CN116114651A - 一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统及其照明方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，照明系统包括多组主照明装置，所述主照明装置包括穿过养殖舱顶部船体的导光管，在导光管顶部设有用于接收阳光的聚光罩，在导光管内壁上设有反光层，在导光管底部连接有用于分散阳光减轻光照强度的漫射器，以及设于聚光罩外侧可以逐渐遮蔽聚光罩来调节照射进聚光罩内阳光多少的遮光装置，还包括辅助照明装置，以及控制辅助照明装置、遮光装置的控制装置，采用本装置及其照明方法可以尽可能的模拟自然光照，避免了光照太强或忽明忽暗使大黄鱼产生应激反应，有利于大黄鱼的自然生长，可以节省大量用电，提高大黄鱼的品质，同时大大节省了养殖成本。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖辅助设备及方法领域，具体为一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统及其照明方法。
背景技术
随着海洋捕捞产量的萎靡、近海生态系统的恶化，人们对健康绿色海产品的需求不断增长，促使了海洋养殖业逐渐迈入深蓝海域，利用深远海优质水资源大批量养殖良好经济效益鱼类的深远海养殖，是拓展养殖区域、提高海产品产量的重要方式。养殖工船作为一种新型深远海养殖装备，相较于传统养殖平台具有可游弋躲避台风、赤潮等灾害的优势，大黄鱼为暖湿性近岸洄游性鱼类，肉质鲜嫩，富含蛋白质，是经济价值很高的鱼类，野生大黄鱼甚至可达到几千元一斤的价格，大黄鱼常栖息于水深60米以内的中下层，喜浊流水域，黎明、黄昏或大潮时多上浮，白昼和小潮时下沉，目前使用养殖工船进行养殖，舱内采用的照明方式主要为安置在养殖舱内的多盏LED照明灯具，养殖舱水深较浅，大黄鱼对光线更为敏感，通过此种方式进行舱内照明存在以下缺点：
(1)无法将养殖环境尽可能的还原贴近自然环境，大黄鱼喜弱光，长时间使用灯光直射照明容易造成大黄鱼正常昼夜节律混乱，摄食节律失调，不利于其正常生长。
(2)突然开关灯产生的明暗变化会给大黄鱼造成强烈的刺激，可能造成其应激死亡。
(3)24小时持续灯光照射耗电量巨大，不节能，增加运营成本。
CN201811514012.0公开了一种农业养殖用导光管照明装置，包括采光器、光伏板、密封圈、蓄电池、养殖室，所述养殖室上设置有控制器，所述控制器上设置有按键，所述按键上方设置有显示屏，所述养殖室内部设置有漫射器，所述漫射器上方设置有LED灯，所述LED灯上方设置有调节器，所述调节器上方设置有延长管，所述延长管上方设置有弯导光管，所述弯导光管上方设置有所述蓄电池。该装置并不能自动调节养殖室内的光照强度，不能模拟自然环境，无法达到自然光照的水平，无法尽可能让养殖室贴近户外的自然环境。
CN201520873096.2公开了公开了一种银鲳养殖的照明装置，包括光源、电线、漫射光罩、可调式照度控制器及悬挂绳。所述的光源安置在所述的漫射光罩内，所述的漫射光罩呈反扣状，并用悬挂绳固定悬挂在养殖池正中上方合适的高度，所述的光源由可调式照度控制器控制调节。本照明装置结构简单，可实现光线在漫射光罩与养殖顶棚内面的两次反射，达到光线均匀分布的漫射效果，适用于银鲳养殖对光照的要求，可最大程度地减少银鲳因光照引起的应激反应。该装置白天需要一直打开照明装置，耗电量巨大，生产成本较高。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统及其照明方法，避免长时间光照造成大黄鱼昼夜规律混乱、摄食节律失调，避免因养殖舱深度不够，光照强烈导致大黄鱼出现应激反应，避免24小时光照，耗电量巨大，养殖成本增高，避免开灯关灯的明暗变化导致大黄鱼应激死亡。