智能光照（精选7篇）
智能光照 篇1
一、研究背景
众所周知, 植物的生长离不开光照。而目前我国大部分地区雾霾天气较多, 光照时间和强度不断下降。光照不足导致的后果就是植物的光合作用受到抑制, 在植物的育苗生长期导致植物根系生长弱, 影响苗的移栽成活率, 从而影响商品苗的质量和经济价值。
本项目所设计的无线植物LED光照系统能够在植物生长的不同周期给予植物所需的光照补充, 提高植物育苗的质量和移栽成活率, 提高植物的在开花结果阶段的生长和成熟速度, 对于提高作物花卉等经济型植物的质量和经济效益具有重要的意义。
二、相关技术简介
本项目的研究主要采用了Zigbee技术, 串口通信技术, Java Android技术, 下面对这三项技术做简要介绍。
Zig Bee技术:IEEE.802.15.4无线协议下开发出的网络协议, 频段免费, 可靠性高, 构成的网络拓扑结构强。选择Zig Bee技术作为本项目的通信标准主要考虑了光照系统环境和主控机房之间通信的特点。
串口通讯技术:通过数据信号线、地线、控制线等, 按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少, 在远距离通信中可以节约通信成本。
Java Android技术:Java语言属于面向对象的高级语言, 可移植性比其他高级语言强, 更加方便Android应用程序的开发。
三、基于LED的彩色光源设计
光照在作物生长中占据主导地位, 尤其是植物在育苗、生长、开花结果的不同阶段, 对于光照的要求是有差异的, 主要体现在对光谱不同分量的配比要求上。
目前市场上植物光照系统所采用的材料主要是荧光灯, 高压钠灯, 日光色镝灯等, 这些光源存在能耗高, 效率低, 热光源也会引起温度的升高, 不利于作物的生长等缺陷。尤其最主要的是这些光照系统颜色单一, 不能实现光谱的调节。
本项目所设计的无线智能光照系统, 采用LED光源, 电光转换效率高, 能耗低, 特别是能够实现光谱分量的不同比例调节, 能够针对不同作物在不同生长阶段提供不同的光照, 真正实现植物生长的精准控制。本项目所设计的LED彩色光源如图1所示。
四、远程无线传输技术研究
本项目所涉及的数据远程传输包括基于Zigbee的局部区域数据无线传输和基于4G网络的远程数据无线传输, 能够实现所有数据及控制信号的可靠的无线传送。
本项目在实际研发中选择CC2530芯片作为研发的核心微处理器。CC2530提供了一个强大的Zig Bee远程控制解决方案, 因此, 在CC2530上开发自己的应用更加方便。但是目前多数计算机都已经没有串口电路, 而CC2530在进行信号传输时, 需要串口通信。因此, 本项目采用USB转RS232的方式来解决串口通信问题。远程数据传输集成模块如图2所示。
五、远程控制软件开发
本项目在控制软件方面开发了Windows和Android两个版本, 应对不同的市场需要。
本项目所设计的无线智能植物LED光照系统已经在苏州农业职业技术学院, 太仓市现代农业园区得到应用, 取得了良好的效果, 如图3和图4所示。
参考文献
[1]许伟.基于ZigB ee和3G网络的茶园监测系统设计与实现.福建农林大学[D].2016.
[2]彭志兵.基于ZigB ee无线传感器网络的田间数据采集拥塞缓解方法研究[D].内蒙古大学, 2016.
[3]李道亮.农业物联网导论.科学出版社[M].2012.
[4]徐圆圆, 等.LED光源在植物工厂中的应用.现代农业科学[J].2016.
