CN103277690A - 基于电磁感应灯的泌乳期奶牛补光系统 - Google Patents

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刘洋
李维德
李文鹏
陈艳
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Abstract

本发明提供了一种基于电磁感应灯的泌乳期奶牛补光系统，包括：电磁感应灯阵列，包括多个电磁感应灯；控制系统，与所述电磁感应灯阵列相连，用于调节所述电磁感应灯阵列的补光时间和照度；散布在牛舍中的照度传感器阵列，检测多个位置的照度并将其传输至所述控制系统，所述控制系统根据检测到的照度对所述多个电磁感应灯进行调光，以使所述牛舍中多个位置的照度符合预设值。本发明能够促进奶牛泌乳，提高牛奶产量。

Description

基于电磁感应灯的泌乳期奶牛补光系统
技术领域
本发明涉及一种基于电磁感应灯的泌乳期奶牛补光系统。
背景技术
随着经济发展和人民生活水平的不断提高，人们对食品的要求也越来越高。但由于目前许多食品在国内的供需差距较大，所以一些不法之徒乘虚而入，制造了许多假冒伪劣的食品，不仅扰乱了市场秩序，更给人民的健康带来许多恶劣影响，这其中一个典型的例子就是掺有三聚氰胺的牛奶。由于国内牛奶的原奶产量不足，一些无良企业在原奶中掺入水和三聚氰胺，以次充好，给整个乳制品行业带来了毁灭性的打击。尽管加强监管可以解决部分问题，但根本的出路仍然是提高牛奶的产量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于电磁感应灯的泌乳期奶牛补光系统，能够促进奶牛泌乳，提高牛奶产量。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电磁感应灯的泌乳期奶牛补光系统，包括：
电磁感应灯阵列，包括多个电磁感应灯；
控制系统，与所述电磁感应灯阵列相连，用于调节所述电磁感应灯阵列的补光时间和照度；
散布在牛舍中的照度传感器阵列，检测多个位置的照度并将其传输至所述控制系统，所述控制系统根据检测到的照度对所述多个电磁感应灯进行调光，以使所述牛舍中多个位置的照度符合预设值。
根据本发明的一个实施例，所述电磁感应灯阵列中的多个电磁感应灯具有多种不同的色温，所述控制系统还用于调节所述电磁感应灯阵列的色温。
根据本发明的一个实施例，所述电磁感应灯阵列中的多个电磁感应灯为磁芯内置式电磁感应灯、磁芯外置式电磁感应灯或无磁芯式电磁感应灯。
根据本发明的一个实施例，所述电磁感应灯阵列中的多个电磁感应灯的功率为80W～200W。
根据本发明的一个实施例，所述控制系统包括：
设定模块，用于调节所述电磁感应灯阵列的补光时间和照度；
执行模块，将所述设定模块发出的指令发送至用于驱动所述多个电磁感应灯的镇流器；
反馈模块，与所述照度传感器阵列耦合，接收所述照度传感器阵列反馈的照度并将其传输至所述设定模块。
根据本发明的一个实施例，所述控制系统控制所述电磁感应灯阵列在24小时周期内的补光时间为15小时。
根据本发明的一个实施例，所述控制系统控制所述电磁感应灯阵列在24小时周期内的补光时间为8小时，并且覆盖18:00至20:00时间段。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例的泌乳期奶牛补光系统包括电磁感应灯阵列、控制系统、照度传感器阵列，控制系统对电磁感应灯阵列的补光时间和照度进行控制，散布在牛舍各处的照度传感器检测各自所在位置的照度并将其反馈至控制系统，控制系统根据反馈的照度对电磁感应灯阵列中的各个电磁感应灯进行调光，使其照度符合预设值，从而使得提供的光线照度稳定在预设值。
另外，本发明实施例的泌乳期奶牛补光系统采用的是电磁感应灯，其效率高、寿命长，有多种光色可以选择，而且调光操作不会对电磁感应灯的寿命产生影响。
附图说明
图1是本发明实施例的基于电磁感应灯的泌乳期奶牛补光系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
参考图1，本实施例的泌乳期奶牛补光系统包括：电磁感应灯阵列11、控制系统12以及照度传感器阵列13。