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，包括多组主照明装置，所述主照明装置包括穿过养殖舱顶部船体的导光管，在导光管顶部设有用于接收阳光的聚光罩，在导光管内壁上设有反光层，在导光管底部连接有用于分散阳光减轻光照强度的漫射器，以及设于聚光罩外侧可以逐渐遮蔽聚光罩来调节照射进聚光罩内阳光多少的遮光装置，还包括辅助照明装置，以及控制辅助照明装置、遮光装置的控制装置。
进一步，所述遮光装置包括固定在聚光罩两侧的两个固定机构，在固定机构内环上设有轴承，在轴承内环上设有固定啮合齿轮，以及用于转动遮光装置的设有一段传动齿轮的传动轴，在传动轴的一侧连接有伺服电机，在传动轴与固定机构之间设有多个相互啮合的棘轮部，所述棘轮部包括第一棘轮部、第二棘轮部，在第一棘轮部内环上设有与传动齿轮相啮合的第一啮合齿轮，在第一棘轮部外环上设有第一传动齿轮；在第二棘轮部内环上设有与第一传动齿轮相啮合的第二啮合齿轮，在第二棘轮部外环上设有第二传动齿轮，第二传动齿轮与固定啮合齿轮相啮合。
进一步，在第一棘轮部外环上设有具有第一连接腔的第一结合部，在第二棘轮部外环上设有具有第二连接腔的第二结合部，还包括插入两固定机构的两个第一连接腔、两个第二连接腔的第一龙骨、第二龙骨，所述第一龙骨、第二龙骨上设有遮光布。
进一步，在两个固定机构之间连接有与船体相连接的固定龙骨，所述固定龙骨穿过遮光布。
进一步，所述传动轴的另一段为光滑的圆柱，圆柱穿过固定机构连接有固定环，通过固定环与固定机构转动连接。
进一步，所述辅助照明装置包括设于聚光罩周围的太阳能电池板，在太阳能电池板的下方、船体内连接有蓄电池，蓄电池连接有逆变器，在养殖舱上方设有与逆变器相连接的弱光灯。
进一步，所述控制装置包括设于养殖舱内的光照传感器，以及与光照传感器及弱光灯相连接的控制器。
进一步，采用该照明系统的照明方法包括以下情形：
(1)当太阳升起时，控制器控制伺服电机转动，遮光装置闭合到聚光罩的一侧，聚光罩全部露出，聚集到的太阳光进入导光管，在反光层的反射下传导到漫射器，对养殖舱进行照明；
(2)随着太阳升高，养殖舱内光照强度增强，光照传感器发送信号至控制器，控制器控制伺服电机转动，遮光装置逐渐打开，逐渐遮挡聚光罩，减少阳光进入养殖舱，午间太阳光照达到最强时，遮光装置遮挡的聚光罩面积最大；
(3)随太阳高度下降，控制器控制遮光装置逐渐闭合，直至聚光罩完全露出；
(4)辅助照明装置持续工作，照射阳光，转换成电能储存在蓄电池中；
(5)阴雨天气，养殖舱内光照强度低于100Lx时，光照传感器发送信号至控制器，控制器控制伺服电机转动，遮光装置完全闭合，聚光罩全部露出，同时控制器控制打开弱光灯为养殖舱补充照明；
(6)夜晚，控制器控制关闭弱光灯。
本发明一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统及其照明方法的有益效果是：采用控制装置控制遮光装置，尽可能的模拟自然光照，避免了光照太强或忽明忽暗使大黄鱼产生应激反应，有利于大黄鱼的自然生长，遮光装置结构简单，可以逐渐的遮挡聚光罩，保障养殖舱内光照强度贴近大黄鱼野外生长水深的自然环境，设置主照明装置、辅助照明装置可以节省大量用电，降低养殖成本，采用该系统及使用该系统的方法可以实现养殖舱内环境尽可能的贴近野生大黄鱼在野外水深60米以内的中下层的生存环境，提高大黄鱼的品质，同时大大节省了养殖成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明遮光装置结构示意图；