蛋鸡的光照管理 篇2
1.光照时间的确定。产蛋期的光照时间只能增加而不可缩短, 且不能少于12小时, 最长不超过16小时。有研究者通过对产蛋鸡蛋壳钙化过程的研究表明, 过长时间的光照会增加蛋的破损率。近来, 对蛋鸡光照管理的建议方案中, 已把商品鸡的最长光照时间从过去的17~18小时缩短到14~16小时。
产蛋期增加光照的速率以每周15分钟或每2周30分钟为好, 直到14~16小时为止。
2.照明亮度的确定。光照时长比照明亮度重要。照明亮度对鸡的生长和性成熟关系不大, 但合适的亮度可防止其产生啄癖, 且对密闭鸡舍中饲养员的工作有利。产蛋期间, 每平方米面积有3~4瓦的照明度即可, 照明度要均匀, 不要有看不见的地方, 也不可突然增加光照强度, 这样容易惊群。特别是当鸡处于产蛋高峰阶段, 绝对禁止在鸡舍内打闪光灯进行拍照, 否则第2天产蛋率就可能会下来, 并增加软蛋和破蛋。至于光的颜色, 长波的红光对蛋鸡生殖腺的刺激效果最好, 其次是白光, 蓝光对鸡的刺激起副作用。生产中一般使用白炽灯或日光灯作光源。以色列科研人员发现, 对产蛋母鸡采用红光照明, 鸡群比在普通光照下显得安静, 互相啄斗现象减少, 可防止啄肛、啄羽、啄趾, 能提高产蛋率。灯具要定期擦拭保持干净, 最好用电动定时开关器自动控制照明时间。
3.开灯、关灯要科学。当光照时长稳定在14~16小时后, 开灯与关灯的时间就要固定, 不可随意变动, 以防鸡群产生应激。采用平养时, 应在15~20分钟内逐渐熄灯, 给鸡一个信号, 使其找到适当的栖息位置。
4.根据鸡舍的不同, 制订不同的光照管理方案。在密闭鸡舍, 可以人为控制光照, 以充分发挥其产蛋潜力。密闭式鸡舍的蛋鸡产蛋量较高, 这是主要原因之一。
采用开放式鸡舍养鸡时, 光照时间受自然日照长短变化的影响。随着季节和纬度的不同, 一年不同时期的自然光照时间长短不一样, 所以在制订光照管理方案时, 应根据出雏时间的不同, 采用不同的光照管理方案。我国位于北半球, 绝大部分地区位于北纬20~45°之间。从夏至到冬至日照时间逐渐缩短, 冬至 (12月22日前后) 日照时间最短。即4—8月份孵出的雏鸡, 其生长后期处于日照渐短或较短时期, 可以完全利用自然光照, 故开放式鸡舍以在此期间育雏为好。秋冬雏 (9月至次年3月) 的生长阶段后期处于日照渐长或较长时期, 此期如完全利用自然光照, 就会刺激母雏性器官加速发育, 使之早熟早衰。因此, 为防止出现这种情况, 从出雏之日算起, 就应根据当地日出日落时间, 查出20周龄时的日照时数 (如为13个小时) , 此光照时间一直保持到20周龄, 之后每周增加0.5小时到1小时, 直至达到产蛋期光照时数为止。采用此光照制度时, 要注意育成期内的每日光照时数不可减少。
鸡的人工光照方法 篇3
1 渐减渐增法
3日龄内的雏鸡给予24h光照, 目的是训练雏鸡的采食和饮水能力。4~1周龄每天光照15h/d。2~20周龄期间, 每周递减光照20min, 从21周龄开始, 每周增加光照40min, 直到光照时数达到14~16h/d为止。
2 修正的渐减渐增法
从开始育雏时起, 给雏鸡20~21h/d光照, 以后每周减少45min, 直至12周龄光照时间减少到9h/d, 一直维持到21~22周龄。在22周龄时, 光照增加到12~13h/d, 然后每个月或每2个月增加1h, 直到16h为止。
3 恒定光照法
从育雏到雏鸡12~14周龄, 每日光照14h以后每天光照9h, 直到20周龄, 20周龄后每天光照14h。
