[發(fā)明專利]一種LED植物生長(zhǎng)燈具的光配方綜合檢測(cè)方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010885539.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN111999039B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊珀;張愛國;杜維濤;王愷川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京盛陽谷科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發(fā)明公開了屬于農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)領(lǐng)域的一種LED植物生長(zhǎng)燈具的光配方綜合檢測(cè)方法與系統(tǒng)：檢測(cè)系統(tǒng)是將集裝箱殼體分隔為檢測(cè)室、栽培室和設(shè)備間；在檢測(cè)室內(nèi)布置光照均勻度檢測(cè)裝置、PC機(jī)和光譜測(cè)量?jī)x；在栽培室內(nèi)安裝光照立體栽培架；設(shè)備間為栽培室配套自動(dòng)化環(huán)控設(shè)備。LED植物生長(zhǎng)燈的光配方檢測(cè)方法包括分光光譜測(cè)量、光照均勻度檢測(cè)、植物栽培效果測(cè)試。栽培室的光照立體栽培架每層安裝LED植物生長(zhǎng)燈具，自動(dòng)控制光照周期、溫濕度、及營(yíng)養(yǎng)液灌溉等，通過植物栽培試驗(yàn)評(píng)價(jià)LED植物生長(zhǎng)燈具的能效指標(biāo)。該檢測(cè)系統(tǒng)將為L(zhǎng)ED植物生長(zhǎng)燈具的光配方開發(fā)提供定量化評(píng)估優(yōu)劣的技術(shù)參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種LED植物生長(zhǎng)燈具的光配方綜合檢測(cè)方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，LED植物生長(zhǎng)燈具被逐漸廣泛應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)用人工光源使得設(shè)施農(nóng)業(yè)擺脫了對(duì)太陽光的完全依賴，實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)光型設(shè)施生產(chǎn)和完全人工光植物生產(chǎn)，也實(shí)現(xiàn)了設(shè)施園藝生產(chǎn)全過程的光環(huán)境智能化管控。不同植物種類、不同品種不僅在各生育期表現(xiàn)出形態(tài)方面的巨大差異，且在各生長(zhǎng)階段對(duì)光環(huán)境的需求也大不相同。為此，研發(fā)基于植物種類的適宜光環(huán)境參數(shù)(即光配方)，確定適宜的系統(tǒng)調(diào)控模式是促進(jìn)設(shè)施作物生產(chǎn)的有效途徑。光配方包含光譜特性、安裝方法(燈具位置和數(shù)量，直接影響光照強(qiáng)度、光強(qiáng)均勻度)和光照周期三方面指標(biāo)。LED植物生長(zhǎng)燈光配方數(shù)據(jù)庫的建立還沒有一套成熟的體系，原因在于 LED植物生長(zhǎng)燈具對(duì)農(nóng)業(yè)各細(xì)分市場(chǎng)中技術(shù)要求和評(píng)價(jià)方法也各不相同。科學(xué)家已經(jīng)證明：紫外線(UVA:315-400nm和UVB:280-315nm)和可見光(如，紅光: 600-700nm或藍(lán)光:400-500nm)可以控制某些植物、病原體和昆蟲種群，遠(yuǎn)紅外光(700-800nm)直接影響植物的光周期效應(yīng)或光形態(tài)建成，對(duì)植物開花和種子發(fā)芽有明顯作用。針對(duì)用戶的生產(chǎn)需求，LED植物生長(zhǎng)燈具通過搭配各種顏色燈珠的數(shù)量和功率形成種類繁多的產(chǎn)品技術(shù)方案，結(jié)合用戶需求再配置合適的安裝方法和光照周期成為一個(gè)光配方推向市場(chǎng)，但光配方是否有效還需要經(jīng)過測(cè)試，建立指標(biāo)與應(yīng)用效果的關(guān)系模型。為此，光譜測(cè)量、光照均勻度檢測(cè)、應(yīng)用模擬環(huán)境測(cè)試共同構(gòu)成一個(gè)LED植物生長(zhǎng)燈的測(cè)試模型，所有這些過程均可在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室或集裝箱內(nèi)完成。

新的燈具送樣時(shí)，一次性需要送測(cè)多支，根據(jù)用戶需求，栽培室一次性可以安裝32-960套燈具。

在測(cè)試之前用標(biāo)準(zhǔn)光源對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，逐個(gè)校準(zhǔn)光譜測(cè)量?jī)x和光照均勻度檢測(cè)儀，兩個(gè)儀器可分別校準(zhǔn)。

然后抽取部分燈具進(jìn)行光譜測(cè)量，將燈放入積分球中，根據(jù)燈具的需求供給直流電(0-60VDC)或者交流電(220VAC)，待燈具穩(wěn)定后啟動(dòng)測(cè)量程序，多支燈連續(xù)測(cè)量一組數(shù)據(jù)后停止，人工從數(shù)據(jù)中選取有代表性的數(shù)據(jù)作為燈具的光譜數(shù)據(jù)，并打印報(bào)告。

第三步將燈具安裝在光照均勻度檢測(cè)儀的架子上，按照應(yīng)用模擬環(huán)境的要求排列一組燈具，并輸入冠層高度數(shù)據(jù)或文件、步進(jìn)間距，一切準(zhǔn)備完畢后啟動(dòng)測(cè)量程序，待測(cè)量過程完成后，程序會(huì)生成光強(qiáng)分布圖文件并計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，如果光強(qiáng)分布圖與預(yù)期數(shù)值差距較大，這時(shí)需要調(diào)整燈具布局方案后再次測(cè)量，反復(fù)進(jìn)行，直到光強(qiáng)分布符合預(yù)期后停止，并打印報(bào)告。

第四步是應(yīng)用模擬環(huán)境測(cè)試，根據(jù)第三步的燈具布局安裝燈具，然后開始測(cè)試，這一步方案靈活多變，因此沒有固定數(shù)據(jù)樣式和報(bào)表格式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種LED植物生長(zhǎng)燈具的光配方綜合檢測(cè)系統(tǒng)與檢測(cè)方法。其特征在于，所述LED植物生長(zhǎng)燈具的光配方綜合檢測(cè)系統(tǒng)，在集裝箱殼體1內(nèi)分隔為檢測(cè)室7、栽培室5和設(shè)備間4；在檢測(cè)室7內(nèi)布置光照均勻度檢測(cè)裝置2、PC機(jī)6和光譜測(cè)量?jī)x8；在植物栽培室5內(nèi)安裝光照立體栽培架3；所述設(shè)備間4是為栽培室5配套的自動(dòng)化環(huán)境控制和信號(hào)采集設(shè)備。