一种用于灵芝生长的智能LED灯具及系统

一种用于灵芝生长的智能led灯具及系统
技术领域
1.本实用新型涉及led光源技术领域，尤其涉及一种用于灵芝生长的智能led灯具及系统。


背景技术：

2.光环境是人工灵芝生长发育中必不可缺少的重要环境因素之一，光通过影响人工灵芝生长光合作用、光质组成和光周期来调节人工灵芝的生长发育。因此在不同的光源下，人工灵芝的生长状况会有很大的不同。光照对人工灵芝的影响有四种形式：光质、光周期、光强度和光量，人工灵芝的生长和产量主要受其生长周期内接受的光量有一定的影响，人工灵芝的形态主要和光质有关；对人工培育的灵芝，其开关主要受光的持续时间和光周期的影响，而对光周期不敏感型的灵芝受光量影响最大。
3.灵芝人工培养分为两个阶段：菌丝生长阶段和子实体生长阶段(现蕾期，芝盖形成期，开伞期弹孢前期，弹孢后期)。光照对菌丝体发育有明显的抑制作用，但是对灵芝子实体生长发育有促进作用，子实体若无光照难以形成，即使形成了生长速度也非常缓慢，容易变为畸形灵芝，菌柄和菌盖的生长对光照也十分敏感，20～100lux，只产生类似菌柄的突起物，不产生菌盖，300～1000lux，菌柄细长，并向光源方向强烈弯曲，菌盖瘦小；3000～10000lux菌柄和菌盖正常，以人工栽培灵芝时，可以人为的控制光照强度，进行定向和定型培养出不同形状的商品药用灵芝、大棚灵芝和盆景灵芝。
4.灵芝的菌丝体可以在完全黑暗的条件下正常生长。凡是光波在400～800nm范围内的可见光或蓝紫光对菌丝生长均有明显的抑制作用，能够破坏菌丝中的核蛋白质。经这种紫外光照射30分钟，则可杀死菌丝。直射的太阳光，对菌丝生长有害，光线越强对菌丝的影响越大。570～920nm的红光，对菌丝的生长无害。菌丝的分化需要400～500nm的蓝光诱导。在黑暗或弱光(照度20～100勒克斯)的条件下，菌丝生长迅速而洁白健壮。灵芝子实体的生长和发育对光照极为敏感，光也是灵芝子实体正常色泽形成所必不可少的环境因素。在无光条件下芝体不能形成，正在发育的子实体不分化。光照不足引起子实体畸形。当光照强度达到1500勒克斯以上时，菌丝生长速度加快，能形成正常的原基，但分化和发育则需较强的光照，形成形态正常健壮的子实体需要光强3000勒克斯以上，以3000～6000勒克斯为宜。子实体生长分化过程中，当光照强度低于1000勒克斯时，子实体瘦小，发育不正常，易畸形。但光照过强，对子实体生长也不利。
5.鉴于此，需要提供一种光源设备，来解决现有的灵芝培养技术中，照射光源与灵芝生长条件不匹配的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种用于灵芝生长的智能led灯具及系统，解决以上的技术问题。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种用于灵芝生长的智能led灯具，包括光源装置和控制装置；
9.所述光源装置包括灯具外壳以及设置所述灯具外壳上的光源基板；所述光源基板上设置有用于发射蓝光的蓝色灯珠排、用于发射绿光的绿色灯珠排、用于发射黄光的黄色灯珠排和用于发射红光的红色灯珠排；
10.所述控制装置包括储存器、控制芯片、驱动电路和设置于所述驱动电路上的按钮开关，所述光源基板与所述驱动电路电连接，所述驱动电路用于控制所述光源基板运行；
11.所述储存器储存有若干组光照数据，所述控制芯片分别与所述储存器和驱动电路运行，所述控制芯片用于接收任一组所述光照数据并转换成第一控制指令发送至所述驱动电路；所述按钮开关用于生产第二控制指令并发送至所述驱动电路。
12.可选的，所述控制装置还包括电源机构，所述电源机构与所述驱动电路电连接，所述电源机构用于对所述驱动电路供电。