4 修正的恒定光照法
雏鸡3日龄内每天光照24h, 4~20周龄每天光照9h。20周龄后每周增加光照30~40min, 直到每日光照时数达14~16h为止。
以上4种光照方法均需要有封闭式的无窗鸡舍才能采用, 因为这种鸡舍不受自然光照时间长短的影响, 可以根据需要随意调节光照时间。
5 开放式鸡舍光照法
雏鸡3日龄24h连续光照。再根据当地“太阳出没时刻表”查出雏鸡达到20周龄 (种鸡22周龄) 时的日照时间, 然后加上7h, 作为雏鸡从4~7日龄的光照时数。自然光照不足时, 用人工光照补够。从2周龄开始每周减少光照20min, 直至20周龄 (种鸡到22周龄) , 总计减去7h。从21周龄开始每周增加光照1h, 至总数达16h为止, 以后保持稳定。
开放式鸡舍补充人工光照可以采用三种办法: (1) 所需补充的光照时间全部在天亮以前补给; (2) 全部在日落之后补给; (3) 天亮前和日落后各补一半。
6 全日制光照法
鸡的光照有讲究 篇4
1 光照的种类
一种是白天的自然光照, 即日光;另一种是人工光照, 就是在夜间给鸡补充光照或在封闭鸡舍内, 给鸡补充照明。
2 鸡在生长发育各阶段, 所需要的光照时间和强度
雏鸡出壳后2～3 d内, 每天需24 h光照, 便于雏鸡采食和饮水, 以后直到140日龄, 整个生长期, 每日光照8～10 h为宜;肉用仔鸡2、3日龄后, 每日需23 h光照, 产蛋期每日光照需14～16 h;肉用种鸡15～15.5 h。鸡需要较暗的光, 因此, 给予的光照不能过强。
3 怎样控制光照封闭式鸡舍
用电灯照明, 因此, 光照时间的长短、强弱, 都比较容易控制;然而, 为节约用电, 降低成本, 防止因停电而带来的麻烦, 绝大多数养鸡户, 用有窗的开放式鸡舍养鸡, 受昼夜时间长短的约束, 因此, 控制光照的工作, 就比较复杂了。在修建鸡舍时, 窗口要留适当, 最好不要超过一般住房窗口的三分之二。用全玻璃窗的房舍养鸡, 白天光照过强, 须用窗帘遮挡, 使舍内变暗些, 保持适宜的光照强度。在昼短夜长的季节, 靠白天的自然光照, 达不到要求的标准时数时, 就要补充人工光照。首先要在未放入鸡前安好电灯, 10 m2安一个, 距地面2 m为宜, 除了雏鸡出壳后三四天内可用大度数的灯泡外, 以后所用的每个灯泡不要超过60 W;并要经常擦拭, 去掉上面的灰尘。补充光照的方法, 一般采用早晚两补光, 在日出前半小时开灯, 开始计算光照时间, 喂完早食闭灯, 日落前半小时开灯, 直到照足应给予的光照时间闭灯。补光时, 如遇停电, 须点燃煤油罩灯或蜡烛;阴雨天, 舍内过暗, 白天也须开灯补光, 以保持相对稳定的光照。
4 生长期的光照只能递减
鸡在生长期, 每日给予的光照, 只能递减, 可由16 h (白天最长的自然光照时间) , 逐渐减到8 h, (不能低于7 h) , 但不能递增, 如每日光照由7、8 h, 增加到10 h以上, 特别是超11 h, 就会使鸡发育过快, 早熟早产, 体重轻, 蛋重小, 产蛋率低, 死亡率高。从3月下旬到8月份孵化出的雏鸡, 在其生长期, 取其自然光照, 即可形成递减光照, 因此, 在每日的光照时间上, 无须加以控制, 其他月份孵化的雏鸡, 如白天自然光照时间长, 形成递增光照时, 须在早晨和傍晚, 用挂厚窗帘的方法, 使舍内变暗来缩减光照时间, 达到要求的标准光照时数。
5 产蛋期的光照只能递增
浅谈蛋鸡的光照控制 篇5
