CN112503435A - 一种可移动式智能补光系统及其补光方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可移动式智能补光系统及其补光方法，包括远程控制端、电器箱、多个灯具以及灯架，远程控制端通过无线通信方式与电器箱连接，多个灯具依次设置在灯架的多个立柱上，电器箱设置在灯架底部，并与多个灯具通过快拆式防水公母插头连接。应用本发明可以满足客户对临时性需求的应用，提供更方便快捷的安装，移动，满足灯具的使用范围，还可以实现大棚智能化、自适应精确补光，从而提高作物产量、提高收益。

Description

一种可移动式智能补光系统及其补光方法

技术领域

本发明涉及植物生长技术领域，尤其涉及一种可移动式智能补光系统以及应用该系统的补光方法。

背景技术

光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，通过光质调节，控制植株形态建成是设施栽培领域的一项重要技术。

近年来，我国设施园艺面积发展迅速，国内农业种植技术不断提升，大产量的种植都是采用大棚进行培养种植，大棚种植的技术中光照是其中最重要的一个培养条件，在自然光照不足的条件下，人工光系统在其中起到关键作用。

目前，国内有大量种植农作物的薄膜温室大棚，且补光系统方式比较落后，单一；不方便移动，拆卸；自动化程度较低。

目前的植物补光灯主要由灯具和电器箱组成，灯具与电器箱为一体结构，体积大且笨重，安装移动困难，因此多为固定安装在一个位置，无法自由移动，弧形结构的横梁导致植物补光灯到植物的距离不同，致使植物补光不均匀，补光效果不一致，且一个横梁无法承受多个补光灯的重量，温室内的光照强度也受限制。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可以满足客户对临时性需求的应用，提供更方便快捷的安装，移动，满足灯具的使用范围，从而提高作物产量、提高收益的可移动式智能补光系统。

本发明的另一目的在于提供一种可以满足客户对临时性需求的应用，提供更方便快捷的安装，移动，满足灯具的使用范围，从而提高作物产量、提高收益的可移动式智能补光系统的补光方法。

为了实现上述主要目的，本发明提供的一种可移动式智能补光系统，包括远程控制端、电器箱、多个灯具以及灯架，所述远程控制端通过无线通信方式与所述电器箱连接，多个所述灯具依次设置在所述灯架的多个立柱上，所述电器箱设置在所述灯架底部，并与多个所述灯具通过快拆式防水公母插头连接。

进一步的方案中，所述电器箱包括由上壳体和下壳体组成的外壳以及设于所述外壳内部的至少两个驱动装置，至少两个所述驱动装置平行排列地固定在所述下壳体内部，所述下壳体上与所述驱动装置径向相对的位置上设有预设数量的防水插头，所述防水插头与所述驱动装置的输出端连接。

更进一步的方案中，所述下壳体内部并靠近所述驱动装置的位置固定设置有空气开关和定时器，所述空气开关和定时器均与所述驱动装置信号连接，所述驱动装置内设有无线通信模块以及处理器。

更进一步的方案中，在所述灯架的多个立柱上靠近灯具的一侧设有光照检测装置，所述光照检测装置将检测植物大棚内光照情况反馈给所述处理器，所述处理器将光照信息反馈给所述远程控制端，所述远程控制端经过综合数据分析给出控制指令，通过控制所述处理器传递到所述驱动装置，所述驱动装置根据实际供电情况经过分析，驱动对应灯具，且直接控制对应的PWM调光器调节灯具亮度。

更进一步的方案中，所述远程控制端为PC端，其包括各种植物生长光照数据库，根据植物大棚实际种植的植物从此数据库中选出该植物，即可设置好该植物不同生长阶段所需光照类别及其强度，所述PC端再根据控制所述处理器反馈的情况进行数据分析、融合，给出灯具所需调节信息。

