节能立体种植系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921681323.6 (22)申请日 2019.10.09 (73)专利权人 贵州索尔科技有限公司 地址 563000 贵州省遵义市红花岗区湘江 工业园IT产业园E栋2楼 (72)发明人 李小红 (74)专利代理机构 重庆强大凯创专利代理事务 所(普通合伙) 50217 代理人 张显琴 (51)Int.Cl. A01G 31/06(2006.01) A01G 7/04(2006.01) H05B 33/08(2020.01) F21V 23/04(2006.01) F21。

2、Y 115/10(2016.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 节能立体种植系统 (57)摘要 本申请涉及科技农业技术领域中的一种节 能立体种植系统， 包括滑轨、 补光板和若干个在 滑轨上滑动的种植装置， 补光板位于相邻两个种 植装置之间， 每个所述种植装置包括双面种植体 和移动组件， 所述双面种植体包括结构支撑架以 及设置在结构支撑架两背离面的种植槽， 所述种 植槽以不同高度间隔设置在结构支撑架上， 所述 移动组件包括位于结构支撑架两侧的导轨和使 补光板在导轨上往复移动的控制电机， 所述补光 板相背离的两个面上设有朝向种植槽照明的LED 光源。 本申请利。

3、用运动式光源不断改变光线和植 物照射角度， 就可以避免植物因最上面叶子遮住 下面叶子， 导致下面叶层光合作用不好的问题， 节约了电能。 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 CN 211297988 U 2020.08.21 CN 211297988 U 1.节能立体种植系统， 其特征在于； 包括滑轨、 补光板和若干个在滑轨上滑动的种植装 置， 补光板位于相邻两个种植装置之间， 每个所述种植装置包括双面种植体和移动组件， 所 述双面种植体包括结构支撑架以及设置在结构支撑架两背离面的种植槽， 所述种植槽以不 同高度间隔设置在结构支撑架上， 所述移动组件包括位于结构支撑架两侧的导轨和使补光 板在导。

4、轨上往复移动的控制电机， 所述补光板相背离的两个面上设有朝向种植槽照明的 LED光源。 2.根据权利要求1所述的节能立体种植系统， 其特征在于： 所述移动组件还包括钢丝绳 和设置在结构支撑架顶部的滑轮和卷绕轴， 所述卷绕轴固定连接在控制电机的转轴上， 所 述钢丝绳的一端连接卷绕轴， 钢丝绳的另一端绕过滑轮与补光板连接。 3.根据权利要求1所述的节能立体种植系统， 其特征在于： 所述移动组件还包括主动齿 轮、 从动齿轮、 从动轴、 滑轮组和钢丝绳， 所述控制电机设置在结构支撑架的顶部； 所述主动 齿轮与控制电机的转轴同轴固定连接， 所述从动齿轮与主动齿轮啮合， 所述从动轴贯穿从 动齿轮向导轨两端。

5、延伸， 所述滑轮组包括两组分设在不同的导轨上， 每组滑轮至少有两个， 分别位于导轨延伸方向的两端上， 其中一个滑轮固定连接在从动轴的端头上， 所述钢丝绳 套设在同一组滑轮上， 所述钢丝绳还与补光板连接。 4.根据权利要求2或3所述的节能立体种植系统， 其特征在于： 所述补光板包括架体， 所 述架体的一端连接有与导轨滚动连接的滚轴， 所述架体的另一端连接在补光板的端部上。 5.根据权利要求4所述的节能立体种植系统， 其特征在于： 种植装置上设有朝向种植槽 输送的营养液的输送管道。 6.根据权利要求5所述的节能立体种植系统， 其特征在于： 所述补光板包括散热铝基 板， 所述LED光源安装在散热铝基。

6、板上， 所述LED光源由白色LED点光源、 红色LED点光源、 蓝 色LED点光源、 远红外LED点光源、 紫外LED点光源按比例阵列在散热铝基板上。 7.根据权利要求6所述的节能立体种植系统， 其特征在于： 还包括控制组件， 所述控制 组件包括照度传感器和控制器， 所述照度传感器、 控制电机均与控制器电信号连接。 8.根据权利要求7所述的节能立体种植系统， 其特征在于： 所述控制组件还包括PWM脉 宽调制驱动电路， 所述PWM脉宽调制驱动电路与所述LED光源连接， 所述照度传感器设置于 所述LED光源的出光侧， 所述照度传感器与所述控制器连接， 所述控制器与所述PWM脉宽调 制驱动电路连接，。