在进行纯种繁育, 提高种质基因纯合度的同时根据选育标准, 选取一部分个体与外来生长速度快的良种鸡进行品种间杂交, 结合严格地选育, 育成外貌和性能均匀一致的群体, 以提高其生长速度、饲料利用率, 缩短上市时间, 降低饲料成本, 增加收入。
光照是蛋鸡生产过程中, 重要的饲养条件之一。光照的时间、强度等对鸡的活动、物质代谢、生产发育及生产力的发挥起着至关重要的作用。利用好光照控制技术, 可以最大限度地提高家禽的生产能力和养殖场 (户) 的经济效益。
1 时间控制
光照时间的长短与鸡的性成熟日龄密切相关。育成期光照时间过短将延迟性成熟, 时间过长则提早性成熟。过早成熟的鸡开产早, 开产时蛋重小, 产蛋率低, 高峰持续期短。产蛋高峰时突然缩短光照, 可降低产蛋率, 增加死亡率, 即使恢复原来光照, 也很难在短时间内把产蛋量恢复到原来的水平。因此, 在生产中应注意掌握一个原则, 即:蛋鸡的育成期光照时间不宜延长, 产蛋期不能缩短。育成期一般每天需8小时光照, 不宜超过11小时;产蛋期光照16小时, 不宜超过17小时, 增加光照时间必须与鸡的体成熟、性成熟相一致, 并给予足量的全价配合饲料和充足清洁的饮水。
人工补充光照时间的计算应根据鸡所需要的光照时间减去当地当时白天自然光照时间, 补充光照应该在天亮前和天黑之后补足, 缩短光照时间可采用遮黑鸡舍的方法。
2 强度控制
适宜的光照强度有利于蛋鸡的正常的生长发育, 过强的光照可使鸡烦躁不安, 造成严重的啄癖、脱肛和神经质。光照强度突然增强, 可使鸡群的破壳蛋、软皮蛋、
做好科学养鸡的宣传工作, 计划每半年请有关专家教授为农户进行一次科学养鸡的培训讲座, 同时印发养鸡科普手册, 使技术员、饲养员认识科学养鸡的重要性, 掌握有关饲养六法, 使科学养鸡深入基层、深入农户, 不断提高养殖队伍的整体素质。
实行贸、工、牧一体化经营, 应将畜牧业生产部门、加工部门、销售部门三者结合为一体, 实行一条龙生产经营。一方面使畜产品经过加工使其增加产值, 另一方面沟通产销渠道, 使销售与生产紧密结合, 以市场为导畸形蛋显著增多, 鸡的猝死率提高。而低强度的光照能使体内的脂肪沉积加快, 但照度太低, 会使鸡的采食量下降, 饮水减少, 生产发育受阻。
当光照强度为6~20勒克司时鸡产蛋最多, 若光线均匀, 5.5勒克司亦可维持鸡最高的产蛋水平。鸡的育成期以5勒克司为佳, 产蛋期以10勒克司为宜。一般情况下, 若灯泡距地面2米, 每15平方米鸡舍安一个有良好反射灯罩的40瓦灯泡, 在鸡所处高度照度为10勒克司。灯泡之间的距离应为灯泡离地面的1.5倍, 灯与墙的距离, 应为灯泡间距的一半。
3 控制方法
光照强度控制方法有二种, 一是通过更换不同功率的灯泡调整亮度;二是通过调整电压来控制亮度。不管怎样调整, 在每次开、关灯时要做到逐步由暗到亮、由亮到暗, 给鸡一个适应过程, 减少应激因素, 防止鸡群受惊, 影响产蛋。
4 建议光照程序
雏鸡出壳1~2日龄, 建议光照时间24小时, 强度保持10勒克司;3~7日龄光照18小时, 强度保持10勒克司;7~14日龄光照16小时以后每周光照缩短2小时, 直至自然光照, 强度保持5勒克司。育成期可适当采用遮黑法缩短光照时间。18~21周龄每周增加光照0.5小时, 22周龄以后每两周增加光照0.5小时。到产蛋高峰时每天光照时间应达到16.5小时, 然后保持恒定, 直到淘汰, 光照强度以10勒克司为宜。
向, 以市场需求组织生产, 形成以生
产促进, 以流通指导生产的良性循环。
4 结束语