13.可选的，所述光照数据包括预设照射时长数据和预设照射强度数据。
14.可选的，所述蓝色灯珠排包括若干个沿同一条直线排布的led蓝色灯珠单体；
15.所述绿色灯珠排包括若干个均匀沿同一条直线排布的led绿色灯珠单体；
16.所述黄色灯珠排包括若干个均匀沿同一条直线排布的led黄色灯珠单体；
17.所述红色灯珠排包括若干个均匀沿同一条直线排布的led红色灯珠单体。
18.可选的，所述蓝色灯珠单体发射蓝光的波长范围为450～470nm，所述绿色灯珠单体发射绿光的波长范围为520～560nm，所述黄色灯珠单体发射黄光的波长范围为570～590nm，所述红色灯珠单体发射红光的波长范围为650～680nm。
19.可选的，所述按钮开关包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
20.所述第一开关与所述蓝色灯珠排电连接，所述第一开关用于控制所述驱动电路对所述蓝色灯珠排供电；
21.所述第二开关与所述绿色灯珠排电连接，所述第二开关用于控制所述驱动电路对所述绿色灯珠排供电；
22.所述第三开关与所述黄色灯珠排电连接，所述第三开关用于控制所述驱动电路对所述黄色灯珠排供电；
23.所述第四开关与所述红色灯珠排电连接，所述第四开关用于控制所述驱动电路对所述红色灯珠排供电。
24.可选的，所述第一开关上设置有蓝色标识部；所述第二开关上设置有绿色标识部；所述第三开关上设置有黄色标识部；所述第四开关上设置有红色标识部。
25.可选的，还包括安装底板，所述安装底板沿所述灯具外壳的长度方向设置，并与所述灯具外壳固定连接；
26.所述安装底板上设置有用于安装所述光源装置的安装孔。
27.本实用新型还提供了一种用于灵芝生长的智能led灯具的系统，包括智能控制系统和如权利要求至任一项所述的用于灵芝生长的智能led灯具；
28.所述智能控制系统包括信号发射模块，所述控制装置还包括与所述信号发射模块信号连接的信号接收模块，所述信号接收模块与所述控制芯片电连接。
29.可选的，所述智能控制系统还包括led驱动模块和mcu编程模块；
30.所述led驱动模块用于控制所述驱动电路输出电流的大小，所述mcu编程模块用于
控制所述驱动电路输出电流的时长。
31.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：工作时，控制芯片接收光照数据以生成第一控制指令，按压按钮开关生产第二控制指令，驱动电路分别接收第一控制指令和第二控制指令，对光源基板输出预定的输出电流大小和电流输出时长，进而控制蓝色灯珠排/绿灯珠排色/黄色灯珠排/红色灯珠排的运行，来控制不同颜色光质的光照强度和光照时长；从而使智能led灯具发出的可见光满足灵芝生长不同生长时期的补光需求，最大程度上利于灵芝的生长。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
33.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
34.图1为用于灵芝生长的智能led灯具的整体结构示意图；
35.图2为用于灵芝生长的智能led灯具的产品外观整体示意图。
36.图示说明：光源装置1、具外壳2、光源基板3、蓝色灯珠排4、绿色灯珠排5、黄色灯珠排6、红色灯珠排7、控制装置8、按钮开关9、电源机构10、第一开关11、第二开关12、第三开关13、第四开关14、安装底板15、安装孔16、市电接头17。
具体实施方式
37.为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
40.实施例一：
