植物工厂LED照明控制系统设计与研究

植物工厂LED照明控制系统涉及到多路LED独立控制、大功率白光LED的恒流驱动、ECU单元和系统控制的设计,以及监测电路与单元通信等技术问题.本文分别对大功率LED驱动和光谱特性、不同波长LED分控点亮和系统控制、现场通信技术进行了研究.在设计过程中完成了大功率LED驱动电路亮度可调、LED光色调整以及散热检测调试和验证,并以此构成了植物工厂LED照明控制系统的基本单元.在单元的通信接口和优先权限设定之后,组成了较为理想的现场可控光照系统.结果表明,经过系统控制设计的LED光源不仅节能、环保.而且由于LED的亮度、色温、光谱的可控制性满足了植物工厂的需要.     

LED养蜂照明光源研究

[目的]为养蜂场所设计一种红色照明灯,用于夜间、暗室内取蜜或观察管理蜂群。[方法]分析蜜蜂与人视觉器官的视觉生物学特性,采用发光波长在650～780 nm的高亮度红光LED来作为光源,并举例红光LED头灯的设计,对头灯光源的波长和亮度进行了详细分析。[结果]LED光源的适宜照度为3～10 cd/m2。基于蜜蜂对红色光呈现色盲的生物学特性,以红光LED为光源的LED灯,作为养蜂场的照明灯具,使蜂群不受或少受惊扰,有效减少蜂群的飞遗损失。[结论]结合现代电子技术,顺应蜂群的生理特征,研发出合理先进的蜂具。     

基于粒子群算法的LED植物光源最优光照区域确定

针对LED植物光源光照分布的不均匀问题,首先建立了红、蓝光LED组合分布的植物光源阵列光照度分布及光照均匀度模型。综合考虑照明区域的光照均匀性及面积大小2个因素,构建出光照区域优劣评价函数,以矩形结构的LED植物光源为例,应用粒子群算法确定出最优的光照区域。在光照均匀性与面积2个因素的影响比重为7∶3条件下,得到了最优区域是光照平面中央位置面积为21.5462cm×18.1cm的矩形区域,红、蓝光均匀度均达到了0.862 2。与采用传统方法模拟的光照度分布情况对比,结果表明:应用粒子群算法确定LED植物光源的最优光照区域的方法是有效可行的,并且能够自动实现寻优功能。该方法可为LED光源下植物最优培养区域的自动跟踪提供重要的技术支撑。     

养鸡场智能监管系统研究

介绍了由微机和单片机AT 89 C52及温度数字传感器组成的养鸡场智能监管系统,给出了系统的硬件结构和软件设计思路,该系统可通过中心机(PC机)对养鸡室温度实行远程监控,适用于规模化养鸡场。     

LED光源在农业照明领域的市场需求分析

基于LED光源的农业照明在欧美国家得到了大力发展,各国政府都在积极推广LED农业照明,中国在农业照明领域的LED技术兴起于最近几年.实践证明,LED光源可以完全替代自然照明和传统人工照明,并根据农作物不同的生理时段调节光照波长,缩短了农作物的生长周期、增加产量、减少病害、提高了农产品品质.研究了LED光源在农业照明领域的优势,并对LED光源在农业照明领域的市场潜在需求进行分析和统计,结果表明LED光源在农业照明领域的应用前景广阔,市场潜力巨大.     

LED灯——新一代照明光源

4月15日“2010中国长春第三届节能环保及科技产品展览会”在长春国际会展中心举办,展会以“节能减排,低碳环保,加快振兴”为主题,分建筑节能、新能源、环保家居、节水节电、工业节能五大功能展区,展品涉及环境保护、节电节水、水处理设备、燃气设备、建筑节能、节能供暖产品、环卫车辆设备、园林园艺等方面干余种产品。     

养鸡场智能监管系统研究

介绍了由微机和单片机AT 89 C 52及温度数字传感器组成的养鸡场智能监管系统,给出了系统的硬件结构和软件设计思路,该系统可通过中心机(PC机)对养鸡室温度实行远程监控,适用于规模化养鸡场.     

基于高显色性白光LED的博物馆照明系统设计

在详细分析博物馆照明要求的基础上,提出了一种基于白光LED光源的博物馆照明系统解决方案,并进一步实现了低色温、高显色性1W白光LED的光谱学设计．试验证明,该照明系统解决方案可以满足博物馆内对光比较敏感的参展物品的照明需要．     

基于TracePro的LED植物生长光源灯珠布局的优化设计与验证

为了提高LED植物生长光源的光照均匀性,提高光照强度,利用Tracepro光学仿真软件设计了红蓝白LED植物生长光源灯珠3种排布方式模型,对各排布方式分别设置了等间距排列和等差数列排列的组合方案,比较其均匀性及光照强度.仿真结果表明:不同排布方式和各排列组合方案对辐射照度和均匀性有一定的影响,双线排布在SA40处理下的光源均匀性高于其他处理方式.为了验证仿真设计的可靠性,基于仿真最优结果(SA40双线)制作LED植物生长光源作为试验组,CK30单线排布光源及传统LED白灯作为对照组,搭建6条光源组合照明平台,在150 mm受光距离下测量3组光源均匀性.结果表明:SA40处理下的红蓝白双线排布光源光照均匀性最好(88.93%),与仿真结果相符,说明其排布参数设计合理.     

