[实用新型]补光参数可调式红蓝LED植物补光系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红蓝光比、光强、补光时间可调的LED植物补光装置，尤其适用于设施农业温室大棚作物的补光领域。

背景技术

光是作物进行光合作用和物质代谢的基础，对作物的生长发育、结构形态等具有重要影响。在设施栽培中，需要保证作物具有足够的光照，而在冬春季节，作物往往不可避免地要在弱光环境中生长，长期光照不足会导致植株体型不健壮、落花落果严重、果实发育迟缓、产量降低、品质下降等，因此，采用人工光源对作物进行延时补光，对保证冬春季节作物的正常生长具有十分重要的意义。科学验证表明，不同波长的光线对植物光合作用的影响是不同的，在可见光谱中，植物能够吸收利用的光线主要为波长在610～720nm的红色光，以及波长在400～520nm的蓝色光，且红光和蓝光对植物生长的影响较为悬殊：红光主要促进植物的生长发育，增加干物质积累量，促使作物开花结果；蓝光则可延迟植物开花结果时间，使以收获营养器官为主的植物可以得到充分生长。目前，用于设施栽培的传统的植物补光光源主要有荧光灯、白炽灯、钠灯、金属卤化物灯等。荧光灯通过改变荧光粉的成分改变光谱范围，但其光谱主要分布在蓝、黄、绿色波段，红色光谱成分较少，补光效果不是特别理想；白炽灯价格低廉、制造方便，其发光光源中的红橙光部分有利于植物生长，但发光效率低，发热量过大，能量损耗较高；钠灯利用钠蒸汽放电产生可见光，其发光光谱主要为黄光和红光，补光效率较高，但耗电量较大，补光成本较高，不能在农业上得到广泛利用；金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上添加各种金属卤化物制成，可以制造出接近于太阳光的光谱，但其产生的紫外线会对人体产生一定的影响。近年来，随着温室栽培技术的大力推广，LED灯因其光质光量可调、寿命长、功耗低、冷光源、防潮等特点在植物补光领域得到了越来越广泛的应用。LED是发光二极管(light emitting diode)的简称，它的发光光谱可调，在植物生长过程中可以根据需要调整不同生长时期的补光配比，从而获得更加理想的补光效果，并且光效高、发热少、小巧轻便、节能环保。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种参数可调式红蓝LED植物补光装置，针对传统补光光源的不足，主要进行植物最需要的红色及蓝色光的补光，可实现红蓝光线配比、补光光强、补光时间的实时调节功能，补光效率高，更省电。

为了实现以上目的，本实用新型解决技术问题采用的技术方案：补光参数可调式红蓝LED植物补光系统，其特征在于，包括红蓝LED补光灯、译码器、PLC控制器、HMI触控屏、PWM控制电路单元、开关电源单元、自然光光照传感器、补光光照传感器；

PLC控制器的IO端口分别连接译码器的输入端口，译码器的输出端分别连接红蓝LED补光灯的控制端；

PLC控制器向PWM控制电路单元提供脉冲，PWM控制电路单元的输出端为红蓝LED补光灯提供电源电压；

PLC控制器通过通信端口与HMI触控屏通信；

自然光光照传感器、补光光照传感器采集的光照信号输入到PLC控制器；

开关电源将220VAC转换为直流电压分别为各个单元供电。

进一步，所述的PWM控制电路单元采用PWM调压电路实现。

进一步，PLC控制器与HMI触控屏之间通过RS232通信接口连接。

进一步，开关电源将220VAC转换为24VDC、12VDC和5VDC，为PLC控制器、

HMI触控屏、自然光光照传感器、补光光照传感器供电、译码器提供供电。