41.本实用新型实施例提供了一种用于灵芝生长的智能led灯具，包括光源装置1和控制装置8；
42.所述光源装置1包括灯具外壳2以及设置所述灯具外壳2上的光源基板3；所述光源基板3上设置有用于发射蓝光的蓝色灯珠排4、用于发射绿光的绿色灯珠排5、用于发射黄光的黄色灯珠排6和用于发射红光的红色灯珠排7；
43.所述控制装置8包括储存器、控制芯片、驱动电路和设置于所述驱动电路上的按钮开关9，所述光源基板3与所述驱动电路电连接，所述驱动电路用于控制所述光源基板3运行；
44.所述储存器储存有若干组光照数据，所述控制芯片分别与所述储存器和驱动电路运行，所述控制芯片用于接收任一组所述光照数据并转换成第一控制指令发送至所述驱动电路；所述按钮开关9用于生产第二控制指令并发送至所述驱动电路。
45.其中，所述电源机构10电连接有市电接头17，所述市电接头17用于对所述电源机构10进行供电。
46.研究发现：在灵芝培育生长的各个阶段，对三大酶活性、灵芝孢子粉的产量、生长速度、蛋白含量、糖类含量等标准进行了对比，进而选出最合适灵芝生长的光的光质、强度、照射周期，据此进行试验设计和验证得出结果：对于灵芝生长速度和形态而言，蓝光处理的生长密实，紧贴培养基生长；红光的生长速度最快；黑暗对照生长比较蓬松。对于灵芝生物量而言，蓝光条件下生物量的含量始终为最高，其次为红光和对照组。对于三萜酸含量而言，蓝光处理为最高，绿光次之。
47.针对灵芝人工培育生长情况，在灵芝现蕾期的原基分化数和芝盖形成期的菌柄长度，不同光质处理间差异不显著；在弹孢前期形态指标菌盖厚度、菌盖表面环纹数目，不同光质处理间有显著差异：菌盖厚度大小依次为绿光＞蓝光＞红光＞黄光；菌盖表面环纹数目依次为红光＞绿光＞对照＞蓝光＞黄光。
48.研究不同光质对灵芝菌丝体生长及抗氧化酶活性的影响，结果显示：蓝光处理及黑暗条件下灵芝菌丝体生长较快，黑暗条件下菌丝体形态纤细，菌落淡薄；蓝光、白光处理菌丝体粗壮，菌落浓密。白光处理菌丝体生物量积累最高，蓝光次之。绿光处理灵芝菌丝体pod酶活性波动变化较大，生长中后期显著高于其他处理。白光处理菌丝体cat酶在生长过程中始终保持较高活性。生长前期黄光处理菌丝体sod酶活性最高，后期黑暗条件下sod酶活性较高。前期绿光处理菌丝体多糖含量较高，生长后期蓝光处理菌丝体多糖含量显著高于其他处理。光质影响灵芝菌丝体生长代谢，蓝光利于灵芝菌丝体生长代谢。
49.本实用新型的工作原理为：为有利于灵芝生长，本灯具采用蓝色、绿色、黄色、红色四色灯珠相结合的方法，通过相对应颜色灯珠的运行，来适配于灵芝不同生长时期的补光需求；工作时，所述控制芯片接收所述光照数据以生成第一控制指令，按压所述按钮开关9生产第二控制指令，所述驱动电路分别接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，对所述所述光源基板3输出预定的输出电流大小和电流输出时长，进而控制蓝色灯珠排4/绿色灯珠排5/黄色灯珠排6/红色灯珠排7的运行，来控制不同颜色光质的光照强度和光照时长；从而使智能led灯具发出的可见光满足灵芝生长不同生长时期的补光需求，最大程度上利于灵芝的生长。
50.需要说明的是：其中第二控制指令的优先级高于第一控制指令的优先级，即当用户操作所述按钮开关9开控制灯具，灯具会强制开启或关闭，其设置方式是为了通过智能系统控制和人工干预相结合的方式，使得灯具的运行更符合灵芝的生长需求。
51.在本实施例中，所述控制装置8还包括电源机构10，所述电源机构10与所述驱动电路电连接，所述电源机构10用于对所述驱动电路供电。电源装置8起到稳压的作用，同时可以起到储存电能的作用，使得灯具能够独立运行供电。
52.所述绿色灯珠排5包括若干个均匀沿同一条直线排布的led绿色灯珠单体；