蛋鸡的光照管理技术要点 篇6
1 对蛋鸡实行光照管理的原因
鸡的眼睛通过对光照的感受后, 经神经传导而刺激鸡的脑下垂体, 从而使卵泡产生激素, 促进排卵和产蛋, 没有足够的光照刺激, 鸡的产蛋遗传能力不可能充分发挥。因此, 对于大规模的集约化养鸡专业户来说, 给鸡进行人工补充光照, 才能保证高的产蛋率, 才能获得好的经济报酬。
2 光照对蛋鸡的影响
2.1 光照时间的影响
育成期光照时间过短则性成熟晚, 过长则性成熟提前。性早熟的蛋鸡开产早, 产蛋率低, 且产蛋期短。如果在产蛋高峰期突然缩短光照, 则蛋鸡产蛋率降低, 死亡率增加, 即使恢复原来的光照, 产蛋率也很难在短期内恢复到原来的水平。
2.2 光照强度的影响
过强的光照可使鸡烦躁不安, 造成严重的啄癖、脱肛和神经质。光照强度突然增强可使蛋壳质量下降, 破壳蛋、软壳蛋、双黄蛋、无黄蛋等畸形蛋增加, 猝死率提高。光照强度较低, 有利于鸡在育肥期沉积脂肪, 阴暗条件下喂养, 可使鸡增重较快。但光线过弱, 则使雏鸡采食量降低, 饮水减少, 从而影响雏鸡的生长。
3 产蛋鸡不同时期的光照管理
3.1 育雏期
初生雏鸡一般视力不佳, 觅食能力差, 消化与体温调节技能不健全, 为促进其健康成长, 提高成活率。一般1~3日龄雏鸡以连续24h照明, 照度为15~20lx, 即0.37m2有光源1W (用40W灯泡) 。以后, 在整个育雏阶段光线以相对较暗为好, 照度为5lx (采用15W或25W灯泡) 。在4~14日龄18h, 强度为每平方米1.3w;以后每周光照缩短2h, 直至自然光照。
3.2 育成期
育成期 (7~20周龄) 的光照管理原则是中途不得增加光照时间, 否则将造成减产。光照管理的主要目的是控制生长发育, 在适当日龄达到性成熟。过早性成熟, 不仅开产时蛋重小, 而且因体成熟不够, 开产后不久又停产, 其后不能稳产、高产, 到产蛋后期容易导致部分换羽和停产。
3.3 产蛋期
此时光照管理的要点是, 中途不得减少光照时间, 目的是增加产蛋率。产蛋期一般是用渐增或不变的光照, 但每日不得少于14~17h的光照。产蛋鸡对光照时间非常敏感, 只能增加或维持, 不能减少。一般从21周龄开产开始, 每天给鸡13~14h光照, 以后每周递增30s, 一直增加到16h为止, 以维持产蛋高峰。产蛋高峰明显下降时, 还可以在每天16h光照的基础上再增加0.5~1h的光照。
4 根据光照制度增加光照时间的方法
4.1 早上开灯
即从太阳落山往回算1d的光照时间要达到14~16h的早上开灯方法。
4.2 晚上开灯
即从日出时开始计算到所要时间14~16h止, 在日落前后开灯的方法。
4.3 早晚开灯
即将自然日照夹在中间, 日出前和日落后开灯并用, 确保所需照明时间的方法。如:早上5点30分开灯, 日出时关灯, 黄昏日落前1h开灯, 20点30分关灯, 全年均能达到15h的照明时间 (自然光照和开灯时间的合计) 。
5 注意事项
5.1 坚持原则
蛋鸡必须制定周全的光照计划, 并切实付诸实施, 不得半途而废。产蛋期一般光照时间应保持恒定或逐渐增加, 每次增加量不宜超过1h, 增加后要稳定5~7d再增加。光照制度一经实施, 不能随意变动, 直到达到规定强度, 否则将使母鸡的生理和机能受干扰, 影响产蛋率, 降低经济效益。另外, 增加光照与饲喂制度要有机结合。
5.2 因鸡施光
温室生产光照条件及调控技术 篇7
1 影响温室内光照的因子
1.1 光照强度
