[发明专利]一种基于组合光谱的LED农业照明系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制及现代化农业照明研究领域，特别涉及一种基于组合光谱的LED农业照明系统及方法。

背景技术

我国基于现代化农业发展需求和促使我国从农业大国向农业强国转变的目标，农业照明现代化是农业现代化主要内容之一。近几年在我国大力推动半导体照明应用推广的同时，各级政府、科研院校、农产品生产企业、LED企业也开始关注LED农业照明技术发展趋势和应用推广潜力，开始进行包括LED农业照明技术研究、LED植物生长灯具设计开发、LED农业照明应用示范推广的工作，积累了一定的研究开发经验并获得相关的科研成果和较好的示范效果。

首先，在农业照明领域，相比传统光源，LED光源优势更突出体现在：1)利用LED可调可控的特点，集中有效波长照射使生物能效高。2)LED是冷光源，可以近距离照射，可大大提高植物栽培密度。3)LED农业照明应用产生的节能效果显著。不难看出，从LED光源本身特点或者植物生长光照需求，与传统光源相比，在农业照明领域，LED光源是目前最具有应用潜力的绿色光源，具有广阔的应用前景。

然而，综观全国在LED农业照明领域的研究集中在植物生长灯开发或者只针对某种植物生长方面照明研究，而同时包括半导体照明技术与农业生长学科的交叉研究还相对缺乏，而这恰恰是LED农业照明应用及植物生长相关性规律研究的重点内容。

因此，有必要提供一种新的农业照明系统来满足人们的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于组合光谱的LED农业照明系统，整合光生物信息技术、LED智能照明、光电传感测控和计算机软件多种技术，开发一套集光谱组合及智能调节、光环境在线监测记录并实时反馈及联动调节、人为建立或修改光谱数据库等功能的LED智能化农业照明系统。

本发明的另一目的在于提供一种基于组合光谱的LED农业照明方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于组合光谱的LED农业照明系统，包括LED植物生长灯、光环境控制模块、光谱采集装置、光辐射照度计、组合光谱数据库和处理器，所述的处理器分别与光环境控制模块、光谱采集装置、光辐射照度计、组合光谱数据库相连，所述的光环境控制模块与LED植物生长灯相连。

所述的LED植物生长灯包括LED芯片级光源组合，以及驱动LED芯片级光源组合的驱动电路；所述的LED芯片级光源组合是由蓝光(420～500nm)、红光(610～720)、近红外光(720～1000nm)的LED芯片级光源按照10:1:0、10:1:1、10:1:2、10:2:1、10:3:0、10:3:1、10:3:2、9:1:0、9:1:1、9:1:2、9:2:0、9:2:1、9:2:2、9:3:0、9:3:1、9:3:2、8:1:0、8:1:1、8:1:2、8:2:1、8:3:0、8:3:1、8:3:2、7:1:0、7:1:1、7:1:2、7:2:0、7:2:1、7:2:2、7:3:0、7:3:1、7:3:2、6:1:0、6:1:1、6:1:2、6:2:1、6:3:1、6:3:2、5:1:0、5:1:1、5:1:2、5:2:0、5:2:1、5:2:2、5:3:0、5:3:1、5:3:2、4:1:0、4:1:1、4:1:2、4:2:1、4:3:0、4:3:1、4:3:2、3:1:0、3:1:1、3:1:2、3:2:0、3:2:1、3:2:2、3:3:1、3:3:2、2:1:0、2:1:1、2:1:2、2:2:1、2:3:0、2:3:1、2:3:2、1:1:0、1:1:1、1:1:2、1:2:0、1:2:1、1:2:2、1:3:0、1:3:1、1:3:2配比组成；所述的驱动电路采用PWM(脉冲宽度调制)恒流驱动技术、可控硅调光技术、DMX512调光技术对每个LED芯片级光源进行0-100级恒流调光。本发明的LED植物生长灯使得LED植物生长灯可输出不同组合光谱并确保在植物生长照射面的照明值符合设定，同时确保输出光谱与设定光谱、照射面辐射照度值与设定辐射照度值的误差均控制在设定的阈值K以内。

所述的LED植物生长灯还包括散热结构，散热结构采用铝基板，LED芯片组光源的基底固定在铝基板上。

所述的基底和铝基板表面涂上导热硅胶。导热硅胶提升导热效果，进一步提升散热结构的散热效果。