本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，溫室大棚發(fā)展越來(lái)越多，實(shí)現(xiàn)植物反季節(jié)生長(zhǎng)或常年生長(zhǎng)，但溫室大棚阻擋了一部分太陽(yáng)光線照射，特別是光伏大棚，頂部鋪設(shè)光伏電池組件，阻擋光線照射嚴(yán)重，植物生長(zhǎng)離不開(kāi)光合作用，因此造成溫室大棚中植物生長(zhǎng)品質(zhì)較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明提供了一種用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制系統(tǒng)及方法。所述用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制系統(tǒng)包括：控制模塊、人機(jī)交互模塊、檢測(cè)模塊、LED補(bǔ)光模塊。

所述檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)植物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊連接人機(jī)交互模塊，所述LED補(bǔ)光模塊連接控制模塊的輸出端。

所述檢測(cè)模塊測(cè)量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過(guò)這些信息分析計(jì)算出三基色LED的亮度和最佳紅藍(lán)光比例。

所有信息反饋到人機(jī)交互模塊,最后,人機(jī)交互模塊通過(guò)控制模 塊控制恒流源驅(qū)動(dòng)三基色LED，最后達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)光的目的。

所述LED補(bǔ)光模塊由恒流源和三基色LED燈組成，內(nèi)部是由紅綠藍(lán)三種顏色的LED并聯(lián)組成的，用三基色原理使三基色LED燈發(fā)出不同的顏色；恒流源是輸出電流保持恒定的電流源，通過(guò)控制模塊控制恒流源驅(qū)動(dòng)三基色LED燈的顏色和強(qiáng)度。

優(yōu)選的，所述檢測(cè)模塊測(cè)量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過(guò)這些信息分析計(jì)算出三基色LED的亮度和最佳紅藍(lán)光比例；

控制模塊主要根據(jù)熒光參數(shù)與光能的關(guān)系分析計(jì)算出實(shí)時(shí)的光能，調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流來(lái)改變LED組合光源的光照強(qiáng)度，進(jìn)而改變實(shí)時(shí)的熒光參數(shù)到期望值，達(dá)到對(duì)植物光合作用人工調(diào)控的效果。

本發(fā)明另外提供一種用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制方法，檢測(cè)模塊測(cè)量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過(guò)這些信息分析計(jì)算出三基色LED的亮度和最佳紅藍(lán)光比例。

所有信息反饋到人機(jī)交互模塊,最后,人機(jī)交互模塊通過(guò)控制模塊控制恒流源驅(qū)動(dòng)三基色LED，最后達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)光的目的。

包括至少一個(gè)和/或多個(gè)以下控制過(guò)程：

調(diào)節(jié)紅色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和藍(lán)色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出660NM的光源：葉綠素A吸收波峰，植物中含量最高的色素，光合作用主力光譜，側(cè)重淀粉、糖類合成。

調(diào)節(jié)紅色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和藍(lán)色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出630NM的光源：葉綠素B吸收波峰，吸收光能傳遞給葉綠素A。

調(diào)節(jié)紅色和綠色LED恒流源電流，關(guān)閉藍(lán)色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出595NM的光源：色素結(jié)合水溶性蛋白后的吸收波峰，促進(jìn)植物功能性蛋白合成，可用于培植藥用功能性植物。

調(diào)節(jié)藍(lán)色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和紅色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出450NM的光源：胡蘿卜素和葉綠素A吸收波峰，植物生長(zhǎng)階段最重要的光譜，側(cè)重蛋白質(zhì)和纖維素的合成。

調(diào)節(jié)藍(lán)色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和紅色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出470NM的光源：葉綠素B藍(lán)光吸收波峰，輔助葉綠素A工作。

有益效果：首先可以解決日照不足導(dǎo)致大棚農(nóng)作物口感下降的弊端，其次可以避免大棚內(nèi)植物徒長(zhǎng)，另外還可以使農(nóng)作物在冬季提前上市，從而達(dá)到反季節(jié)培植的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制系統(tǒng)原理圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制系統(tǒng)的三基色LED燈(一種)結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制系統(tǒng)的三基色LED燈(另一種)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。可 以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。

參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)施例的用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制系統(tǒng)包括：控制模塊、人機(jī)交互模塊、檢測(cè)模塊、LED補(bǔ)光模塊。

所述檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)植物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊連接人機(jī)交互模塊，所述LED補(bǔ)光模塊連接控制模塊的輸出端。

所述檢測(cè)模塊測(cè)量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過(guò)這些信息分析計(jì)算出三基色LED的亮度和最佳紅藍(lán)光比例。

