CN209744289U - 一种植物工厂激光灯应用节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种植物工厂激光灯应用节能装置，种植床包括若干层种植基板，滑轨上滑动安装有一智能调节灯架，智能调节灯架的灯架底座滑动安装于滑轨上，灯架底座上安装有第一伺服电机，第一伺服电机安装有第一齿轮，滑轨上设有第一齿条，所灯架底座上安装有第二伺服电机，第二伺服电机安装有第二齿轮，灯架底座滑动安装有激光灯安装杆，激光灯安装杆设有第二齿条，激光灯安装杆上设有若干与所述种植基板对应的激光植物生长灯。本实用新型激光波长及配比精准度高，激光灯光谱、光质、光强和照射时间可智能控制，可满足不同植物在不同生长阶段对光质、光强和光照时间的需求，不仅提高植物光合作用效率，而且激光灯使用寿命长。

Description

一种植物工厂激光灯应用节能装置

技术领域

本实用新型涉及植物工厂技术领域，尤其是涉及一种植物工厂激光灯应用节能装置。

背景技术

植物工厂是国际上公认的现代设施农业最高级发展阶段，是一种技术高度密集、不受自然气候条件制约的全新生产方式。由于在室内种植植物，产品安全无污染，操作省力，自动化程度高，单位面积产量可达露地的几十倍甚至上百倍，被认为是21世纪解决人口、资源、环境问题的重要途径。目前植物工厂采用荧光灯和LED植物生长灯。荧光灯和LED灯能耗大、运行费用高。 耗电达到总耗电量的60%-70%，还会产生热能，增加温度影响植物生长，灯管寿命短。

实用新型内容

本实用新型提出一种植物工厂激光灯应用节能装置，激光波长及配比精准度高，激光灯光谱、光质、光强和照射时间可智能控制，可满足不同植物在不同生长阶段对光质、光强和光照时间的需求，不仅提高植物光合作用效率，而且激光灯使用寿命长。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种植物工厂激光灯应用节能装置，包括设置于植物工厂车间内的种植床，所述种植床包括若干层种植基板，若干层所述种植基板自上如下平行设置，所述种植床的底部设有水平设置的滑轨，所述滑轨上滑动安装有一智能调节灯架，所述智能调节灯架包括灯架底座，所述灯架底座滑动安装于所述滑轨上，所述灯架底座上安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的电机轴上安装有第一齿轮，所述滑轨上设有水平设置的第一齿条，所述第一齿轮与第一齿条相啮合，所述灯架底座上安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的电机轴上安装有第二齿轮，所述灯架底座沿竖直方向滑动安装有激光灯安装杆，所述激光灯安装杆设有竖直设置的第二齿条，所述第二齿轮与第二齿条相啮合，所述激光灯安装杆上设有若干与所述种植基板对应的激光植物生长灯，所述激光植物生长灯包括灯座，所述灯座的侧边分别设有一光感检测器，所述灯座的顶部设有的两侧分别转动安装有一水平设置的灯臂，所述灯臂的端部铰接有一激光灯头，所述激光灯头还电连接有激光强度调节器，所述激光强度调节器安装于所述智能调节灯架上。

作为一种优选的技术方案，所述种植基板设有9-12层，所述激光植物生长灯设有9-12组。

作为一种优选的技术方案，所述灯臂连接有灯臂驱动电机，所述灯臂驱动电机通过一安装座安装于所述灯座上。

作为一种优选的技术方案，每一所述种植基板的两侧分别设有一排对称的倾斜反光镜。

作为一种优选的技术方案，所述种植床的顶部设有一顶部反光镜。

作为一种优选的技术方案，所述激光灯头的光线为单向照射、双向对射或四向对射模式的任一种或几种的组合。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：由于植物工厂激光灯应用节能装置，种植床包括若干层种植基板，种植床的底部设有水平设置的滑轨，所述滑轨上滑动安装有一智能调节灯架，灯架底座沿竖直方向滑动安装有激光灯安装杆，激光灯安装杆上设有激光植物生长灯，激光植物生长灯的灯座侧边分别设有一光感检测器，灯座的顶部设有的两侧分别转动安装有一水平设置的灯臂，灯臂的端部铰接有一激光灯头，本装置工作时，通过第一伺服电机带动灯架底座沿水平方案滑动，可对植物依次近距离进行照射，与大面积照射，植物的光照效果更好，通过精准照射，可以缩短光照时间，从而提高发光效率，降低能耗高，减少植物生长灯耗电量，通过第二伺服电机带动智能调节灯架上下运动，用于适应不同生长周期的植物的照射高度，通过激光强度调节器可以调节激光的照射强度，适应不同生长周期的植物，新型激光植物生长灯发射的激光波长及配比精准度高，激光灯光谱、光质、光强和照射时间可智能控制，可满足不同植物在不同生长阶段对光质、光强和光照时间的需求。提高植物光合作用效率，激光灯使用寿命长。此外，激光灯还能产生蓝紫外光，长时间照射能起到杀菌消毒作用，减少病虫害发生，提高植物产量和品质。

由于设置了反光镜，通过光的反射，能够使激光的照射得到二次利用，进一步提高了植物光合作用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为种植床的结构示意图；