7、 所述控制电机为变频电机。 9.根据权利要求8所述的节能立体种植系统， 其特征在于， 还包括人机操作界面， 所述 控制器集成在人机操作界面中。 10.节能立体种植系统， 其特征在于； 包括补光板和多层水平放置的种植装置， 每层所 述种植装置上设置有若干个种植槽， 每层所述种植装置的侧边设置有水平延伸的导轨， 所 述补光板连接有使得补光板在导轨上往复水平滑动的控制电机。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211297988 U 2 节能立体种植系统 技术领域 0001 本实用新型涉及科技农业技术领域， 具体涉及一种节能立体种植系统。 背景技术 0002 中国大气环境面临的形势非常严峻， 大气污染。

8、物排放总量居高不下。 2017年中国 二氧化硫年排放量高达2857万吨， 烟尘1959万吨， 工业粉尘1875万吨， 大气污染仍然十分严 重。 我国也是一个干旱缺水严重的国家。 淡水资源总量为28000亿立方米， 占全球水资源的 6， 仅次于巴西、 俄罗斯和加拿大， 居世界第四位， 但人均只有2200立方米， 仅为世界平均 水平的1/4， 并且有36的城市河段为劣5类水质， 主要由氮、 磷污染引起。 国土上的荒漠化 土地已占国土陆地总面积的27.3， 而且， 荒漠化面积还以每年2460平方公里的速度增长。 土地铅、 汞等重金属也严重超标。 再加上传统农业农药施用后农药残留， 让我们的食品安全 。

9、受到严重危及， 已成为当今亟待解决的重要课题。 土地改良成本高得遥不可及， 所以要在传 统土地上种出健康的农产品成本非常高。 0003 据联合国粮食及农业组织预测， 2030年世界总人口有望达到85亿， 2050年将会达 到97亿。 经测算， 想要养活这么多人口， 全球粮食产量必须提高70。 要解决如此庞大人口 的吃饭问题， 在没有更多土地资源条件下， 粮食要高产， 现代高科技农业选种和科技种植装 备应用是唯一解决的最佳途径， 研发和制造高科技农业装备势在必行。 大气污染、 水环境污 染、 土地荒漠化、 旱灾和水灾、 持久性有机物及土地重金属污染日益严重， 已经不满足人类 对绿色无污染的健康食。

10、品要求， 现代科技农业生产是在密闭环境和水培、 雾培、 人工气候环 境下发育和生长， 有效杜绝有害被破坏的自然生态环境和有病虫害危害和极端气候环境， 生产出绿色健康植物满足人类日益对健康食品的迫切需求， 所以科技农业装备的生产也是 顺势而为。 0004 垂直农业是由电子控制技术、 结构工程技术、 生物技术、 LED照明技术、 能源优化供 给技术集成为一体， 为植物健康生长创建一个人工气候最优环境， 充分利用空间多层次种 植， 节约土地资源、 避开被重金属等被污染的土壤， 采用水培及雾培等方式进行的一种高科 技种植， 达到高产、 优质的无污染健康农业产品生产模式， 广泛应用于蔬菜、 花卉、 中药。

11、材等 植物种植现代化模式。 如现有技术CN108575725A公开了一种室内植物工厂系统， 包括种植 间、 营养液室和控制系统； 其中种植间包括播种室、 育苗室、 栽培室、 采收室、 清洗室， 是植物 的种植场所； 营养液室放置母液罐、 营养液罐、 配套的上下水系统， 是营养液的调配和控制 场所； 所述控制系统包括HVAC控制系统、 营养液控制系统、 LED生长灯照明系统， 用于监测和 调控植物工厂内部的环境参数以及营养液系统。 该专利的自动化程度高， 有配套的加卸载 装置以及栽培槽传送设备， 节省了人力。 营养液、 环境温湿度、 LED补光、 CO2气肥等高度自 控， 节省了人力， 也避免了。

