[发明专利]室内植物补光系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种室内植物补光领域，特别涉及一种室内植物补光系统及方法。

背景技术

在农作物生长过程中，光照条件对农作物的生产速度、产量及品质都具有重要影响。现阶段我国大部分设施农业仍然依靠白炽灯、卤钨灯、高压水银灯、高压钠灯等作为光源对植物进行补光，这些传统的补光技术存在光谱匹配不合理、光能利用率低、未考虑温度等其他因素的影响，其耗能过高导致难以在实际生产中投入。且传统的补光技术未考虑不同植物及植物不同生产阶段需光量的差异，造成不光不足或补光过度，能源浪费严重。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种可对不同植物和植物不同的生产阶段有针对性地进行红蓝补光的室内植物补光系统及方法。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种室内植物补光系统，用于对室内植物进行补光，包括检测模块、控制模块、电源模块、补光模块、用户交互模块和降温模块，所述电源模块通过电源线分别连接至所述检测模块、控制模块、补光模块、用户交互模块和降温模块的电源接口，所述控制模块通过总线分别连接至所述检测模块、补光模块、用户交互模块和降温模块。

进一步的，还包括报警模块，所述报警模块通过电源线与所述电源模块连接，并通过总线连接至所述控制模块。

进一步的，所述检测模块包括红光检测器、蓝光检测器和温度检测器，所述红光检测器和蓝光检测器均为ISL29010光照传感器，所述温度传感器为18B20温度传感器，所述ISL29010光照传感器通过电源线连接所述电源模块，并通过总线连接至所述控制模块，所述温度传感器通过电源线连接至所述电源模块，并通过总线连接至所述控制模块。

进一步的，所述报警模块包括报警灯和蜂鸣器，所述报警器和蜂鸣器分别通过电源线连接至所述电源模块，并通过总线连接至所述控制模块。

进一步的，所述补光模块包括红光补光灯组和蓝光补光灯组，所述红光补光灯组为多组包括至少10个中心波长为660nm的窄带红光LED阵列和外部驱动电路，所述蓝光补光灯组为多组包括至少10个中心波长为450nm的窄带蓝光LED阵列和外部驱动电路。

进一步的，所述电池模块包括市电、蓄电池及与所述蓄电池电连接的太阳能电池。

进一步的，所述控制模块为STC12C5A60S2单片机，所述降温模块为抽风机。

一种室内植物补光方法，包括以下步骤：

a、设定阀值：根据不同植物种类及植物的不同生长阶段设定红、蓝光阀值，温度阀值及检测时间间隔值；

b、检测室内温度：通过温度检测器检测室内温度并判断其是否在预置范围内，如温度高于预置温度，则启动报警模块，同时启动抽风机进行抽风降温，并切断补光模块电源；如温度低于预置温度，则进入下一步骤；

c、红蓝光光照强度检测：通过光照传感器检测当前红蓝光光照度，并判断是否在设定阀值范围内，如大于设定阀值，则切断补光模块电源；如低于设定阀值，则进入下一步骤；

d、进行补光：判断补光类型并计算补光量，补光量为红、蓝光的设定阀值光照度与红、蓝光实时检测光照度的差值，并通过调节PWM信号占空比实现红、蓝的精确补光；

e、重复步骤b、c、d。

（三）有益效果

本发明室内植物补光系统，根据温度及光照传感器的检测结果，通过单片机利用PWM信号，控制特定波长的红蓝光两路LED灯组驱动电流，从而控制光量度，解决传统技术中补光不足或补光过量的不足，提高了能源利用率，减少了能源浪费，且智能化程度高、补光精确。本发明室内植物补光系统，稳定性好、自动化程度高、精确度好，大大提高了室内植物的产量及品质，且耗能低。

附图说明

图1为本发明室内植物补光系统原理示意图；

图2为本发明室内植物补光系统工作流程图；

图3为本发明室内植物补光系统控制模块接线图。

具体实施方式