更进一步的方案中，每一个所述驱动装置包括主固定板与至少三个驱动模组，所述驱动模组螺栓连接在所述主固定板上；每一个所述驱动装置的主固定板前端安装有至少三个快拆式防水公插头，所述防水插头与所述驱动模组的输出端连接。

更进一步的方案中，所述灯具包括灯具组件，支架组件，所述支架组件包括主支架和可调节支架，所述可调节支架设于所述主支架的上方，所述可调节支架上设有悬挂部，所述灯具通过所述悬挂部安装于所述灯架的立柱上，所述主支架的长边下方设有光源保护罩，所述光源保护罩盖设于所述灯具组件的光源组件，所述主支架的短边上设有接线盒，所述接线盒内安装有通电导线，用于连接快拆式防水公母插头与所述灯具组件。

更进一步的方案中，所述立柱为可伸缩立柱。

为了实现上述另一目的，本发明提供的一种可移动式补光系统的补光方法，所述可移动式补光系统是采用上述的可移动式补光系统，所述方法包括以下步骤：在使用时，在所需点灯的位置分布好所需电器箱及对应的插头连接线，每个驱动装置的驱动模组输出端与其两侧的快拆式防水公插头连接，通过插头连接线连接到每个灯具上，在电器箱的把手上使用挂钩安装在灯架上；在启动时，输入电源经过电器箱的输入线输入，流进电器箱内部的每个驱动装置，通过灯具与电器箱的配合使用，根据外界环境变化信息，通过驱动装置内部处理器进行信号转化并控制对应的PWM调光器进行调制实现对相应灯具的亮度智能调节。

进一步的方案是，在启动时，在灯架的多个立柱上靠近灯具的一侧设有光照检测装置，光照检测装置将检测植物大棚内光照情况反馈给处理器，处理器将光照信息反馈给远程控制端，远程控制端经过综合数据分析给出控制指令，通过控制处理器传递到驱动装置，驱动装置根据实际供电情况经过分析，驱动对应灯具，且直接控制对应的PWM调光器调节灯具亮度。

由此可见，本发明的可移动式智能补光系统由单个驱动电器箱和多个简易的灯具组合而成的补光系统，只需移动一个驱动电器箱的位置就能达到六个灯具使用范围的需求，在驱动装置使用范围内，简易的灯具可以根据使用者的需求分布，为了更适合快速拆装和频繁移动环境应用、减少频繁安装驱动装置的过程、只需移动简易灯具就能达到需求。

此外，实现了远程控制端智能数据分析、融合，进而实现大棚智能化、自适应精确补光，采用绿色照明光源LED灯作为补光灯，既实现节能环保，又降低了能耗，保证了大棚内作物均匀光照，提高了作物产量，解决了如今技术中光照不均匀导致的生长不一致的问题。另外，通过调节光照，可人为加快昼夜回圈，使植物生长速度远高于室外田地栽培的植物生长速度。

附图说明

图1是本发明一种可移动式智能补光系统实施例的结构示意图。

图2是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中电器箱的结构示意图。

图3是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中灯具的结构示意图。

图4是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中电器箱的立体分解图。

图5是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中电器箱去掉上壳体的结构示意图。

图6是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中电器箱的侧视图。

图7是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中电器箱的上壳体和密封条的结构示意图。

图8是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中驱动模组的结构示意图。

图9是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中驱动模组的立体分解图。

图10是本发明一种可移动式智能补光系统实施例中灯具的立体分解图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

一种可移动式智能补光系统实施例：

参见图1至图6，本发明的一种可移动式智能补光系统，包括远程控制端、电器箱、多个灯具200以及灯架300，远程控制端通过无线通信方式与电器箱连接，多个灯具200依次设置在灯架300的多个立柱301上，电器箱设置在灯架300底部，并与多个灯具200通过快拆式防水公母插头45连接。