中小型养鸡场智能控制系统的开发设计

针对中小规模化养殖场技术资金投入不足、管理落后的现状,开发了一种低成本、高稳定性、智能化的适合农村集约化养鸡场的控制系统.该系统以单片机为控制核心,通过温湿度采集模块、光照度采集模块、烟度检测模块实时检测养鸡场温度、空气湿度、鸡笼采光情况和烟度等环境因子,并将检测到的环境因子信号传输给单片机,通过与设定值比较,单片机对现场的风机、空调、灯光等设施进行相应的控制,使各个环境因子维持在合适水平.该系统成本低、投资少易于推广,同时还可解决传统人工养殖不科学、欠规范的问题.     

基于单片机的LED植物补光控制系统的设计

介绍了一种基于单片机控制的LED植物补光控制系统的具体设计方案及试验过程。结果表明,设计的这款LED植物补光控制系统性能稳定可靠、便于操作,可完成对植物采光的全自动化控制,值得推广应用。     

LED在园林景观照明中可持续应用问题探析

介绍了LED的基本原理和特性,并就LED在园林景观照明中可持续应用问题做了前瞻性的展望,为LED在园林景照明中的推广和使用提供参考。     

密闭式植物种苗工厂的设计及其光环境研究

密闭式植物苗工厂具有节能、环保、控制精度高、生产成本低等特点,发展前景广阔。利用不透光的绝热材料建设人工光型密闭式植物工厂,设计开发了高精度的环境控制系统,为植物生长提供优化的物理环境。研制了种苗繁育LED光环境调控装置、光照距离可调式荧光灯板,有效地改善植物生长所需的光环境,提高植物的光能利用率。通过对环境控制系统的试验研究以及相关的生物学试验,为密闭式植物工厂以及人工光源在育苗领域的应用研究提供了理论和试验依据。LED、荧光灯与自然光条件下黄瓜育苗对比试验表明LED光环境下植株生长速率高于其他处理,表现出一定的生长优越性。     

基于MINIPAM的番茄生长补光控制系统的软件设计

设计了一种基于MINIPAM荧光仪调制脉冲式荧光检测技术的不同颜色、不同光强组合LED阵列动态控制番茄生长的监测系统,通过荧光参数在线检测技术闭环控制番茄生长过程。该系统下位机采用可编程电源进而对LED组合光源进行控制,使其产生连续光,并实时改变光源的光照强度,为番茄的生长提供适合的光源。上位机软件利用DELPHI语言实现,MINIPAM与可编程电源通过串口与上位机通信,实现对番茄荧光参数变化的实时在线调控,建立番茄在不同光谱及控制模式下的生长模型,使番茄达到最佳的生长状态。试验结果表明了该系统能使番茄处于较好的生长状态,为研究一种动态控制作物生长系统提供了思路和参考。     

基于LED技术的现代化图书馆建设

LED照明、LED显示和LED通信等技术的发展,极大的改善了图书馆照明、展示与宣传和大数据传输的条件,带动了现代图书馆的建设。光源布局的优化、通信系统的合理设计是图书馆有效利用LED技术的基础,LED技术的发展有力推动了图书馆新兴服务的出现。     

基于MPS4021的30W LED驱动电源设计

随着LED技术的日益成熟,LED已经被应用到很多领域,特别是在大功率商业照明领域,LED凭借其具有节能、长寿命、可靠性高、低成本等优点,充分地展现出高性价比的特点。本文设计一种反激式原边反馈低成本方案的驱动电源,在100-240V电压范围内输出电流精度达到±5%,功率因数大于0.9,效率大于85%,并具有过压、短路保护功能。通过分析其工作原理并对具体参数给出详细的计算过程。对LED驱动电源工程师在设计的过程中具有一定的参考价值。     

LED灯补光对温室甜椒产量及品质的影响

[目的]探明LED光源对温室甜椒产量和品质的影响。[方法]以甜椒为试验材料,在其不同生育阶段对其进行LED灯补光,观察其产量及品质变化。[结果]与对照相比,3个补光处理均可大幅提高甜椒的单果质量、商品率、产量,同时还可提高甜椒维生素C含量、降低其硝酸盐含量。[结论]LED灯补光有利于甜椒产量提高和品质改善,以从苗期开始补光效果最好。     

LED集鱼灯在海中的光谱分布及使用效果分析

为进一步验证LED水上集鱼灯的使用效果,将300W型LED集鱼灯安装到"宁泰61"鱿钓船,赴东南太平洋秘鲁外海茎柔鱼渔场进行实际生产,与使用2 kW型金卤灯的"宁泰62"鱿钓船进行对比试验,记录相关生产数据并对作业船周围集鱼灯形成的海面上、海面下光场及光谱进行实地测量。结果表明:右舷50盏LED集鱼灯在海面上照度为0.1lx的离船最远距离可达35 m,比使用50盏2 kW型金卤灯时少10m;50盏LED集鱼灯与50盏2 kW型金卤灯在海水中的照度分布接近;LED集鱼灯在海水中的光谱衰减速率明显小于金卤灯。使用LED集鱼灯不仅能大幅度减少燃油消耗,且诱鱼效果接近传统高功率金卤灯,能够在实际作业中发挥作用。     

基于CAN总线照明和空调智能控制系统设计

介绍了建筑照明节能方案,设计了一种基于CAN总线的建筑照明和中央空调智能集中控制系统,并对该系统的工作原理和软硬件进行了讨论和探索.该系统可以有效实现对照明系统和中央空调系统的智能控制和节能.