12、人为操作带来的误差， 空间利用率高， 种植行距可随着蔬菜的生 长调整， 相较于常规种植方式， 可增加50的单位面积种植量。 上述装置， 也是采用LED补 光， 但是这种补光方式是无差别的， 一来不能根据不同植物的光照需求补光， 二来由于无差 别补光， 所以所需要的能耗非常的大， 补光耗电费占生产成本65以上， 因此如何提高植物 说明书 1/7 页 3 CN 211297988 U 3 补光系统效率是最大技术难题， 另随着土地成本越来越高， 如何提高单位量产也是亟需解 决的问题。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的在于提供一种节能立体种植系统， 以解决现有技术的种植系统 补光能耗过大的问题。

13、。 0006 本实用新型的节能立体种植系统， 包括滑轨、 补光板和若干个在滑轨上滑动的种 植装置， 补光板位于相邻两个种植装置之间， 每个所述种植装置包括双面种植体和移动组 件， 所述双面种植体包括结构支撑架以及设置在结构支撑架两背离面的种植槽， 所述种植 槽以不同高度间隔设置在结构支撑架上， 所述移动组件包括位于结构支撑架两侧的导轨和 使补光板在导轨上往复移动的控制电机， 所述补光板相背离的两个面上设有朝向种植槽照 明的LED光源。 0007 本实用新型的工作原理： 本实用新型的节能立体种植系统主要是用在植物工厂 中， 设置若干个种植装置和供种植装置移动的滑轨， 移动的设置可以调整相邻两个种。

14、植装 置之间的位置， 满足不同植物的光照需求。 双面种植体和为一个结构支撑架和设置在结构 支撑架两背离面的若干个种植槽， 种植槽在不同高度上间隔， 在种植槽内种植植物， 采用立 面种植结构， 最大化利用空间。 同时在种植装置的两侧安装导轨， 补光板通过控制电机的带 动可以在导轨上运动， 实现在不同高度对植物进行补光的操作。 0008 本实用新型的有益效果： 本实用新型的节能立体种植系统， 在种植装置的两侧上 安装导轨， 使安装有LED光源的补光板在控制电机的作用下， 在导轨上上下平行匀速移动， 通过补光板上的LED光源照射植物， 保证LED光源与植物叶面受光角度不断均匀变化， 不仅 让植物最上。

15、层叶面受光， 还能够让植物上面层以下的各层叶面也能受光， 最大化利用光源， 同时由于相邻两个种植装置之间共用同一个补光板， 那么控制电机也是同一个， 更加的节 省电能， 同时调节相邻两个种植装置之间的间距。 可以确保补光板的照射面积， 满足不同植 物不同受光面积的需求。 经计算， 本实用新型的补光装置因为靠近植物移动， 且是在有需求 的时候才启动补光， 所以只需要很小的光照强度在移动中就能满足植物的光照需求， 相比 于现有技术的大功率光源来说， 即使加上控制电机的电量， 所需要的电能也远小于现有技 术的电能。 0009 本实用新型还具有以下效果： 1、 可以解决现有技术的种植架光源补光高能耗无。

16、法 降低运行生产成本的问题。 2、 解决现有平面种植架占地大， 单位面积量产小的问题。 3、 用运 动式光源不断改变光线和植物照射角度， 就可以避免因最上面叶子遮住下面叶子， 导致下 面叶层光合作用不好的问题， (仿真了太阳给植物的补光原理)解决现在植物工厂光源位置 固定不变， 照射到植物的位置不变， 导致补光光源不能够更好的满足植物健康生长的问题。 0010 另外由于种植装置可以在滑轨上移动， 生产的时候可以尽量将两个种植装置靠 拢， 节约土地资源， 在采摘或者其他日常管理的时候， 可以将间距拉大， 便于采摘和日常管 理。 0011 优选一， 所述移动组件还包括钢丝绳和设置在结构支撑架顶部的。