图3是本发明固定机构分解立体图；
图4是本发明俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做详细说明。
如图1-图4所示，一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，包括多组主照明装置，可以设置四组主照明装置，以保证养殖舱32内光照强度，所述主照明装置包括穿过养殖舱32顶部船体1的导光管2，在导光管2顶部设有用于接收阳光的聚光罩3，在导光管2内壁上设有反光层4，在导光管2底部连接有用于分散阳光减轻光照强度的漫射器5，以及设于聚光罩3外侧可以逐渐遮蔽聚光罩3来调节照射进聚光罩3内阳光多少的遮光装置，还包括辅助照明装置，以及控制辅助照明装置、遮光装置的控制装置，所述遮光装置包括固定在聚光罩3两侧的两个固定机构7，在固定机构7内环上设有轴承8，在轴承8内环上设有固定啮合齿轮9，以及用于转动遮光装置的设有一段传动齿轮10的传动轴11，在传动轴11的一侧连接有伺服电机，在传动轴11与固定机构7之间设有多个相互啮合的棘轮部，可根据需要情况，设置多个棘轮部，保证遮光装置遮挡住聚光罩3，所述棘轮部包括第一棘轮部12、第二棘轮部13，在第一棘轮部12内环上设有与传动齿轮10相啮合的第一啮合齿轮12，在第一棘轮部12外环上设有第一传动齿轮15；在第二棘轮部13内环上设有与第一传动齿轮15相啮合的第二啮合齿轮16，在第二棘轮部13外环上设有第二传动齿轮17，第二传动齿轮17与固定啮合齿轮9相啮合，在第一棘轮部12外环上设有具有第一连接腔19的第一结合部18，在第二棘轮部13外环上设有具有第二连接腔21的第二结合部20，还包括插入两固定机构7的两个第一连接腔19、两个第二连接腔21的第一龙骨22、第二龙骨23，所述第一龙骨22、第二龙骨23上设有遮光布24，在两个固定机构7之间连接有与船体1相连接的固定龙骨31，所述固定龙骨31穿过遮光布24，各个棘轮部相互啮合后，齿轮设置密度逐渐变大，可以使得第一结合部18及其内第一龙骨22先展开，剩下龙骨再依次展开，关闭时与之相反，所述传动轴11的另一段为光滑的圆柱，圆柱穿过固定机构7连接有固定环25，通过固定环25与固定机构7转动连接，可以起到分担受力的作用提高传动轴11的使用寿命，所述辅助照明装置包括设于聚光罩3周围的太阳能电池板26，在太阳能电池板26的下方、船体1内连接有蓄电池27，蓄电池27连接有逆变器28，在养殖舱32上方设有与逆变器28相连接的弱光灯29，所述控制装置包括设于养殖舱32内的光照传感器30，以及与光照传感器30及弱光灯29相连接的控制器6。
使用该智能照明系统过程如下：当太阳升起时，控制器6控制伺服电机转动，遮光装置闭合到聚光罩3的一侧，聚光罩3全部露出，聚集到的太阳光进入导光管2，在反光层4的反射下传导到漫射器5，对养殖舱32进行照明；随着太阳升高，养殖舱32内光照强度增强，光照传感器30发送信号至控制器6，控制器6控制伺服电机转动，遮光装置逐渐打开，逐渐遮挡聚光罩3，减少阳光进入养殖舱32，午间太阳光照达到最强时，遮光装置遮挡的聚光罩3面积最大；随太阳高度下降，控制器6控制遮光装置逐渐闭合，直至聚光罩3完全露出；辅助照明装置持续工作，照射阳光，转换成电能储存在蓄电池27中；阴雨天气，养殖舱32内光照强度低于100Lx时，光照传感器30发送信号至控制器6，控制器6控制伺服电机转动，遮光装置完全闭合，聚光罩3全部露出，同时控制器6控制打开弱光灯29为养殖舱32补充照明；夜晚，控制器6控制关闭弱光灯29。