来自太阳辐射的可见光 (波长400~760纳米) 与植物光合作用有直接关系, 所以, 对于温室大棚来说, 透过可见光的多少十分重要。一般温室内的光照强度都很难满足作物光合作用的需要, 所以, 我们在生产上要尽量使温室大棚更多地透入可见光。
1.2 光照时数
在一天内光照时数长短, 一方面与作物进行光合作用的时间有关, 另一方面又和作物的“光周期”有关。许多要求长日照 (一天内光照时数在14~16小时) 才抽薹开花的作物如芹菜、韭菜, 在北方冬季温室生产时不易抽薹开花, 这对生产是有利的。但是北方冬季温室日照时数太短 (日照时数只8~9小时) , 会减少作物光合产物的积累, 对作物生育又不利。所以, 北方冬季温室生产应尽量早揭苫, 晚盖苫, 以延长日照时数, 有利于作物生长发育。
1.3 光照的分布
在棚室内光照分布均匀, 作物生长发育一致, 才能获得高产。但是, 棚室内的光照往往由于建造方位不当、骨架遮阴等原因, 使光照分布不均匀。因此在设计和建造温室大棚时应使内部光照尽量均匀一致, 同时尽量减少骨架的遮阴。
1.4 光的质量
进入温室的光不仅要有足够的可见光, 还应有紫外光。玻璃温室对紫外光透过能力较差, 所以作物生长较柔弱, 聚乙烯薄膜虽然透可见光的能力弱, 但透紫外光的能力较强, 作物生长比较健壮。
2 温窒光照调控技术
2.1 温室设计方位准确
温室设计时应采用座北朝南, 东西延长的方位。正南方向上下午光照时间相等, 利用中午前后的直射光优于早晚的散射光。为延长全天受光时间, 温室的方位还可南偏西10~15度。温室前屋面的形状应根据当地所处地理纬度设计, 以半圆拱形屋面采光效果好。屋面采光角度以冬至中午太阳投射角能保持在50~90度为最理想。
2.2 选择透光性好的覆盖物
温室覆盖物的质量、颜色、结构、厚度和清洁度决定了太阳光被利用的程度。温室上面透明覆盖物要求以透光率高, 抗污染能力强, 不易老化的薄膜为好。当前生产上多用的聚氯乙烯无滴耐老化膜, 也称“长寿无滴膜”, 以及乙烯—醋酸乙烯无滴多功能膜等新型材料。
2.3 加强植株管理及种植方式安排
室内应合理密植, 合理安排种植行比, 以减少作物间的遮阴。密度不可过大, 否则作物在温室内会因高温弱光发生徒长, 作物的行向以南北行较好, 没有死阴影, 若是东西行向, 则行距要加大。栽培高度应南低北高, 防止前后遮阴。黄瓜、番茄等高秧作物及时整枝打杈, 吊蔓或插架。进入盛产期将下部老化或过多的叶片摘除, 以防上下叶片互相遮阴。
2.4 人工补充光照
在冬季日照时数最短时或阴雨天光照不足时, 可利用人工光源补光照明, 既经济又能培育出壮苗。可以在温室内安装电灯, 增加光照时间, 用人工照明, 能促进蔬菜早熟增产, 灯泡发光的同时, 还会产生大量的热量。根据作物对光照强度要求的不同, 每平方米需l00瓦, 距苗30~40厘米高。每天补充照明时间根据作物种类及天气状况来确定。
2.5 制作反光幕改善温室光照
北方地区冬季温室内光照不足, 气温地温偏低对冬春茬蔬菜生产的影响很大, 把表面镀有铝粉的银色聚酯膜做成一个平面幕, 挂在温室的中柱附近, 就可以起到增光、保温、促进作物生育和增产的作用。实践表明, 距反光幕1米处近地面的光照强度可增加29.1%, 2米处增加光照强度18.9%, 3米处增加9.2%。冬季的增光效果比春季更好一些。另外, 可提高室内地温1.9~2.9℃, 提高室内地表气温 (距反光幕1米处) 4.2℃。对促进作物生长发育和增产优质效果显著。
2.6 缩短和减弱光照的方法