所有信息反饋到人機(jī)交互模塊,最后,人機(jī)交互模塊通過(guò)控制模塊控制恒流源驅(qū)動(dòng)三基色LED，最后達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)光的目的。

所述LED補(bǔ)光模塊由恒流源和三基色LED燈組成，內(nèi)部是由紅綠藍(lán)三種顏色的LED并聯(lián)組成的，用三基色原理使三基色LED燈發(fā)出不同的顏色；恒流源是輸出電流保持恒定的電流源，通過(guò)控制模塊控制恒流源驅(qū)動(dòng)三基色LED燈的顏色和強(qiáng)度。

所述檢測(cè)模塊測(cè)量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過(guò)這些信息分析計(jì)算出三基色LED的亮度和最佳紅藍(lán)光比例。

控制模塊主要根據(jù)熒光參數(shù)與光能的關(guān)系分析計(jì)算出實(shí)時(shí)的光能，調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流來(lái)改變LED組合光源的光照強(qiáng)度，進(jìn)而改變實(shí)時(shí)的熒光參數(shù)到期望值，達(dá)到對(duì)植物光合作用人工調(diào)控的效果。

本實(shí)施例的用于光伏大棚可變LED補(bǔ)光控制方法，檢測(cè)模塊測(cè)量 記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過(guò)這些信息分析計(jì)算出三基色LED的亮度和最佳紅藍(lán)光比例。

所有信息反饋到人機(jī)交互模塊,最后,人機(jī)交互模塊通過(guò)控制模塊控制恒流源驅(qū)動(dòng)三基色LED，最后達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)光的目的。

包括至少一個(gè)和/或多個(gè)以下控制過(guò)程：

調(diào)節(jié)紅色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和藍(lán)色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出660NM的光源：葉綠素A吸收波峰，植物中含量最高的色素，光合作用主力光譜，側(cè)重淀粉、糖類合成。

調(diào)節(jié)紅色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和藍(lán)色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出630NM的光源：葉綠素B吸收波峰，吸收光能傳遞給葉綠素A。

調(diào)節(jié)紅色和綠色LED恒流源電流，關(guān)閉藍(lán)色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出595NM的光源：色素結(jié)合水溶性蛋白后的吸收波峰，促進(jìn)植物功能性蛋白合成，可用于培植藥用功能性植物。

調(diào)節(jié)藍(lán)色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和紅色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出450NM的光源：胡蘿卜素和葉綠素A吸收波峰，植物生長(zhǎng)階段最重要的光譜，側(cè)重蛋白質(zhì)和纖維素的合成。

調(diào)節(jié)藍(lán)色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和紅色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出470NM的光源：葉綠素B藍(lán)光吸收波峰，輔助葉綠素A工作。

本發(fā)明采用可控波長(zhǎng)的LED補(bǔ)光燈，利用控制系統(tǒng)控制光線波長(zhǎng)、光線強(qiáng)度和光照時(shí)間，滿足不同植物和不同生長(zhǎng)周期的光線要 求。

針對(duì)不同植物生長(zhǎng)習(xí)性，控制光照波長(zhǎng)、強(qiáng)度和時(shí)間不同，例如，多肉植物照射波長(zhǎng)275至320nm中波紅斑效應(yīng)紫外線，可以使植物矮化、緊湊、更加美觀，增加了抗性，減少徒長(zhǎng)；開(kāi)花結(jié)果類植物照射420nm至500nm藍(lán)光和620nm至750nm紅光，可以增加果實(shí)質(zhì)量，促進(jìn)果肉生長(zhǎng)，果實(shí)更甜，營(yíng)養(yǎng)更豐富。

針對(duì)植物不同時(shí)期，控制光照波長(zhǎng)、強(qiáng)度和時(shí)間也不同，例如多肉植物在休眠期前，也剛好進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)積累期，這段時(shí)間適當(dāng)?shù)丶哟蠊庹樟浚兄诙嗳庵参锇?、緊密。同時(shí)也加大了養(yǎng)分的積累速度，既控制了徒長(zhǎng)，也利于休眠前的生理準(zhǔn)備。在開(kāi)花結(jié)果類植物秧苗長(zhǎng)出兩片子葉后開(kāi)始光照，持續(xù)光照12天可以減少6-8天的秧苗預(yù)備期，而且最有效的光照時(shí)間是從黃昏到午夜，照射時(shí)長(zhǎng)在8小時(shí)左右最佳。

補(bǔ)光系統(tǒng)的電源來(lái)自光伏大棚組件產(chǎn)生的電能并存儲(chǔ)于蓄電池，可以有效節(jié)約能源。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。