[发明专利]一种LED植物生长灯具的光配方综合检测方法与系统

说明书

本发明公开了属于农业栽培技术领域的一种LED植物生长灯具的光配方综合检测方法与系统：检测系统是将集装箱壳体分隔为检测室、栽培室和设备间；在检测室内布置光照均匀度检测装置、PC机和光谱测量仪；在栽培室内安装光照立体栽培架；设备间为栽培室配套自动化环控设备。LED植物生长灯的光配方检测方法包括分光光谱测量、光照均匀度检测、植物栽培效果测试。栽培室的光照立体栽培架每层安装LED植物生长灯具，自动控制光照周期、温湿度、及营养液灌溉等，通过植物栽培试验评价LED植物生长灯具的能效指标。该检测系统将为LED植物生长灯具的光配方开发提供定量化评估优劣的技术参数。

技术领域

本发明农业栽培技术领域，特别涉及一种LED植物生长灯具的光配方综合检测方法与系统。

背景技术

近年来，LED植物生长灯具被逐渐广泛应用于设施农业生产，农用人工光源使得设施农业摆脱了对太阳光的完全依赖，实现了补光型设施生产和完全人工光植物生产，也实现了设施园艺生产全过程的光环境智能化管控。不同植物种类、不同品种不仅在各生育期表现出形态方面的巨大差异，且在各生长阶段对光环境的需求也大不相同。为此，研发基于植物种类的适宜光环境参数(即光配方)，确定适宜的系统调控模式是促进设施作物生产的有效途径。光配方包含光谱特性、安装方法(灯具位置和数量，直接影响光照强度、光强均匀度)和光照周期三方面指标。LED植物生长灯光配方数据库的建立还没有一套成熟的体系，原因在于 LED植物生长灯具对农业各细分市场中技术要求和评价方法也各不相同。科学家已经证明：紫外线(UVA:315-400nm和UVB:280-315nm)和可见光(如，红光: 600-700nm或蓝光:400-500nm)可以控制某些植物、病原体和昆虫种群，远红外光(700-800nm)直接影响植物的光周期效应或光形态建成，对植物开花和种子发芽有明显作用。针对用户的生产需求，LED植物生长灯具通过搭配各种颜色灯珠的数量和功率形成种类繁多的产品技术方案，结合用户需求再配置合适的安装方法和光照周期成为一个光配方推向市场，但光配方是否有效还需要经过测试，建立指标与应用效果的关系模型。为此，光谱测量、光照均匀度检测、应用模拟环境测试共同构成一个LED植物生长灯的测试模型，所有这些过程均可在一个实验室或集装箱内完成。

新的灯具送样时，一次性需要送测多支，根据用户需求，栽培室一次性可以安装32-960套灯具。

在测试之前用标准光源对仪器进行校准，逐个校准光谱测量仪和光照均匀度检测仪，两个仪器可分别校准。

然后抽取部分灯具进行光谱测量，将灯放入积分球中，根据灯具的需求供给直流电(0-60VDC)或者交流电(220VAC)，待灯具稳定后启动测量程序，多支灯连续测量一组数据后停止，人工从数据中选取有代表性的数据作为灯具的光谱数据，并打印报告。

第三步将灯具安装在光照均匀度检测仪的架子上，按照应用模拟环境的要求排列一组灯具，并输入冠层高度数据或文件、步进间距，一切准备完毕后启动测量程序，待测量过程完成后，程序会生成光强分布图文件并计算出各项指标数据，如果光强分布图与预期数值差距较大，这时需要调整灯具布局方案后再次测量，反复进行，直到光强分布符合预期后停止，并打印报告。

第四步是应用模拟环境测试，根据第三步的灯具布局安装灯具，然后开始测试，这一步方案灵活多变，因此没有固定数据样式和报表格式。

发明内容

本发明的目的是提供一种LED植物生长灯具的光配方综合检测系统与检测方法。其特征在于，所述LED植物生长灯具的光配方综合检测系统，在集装箱壳体1内分隔为检测室7、栽培室5和设备间4；在检测室7内布置光照均匀度检测装置2、PC机6和光谱测量仪8；在植物栽培室5内安装光照立体栽培架3；所述设备间4是为栽培室5配套的自动化环境控制和信号采集设备。