一種植物燈照明系統以及其使用的led燈和led燈組的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于LED燈領域，特別是一種植物燈照明系統以及其使用的LED燈和LED燈組。
【背景技術】
[0002]LED照明燈是利用第四代綠色光源LED做成的一種照明燈具，具有能耗低、發熱量低、使用壽命長、穩定性高、響應時間短、對環境無污染、多色發光等諸多優點，已經越來越廣泛地于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。
[0003]而在現有農業生產中一般使用普通電光源補充光照和應用不同覆蓋材料等農業技術措施，如采用單色熒光燈或彩色塑料薄膜，利用日光燈或白熾燈改變光環境以調控設施栽培環境中植物的生長發育。
[0004]但這些措施存在著不同程度的問題，如缺乏對具體光譜成分的分析導致光質處理不純，光強不一致、接近甚至或低于植物的光補償點，照射光源能效低，以如果光源出現衰退，無法保障光照強度等。LED在植物設施栽培環境中的大量應用研究結果表明，LED能夠解決這些難題，特別適合應用于人工光控制型植物設施栽培環境。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是解決現有植物生長燈存在的缺點，提供一種植物燈照明系統以及其使用的LED燈和LED燈組，其工作穩定性高，適合大型規模的種植場的模擬日光和月光的LED燈。
[0006]本實用新型提出了一種植物燈照明系統，其包括設置模塊、控制模塊、存儲模塊、比較模塊、調節模塊、告警模塊、輸出模塊、監控模塊和至少一個LED燈，其特征在于:
[0007]所述的控制模塊分別與設置模塊、存儲模塊、告警模塊、比較模塊和調節模塊連接，調節模塊與輸出模塊相連，比較模塊的輸出到監控模塊，輸出模塊和監控模塊與LED燈連接；
[0008]所述至少一個LED燈包括多個不同波長的LED燈；所述多個不同波長的LED燈構成一個LED光照單元，其模擬自然狀態下不同時段的日光、月光；
[0009]所述設置模塊用于獲取外部輸入參數并將外部輸入參數存儲在存儲模塊中，所述的外部輸入參數包括植物生長曲線參數，不同波長的光的照度參數以及分配比例參數、溫度參數和濕度參數；
[0010]所述控制模塊從存儲模塊中獲取所述外部輸入參數，并得到與所述外部輸入參數對應的各波長光的輸出照度比例；
[0011]所述監控模塊用于監控所述不同波長的光的照度，并將所述照度值傳送給比較模塊；
[0012]所述比較模塊將所述照度值與不同波長的預設照度參數進行比較，將比較結果傳送給所述控制模塊；
[0013]所述控制模塊根據所述比較結果來動態調整不同波長的照度值；如果所述調整可控，則控制調節模塊對輸出模塊進行調節；如果所述調整不可控，則通知告警模塊進行報目ο
[0014]其中，所述控制模塊控制輸出模塊按照所需照度比例的不同波長LED燈的相應控制電流或控制電壓。
[0015]其中，所述不同波長的光的照度參數包括不同波長的光的照度閾值。
[0016]其中，設置所述不同波長的光的照度參數包括:設定所述LED光照單元中的藍光為參照光，設定其理想輸出照度，并設定其輸出照度值的閾值，分別為理想輸出照度的± 10%，；設定其他波長LED燈與參照光的理想輸出照度比例，并設定其他波長的LED燈與參照光之間的輸出照度比例的閾值，分別為上述理想輸出照度比例的±1%，；將設定的參照光的理想輸出照度值及其閾值和其他LED光與參照光的輸出照度比例的閾值預先存儲到存儲模塊中。
[0017]其中，所述調整可控包含以下情況:各波長的光的照度未超過閾值或者LED燈未老化到無法調控；所述調整不可控包括以下情況:至少有一個波長的光的照度超過閾值或至少一個LED燈老化或故障而無法調節。
[0018]其中，所述LED光照單元包括若干數量的UV-B、UV-A、藍光、綠光、黃光、紅光和遠紅光的LED，其中，UV-B、UV-A、藍光、綠光、黃光、紅光和遠紅光LED的數量均可取0，1,2,3,4，5…的非負整數。
[0019]本實用新型還提出了一種使用上述用于植物燈照明系統進行照度調節的方法，其包括以下步驟:
[0020]步驟一、設定LED光照單元中的藍光為參照光，設定其理想輸出照度，并設定其輸出照度值的閾值，分別為理想輸出照度的±10%，；設定其他波長LED燈與參照光的理想輸出照度比例，并設定其他波長的LED燈與參照光之間的輸出照度比例的閾值，分別為上述理想輸出照度比例的± 1 %，；將設定的參照光的理想輸出照度值及其閾值和其他LED光與參照光的輸出照度比例的閾值預先存儲到存儲模塊中；
[0021]步驟二、測量或計算參照光的輸出照度，并判斷其是否超出設定的參照光的輸出照度的閾值，若超出則發出通知；
[0022]步驟三、測量或計算其他LED光的輸出照度值，將其與參照光的輸出照度相比得到其他LED光輸出照度的比例值；當一個或者多個其他LED光的輸出照度的比例值超出設定的比例閾值時，根據每個LED光在不同電流下對應的輸出照度關系調整這一個或者多個其他LED光的驅動電流等使得其輸出照度的比例值回到設定的比例閾值范圍內；
[0023]步驟四、當LED光照單元的任意一個LED光的工作電流、電壓超過一定值時發出報警通知。
[0024]本實用新型還提出了一種用于上述植物燈照明系統使用的LED燈，其采用0LED或激光二極管代替。
[0025]本實用新型還提出了一種用于上述植物燈照明系統使用的LED燈組，其包括至少一個LED光照單元，并由LED光照單元按照預定規律排列安裝；其中LED光照單元由按照預設規律的不同波長LED燈組成，以便使得LED套件在其照射面上形成均勻的光強和光質。
[0026]本實用新型具有以下優點:
[0027](1)耗電量低。LED燈耗電非常低，且光效非常高。
[0028](2)使用壽命長。LED燈在恰當的電流和電壓下，LED燈的使用壽命可達5萬小時以上。
[0029](3)環保。LED燈是由無毒的材料做成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED燈也可以回收再利用。
[0030](4)堅固耐用。LED燈是被完全封裝在環氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅固，LED燈體內也沒有松動的部分，這些特點使得LED燈不易損壞。
[0031](5)顏色可變。LED燈可以方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和帶隙，實現紅綠藍多色發光。
[0032](6)針對不同植物，自適應采用不同的光照策略。
[0033](7)可以對LED出現損壞或光照強度不夠的情況進行報警。
【附圖說明】
[0034]圖1為與本實用新型實施例一致的植物燈照明系統原理框圖；
[0035]圖2為與本實用新型實施例一致的LED光照單元構成圖；
[0036]圖3為與本實用新型實施例一致的LED燈組；
[0037]圖4為與本實用新型實施例一致的LED套件的植物生長狀態示意圖；
[0038]圖5為與本實用新型實施例一致的LED燈組控制電路圖；
[0039]圖6為與本實用新型實施例一致的LED燈組驅動電路圖；
[0040]圖7為與本實用新型實施例一致的信號接收器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0041]以下結合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0042]如圖1所示的植物燈照明系統，其包含設置模塊、控制模塊、存儲模塊、比較模塊、調節模塊、輸出模塊、監控模塊、告警模塊和多個LED燈組成，所述的控制模塊分別與設置模塊、存儲模塊、告警模塊、比較模塊和調節模塊連接，調節模塊與輸出模塊相連，比較模塊的輸出到監控模塊，輸出模塊和監控模塊與LED燈連接。所述多個不同波長的LED燈構成一個LED光照單元，其包括若干數量的UV-B、UV-A、藍光、綠光、黃光、紅光和遠紅光的LED。LED光照單元中的UV-B、UV-A、藍光、綠光、黃光、紅光和遠紅光LED的數量均可取0，1，2，3，4，5…的非負整數，以便模擬自然狀態下不同時段的日光、月光的光照強度和光譜比例。UV-B LED的峰值波長范圍是280?320nm ;UV_A LED的峰