17、滑轮和卷绕轴， 所述卷绕轴固定连接在控制电机的转轴上， 所述钢丝绳的一端连接卷绕轴， 钢丝绳的另一 端绕过滑轮与补光板连接。 通过控制电机、 钢丝绳、 卷绕轴和滑轮的配合， 控制电机正转， 使 说明书 2/7 页 4 CN 211297988 U 4 得钢丝绳被缠绕在卷绕轴上， 使得钢丝绳拉动补光板向上运动， 当补光板到达顶部时， 控制 电机反转， 使得钢丝绳释放， 之后在重力的作用下， 补光板匀速的向下运动。 0012 优选二， 所述移动组件还包括主动齿轮、 从动齿轮、 从动轴、 滑轮组和钢丝绳， 所述 控制电机设置在结构支撑架的顶部； 所述主动齿轮与控制电机的转轴同轴固定连接， 所述 从动。

18、齿轮与主动齿轮啮合， 所述从动轴贯穿从动齿轮向导轨两端延伸， 所述滑轮组包括两 组分设在不同的导轨上， 每组滑轮至少有两个， 分别位于导轨延伸方向的两端上， 其中一个 滑轮固定连接在从动轴的端头上， 所述钢丝绳套设在同一组滑轮上， 所述钢丝绳还与补光 板连接。 控制电机正转或者反转， 带动同轴固定的主动齿轮转动， 使得与主动齿轮啮合的从 动齿轮也开始转动， 使贯穿从动齿轮的从动轴也开始转动， 从动轴端头的滑轮也开始转动， 带动钢丝绳开始顺时针或者逆时针传动， 进而使得补光板随着钢丝绳的传动向上或者向下 运动。 0013 上述两种方式， 控制电机的正反转可以通过人工控制实现， 也可以通过在导轨的。

19、 顶部和底部分别设置限位开关来实现。 例如在导轨的顶部设置反转开关， 启动控制电机， 当 补光板在导轨中移动到达导轨的顶部， 触碰到反转开关， 此时控制电机开始反转， 补光板向 下运动， 当补光板运动到导轨的底部， 触碰到高贵底部的正转开关， 此时电机有开始正转， 补光板向上移动， 如此反复， 完成补光板的上下运动， 控制电机和滑轮可以设置在种植装置 的顶部也可以单独设置一个支撑架， 控制电机连接有减速器， 用来降低电机的转速。 0014 上述两个优选方案还具有以下改进， 所述补光板包括架体， 所述架体的一端连接 有与导轨滚动连接的滚轴， 所述架体的另一端连接在补光板的端部上。 架体是位于导轨。

20、和 补光板之间， 可以保持一定的间距， 采摘植物时可以人为控制灯板的位置， 不影响对植物的 采摘和管理等其他操作， 滚轴的设置可以减少架体与导轨的摩擦。 0015 进一步优选的， 可以在种植装置上设有朝向种植槽输送的营养液的输送管道。 通 过输送管道向种植槽输送植物所需要的营养液， 来保证植物的生长发育。 种植槽内可以放 置斜口的种植杯， 便于植物生长及采摘。 0016 进一步优选的， 所述补光板包括散热铝基板， 所述LED光源安装在散热铝基板上， 所述LED光源由白色LED点光源、 红色LED点光源、 蓝色LED点光源、 远红外LED点光源、 紫外 LED点光源按比例阵列在散热铝基板上。 根。

21、据不同植物的需要， 按照一定的比例配备红色 LED点光源、 蓝色LED点光源、 远红外LED点光源、 紫外LED点光源的数量， 使其能更好的满足 植物的生长。 0017 作为上述方案的优选， 节能立体种植系统还包括控制组件， 所述控制组件包括照 度传感器和控制器， 所述照度传感器、 控制电机均与控制器电信号连接。 通过设置控制组 件， 控制器设置有一个光照阈值， 这个光照阈值是植物光照需求的饱和度值， 将照度传感器 采集的光照强度数据与光照阈值进行对比， 当实际的光照强度数据低于光照阈值时， 则控 制器处理使控制电机启动， 也即是补光板开始运动给植物补光。 当照度传感器采集到的光 照强度数据高。