在本实施例中，电器箱包括由上壳体10和下壳体20组成的外壳100以及设于外壳100内部的至少两个驱动装置，至少两个驱动装置平行排列地固定在下壳体20内部，下壳体20上与驱动装置径向相对的位置上设有预设数量的防水插头14，防水插头14与驱动装置的输出端连接。本实施例为两个驱动装置，如左侧驱动装置12和右侧驱动装置13。

其中，下壳体20内部并靠近驱动装置的位置固定设置有空气开关和定时器，空气开关和定时器均与驱动装置信号连接，驱动装置内设有无线通信模块以及处理器。

在本实施例中，在灯架300的多个立柱301上靠近灯具200的一侧设有光照检测装置，光照检测装置将检测植物大棚内光照情况反馈给处理器，处理器将光照信息反馈给远程控制端，远程控制端经过综合数据分析给出控制指令，通过控制处理器传递到驱动装置，驱动装置根据实际供电情况经过分析，驱动对应灯具200，且直接控制对应的PWM调光器调节灯具200亮度。

在本实施例中，远程控制端为PC端，其包括各种植物生长光照数据库，根据植物大棚实际种植的植物从此数据库中选出该植物，即可设置好该植物不同生长阶段所需光照类别及其强度，PC端再根据控制处理器反馈的情况进行数据分析、融合，给出灯具200所需调节信息。

进一步的，立柱301为可伸缩立柱。

在本实施例中，每一个驱动装置包括主固定板15与至少三个驱动模组16，驱动模组16螺栓连接在主固定板15上。

在本实施例中，每一个驱动装置的主固定板15前端安装有至少三个快拆式防水公插头17，快拆式防水公插头17与驱动模组16的输出端连接。

其中，两个驱动装置之间设置有中间挡板18以及挡风片19，挡风片19与下壳体20螺栓连接，中间挡板18与下壳体20螺栓连接。

进一步的，中间挡板18具有固定孔，中间挡板18的固定孔用于穿过与防水插头14的输入线22以及两侧的驱动装置上的输入端的连接线。

作为优选，外壳100为钣金成型件，分为上壳体10和下壳体20。

其中，每一个驱动模组16内部均设有风扇23，空气通过驱动模组16固定的一端上设置的窗口进入。

其中，下壳体20两侧的两端分别开设有进风百叶窗24、出风百叶窗25，用于进行空气的进入和排出。

在本实施例中，外壳100内部设有密封条26以及至少两个密封块27，密封条26贴于上壳体10内部，两个密封块27分别置于两个驱动装置与下壳体20的缝隙位置。

在本实施例中，下壳体20顶端设置有把手28和挂钩29，挂钩29通过把手28连接在下壳体20顶端。

接下来结合本实施例的单个电器箱具体阐述其驱动六个简易灯具200的实现方案：

本实施例的单个电器箱的外壳100主要为钣金成型件，分为上下两个壳体，上壳体10通过四颗1号螺丝1、1号螺母11和其两侧的六颗2号螺丝2与下壳体20连接，下壳体20内部内置左右两个驱动装置，及中间输入部分组成。

左右两个驱动装置均由一个主固定板15和3个独立的驱动模组16组装而成，单个独立的驱动模组16包括PCB组合板32和铝板外壳33，使用螺丝36把PCB组合板32固定在铝板外壳33上的，由铝板外壳33包裹着PCB组合板32构成，驱动装置内置与三个驱动模组16对应的风扇23，通过锁风扇螺丝35固定在驱动模组16上，驱动装置通过两个凸出的边缘的两个椭圆孔位经过螺母34与固定板上的压铆螺钉连接在主固定板15上。

左右两个驱动装置的主固定板15前端都安装着三个快拆式防水公插头17，防水插头14都与每个驱动模组16的输出端连接；左右两个驱动装置通过主固定板15正面的两个椭圆孔用1号螺母与下壳体20的压铆螺钉连接；主固定板15前端的折边上铆接两颗铆母，与下壳体20前部分通过3号螺丝3和3号螺母31连接。