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不局限于上述举例，本领域技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，其特征在于：包括多组主照明装置，所述主照明装置包括穿过养殖舱顶部船体的导光管，在导光管顶部设有用于接收阳光的聚光罩，在导光管内壁上设有反光层，在导光管底部连接有用于分散阳光减轻光照强度的漫射器，以及设于聚光罩外侧可以逐渐遮蔽聚光罩来调节照射进聚光罩内阳光多少的遮光装置，还包括辅助照明装置，以及控制辅助照明装置、遮光装置的控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，其特征在于：所述遮光装置包括固定在聚光罩两侧的两个固定机构，在固定机构内环上设有轴承，在轴承内环上设有固定啮合齿轮，以及用于转动遮光装置的设有一段传动齿轮的传动轴，在传动轴的一侧连接有伺服电机，在传动轴与固定机构之间设有多个相互啮合的棘轮部，所述棘轮部包括第一棘轮部、第二棘轮部，在第一棘轮部内环上设有与传动齿轮相啮合的第一啮合齿轮，在第一棘轮部外环上设有第一传动齿轮；在第二棘轮部内环上设有与第一传动齿轮相啮合的第二啮合齿轮，在第二棘轮部外环上设有第二传动齿轮，第二传动齿轮与固定啮合齿轮相啮合。
3.根据权利要求2所述的一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，其特征在于：在第一棘轮部外环上设有具有第一连接腔的第一结合部，在第二棘轮部外环上设有具有第二连接腔的第二结合部，还包括插入两固定机构的两个第一连接腔、两个第二连接腔的第一龙骨、第二龙骨，所述第一龙骨、第二龙骨上设有遮光布。
4.根据权利要求3所述的一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，其特征在于：在两个固定机构之间连接有与船体相连接的固定龙骨，所述固定龙骨穿过遮光布。
5.根据权利要求4所述的一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，其特征在于：所述传动轴的另一段为光滑的圆柱，圆柱穿过固定机构连接有固定环，传动轴通过固定环与固定机构转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，其特征在于：所述辅助照明装置包括设于聚光罩周围的太阳能电池板，在太阳能电池板的下方、船体内连接有蓄电池，蓄电池连接有逆变器，在养殖舱上方设有与逆变器相连接的弱光灯。
7.根据权利要求6所述的一种用于养殖工船养殖舱的智能照明系统，其特征在于：所述控制装置包括设于养殖舱内的光照传感器，以及与光照传感器及弱光灯相连接的控制器。
8.采用权利要求1-7所述的照明系统的照明方法包括以下情形：
(1)当太阳升起时，控制器控制伺服电机转动，遮光装置闭合到聚光罩的一侧，聚光罩全部露出，聚集到的太阳光进入导光管，在反光层的反射下传导到漫射器，对养殖舱进行照明；
(2)随着太阳升高，养殖舱内光照强度增强，光照传感器发送信号至控制器，控制器控制伺服电机转动，遮光装置逐渐打开，逐渐遮挡聚光罩，减少阳光进入养殖舱，午间太阳光照达到最强时，遮光装置遮挡的聚光罩面积最大；
(3)随太阳高度下降，控制器控制遮光装置逐渐闭合，直至聚光罩完全露出；
(4)辅助照明装置持续工作，照射阳光，转换成电能储存在蓄电池中；
(5)阴雨天气，养殖舱内光照强度低于100Lx时，光照传感器发送信号至控制器，控制器控制伺服电机转动，遮光装置完全闭合，聚光罩全部露出，同时控制器控制打开弱光灯为养殖舱补充照明；
(6)夜晚，控制器控制关闭弱光灯。
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