[發(fā)明專利]一種智能家禽燈的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111305010.2
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114027226B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹冠英;馮中英;于晶杰;陳漪迪;趙響
• 申請（專利權(quán)）人: 大連工業(yè)大學
• 主分類號: A01K45/00
• 分類號: A01K45/00
• 代理公司: 大連格智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發(fā)明公開了一種智能家禽燈的設(shè)計方法，包括以下步驟：步驟1：單色LED數(shù)據(jù)庫的建立。步驟2：得到孵化模式目標光譜、生長模式目標光譜、繁殖模式目標光譜.步驟3：獲取日光模式光譜，步驟4：家禽照明光源的設(shè)計。步驟5：光學設(shè)計。步驟6：控制電路設(shè)計。本發(fā)明中，智能家禽燈設(shè)計基于白光LED與單色LED相結(jié)合，針對家禽生長的不同階段采用不同的照明模式同時兼顧飼養(yǎng)工人的視覺及心理健康。實現(xiàn)自動切換照明模式以及讀取光強、溫度信息和著火警報等功能。解決單色LED照射不能滿足家禽不同階段生長的需求問題，促進雞胚的生長發(fā)育，提高肉雞免疫力、產(chǎn)蛋率及其品質(zhì)，具有良好的生態(tài)效益和社會效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型光源設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能化的家禽燈具中使用的光源的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

2013年，我國牧業(yè)總產(chǎn)值28435.50億元，其中家禽飼養(yǎng)總產(chǎn)值7032.20億元，約占畜牧業(yè)總產(chǎn)值的四分之一。隨著科技的發(fā)展，家禽飼養(yǎng)正在向規(guī)模化和智能化方向發(fā)展。家禽有三色視覺，比人類更能敏感地區(qū)分不同的光色。目前大部分家禽燈的光譜只采用單色光，但是單色光不能滿足家禽不同階段生長的需求問題。在雞胚孵化過程中，綠光照射可以促進松果體的發(fā)育和褪黑激素的合成和分泌，進而影響生長激素的釋放，最終促進雞胚的生長發(fā)育。在肉雞生長過程中，合理的綠光、藍光、黃光混合照射比例可以促進肉雞生長，提高肉雞的免疫力。在種雞和蛋雞繁殖過程中，紅光照射可以促進性成熟，提高產(chǎn)蛋率及其品質(zhì)。家禽飼養(yǎng)工人需要在整個肉雞飼養(yǎng)期間飼喂、監(jiān)控和清潔。為了消除光環(huán)境對飼養(yǎng)工人的潛在危害和滿足家禽對光色的需求，應(yīng)該采用多種照明模式進行家禽照明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種智能家禽燈的設(shè)計方法，目的是解決家禽在不同生長時期對光色的多樣化需求以及使飼養(yǎng)工人在一個舒適的光環(huán)境下作業(yè)，目前大部分家禽燈具采用單色光，然而單色光照射不能滿足家禽生長對光色的多樣化需求。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種智能家禽燈的設(shè)計方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取單色LED數(shù)據(jù)，并采用高斯四次公式對所獲取到的單色LED數(shù)據(jù)進行擬合，得到單色LED數(shù)據(jù)庫。

步驟2：根據(jù)調(diào)研，家禽孵化期綠光可促進孵化，生長期藍光，綠光，黃光均可促進生長，繁殖期紅光可促進繁殖。將雞眼視覺函數(shù)中的綠光(500nm～565nm)波段提取，以所述綠光波段作為孵化目標光譜；將雞眼視覺函數(shù)中的藍綠黃光(435nm～600nm)波段提取，以所述藍綠黃光波段作為生長目標光譜；將雞眼視覺函數(shù)中的紅光(630nm～780nm)波段提取，以所述紅光波段作為繁殖目標光譜；

步驟3：獲取標準日光光譜做為日光模式光譜。

步驟4：將白光LED與所述步驟1中的所述單色LED數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，獲得孵化模式、生長模式、繁殖模式和日光模式的實際光譜以及分別所需的單色LED以及白光LED的種類和數(shù)量，具體為：通過光譜疊加原理，通過不同的單色LED和白光LED組合得到任意的目標光譜并計算出單色LED和白光LED的權(quán)重。

步驟5：以1mm×1mm×0.2mm的幾何體表面光源代表LED燈珠沿圓周進行排列，第一層同心圓的半徑為5mm，第二層同心圓的半徑為10mm，第三層同心圓的半徑為15mm；將所述步驟4中得到的所述白光LED置于光源中心以及第一層同心圓均勻間隔排布，將所述步驟4中得到的所述單色LED置于第二層以及第三層同心圓均勻間隔排布，最后對排列好的燈珠整體加裝一個TIR透鏡，得到智能家禽燈具光源。

步驟6：設(shè)置由單片機控制系統(tǒng)、傳感器模組、終端執(zhí)行裝置模組、上位機控制模塊組成的智能控制電路；所述上位機控制模塊通過所述單片機控制系統(tǒng)接收所述傳感器模組的各類信息，并通過邏輯判斷程序與定時程序判斷雞舍環(huán)境，通過單片機控制系統(tǒng)下發(fā)控制所述終端執(zhí)行裝置模組動作的指令信息，從而根據(jù)不同情況的照明需求切換照明模式。