左右两个驱动装置通过主固定板15经上述两个方式固定在下壳体20上。

中间输入部分由前端的挡风片19，中间挡板18，及下部的防水插头14组成；挡风片19通过2号螺母2及折边上的圆孔与下壳体20压铆螺钉连接，中间挡板18的固定方式也与挡风片19一样用3号螺母3固定；中间挡板18上有设计固定孔能与下方防水插头14的输入线22及两侧左右部分的驱动装置上的输入端的连接线，固定在中间挡板18上，能很好起到防拉及固定作用。

上壳体10内部设有一条长的密封条26及两侧的密封块27，密封条26贴于上壳体10内部，左右两个密封块27分别置于左右两个驱动装置与下壳体20的缝隙位置；当上下壳体组装完成后，整个箱体分为上下两个进风与出风的部分，如进风区域37和出风区域38，密封条26能很好的做到了把进风的冷风以及出风的热风分隔开来，避免了热气在箱体内部循环影响散热。

此外，下壳体20顶端有把手28和挂钩29，挂钩29通过把手28上的孔穿过把手28，把手28通过把手28上的螺丝与壳体内侧的4号螺母41连接固定，挂钩29在把手28上能做360°的旋转，能配合使用者的需求更换任意挂钩29做任何方式的安装移动。

在本实施例中，灯具200包括灯具组件，支架组件，支架组件包括主支架42和可调节支架43，可调节支架43设于主支架42的上方，可调节支架43上设有悬挂部，灯具200通过悬挂部安装于灯架300的立柱301上，主支架42的长边下方设有光源保护罩44，光源保护罩44盖设于灯具组件的光源组件，主支架42的短边上设有接线盒，接线盒内安装有通电导线，用于连接快拆式防水公母插头45与灯具组件。

在本实施例中，灯具组件包括光源组件以及灯托46，光源组件包括光源本体47和灯头48，灯头48固定于灯托46上，光源本体与灯头48连接。

进一步的，主支架42为L字型支架，主支架42具有长边和短边，光源保护罩44与主支架42的长边下侧螺栓连接，接线盒焊接在主支架42的短边外侧。

进一步的，主支架42的长边上设有与可调节支架43相互配合的U型槽，可调节支架43与主支架42螺栓连接，可调节支架43上设有与U型槽配合的螺杆，螺杆穿过U型槽并通过蝶型螺母62、弹垫63和平垫64固定于U型槽内以调整任意角度。

在本实施例中，接线盒包括U形盖板52和L型盖板53，U形盖板52焊接在主支架42的短边外侧，L型盖板53螺栓固定在U形盖板52上，L型盖板53上安装有用于连接快拆式防水公母插头45与灯头48的通电导线。

进一步的，灯托46上还安装有隔热垫54，灯头48、灯托46和隔热垫54依次螺栓固定在主支架42的短边内侧。

在本实施例中，光源组件还包括玻璃保护罩55，玻璃保护罩55固定于灯托46的固定部。

在实际应用中，灯具200由主支架42，可调节支架43，接线盒，灯托46、灯头48、光源、及光源保护罩44构成。

主支架42形状为L字型，其材质为铁，主支架42的长边下方设计有光源保护罩44，光源保护罩44经4号螺丝4固定在主支架42上，主支架42上方有可调节支架43，可调节支架43通过两侧的5号三组合螺丝5、5号螺母51与主支架42连接，与此同时主支架42有设置一个U型槽与可调节支架43配合，可调节支架43通过蝶形螺母62、弹垫63和平垫64调整任意角度。

主支架42的短边外侧设有接线盒，接线盒由U形盖板52和L型盖板53组成，U形盖板52焊接在主支架42上，L型盖板53通过正面及下面的公四颗5号螺丝5固定在U形盖板52上，L型盖板53上有安装快拆式防水母插头45通关盒内线与灯头48连接。