22、于或者等于光照阈值， 无需补光， 所以此时控制电机不启动。 0018 另外， 本实用新型通过对控制器进行编程或者设置， 可以将检测到的低于光照阈 值的光照强度数据进行分段， 不同的数据段的控制电机的转速不一样， 光照强度数据越低， 控制电机的转速越快， 补光板的移动速度也越快， 补光效果越好。 0019 进一步， 所述控制组件还包括PWM脉宽调制驱动电路， 所述PWM脉宽调制驱动电路 说明书 3/7 页 5 CN 211297988 U 5 与所述LED光源连接， 所述照度传感器设置于所述LED光源的出光侧， 所述照度传感器与所 述控制器连接， 所述控制器与所述PWM脉宽调制驱动电路连接。 通。

23、过设置PWM脉宽调制驱动 电路， 使得控制器可以调整PWM占空比以提升LED光源亮度， 调整电源的输出功率， 从而最终 实现LED光源的高稳定、 宽范围亮度调节， 更好的节约能耗。 0020 需要注意的是， PWM脉宽调制驱动电路包括PWM脉宽调制器、 三极管、 电感、 整流二 极管及电容， 电感一端连接电源正极， 另一端与三极管的集电极连接， 整流二极管的正极与 三极管的集电极连接， 整流二极管的负极与LED光源输入端连接， LED光源的输出端与三极 管的发射极连接， 三极管的发射极与电源负极连接， 电容与LED光源并联连接， PWM脉宽调制 器的PWM脉冲输出端与三极管的基极连接， PWM。

24、脉宽调制器控制端与PWM功率控制器连接。 由 于上述技术为本领域的常规技术， 所以在此不再赘述。 0021 再一步优选的， 所述输送管道上设置有电动阀和雾化喷头， 所述电动阀电连接所 述控制器。 通过控制器控制电动阀的关闭或者打开， 使得营养液经雾化喷头雾化后向植物 的根部或者叶面喷淋， 让植物的生长更加健康。 0022 再一步优选的， 节能立体种植系统还包括人机操作界面， 所述控制器集成在人机 操作界面中。 通过人际操作界面可以对控制器的参数等进行输入和修改， 同时也可以在人 机操作界面上对系统进行控制。 0023 在者， 所述控制器内设置有计时模块。 通过计时模块累计当日符合光照强度的时 。

25、间以及补光时间， 当上述的累计时间大于设定值例如12小时， 那么相当于当天的光照强度 已经满足植物的生长需求， 所以即使后续光照强度不足也不会启动补光操作。 0024 本实用新型还提供另一种5.节能立体种植系统， 包括补光板和多层水平放置的种 植装置， 每层所述种植装置上设置有若干个种植槽， 每层所述种植装置的侧边设置有水平 延伸的导轨， 所述补光板连接有使得补光板在导轨上往复水平滑动的控制电机。 附图说明 0025 图1为本实用新型一种节能立体种植系统的结构示意图； 0026 图2为图1种植装置的主视图； 0027 图3为本实用新型的元器件的电连接框图。 具体实施方式 0028 下面通过具体。

26、实施方式进一步详细说明： 0029 附图中的附图标记为： 控制电机1、 移动组件2、 结构支撑架3、 补光板4、 滑轨5、 主动 齿轮21、 从动齿轮22、 滑轮23、 从动轴24、 正转开关25、 导轨26、 钢丝绳27、 反转开关28、 种植 槽31、 种植基板32、 滚轮33、 散热铝基板41、 LED光源42、 滚轴43。 0030 实施例1如附图1和图2所示， 一种节能立体种植系统， 设置在植物工厂中， 可以多 组并列排放， 其中节能立体种植系统包括滑轨5、 补光板4和三个在滑轨5上滑动的种植装 置， 种植装置的底部设有与滑轨5滑动连接的滚轮33， 补光板4位于相邻两个种植装置之间，。

27、 每个种植装置包括双面种植体和移动组件2， 双面种植体包括位于外部的结构支撑架3、 结 构支撑架3中间的种植基板32、 以及设置在种植基板32两背离面的种植槽31， 种植槽31以不 同高度间隔设置在种植基板32上， 种植槽31为斜口种植杯， 方便植物的种植和采摘， 移动组 说明书 4/7 页 6 CN 211297988 U 6 件2包括位于结构支撑架3两侧的导轨26和使补光板4在导轨26上往复移动的控制电机1以 及主动齿轮21、 从动齿轮22、 从动轴24、 滑轮23组和钢丝绳27， 控制电机1设置在结构支撑架 3的顶部； 主动齿轮21与控制电机1的转轴同轴固定连接， 从动齿轮22与主动齿轮。

