一种促进大菱鲆幼鱼生长和提高饵料利用率的工厂化养殖照明系统及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于水产养殖设备技术领域，具体涉及一种促进大菱鲆幼鱼生长和提高饵料利用率的工厂化养殖照明系统及其应用。
【背景技术】
[0002]光作为水生环境中一个比较复杂而又特殊的外部生态因子，包括光色、光照强度和光周期。最新结果显示，光照环境(光色、光照强度和光周期)对鱼类摄食、生长、繁殖及其生理活动等都会产生影响，并且不同品种的鱼类在不同的光照环境中表现出不同的摄食和生长特性，例如黑线鳕{MeIanogramms aeglefinus)仔稚鱼在蓝光的光照环境中成活率和場食率较爲，繞 i Hypophthalmichthys azoiiirix)仔稚鱼和趣鱼(carp1 L.)幼鱼在绿光的照射下生长速度较快，最适于斜带石斑鱼生长的光照强度为320-11501x，花鲈(La teolabrax japonicus)幼鱼在光照强度为4001x左右时摄食强度最大等。
[0003]然而目前，由于对人工光照调控的重要性缺乏充分的认识，国内在海水鱼类工厂化养殖车间中普遍使用的照明光源依然是白炽灯或日光灯管，其缺点是:1)日光灯管在生产过程中以及报废后会对环境有污染，主要是汞污染，会污染水资源；2)白炽灯和日光灯管色衰较严重，并且会有闪烁现象，有可能会对养殖品种的视力造成影响；3)传统光源如荧光灯、白炽灯等光谱较宽，单色光中会夹杂一些不必要的波长使单色光不够纯正，并且荧光灯的可控性较差，光强和光色都不可调节，还会有紫外线的辐射；4)白炽灯和日光灯管寿命较短，最长使用寿命也就10000h，而在养殖厂这种阴暗潮湿的环境中，使用寿命会大大的缩短。5)白炽灯和日光灯管的效率相对较低，60%左右的电能可转换为紫外光，剩余部分转换为热能。而紫外光激发荧光粉转换为可见光的效率大致在40%左右。因此荧光灯的效率仅为60%X40%=24%左右，而LED光源的发光效率可达到80_90%。
[0004]发光二极管(LED)被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、照度强、稳定性高等特点，更为关键的是，由于LED光源具有相对单一的光谱特性，因此可以产生比较纯的单色光，例如蓝色LED以波长470nm时为单峰值。而白炽灯的光谱峰值广泛分布于400nm多的蓝色领域至700nm多的近红外领域，在紫外领域和红外领域也能观测到发光强度。由于单色LED光源具有典型的光谱峰值的特性，因此可利用红、绿、篮三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色任意组合，从而能够形成不同光色的组合，实现丰富多彩的动态变化。由于LED具有的独特光谱特性，能够将其应用于农业生产、畜牧业、水产养殖等诸多领域。
[0005]大'菱赞(.Scophthalmus maxi mu s Z.)，俗称“多宝鱼”，具有生长速度快和低温耐受力强等特点，是世界上养成范围最广、产量最大的鲆鲽类养殖良种。自I 9 9 2年引进至今，我国大菱鲆养殖已经发展成为年产量超过5万t的海水养殖支柱产业。由于大菱鲆养殖产业在我国海水鱼类养殖产业中占据着十分重要的地位，因此随着大菱鲆养殖业的发展，养殖设备的更新以减少能耗和养殖成本是必然趋势，但目前专门针对工厂化大菱鲆养殖所开发的特种LED光源在国内外还尚无报道。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种促进大菱鲆幼鱼生长和提高饵料利用率的工厂化养殖照明系统及其应用，本发明是在研究了大菱鲆幼鱼在不同光照环境(光色、光照强度和光周期）下的特定生长率和饵料系数等指标的基础上，根据大菱鲆幼鱼对特定光谱、光强和光照周期的喜好进行设置和开发的一种水产养殖新型设备，它能够满足工厂化养殖大菱鲆幼鱼对光色、光强和光周期的需要，从而促进大菱鲆幼鱼的摄食和健康生长，提高工厂化大菱鲆养殖的经济效益。
[0007]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种促进大菱鲆幼鱼生长和提高饵料利用率的工厂化养殖照明系统，所述照明系统包括复合式LED灯组、光源控制系统和防水外壳，所述复合式LED灯组和光源控制系统外包裹有所述防水外壳，所述复合式LED灯组由冷白LED发光芯片和绿色LED发光芯片组成，所述光源控制系统内包含电源模块和控制复合式LED灯组的光照强度和光照时间的电路控制丰旲块。
[0008]对上述技术方案的进一步改进：所述复合式LED灯组中冷白LED发光芯片和绿色LED发光芯片的数量比例为2:1或3 :1。
[0009]对上述技术方案的进一步改进：所述冷白LED发光芯片和绿色LED发光芯片的排列顺序为I白I绿I白或2白I绿I白。
[0010]对上述技术方案的进一步改进：所述复合式LED灯组的功率范围为10W-25W。
[0011]对上述技术方案的进一步改进：所述电路控制模块以内置E2PR0M的AT89C52单片机为核心组成主控单元。
[0012]对上述技术方案的进一步改进：所述防水外壳使用防腐材料并使用密封胶进行防水处理。
[0013]本发明还提供了所述的养殖照明系统在用于工厂化养殖大菱鲆幼鱼中的应用。
[0014]对上述技术方案的进一步改进：所述照明系统安装于工厂化大菱鲆养殖池水面上方150-200cm处，光照强度范围为100_3001x，所有发光芯片的发光面均垂直向下。
[0015]对上述技术方案的进一步改进：所述照明系统使用的光照周期为8L: 16D。
[0016]本发明与现有技术对比的有益效果：
1、所述养殖照明系统采用的由冷白、绿色两种单色LED发光芯片组成的复合式LED灯组和光源控制系统能够实现针对大菱鲆这一重要养殖鱼类品种所需要的特定光照环境(光色、光照强度和光周期)，通过养殖生产和生理学研究表明：该系统能够产生适宜大菱鲆幼鱼摄食、生长所需的光照，进而促进大菱鲆幼鱼的健康生长，提高工厂化鱼类养殖的经济效益。
2、所述养殖照明系统根据鱼类养殖工厂的实际需要，进行了防水设计，使其更加适应高温、高湿的环境，从而更适合应用于工厂化大菱鲆养殖中。
【附图说明】
[0017]图I是本发明所述养殖照明系统的原理示意图；其中1、复合式LED灯组；2、光源控制系统；7、养鱼池；
图2是本发明所述养殖照明系统的结构示意图；其中1、复合式LED灯组；2、光源控制系统；3、冷白光LED芯片；4、绿光LED芯片；5、防水外壳；
图3是本发明的复合式LED灯组外形示意图；其中3、冷白光LED芯片；4、绿光LED芯片；5、防水外壳；6、复合式LED灯组透明灯罩；
图4是本发明所述光源控制系统的原理图；
图5是本发明所述照明系统促进大菱鲆幼鱼生长和提高饵料效率的应用效果图。
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