主支架42的短边内侧为灯托46及光源灯头48，灯头48通过6号螺丝6与灯托46及隔热垫54固定在主支架42上，固定好光源后，可安装玻璃保护罩55，玻璃保护罩55通关前后的四颗7号螺丝7固定在灯托46上，玻璃保护罩55起到了保护光源防止光源掉落伤人，或防止外来东西进入而损坏光源。

另外，可调节支架43上方有做悬挂部让灯具200可以适合各种环境安装。

在使用时，电器箱与灯具200通过各种长度的快拆式防水公母插头45的连接线连接。

一种可移动式补光系统的补光方法实施例：

本发明提供的一种可移动式补光系统的补光方法，可移动式补光系统是采用上述的可移动式补光系统，方法包括以下步骤：在使用时，在所需点灯的位置分布好所需电器箱及对应的插头连接线，每个驱动装置的驱动模组输出端与其两侧的快拆式防水公插头连接，通过插头连接线连接到每个灯具200上，在电器箱的把手上使用挂钩安装在灯架300上。

在启动时，输入电源经过电器箱的输入线输入，流进电器箱内部的每个驱动装置，通过灯具200与电器箱的配合使用，根据外界环境变化信息，通过驱动装置内部处理器进行信号转化并控制对应的PWM调光器进行调制实现对相应灯具200的亮度智能调节。

具体的，灯具200与电器箱的启动方式：在使用时，电器箱的输入电源经过电器箱下部分的输入线22输入，流进电器箱内部的每个小型驱动装置，小型驱动装置的输出端都与到两侧的快拆式防水公插头连接，然后通过快拆式防水公母插头45连接线连接到每个灯具200上。

在植物大棚实际使用时使用者可以根据使用需求，在电器箱上选用适合环境的挂钩29安装在机器上，由于挂钩29可拆卸和安装在电器箱的把手28上，当使用者想把电器箱换个环境安装的时候只需把挂钩29拆下换上适合环境的挂钩29就能适合任意环境使用，同时把手28能更方便使用者移动电器箱。

另外，灯具200与电器箱的配合使用，使用者可以根据自己的使用要求任意布灯，电器箱能通过快拆式防水公母插头45的连接线与灯具200连接，灯具200重量非常轻，同时灯具200上的两个悬挂部可以满足使用者的各种方式悬挂安装。

所以当使用者在植物大棚使用时，提前在所需点灯的位置分布好所需电器箱及对应的快拆式防水公母插头45连接线，灯具200就能快速移动到使用者所需安装的位置点灯。

进一步的，在启动时，在灯架300的多个立柱301上靠近灯具200的一侧设有光照检测装置，光照检测装置将检测植物大棚内光照情况反馈给处理器，处理器将光照信息反馈给远程控制端，远程控制端经过综合数据分析给出控制指令，通过控制处理器传递到驱动装置，驱动装置根据实际供电情况经过分析，驱动对应灯具200，且直接控制对应的PWM调光器调节灯具200亮度。

由此可见，本发明的可移动式智能补光系统由单个驱动电器箱和多个简易的灯具200组合而成的补光系统，只需移动一个驱动电器箱的位置就能达到六个灯具200使用范围的需求，在驱动装置使用范围内，简易的灯具200可以根据使用者的需求分布，为了更适合快速拆装和频繁移动环境应用、减少频繁安装驱动装置的过程、只需移动简易灯具200就能达到需求。

此外，实现了远程控制端智能数据分析、融合，进而实现大棚智能化、自适应精确补光，采用绿色照明光源LED灯作为补光灯，既实现节能环保，又降低了能耗，保证了大棚内作物均匀光照，提高了作物产量，解决了如今技术中光照不均匀导致的生长不一致的问题。另外，通过调节光照，可人为加快昼夜回圈，使植物生长速度远高于室外田地栽培的植物生长速度。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可移动式智能补光系统，其特征在于：包括远程控制端、电器箱、多个灯具以及灯架，所述远程控制端通过无线通信方式与所述电器箱连接，多个所述灯具依次设置在所述灯架的多个立柱上，所述电器箱设置在所述灯架底部，并与多个所述灯具通过快拆式防水公母插头连接。