图3为激光植物生长灯的结构示意图；

图4为本实用新型的电路连接示意图；

其中：1、种植床；2、种植基板；3、滑轨；4、智能调节灯架；5、灯架底座；6、第一伺服电机；7、第一齿轮；8、第一齿条；9、第二伺服电机；10、第二齿轮；11、激光灯安装杆；12、第二齿条；13、激光植物生长灯；14、灯座；15、光感检测器；16、灯臂；17、激光灯头；18、激光强度调节器；19、灯臂驱动电机；20、安装座；21、倾斜反光镜；22、顶部反光镜；23、单片机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种植物工厂激光灯应用节能装置，包括设置于植物工厂车间内的种植床1，种植床1包括若干层种植基板2，若干层种植基板2自上如下平行设置，种植床1的底部设有水平设置的滑轨3，滑轨3上滑动安装有一智能调节灯架4，智能调节灯架4包括灯架底座5，灯架底座5滑动安装于滑轨3上，灯架底座5上安装有第一伺服电机6，第一伺服电机6的电机轴上安装有第一齿轮7，滑轨3上设有水平设置的第一齿条8，第一齿轮7与第一齿条8相啮合，灯架底座5上安装有第二伺服电机9，第二伺服电机9的电机轴上安装有第二齿轮10，灯架底座5沿竖直方向滑动安装有激光灯安装杆11，激光灯安装杆11设有竖直设置的第二齿条12，第二齿轮10与第二齿条12相啮合，激光灯安装杆11上设有若干与种植基板2对应的激光植物生长灯13，激光植物生长灯13包括灯座14，灯座14的侧边分别设有一光感检测器15，灯座14的顶部设有的两侧分别转动安装有一水平设置的灯臂16，灯臂16的端部铰接有一激光灯头17，激光灯头17还电连接有激光强度调节器18，激光强度调节器18安装于所述智能调节灯架4上。

本实施例中，种植基板2设有9-12层，所述激光植物生长灯13设有9-12组。灯臂16连接有灯臂驱动电机19，所述灯臂驱动电机19通过一安装座20安装于所述灯座14上。每一种植基板2的两侧分别设有一排对称的倾斜反光镜21。种植床1的顶部设有一顶部反光镜22。通过光的反射，能够使激光的照射得到二次利用，进一步提高了植物光合作用效率。激光灯头17的光线为单向照射、双向对射或四向对射模式的任一种或几种的组合，对射模式能解决植物的向光性。

如图4所示，本实用新型通过一单片机23进行控制，电路连接关系如图3所示，单片机分别与第一伺服电机6、第二伺服电机9、灯臂驱动电机19、光感检测器15和激光强度调节器18电连接，激光强度调节器18和激光灯头17电连接，单片机23采用89C52单片机，单片机控制机械结构运转以及光照强度是本领域普通技术人员所熟知的技术，在此不再赘述。

通过试验，以一千平米的植物工厂种植车间为例，LED灯每平米7根，每根15瓦，22个种植床1（每层种植床1种植面积长13.2米，宽1.2米）12层总功率为439千瓦。每天10小时，共耗电4390千瓦时。用激光灯144个，每个灯50瓦，总功率为7.2千瓦，每天照射10小时，耗电72千瓦时。激光灯用电量是LED用电量的1/60。因此，本实用新型提高了发光效率，降低能耗高，减少植物生长灯耗电量。

本装置工作时，通过第一伺服电机6带动灯架底座5沿水平方案滑动，可对植物依次近距离进行照射，与大面积照射，植物的光照效果更好，通过精准照射，可以缩短光照时间，从而提高发光效率，降低能耗高，减少植物生长灯耗电量，通过第二伺服电机9带动智能调节灯架4上下运动，用于适应不同生长周期的植物的照射高度，通过激光强度调节器18可以调节激光的照射强度，适应不同生长周期的植物，新型激光植物生长灯13发射的激光波长及配比精准度高，激光灯光谱、光质、光强和照射时间可智能控制，可满足不同植物在不同生长阶段对光质、光强和光照时间的需求。提高植物光合作用效率，激光灯使用寿命长。此外，激光灯还能产生蓝紫外光，长时间照射能起到杀菌消毒作用，减少病虫害发生，提高植物产量和品质。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种植物工厂激光灯应用节能装置，其特征在于，包括设置于植物工厂车间内的种植床，所述种植床包括若干层种植基板，若干层所述种植基板自上如下平行设置，所述种植床的底部设有水平设置的滑轨，所述滑轨上滑动安装有一智能调节灯架，所述智能调节灯架包括灯架底座，所述灯架底座滑动安装于所述滑轨上，所述灯架底座上安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的电机轴上安装有第一齿轮，所述滑轨上设有水平设置的第一齿条，所述第一齿轮与第一齿条相啮合，所述灯架底座上安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的电机轴上安装有第二齿轮，所述灯架底座沿竖直方向滑动安装有激光灯安装杆，所述激光灯安装杆设有竖直设置的第二齿条，所述第二齿轮与第二齿条相啮合，所述激光灯安装杆上设有若干与所述种植基板对应的激光植物生长灯，所述激光植物生长灯包括灯座，所述灯座的侧边分别设有一光感检测器，所述灯座的顶部设有的两侧分别转动安装有一水平设置的灯臂，所述灯臂的端部铰接有一激光灯头，所述激光灯头还电连接有激光强度调节器，所述激光强度调节器安装于所述智能调节灯架上。

2.如权利要求1所述的一种植物工厂激光灯应用节能装置，其特征在于，所述种植基板设有9-12层，所述激光植物生长灯设有9-12组。

3.如权利要求1所述的一种植物工厂激光灯应用节能装置，其特征在于，

所述灯臂连接有灯臂驱动电机，所述灯臂驱动电机通过一安装座安装于所述灯座上。

4.如权利要求1所述的一种植物工厂激光灯应用节能装置，其特征在于，每一所述种植基板的两侧分别设有一排对称的倾斜反光镜。

5.如权利要求1所述的一种植物工厂激光灯应用节能装置，其特征在于，所述种植床的顶部设有一顶部反光镜。

6.如权利要求1所述的一种植物工厂激光灯应用节能装置，其特征在于，所述激光灯头的光线为单向照射、双向对射或四向对射模式的任一种或几种的组合。