植物工廠中模擬日光運(yùn)動(dòng)的led照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于LED燈領(lǐng)域，特別涉及一種植物工廠中模擬日光運(yùn)動(dòng)的LED照明
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]植物的生長(zhǎng)受多種植物激素調(diào)節(jié)，其中生長(zhǎng)素等與植物的形態(tài)建成有重要作用。生長(zhǎng)素一般指吲哚乙酸，其普遍存在于各種植物組織之中，在低濃度時(shí)能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，特別是細(xì)胞的伸長(zhǎng)。生長(zhǎng)素均勻產(chǎn)生于植物頂端分生組織，并且在光照的作用下能產(chǎn)生橫向運(yùn)輸，運(yùn)輸方向?yàn)閺南蚬鈧?cè)到背光側(cè)，使之不均勾分布。分布不均勾的生長(zhǎng)素作用于植物伸長(zhǎng)區(qū)，使背光側(cè)細(xì)胞加速伸長(zhǎng)，植物發(fā)生向光性生長(zhǎng)。這種光照影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的現(xiàn)象稱為植物的光形態(tài)建成。
[0003]在全封閉的植物工廠中，電費(fèi)是生產(chǎn)的主要成本所在。舊時(shí)的植物補(bǔ)光常采用高壓鈉燈或熒光燈等，存在能耗高、光譜與植物需求相差大的缺陷，很難保證設(shè)施作物的高效生產(chǎn)的需求。而且這些光源在工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱，若距離植物過(guò)近會(huì)使其“燙傷”。被稱作第四代光源的LED是一種固態(tài)光源，具有體積小、重量輕、節(jié)能環(huán)保、長(zhǎng)壽命、光譜展寬小等優(yōu)點(diǎn)，較傳統(tǒng)光源具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，是替代傳統(tǒng)光源進(jìn)行高效補(bǔ)光的理想光源。更為重要的是，LED光源為冷光源，工作時(shí)隨光輻射出的熱較少，可貼近植物葉片表面照射，減少了照射距離，提高了光照效率。
[0004]在現(xiàn)今的封閉式植物工廠中，處于生長(zhǎng)期的作物多數(shù)采用多層培育架進(jìn)行培育。在這種培育架中每一培育層的上部都配有固定的光源，用以提供植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的光。但是由于光源是固定的，光照方向不可改變，因此會(huì)使植物的光形態(tài)建成與自然界中的情況有所差異，這可能會(huì)導(dǎo)致植物的畸形生長(zhǎng)，影響植物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在培育過(guò)程中適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)光照方向會(huì)減小這種差異。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種植物工廠中模擬日光運(yùn)動(dòng)的LED照明裝置，該照明裝置能按照實(shí)際需求調(diào)節(jié)光照的方向和光照時(shí)間，從而達(dá)到調(diào)節(jié)植物光形態(tài)建成的效果。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種植物工廠中模擬日光運(yùn)動(dòng)的LED照明裝置，其特征在于，包括置于培育層頂部的底部燈板、置于培育層兩側(cè)的左側(cè)燈板和右側(cè)燈板、第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路、第三驅(qū)動(dòng)電路以及植物工廠中控中心；
[0007]左側(cè)燈板和右側(cè)燈板均位于底部燈板下方且與底部燈板之間的傾斜角度超過(guò)90度；
[0008]底部燈板、左側(cè)燈板和右側(cè)燈板朝下一面分別對(duì)應(yīng)安裝有第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源；
[0009]第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路和第三驅(qū)動(dòng)電路的輸入端分別連接電源，第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過(guò)第一繼電器連接第一 LED光源，第二驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過(guò)第二繼電器連接第二 LED光源，第三驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過(guò)第三繼電器連接第三LED光源；第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器分別連接植物工廠中控中心，通過(guò)植物工廠中控中心控制它們的工作狀態(tài)。
[0010]優(yōu)選的，所述左側(cè)燈板和右側(cè)燈板與底部燈板之間的傾斜角度為120度?150度；左側(cè)燈板和右側(cè)燈板為鏡像關(guān)系。
[0011]優(yōu)選的，所述第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源分別垂直安裝在底部燈板、左側(cè)燈板和右側(cè)燈板朝下一面的面板上。
[0012]優(yōu)選的，所述第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源分別有多個(gè)成矩形排布的LED燈組成，其中第一 LED光源中包括光色為紅外光、紅光和綠光的LED燈，第二 LED光源和第三LED光源中包括光色為藍(lán)色和紫色的LED燈。
[0013]更進(jìn)一步的，所述第一 LED光源中同色的LED燈經(jīng)過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)連接后引出線頭，第一驅(qū)動(dòng)電路輸出端通過(guò)第一繼電器與第一 LED光源的引出線頭連接；所述第二 LED光源中同色的LED燈經(jīng)過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)連接后引出線頭，第二驅(qū)動(dòng)電路輸出端通過(guò)第二繼電器與第二 LED光源的引出線頭連接；所述第三LED光源中同色的LED燈經(jīng)過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)連接后引出線頭，第三驅(qū)動(dòng)電路輸出端通過(guò)第三繼電器與第三LED光源的引出線頭連接。
[0014]優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路和第三驅(qū)動(dòng)電路均由整流電路、濾波電路和開(kāi)關(guān)變化電路組成。