其中，电磁感应灯阵列11包括多个电磁感应灯111。该电磁感应灯111可以是磁芯内置式电磁感应灯、磁芯外置式电磁感应灯或无磁芯式电磁感应灯，或者本领域技术人员公知的其他适当类型的电磁感应灯。电磁感应灯阵列11中包含的电磁感应灯111的数量由所需要达到的照度值决定。
作为一个非限制性的例子，各个电磁感应灯111的功率为80W～200W。
另外，电磁感应灯阵列11中的多个电磁感应灯111可以具有多种不同的色温，色温可以通过改变荧光粉配方来改变。
控制系统12与电磁感应灯阵列11相连，用于调节电磁感应灯阵列11的补光时间和照度。另外控制系统12还可以调节电磁感应灯阵列11的色温，例如可以通过调节多个具有不同色温的电磁感应灯111的开关或者强度，从而调节整个电磁感应灯阵列11的整体色温。
进一步而言，控制系统12可以包括设定模块121、执行模块122和反馈模块123。其中，设定模块121用于发出指令来调节电磁感应灯阵列11的补光时间、照度以及色温；执行模块122与设定模块121相连，将设定模块121发出的指令发送至驱动电磁感应灯阵列11的镇流器(图中未示出)；反馈模块123与照度传感器阵列13耦合，将照度传感器阵列13反馈的照度传输至设定模块121。
其中，设定模块121可以采用各种通用或专用的处理器来实现，例如51系列单片机；执行模块122可以是现有技术中于镇流器配合使用的各种驱动电路；反馈模块123可以采用各种有线或无线通信部件来实现，从照度传感器阵列13接收反馈的照度并进行转发。
照度传感器阵列13包含多个散布在牛舍中的照度传感器131，各个照度传感器131分别检测各自所在位置的照度，并将检测到的照度传输至控制系统12中的反馈模块123，控制系统12根据照度传感器阵列13反馈的照度对多个电磁感应灯111进行调光，使得各个位置的照度符合预设值。
照度传感器阵列13中的照度传感器131的数量视所需实现的照度均匀度而定，需要的照度均匀度越高，照度传感器131的数量应该越大。
由上，本实施例的泌乳期奶牛补光系统基于电磁感应灯来实现，电磁感应灯效率高、寿命长、稳定性好，而且调光并不会影响电磁感应灯的寿命。
本实施例的补光系统可以给泌乳期的奶牛补光，通过给泌乳期的奶牛补光，利用光照周期的变化可以改进奶牛的产奶性能。光照周期的定义为在1昼夜24h内动物暴露于光照之中的持续时间。长光照周期是指持续光照16～18h，然后经历一个6～8h的黑暗时期；短光照周期是指8h光照加16h黑暗时期。根据多项研究结果(Biodeau等，1989；Dahl等，1997；Evans等，1989；Marcek等，1984；Miller等，1999；Peters等，1978，1981；Philips等，1989；Stanisiewski等，1985)显示，与自然光照周期相比，长光照周期可提高奶牛产奶能力，每头奶牛平均增产奶达2.3kg/d，效应相当明显。这些研究的舍饲类型、日粮和其它管理因素也有差别，这进一步证实长光照促进产奶的作用适用于任何情况。其背后的原因在于，长光照可以抑制奶牛褪黑激素的分泌，这与在其它动物中所观察到的现象一样(Dahl等，2000；Rieter，1991)。随着光照期的延长，血液中褪黑激素保持高浓度的时间缩短。褪黑激素的分泌模式影响其它激素的分泌，尤其是催乳素和胰岛素样生长因子(IGF-I)，IGF-I浓度的变化对于长光照使奶牛产奶量提高很关键(Dahl等，1997)。该激素还介导牛生长激素(BST)的作用(Bauman，1999)，不过似乎光照周期和BST发挥作用的途径稍有差异。长光照与BST联合使用产生了加性效应(Miller等，1999)。此外，与自然光照条件下接受BST处理的奶牛相比，同时接受LDPP和BST处理时奶牛的干物质进食量开始增加的时间更早。
随着奶牛接受长光照处理后产奶提高，但进食量最终将会增加(Dahl等，2000；Miller等，1999)，不过增加的饲料成本显然少于奶产量增加的收益。需要指出的是，进食量增加在后，产奶量提高在前，因此并不是增加光照时间促使奶牛采食更多饲料后导致产奶提高。在干奶期和妊娠晚期对光照周期进行管理也可提高下一个泌乳期的产奶量。短光照适合于干奶牛，这与产奶牛不同。与接受常光照的干奶牛相比，干奶期接受短光照处理使奶牛下一个泌乳期的产奶量增加了3.2kg(Miller等，2000)，这与Petitclerc等(1998)和Heifers等(1989，1998)的研究结果一致。