28、21啮合， 从 动轴24贯穿从动齿轮22向导轨26两端延伸， 滑轮23组包括两组分设在不同的导轨26上， 每 组滑轮23为三个， 分别位于导轨26延伸方向的两端上， 其中导轨26的顶端设置的是两个滑 轮23， 其中一个滑轮23固定连接在从动轴24的端头上， 钢丝绳27套设在同一组滑轮23上。 0031 补光板4包括散热铝基板41、 架体和滚轴43， 架体的一端连接有与导轨26滚动连接 的滚轴43， 架体的另一端连接在补光板4的端部上， LED光源42安装在散热铝基板41相背离 的两个面， LED光源42由白色LED点光源、 红色LED点光源、 蓝色LED点光源、 远红外LED点光 源、 紫外L。

29、ED点光源按比例阵列在散热铝基板41上， 钢丝绳27与架体连接； 补光板4上设有朝 向种植槽31照明的LED光源42， 钢丝绳27还套接在架体上。 为了确保控制电机1能实现自动 的正反转， 通过在导轨26的顶部和底部分别设置限位开关来实现， 限位开关包括反转开关 28和正转开关25， 在导轨26的顶部设置反转开关28， 在导轨26的底部设置正转开关25来实 现。 0032 种植装置可以在滑轨5上滑动， 调整相邻两个种植装置之间的间距， 使得补光板4 可以同时对相邻两个种植装置相对的种植面进行补光， 当补光板4在导轨26中移动到达导 轨26的顶部， 触碰到反转开关28， 此时控制电机1开始反转，。

30、 补光板4向下运动， 当补光板4运 动到导轨26的底部， 触碰到导轨26底部的正转开关25， 此时控制电机1又开始正转， 补光板4 向上移动， 如此反复， 完成补光板4的上下运动， 控制电机1和滑轮23可以设置在结构支撑架 3的顶部也可以单独设置一个支撑架， 控制电机1连接有减速器， 用来降低控制电机1的转 速。 0033 实施例2与实施例1的区别仅在于将移动组件2替换成： 移动组件2包括位于结构支 撑架3两侧的导轨26使补光板4在导轨26上往复移动的控制电机1和滑轮23、 卷绕轴和钢丝 绳27， 卷绕轴固定连接在控制电机1的转轴上， 钢丝绳27的一端连接卷绕轴， 钢丝绳27的另 一端绕过滑轮。

31、23与补光板4的架体连接。 通过控制电机1、 钢丝绳27、 卷绕轴和滑轮23的配 合， 控制电机1正转， 使得钢丝绳27被缠绕在卷绕轴上， 使得钢丝绳27拉动补光板4向上运 动， 当补光板4到达顶部时， 控制电机1反转， 使得钢丝绳27释放， 之后在重力的作用下， 补光 板4向下运动。 0034 实施例3与实施例1的区别仅在于增加了控制组件， 控制组件包括照度传感器和 PLC控制器， 照度传感器、 控制电机1均与PLC控制器电信号连接。 通过设置控制组件， PLC控 制器设置有一个光照阈值， 将照度传感器采集的光照强度数据与光照阈值进行对比， 当实 际的光照强度数据低于光照阈值时， 则PLC控。

32、制器处理使控制电机1启动， 也即是补光板4开 始往复运动给植物补光。 0035 实施例4与实施例3的区别仅在于增加了控制组件还包括PWM脉宽调制驱动电路， PWM脉宽调制驱动电路与所述LED光源42连接， 照度传感器设置于所述LED光源42的出光侧， 照度传感器与所述PLC控制器连接， PLC控制器与所述PWM脉宽调制驱动电路连接。 通过设置 PWM脉宽调制驱动电路， 使得PLC控制器可以调整PWM占空比以提升LED光源42亮度， 调整电 源的输出功率， 从而最终实现LED光源42的高稳定、 宽范围亮度调节， 更好的降低能耗。 0036 其中PWM脉宽调制驱动电路包括PWM脉宽调制器、 三极管。

