射；所述LED控制器作用是向LED发光管提供脉宽调制控制供电电源，脉冲周期为105us，占空比45%；所述64颗LED发光管按8行8列矩阵行列，LED发光管之间距离间隔为5MM；所述矩阵中，各行的8颗LED发光管串联连接后各列并联连接；所述矩阵中2行2列、2行7列、4行3列、5行6列、7行2列、7行7列为蓝光LED发光管，3行3列、4行6列、6行4列为紫光LED发光管，3行5列、5行3列、6行5列为黄光LED发光管，3行6列、6行3列、6行6列为绿光LED发光管。
本发明的有益效果，提供一种植物工厂的光学系统，创造了适于作物生长的光环境，以达到生产优质、高产、稳产的蔬菜、花卉、水果等园艺植物产品的目的。利用光的组合、光生物学效应及机理对促进植物生长起到了至关重要的作用，有着重大的社会效益和经济效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1 一种植物工厂的光学系统结构图。
附图标记说明。
图1中：1－9、11－14、16－18、20、23－26、28、29、31－34、36、37、39－42、47－49、51－54、56－64为红光LED发光管；10、15、27、38、50、55为蓝光LED发光管；19、30、44为紫光LED发光管；21、35、45为黄光LED发光管；22、43、46为绿光LED发光管。
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施方式并结合附图加以说明。
如图1所示，本实施例中的一种植物工厂的光学系统，其特征在于，包括64颗LED发光管、阵列底盘、LED控制器；所述64颗LED发光管包括49颗红光LED发光管、6颗蓝光LED发光管、3颗绿光LED发光管、3颗紫光LED发光管、3颗黄光LED发光管，对应在图1中：1－9、11－14、16－18、20、23－26、28、29、31－34、36、37、39－42、47－49、51－54、56－64为红光LED发光管；10、15、27、38、50、55为蓝光LED发光管；19、30、44为紫光LED发光管；21、35、45为黄光LED发光管；22、43、46为绿光LED发光管。作用是产生红、蓝、绿、紫、黄混合光源；所述红光LED发光管、蓝光LED发光管、绿光LED发光管、紫光LED发光管、黄光LED发光管的直径为5MM；所述阵列底盘长为85MM、宽为85MM的镀银铜基印刷电路板，作用是固定LED发光管以及吸收LED发光管工作产生的热量和光反射；所述LED控制器作用是向LED发光管提供脉宽调制控制供电电源，脉冲周期为105us，占空比45%；所述64颗LED发光管按8行8列矩阵行列，LED发光管之间距离间隔为5MM；所述64颗LED发光管以矩阵分布固定在阵列底盘上，所述矩阵中，各行的8颗LED发光管串联连接后各列并联连接，结合图1，第一行的1－8号LED发光管串联连接、第二行9－16号LED发光管串联连接、第三行17－24号LED发光管串联连接、第四行25－32号LED发光管串联连接、第五行33－40号LED发光管串联连接、第六行41－48号LED发光管串联连接、第七行49－56号LED发光管串联连接、第八行57－64号LED发光管串联连接，八行并联连接后与LED控制器连接。工作时，光学系统与目标植物之间保持20－30CM距离以使光能量能最大幅度到达植物的上层、中层和下层。LED控制器向LED发光管矩阵供电14小时，断电10小时，循环运行。
试验表明：本发明创造了适于作物生长的光环境，以达到生产优质、高产、稳产的蔬菜、花卉、水果等园艺植物产品的目的。利用光的组合、光生物学效应及机理对促进植物生长起到了至关重要的作用，有着重大的社会效益和经济效益。

Claims (1)

1.一种植物工厂的光学系统，其特征在于，包括64颗LED发光管、阵列底盘、LED控制器；所述64颗LED发光管包括49颗红光LED发光管、6颗蓝光LED发光管、3颗绿光LED发光管、3颗紫光LED发光管、3颗黄光LED发光管，作用是产生红、蓝、绿、紫、黄混合光源；所述红光LED发光管、蓝光LED发光管、绿光LED发光管、紫光LED发光管、黄光LED发光管的直径为5MM；所述阵列底盘长为85MM、宽为85MM的镀银铜基印刷电路板，作用是固定LED发光管以及吸收LED发光管工作产生的热量和光反射；所述LED控制器作用是向LED发光管提供脉宽调制控制供电电源，脉冲周期为105us，占空比45%；所述64颗LED发光管按8行8列矩阵行列，LED发光管之间距离间隔为5MM；所述矩阵中，各行的8颗LED发光管串联连接后各列并联连接；所述矩阵中2行2列、2行7列、4行3列、5行6列、7行2列、7行7列为蓝光LED发光管，3行3列、4行6列、6行4列为紫光LED发光管，3行5列、5行3列、6行5列为黄光LED发光管，3行6列、6行3列、6行6列为绿光LED发光管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220408660A1 (en) * 2019-12-01 2022-12-29 Tingshan YUAN Agricultural sunlight transmission lighting system, supporting greenhouse and lighting method

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