在一实例中，采用本实施例的泌乳期奶牛补光系统进行补光，并且在24小时周期内如果补光时间为15小时，效果更好。
进一步而言，分别选择处于第I泌乳月和第II泌乳月的90头和45头奶牛，采用本实施例的泌乳期奶牛补光系统人工光照的方式，使奶牛每天的光照时间分别由自然光照的9.5h增加到15h和18h。试验期30d，分析测定了产奶量、乳脂率、采食量及经济效益。结果发现当每天(24小时周期)的光照时间为15h时，试验牛的产奶量和采食量均显著高于9.5h和18h试验牛(P＜0.05)；且经济效益较好，每头奶牛每天可增收3.95元；各试验组奶牛牛奶乳脂率无显著差异(P＞0.05)。综合分析表明在奶牛饲养管理中每天提供15h光照较好。
在另一优选的实例中，采用上述实施例的泌乳期奶牛补光系统进行光照，将24小时周期内的补光时间控制为8小时，并且覆盖18:00至20:00时间段，将达到更好的效果。进一步而言，选32头妊娠8个月荷斯坦母牛随机分配到四种光照处理中：对照组为标准畜舍光照(12-14小时、持续光照)，试验三组均为每天总计8小时光照，从5:00至11:00给光照6小时，再另选择时间段加脉冲光照2小时，选择的时间段分别在15:00-17:00、18:00-20:00、21:00-23:00。控制该补光系统的强度，使得到达奶牛眼睛近处的强度为190～210勒克斯，优选为200勒克斯。母牛在单独的栓系栏内圈养，喂给泌乳期的混合料，不断检查采食量和泌乳量。在泌乳期的第5、15、30、60、120天，每天24小时间每小时采血样一次，分析催乳素和生长素。结果表明，18:00-20:00处理组的奶牛泌乳持续期比对照组长(P＜0.05)，该组的总泌乳量比对照组高10％，而采食量未增加。激素曲线图表明18:00-20:00脉冲组的平均催乳素比对照组高，催乳素高峰值(＞170毫克/毫升)保持了120天，而对照组只保持30天。对照组光照的总电力消耗平均233千瓦时/月，比其他各组(111千瓦时/月)高一倍。15:00-17:00时脉冲组和21:00-23:00组的生产持续和激素曲线图类似，与对照组无差异。这说明18:00-20:00组的总光照时间是一种比持续光照更经济的刺激泌乳的光照法，对泌乳的这种效应应当是因在该光照下维持了高水平催乳素所致。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种基于电磁感应灯的泌乳期奶牛补光系统，其特征在于，包括：
电磁感应灯阵列，包括多个电磁感应灯；
控制系统，与所述电磁感应灯阵列相连，用于调节所述电磁感应灯阵列的补光时间和照度；
散布在牛舍中的照度传感器阵列，检测多个位置的照度并将其传输至所述控制系统，所述控制系统根据检测到的照度对所述多个电磁感应灯进行调光，以使所述牛舍中多个位置的照度符合预设值。
2.根据权利要求1所述的泌乳期奶牛补光系统，其特征在于，所述电磁感应灯阵列中的多个电磁感应灯具有多种不同的色温，所述控制系统还用于调节所述电磁感应灯阵列的色温。
3.根据权利要求1所述的泌乳期奶牛补光系统，其特征在于，所述电磁感应灯阵列中的多个电磁感应灯为磁芯内置式电磁感应灯、磁芯外置式电磁感应灯或无磁芯式电磁感应灯。
4.根据权利要求1所述的泌乳期奶牛补光系统，其特征在于，所述电磁感应灯阵列中的多个电磁感应灯的功率为80W～200W。
5.根据权利要求1所述的泌乳期奶牛补光系统，其特征在于，所述控制系统包括：
设定模块，用于调节所述电磁感应灯阵列的补光时间和照度；
执行模块，将所述设定模块发出的指令发送至用于驱动所述多个电磁感应灯的镇流器；
反馈模块，与所述照度传感器阵列耦合，接收所述照度传感器阵列反馈的照度并将其传输至所述设定模块。
6.根据权利要求1所述的泌乳期奶牛补光系统，其特征在于，所述控制系统控制所述电磁感应灯阵列在24小时周期内的补光时间为15小时。
7.根据权利要求1所述的泌乳期奶牛补光系统，其特征在于，所述控制系统控制所述电磁感应灯阵列在24小时周期内的补光时间为8小时，并且覆盖18:00至20:00时间段。
8.根据权利要求7所述的泌乳期奶牛补光系统，其特征在于，所述控制系统控制所述电磁感应灯阵列的照度，使得到达奶牛眼睛处的照度为190～210勒克斯。
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