[实用新型]一种基于红外测量的无土栽培照明系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及植物栽培技术领域，具体涉及一种基于红外测量的无土栽培照明系统。

背景技术

随着人们对提高植物产量和素缎种植周期的需求日益强烈，人造光源开始应用于植物栽培领域。当前人们多采用能荧光灯管或高压钠灯等传统光源来作为“人造阳关”。但是由于这些传统照明光源光谱与植物光合吸收的光谱匹配不理想，产生的光能量中仅有极少的有效能量(对改善植物生长有效的特定波长的光能量)已经产生了极大的能源浪费，不节能；同时这种传统的荧光灯或高压钠灯耗电量大，产生多热辐射，不能对植物近距离照射，对植物生成光激励效率不高，多大增加了人工光照成本；并且不可以针对不同植物的不同特性进行光质和光强调节。

近年来，人们逐渐开始采用新型官员LED构建植物灯，且发现其较之传统光源，不仅具有光热少、能耗低等特点，且能够用以有效的调控植物的生长周期。然而现有的LED植物照明系统大多采用大功率LED单管构建，其在工作时，需要大电流(300-700mA)驱动，并且若保护了不同波长的LED，还需以不同的芯片封装形式单独封装，以及对不同波长的LED 单独驱动，这样才能进行不同补偿的光的混合和比例的调节。因此现有的照片系统一般存在如下缺陷：光效较底、费电、能耗高、成本高、各个设备重量和体积大、无法根据植物的种类和生产高度来调节光照强度和光照距离。同时现有的根据植物生长具有光周期的特点，都是采用手动或者自动的方式来控制光照时间，这种方式使用灯管多，增加了成本及降低了灯管的使用效率等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的降低植物栽培过程中光源耗电量大、热辐射强，栽培过程不节能且不能针对不同植物的不同特性进行光质和光强调节的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于红外测量的无土栽培照明系统，包括架设在植物栽培区的框架、LED灯、接收LED灯照射光的 LED光源板、用于测量植物高度的红外传感器、控制子系统及安装在框架顶部的水平移动装置和垂直移动装置；

控制子系统分别与LED灯、水平移动装置、垂直移动装置、红外传感器连接，控制LED光源板在水平移动装置上移动或控制LED光源板在垂直方向移动，其中，

水平移动装置安装在框架顶部两侧，包括第一电机、由第一电机驱动的第一滑动组件，第一滑动组件包括滑轨、滑轴，滑轨与滑轴滑动连接；

垂直移动装置包括第二电机、由第二电机驱动的电动卷帘式卷轴、吊绳，电动卷帘式卷轴与滑轴连接，吊绳穿过固定在LED光源板上的滑轮后缠绕在电动卷帘式卷轴上；第一电机与第二电机均安装有驱动芯片，且驱动芯片上集成有通信芯片；

框架底部设置电动移动导轨，电动移动导轨上安装电动伸缩杆，红外传感器固定在电动伸缩杆顶部，且红外传感器串口连接通信芯片。

进一步，LED灯包括安装LED照明灯的LED驱动电路、集成通信芯片的处理器，处理器与LED驱动电路通过PWM接口连接。

进一步，通信芯片包括wi f i芯片、射频芯片、LoRa芯片、z i gbee芯片、或蓝牙芯片。

进一步，控制子系统包括上位机、无线网关或路由器和云平台，上位机通过网线网关或路由器接入互联网后向云平台发送数据。

进一步，控制子系统为PC机、手机、pad或笔记本。

进一步，上位机还连接摄像头，摄像头安装在框架顶部。

更进一步，还包括与上位机连接的水位传感器、出水管、电磁阀，水位传感器安装在植物栽培区培养液内，电磁阀安装在出水管管口，上位机通过继电器连接电磁阀

在上述技术方案中，本实用新型有益效果如下：

1、单位面积光源板能够提供三倍面积植物生长所需光源照明，在保证下方植物正常进行光、暗期胜利活动的同时，使LED光源板初期投入减少1/3；

2、通过红外传感器准确测量植株高度，并自动调节光源板与植物间距离，最大限度的利用光源能量，提高植物产量；

3、通过无线数据采集和控制系统，使光源调节自动化，不需要人工操作，且光源调节的准确度提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的基于红外测量的无土栽培照明系统一个实施例的结构示意图；