33、、 电感、 整流二极管及电 说明书 5/7 页 7 CN 211297988 U 7 容， 电感一端连接电源正极， 另一端与三极管的集电极连接， 整流二极管的正极与三极管的 集电极连接， 整流二极管的负极与LED光源42输入端连接， LED光源42的输出端与三极管的 发射极连接， 三极管的发射极与电源负极连接， 电容与LED光源42并联连接， PWM脉宽调制器 的PWM脉冲输出端与三极管的基极连接， PWM脉宽调制器控制端与PLC控制器连接。 0037 实施例5与实施例4的区别仅在所述PLC控制器内设置有计时模块， 通过计时模块 累计当日符合光照强度的时间以及补光时间， 当上述的累计时间大于设。

34、定值例如10小时， 那么相当于当天的光照强度已经满足植物的生长需求， 所以即使后续光照强度不足也不会 启动补光操作。 0038 实施例6与实施例5的区别仅在于增加人机操作界面， 将控制器集成在人机操作界 面中。 通过人际操作界面可以对控制器的参数等进行输入和修改， 同时也可以在人机操作 界面上对系统进行控制。 0039 本实用新型的实施例4的元器件的电连接框图如图3所示， 其中PFC恒流功率驱动 的相关信息参考本实用新型的实用新型人发表的CN106954316B关于集中式恒流LED智能照 度控制照明系统的专利， 因此在此不再赘述。 0040 上述PLC控制器为西门子公司的S7-200系列或者欧。

35、姆龙公司的CVM1系列任选一 种。 0041 实施对照： 0042 以仙客来所需最大光照强度2500尺烛光、 天竺葵1500尺烛光、 非洲菊1500尺烛光、 矮牵牛2000尺烛光等不同品种植物要求计算， 上述四种植物光强度平均值1875尺烛光。 0043 按照植物需要光谱频段配比： 0044 白光、 红光和蓝光配比大约为12： 7： 1配比。 0045 现采用的2835全光谱白色、 红色、 蓝光LED产品参数如下： 0046 0047 0048 白光LED 1瓦125流明光通量。 0049 红色LED 1瓦74.5流明光通量。 0050 蓝色LED 1瓦10.5流明光通量。 0051 经过计算。

36、1平方米需要白光、 红光、 蓝光功率共计93瓦满足光照强度为1875尺烛光 的需要。 0052 按一家小型植物工厂种植面积为1000平方米计算。 0053 总功率为93千瓦， 说明书 6/7 页 8 CN 211297988 U 8 0054 一天需要补光时间12小时， 0055 年耗电量为40.7万度。 0056 本实用新型采用移动灯板技术， 光源和种植的植物叶面角度和距离发生变化， 但 种植架滑轨与灯板距离发生变化时， 因IF/(光照强度光源光通量/立体角) 0057 按照传统固定灯板光源点距植物叶面平均30厘米计算： 0058 1875尺烛光93瓦/ 0059 立体角20.1度 0060。

37、 光源本身发光角度是光源自身产品结构决定的， 但随着该系统移动灯板与植物叶 面相互运动时， 立体角就在0度-20.1度间线性变化， 按照理论函数曲线和我们实际测 量， 0061 当植物需要1875尺烛光光照强度时， 灯板平均功率从固定93瓦为下降为35瓦左 右， 但由于运动灯板需要电机耗一部分电让灯板运动， 最终实际节能为45左右。 0062 按上述1000平方米植物工厂种植为例， 年耗电量降低为22.38万度节能达45。 0063 以上所述的仅是本实用新型的实施例， 方案中公知的具体结构及特性等常识在此 未作过多描述， 对于本领域的技术人员来说， 在不脱离本实用新型结构的前提下， 还可以作 出若干变形和改进， 这些也应该视为本实用新型的保护范围， 这些都不会影响本实用新型 实施的效果和专利的实用性。 本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准， 说明 书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。 说明书 7/7 页 9 CN 211297988 U 9 图1 说明书附图 1/2 页 10 CN 211297988 U 10 图2 图3 说明书附图 2/2 页 11 CN 211297988 U 11 。