[发明专利]一种智能LED组培系统及控制方法

说明书

本发明涉及植物组培的技术领域，更具体地，涉及一种智能LED组培系统及控制方法，包括用于将用户指令转化为机器语言的上位机、光强光质光周期可调的LED补光模块、用于采集培养层照度值的光质检测模块、用于接收光质检测模块的信号及向LED补光模块发送指令的终端控制器以及用于将指令发送给对应终端控制器的主协调器，光质检测模块连接于终端控制器的输入端，LED补光模块连接于终端控制器的输出端，若干终端控制器与主协调器连接，主协调器与上位机连接。本发明可根据植物在不同的生长阶段、不同时间和不同环境下对光的需求调整红光与蓝光的照度比，提升组培植物的光合效率，解决植物组培过程中出现的高耗能、周期长、管理复杂的问题。

技术领域

本发明涉及植物组培的技术领域，更具体地，涉及一种智能LED组培系统及控制方法。

背景技术

众所周知，光是植物进行光合作用的能量来源，它作为一种物理因子影响离体培养物的脱分化、器官发生及幼苗形态建成，是影响种苗生长的内在因素；而在太阳光的有效辐射范围中，620～700nm的红光和430～490nm的蓝光被认为是影响植物光合作用和形态建成的主要光谱。

目前，多数向阳型植物需要光照时间在12-16小时，组培室洁净度要求高，一般采用人工光源补光，但是有如下劣势之处：（1）传统人工光源由于发光效率低，发热量大，以致提高了整体耗电成本，光能消耗约占整个培养费用的20%-40%，高能耗提高生产成本，减少了组培厂的利润，限制香蕉组培苗的规模化推广；（2）传统人工光源以有线的方式连接，并将开关集成到组培架一端，由于组培室内培养架众多，每一层均需要光源，导致整个组培室布线繁多，组合不灵活，控制复杂，不易管理；（3）植物对光有选择性吸收作用，研究表明植物光合作用主要利用波长为620-700 nm的红光和波长为430-490 nm的蓝光，黄光和蓝绿光吸收较少，传统人工光源的红光和蓝光所占比例较小，导致植物有机物积累少，生长缓慢，延长了培育周期。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能LED组培系统及控制方法，根据植物在不同生长阶段、不同时间和不同环境下对光的需求在全光谱范围内对LED光质进行调控，解决植物组培过程中出现的高能耗、周期长、管理复杂的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种智能LED组培系统，包括用于将用户指令转化为机器语言的上位机、光强光质光周期可调的LED补光模块、用于采集培养层照度值的光质检测模块、用于接收光质检测模块采集的信号及向LED补光模块发送指令的终端控制器以及用于将指令发送给对应终端控制器的主协调器，所述光质检测模块连接于终端控制器的输入端，LED补光模块连接于终端控制器的输出端，若干终端控制器与主协调器连接，所述主协调器与上位机连接；所述LED补光模块包括波长调节范围为590nm～680nm的红光LED灯以及波长调节范围为465nm~468nm蓝光LED灯，所述红光LED灯和蓝光LED灯相间分布。

本发明的智能LED组培系统，终端控制器接收主协调器的信息，可控制每组LED补光模块的工作状态；而光质检测模块实时检测培养层的照度值，并反馈给终端控制器；终端控制器分析设定的照度值以及实时检测到的照度值，调整相应的红光LED灯和蓝光LED灯开启从而将实际的照度值调整到设定的范围内，而设定的范围可根据植物在不同生长阶段、不同时间和不同环境下对光的需求确定，能够提升组培植物的光合效率，解决植物组培过程中出现的高耗能、周期长、管理复杂的问题。