53.所述黄色灯珠排6包括若干个均匀沿同一条直线排布的led黄色灯珠单体；
54.所述红色灯珠排7包括若干个均匀沿同一条直线排布的led红色灯珠单体。
55.需要说明的是：不同颜色的灯珠单体各自沿一条直线排布，可以保证不同颜色的光质能够输出集中，且光照强度均匀，同时灯珠单体采用led灯珠，光质柔和，发热量低，有利于灵芝生长。
56.进一步地，所述蓝色灯珠单体发射蓝光的波长范围为450～470nm，所述绿色灯珠单体发射绿光的波长范围为520～560nm，所述黄色灯珠单体发射黄光的波长范围为570～590nm，所述红色灯珠单体发射红光的波长范围为650～680nm。上述波长范围为，蓝光、绿光、黄光和红光分别对灵芝生长最为有利的波长范围，其中，各色灯珠可以在各自相对应的波长范围内选择，灵活组合，最大程度上有利于灵芝的生长。
57.在本实施例中，所述按钮开关9包括第一开关11、第二开关12、第三开关13和第四开关14；
58.所述第一开关11与所述蓝色灯珠排4电连接，所述第一开关11用于控制所述驱动电路对所述蓝色灯珠排4供电；
59.所述第二开关12与所述绿色灯珠排5电连接，所述第二开关12用于控制所述驱动电路对所述绿色灯珠排5供电；
60.所述第三开关13与所述黄色灯珠排6电连接，所述第三开关13用于控制所述驱动电路对所述黄色灯珠排6供电；
61.所述第四开关14与所述红色灯珠排7电连接，所述第四开关14用于控制所述驱动电路对所述红色灯珠排7供电。
62.进一步地，所述第一开关11上设置有蓝色标识部；所述第二开关12上设置有绿色标识部；所述第三开关13上设置有黄色标识部；所述第四开关14上设置有红色标识部。通过在开关上设置相对应颜色的标识部，便于用于去区分识别不同的开关。同时还可以采用文字注释的方式来区分不同的开关。
63.在本实施例中，还包括安装底板15，所述安装底板15沿所述灯具外壳2的长度方向设置，并与所述灯具外壳2固定连接；所述安装底板15上设置有用于安装所述光源装置1的安装孔16。通过所述安装孔16，将所述光源装置1螺栓固定于墙体或安装架上，安装底板15起到定位和安装的作用。
64.实施例二：
65.本实用新型还提供了一种用于灵芝生长的智能led灯具的系统，包括智能控制系统和如实施例一所述的用于灵芝生长的智能led灯具；
66.所述智能控制系统包括信号发射模块，所述控制装置8还包括与所述信号发射模块信号连接的信号接收模块，所述信号接收模块与所述控制芯片电连接。智能控制系统可以通过信号传输来控制所述控制装置8运行，进而控制所述光源装置1的运行。
67.其中，所述智能控制系统通过控制灯具驱动电流和驱动电路，并根据预设用户指
令来调整驱动电路的输出电流大小，进而控制光源装置1的输出光质的光照强度。通过对光源装置1的照射强度进行调整，采用不同的光质，来满足人工培育灵芝在各个生长阶段对光质的要求。实现远程操控灯具的运行，实现智能化。
68.在本实施例中，所述智能控制系统还包括led驱动模块和mcu编程模块；
69.所述led驱动模块用于控制所述驱动电路输出电流的大小，所述mcu编程模块用于控制所述驱动电路输出电流的时长。所述led驱动模块用于根据pwm调光技术，对不同颜色灯珠的发光功率进行比例调节。mcu编程模块用于通过采样来调整光源装置1的驱动电流，进而对光源装置1的发光功率进行恒定，同时mcu编程模块还可以编入不同光质的照射时长、光照强度等数据，来使所述智能led灯具能够自动调节输出的光质颜色、光照时长和光照强度，来满足人工培育灵芝在各个生长阶段对光质的要求。
70.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。