[0015]更進(jìn)一步的，第一繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)分別連接第一驅(qū)動(dòng)電路輸出端和第一LED光源，第二繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)分別連接第二驅(qū)動(dòng)電路輸出端和第二 LED光源，第三繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)分別連接第三驅(qū)動(dòng)電路輸出端和第三LED光源，第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的輸入端分別連接植物工廠中控中心，由植物工廠中控中心控制第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的輸入端的通電狀態(tài)。
[0016]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0017](I)本實(shí)用新型通過(guò)在培育層頂部設(shè)置帶有LED光源的底部燈板以及在培育層兩側(cè)設(shè)置帶有LED光源的左側(cè)燈板和右側(cè)燈板來(lái)為培育層上的植物提供光照，其中底部燈板、左側(cè)燈板和右側(cè)燈板上的LED光源分別通過(guò)一路驅(qū)動(dòng)電路連接電源，在電源和三路驅(qū)動(dòng)電路之間又分別設(shè)置了繼電器，通過(guò)植物工廠中控中心控制繼電器的工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)底部燈板、左側(cè)燈板和右側(cè)燈板上的LED光源的控制，本實(shí)用新型植物工廠中控中心通過(guò)繼電器控制三個(gè)燈板上的LED光源全部熄滅時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)光周期中暗期的模擬；而植物工廠中控中心通過(guò)繼電器控制底部燈板LED光源點(diǎn)亮且左側(cè)燈板和右側(cè)燈板上的LED光源輪流循環(huán)點(diǎn)亮?xí)r，能夠?qū)崿F(xiàn)光周期中光期的模擬，并且通過(guò)左側(cè)燈板和右側(cè)燈板上的LED光源輪流循環(huán)點(diǎn)亮模擬日光的角度變化。因此本實(shí)用新型能夠按照實(shí)際需求調(diào)節(jié)光照的方向和光照時(shí)間，相對(duì)于現(xiàn)有的固定光源，能給植物帶來(lái)更加接近于自然的環(huán)境，從而改善植物的光形態(tài)建成過(guò)程，使所種植植物外觀更接近于傳統(tǒng)種植方法所得的植物。
[0018](2)本實(shí)用新型中置于底板燈板兩側(cè)的燈板為鏡像對(duì)稱關(guān)系，因此LED燈的數(shù)量會(huì)翻倍，置于左側(cè)燈板和右側(cè)燈板的LED燈僅限于對(duì)植物光形態(tài)建成密切相關(guān)的藍(lán)紫光等，而紅外、紅、綠光等對(duì)植物光形態(tài)建成相關(guān)性較小的光源放置于培育層頂端，因此本實(shí)用新型減少了 LED數(shù)量，節(jié)省成本。
[0019](3)本實(shí)用新型底板燈板、左側(cè)燈板和右側(cè)燈板的光源中可以包括不同光色的LED燈，更加適合植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型裝置電路原理框圖。
[0022]圖3是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0024]實(shí)施例
[0025]本實(shí)施例公開(kāi)了一種植物工廠中模擬日光運(yùn)動(dòng)的LED照明裝置，如圖1所示，包括置于培育層4頂部的底部燈板2、置于培育層4兩側(cè)的左側(cè)燈板3和右側(cè)燈板1、第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路、第三驅(qū)動(dòng)電路以及植物工廠中控中心；
[0026]左側(cè)燈板和右側(cè)燈板均位于底部燈板下方且與底部燈板之間的傾斜角度超過(guò)90度，這個(gè)傾斜角度可以選用120度?150度，左側(cè)燈板3和右側(cè)燈板I為鏡像關(guān)系，即左側(cè)燈板3和底部燈板2之間的傾斜角度與右側(cè)燈板I和底板燈板2之間的傾斜角度相同。底部燈板2、左側(cè)燈板3和右側(cè)燈板I朝下一面分別對(duì)應(yīng)垂直安裝有第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源。三個(gè)燈板上發(fā)出的光成30度?60度地照射在植物上。三個(gè)燈板中心到種植平臺(tái)中心的距離相等，其中燈板與種植平臺(tái)的距離可根據(jù)所種植的高度而決定，在本實(shí)施例中取500mm。三個(gè)燈板通過(guò)螺釘固定在培育架5上。
[0027]第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源分別有多個(gè)成矩形排布的LED燈組成，其中第一 LED光源中包括光色為紅外光、紅光和綠光的LED燈，這些光色為與植物光形態(tài)建成作用不大的光色，第二 LED光源和第三LED光源中包括光色為藍(lán)色和紫色的LED燈，這些光色為與植物光形態(tài)建成密切相關(guān)的光色。本實(shí)施例裝置通過(guò)燈板上不同顏色的LED燈混合得到需要的光譜。各種光色的LED燈發(fā)光強(qiáng)度按照植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要選取。
[0028]如圖2所示，第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路和第三驅(qū)動(dòng)電路的輸入端分別連接電源，第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過(guò)第一繼電器連接第一 LED光源，第二驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過(guò)第二繼電器連接第二 LED光源，第三驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過(guò)第三繼電器連接第三LED光源；第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器分別連接植物工廠中控中心，通過(guò)植物工廠中控中心控制它們的工作狀態(tài)。植物工廠中控中心通過(guò)三路驅(qū)動(dòng)電路分別控制底部燈板、左側(cè)燈板和右側(cè)燈板上的光源，三部分光源獨(dú)立的受各自驅(qū)動(dòng)電路的控制，互不干擾。
[0029]如圖3所示，本實(shí)施例第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路和第三驅(qū)動(dòng)電路均由依次連接的整流電路、濾波電路和開(kāi)關(guān)變化電路組成；其中本實(shí)施例中第一繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)分別連接第一驅(qū)動(dòng)電路輸出端和第一 LED光源，第一繼電器的輸入端連接植物工廠中控中心，當(dāng)植物工廠中控中心控制第一繼電器的輸入端接通電源時(shí)，第一繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，此時(shí)第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端和第一 LED光源接通，第