2.根据权利要求1所述的补光系统，其特征在于：

所述电器箱包括由上壳体和下壳体组成的外壳以及设于所述外壳内部的至少两个驱动装置，至少两个所述驱动装置平行排列地固定在所述下壳体内部，所述下壳体上与所述驱动装置径向相对的位置上设有预设数量的防水插头，所述防水插头与所述驱动装置的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的补光系统，其特征在于：

所述下壳体内部并靠近所述驱动装置的位置固定设置有空气开关和定时器，所述空气开关和定时器均与所述驱动装置信号连接，所述驱动装置内设有无线通信模块以及处理器。

4.根据权利要求3所述的补光系统，其特征在于：

在所述灯架的多个立柱上靠近灯具的一侧设有光照检测装置，所述光照检测装置将检测植物大棚内光照情况反馈给所述处理器，所述处理器将光照信息反馈给所述远程控制端，所述远程控制端经过综合数据分析给出控制指令，通过控制所述处理器传递到所述驱动装置，所述驱动装置根据实际供电情况经过分析，驱动对应灯具，且直接控制对应的PWM调光器调节灯具亮度。

5.根据权利要求4所述的补光系统，其特征在于：

所述远程控制端为PC端，其包括各种植物生长光照数据库，根据植物大棚实际种植的植物从此数据库中选出该植物，即可设置好该植物不同生长阶段所需光照类别及其强度，所述PC端再根据控制所述处理器反馈的情况进行数据分析、融合，给出灯具所需调节信息。

6.根据权利要求1至5任一项所述的补光系统，其特征在于：

每一个所述驱动装置包括主固定板与至少三个驱动模组，所述驱动模组螺栓连接在所述主固定板上；

每一个所述驱动装置的主固定板前端安装有至少三个快拆式防水公插头，所述防水插头与所述驱动模组的输出端连接。

7.根据权利要求1至5任一项所述的补光系统，其特征在于：

所述灯具包括灯具组件，支架组件，所述支架组件包括主支架和可调节支架，所述可调节支架设于所述主支架的上方，所述可调节支架上设有悬挂部，所述灯具通过所述悬挂部安装于所述灯架的立柱上，所述主支架的长边下方设有光源保护罩，所述光源保护罩盖设于所述灯具组件的光源组件，所述主支架的短边上设有接线盒，所述接线盒内安装有通电导线，用于连接快拆式防水公母插头与所述灯具组件。

8.根据权利要求1至5任一项所述的补光系统，其特征在于：

所述立柱为可伸缩立柱。

9.一种可移动式补光系统的补光方法，其特征在于，所述可移动式补光系统是采用上述权利要求1至8任一项所述的可移动式补光系统，所述方法包括以下步骤：

在使用时，在所需点灯的位置分布好所需电器箱及对应的插头连接线，每个驱动装置的驱动模组输出端与其两侧的快拆式防水公插头连接，通过插头连接线连接到每个灯具上，在电器箱的把手上使用挂钩安装在灯架上；

在启动时，输入电源经过电器箱的输入线输入，流进电器箱内部的每个驱动装置，通过灯具与电器箱的配合使用，根据外界环境变化信息，通过驱动装置内部处理器进行信号转化并控制对应的PWM调光器进行调制实现对相应灯具的亮度智能调节。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

在启动时，在灯架的多个立柱上靠近灯具的一侧设有光照检测装置，光照检测装置将检测植物大棚内光照情况反馈给处理器，处理器将光照信息反馈给远程控制端，远程控制端经过综合数据分析给出控制指令，通过控制处理器传递到驱动装置，驱动装置根据实际供电情况经过分析，驱动对应灯具，且直接控制对应的PWM调光器调节灯具亮度。

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