一种用于室内养猪的陶瓷金卤灯光照系统及方法与流程

本发明涉及养猪技术领域，尤其涉及一种用于室内养猪的陶瓷金卤灯光照系统及方法。

背景技术：

目前，随着室内养猪的大规模化发展，室内养猪的光环境，越来越受到人们重视.模拟自然光线，具有杀菌、补钙、促进生长的要求越来越高。室内养猪采用的光源有白炽灯、节能灯和普通led灯。白炽灯和节能灯，正逐步退出市场，而普通的led灯，光谱只限于可见光部分。个别企业曾提出使led光源的白光、黄光、紫外光混光使用的方法，设想使用波长100～280nm的紫外光波段led光源应用于养猪场照射数分钟至几小时杀菌的方案，但uvc波段紫外灯光会危害牲畜的dna，不适合在养殖的环境中使用。紫外led灯珠只能做到特定波段，不能做到连续光谱，所以很难在实际中应用数只led灯珠组成连续光谱的光源。黄光led灯虽可以营造温暖气氛，但小功率led灯的散热，不可以使环境升温，也不能通过照射，使动物感受到温热感。空气是人和动物赖以生存的重要环境因素，一些病原菌以空气为媒介(微生物气溶胶)进行扩散传播,不仅污染了养殖环境,甚至还可引起某些传染病的暴发流行，给养殖业造成巨大的经济损失。空气微生物的种类和含量已成为畜禽舍环境质量的重要指标,直接关系到饲养人员、养殖动物的健康以及生产性能的发挥。近年来随着抗生素的大量使用,细菌耐药性、药物残留等问题日趋严重，抗生素和耐药株已对养殖环境造成了不同程度的污染。养殖场空气中细菌种类多为环境正常菌群及条件性病原菌。其中革兰氏阳性菌明显居多,革兰氏阴性菌中以肠杆菌属数量最多，不动杆菌属、假单胞菌属分别位居二、三位。对于理想的杀菌方法，莫过于使用紫外线杀菌的物理方法。就杀菌速度而言，uvc波段处于微生物吸收峰范围之内，可在几秒之内通过破坏微生物的dna结构杀死病毒和细菌，但也会伤害养殖动物的dna，特别容易造成仔畜至盲的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有uvc波段紫外线杀菌灯会危害牲畜的dna，不适合正在养殖牲畜的环境中使用，而紫外led灯珠只能做到特定波段，不能做到连续光谱，所以很难在实际中应用数只led灯珠组成连续光谱的光源，养殖环境空气质量差的问题，提供了一种用于室内养猪的陶瓷金卤灯光照系统及方法，解决该问题的具体技术方案如下：

本发明的一种用于室内养猪的陶瓷金卤灯光照系统，由陶瓷金卤灯源、时间光照控制装置和通风过滤装置组成，陶瓷金卤灯源与时间光照控制装置连接，光照杀菌通风过滤装置设在陶瓷金卤灯源的两侧；

所述的陶瓷金卤灯源由镇流器、灯具电器箱、陶瓷金卤灯、防护网罩、散热金属板和防热板组成，镇流器设在灯具电器箱内，陶瓷金卤灯设在灯具电器箱外置灯头处，陶瓷金卤灯设在防护网罩内，散热金属板的下底面配装防热板；

所述的时间光照控制装置由微电脑控制定时器和分路开关控制器构成，微电脑控制定时器与分路开关控制器的一端连接，分路开关控制器的另一端与陶瓷金卤灯源连接；

所述的通风过滤装置由负压通风机和复合纤维滤芯构成，负压通风机设在与陶瓷金卤灯的距离为2～2.5米处，陶瓷金卤灯设在与复合纤维滤芯的距离为1.5米处。

本发明的一种用于室内养猪的陶瓷金卤灯光照的方法的如下：

一、将上述系统的陶瓷金卤灯色温调至3800～4200k之间，可见光部分光谱近似于太阳光谱，显色性强，近于自然光，将陶瓷金卤灯的红外光部分805～815波段光谱强度增加，在2.5～3.5米的距离感觉到温热感，红外线能促进皮下血液循环，利于保暖，提高免疫力，陶瓷金卤灯的紫外光部分全部为uvb、uva安全波段，管壁玻璃采用通过300nm以上光线波段的玻璃，过滤掉有危害的uvc波段起到安全杀菌的作用；

二、将陶瓷金卤灯发光内腔中的汞与金属卤化物的重量按以下配比，汞hg为12～12.5mg、金属卤化物为3.3～3.8mg(其中金属卤化物由碘化锡sni2mg、碘化钠nai1mg和碘化铊tli0.3～0.8mg组成)，碘化铊在陶瓷金卤灯点燃过程中激发出很强的谱线，得到适合哺乳动物不同养殖阶段的光谱和色温，其中，将幼仔阶段色温调至3900～4100k，育肥期色温调至4100～4300k,配种阶段色温调至3700～3900k，光谱宽度在积分球中测度显示为350nm～1000nm；

三、陶瓷金卤灯管采用铝硅酸盐玻璃，过滤掉对生物有危害的uvc波段，可以通过紫外线安全波段中小部分的uvb和大部分uva波段，即通过紫外线uvb中300～320波段和320～400的uva波段，并且照射时间为11～13小时，紫外uva波段是连续光谱；

四、采用70w陶瓷金卤灯，光效为92lm/w，根据不同养殖阶段陶瓷金卤灯与猪舍地面的高度为2.5～3.5米，每16～36平米设一盏灯，照度平均为80～150lux；

五、采用负压通风机进行通风循环，使养殖场内的空气流通顺畅，使陶瓷金卤灯的杀菌功效达到最佳状态；陶瓷金卤灯与负压风机的距离为2～2.5米，陶瓷金卤灯与复合纤维滤芯的距离为1.5米，通过光源的交叉照射，对于漏粪板及各种设备的充分照射，没有死角，实现本发明的目的。

本发明的一种用于室内养猪的陶瓷金卤灯光照系统及方法的优点：紫外线波短，只能杀死近处的细菌，通过负压通风循环，使养殖室内的空气流畅，使养猪专用陶瓷金卤灯的杀菌功效达到最佳状态；利于幼仔发育，提高体重，降低发病率，育肥期色温调至4200k,利于增重，配种阶段色温调至3800k，可促进动物发情，提高公猪精液质量，uva和uvb的连续波段由于处于微生物吸收峰范围之外，杀菌速度相对较慢，但很安全，可以通过照射数小时来起到杀菌作用。是目前比较理想的杀菌方法，适合正在养殖的室内环境中使用。

附图说明

图1是本发明的陶瓷金卤光照系统的方框图，图2是陶瓷金卤灯的结构示意图，图3是陶瓷金卤灯源的结构示意图,图4是陶瓷金卤灯光照和通风过滤装置的结构示意图，图5是光谱图，蓝绿红部分为连续光谱。图4中箭头16的方向为气体流通的方向，图2中1是陶瓷金卤灯发光内腔，2是灯管，3是灯管内腔，图3中4是挂环，5是螺母。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2和图3描述本实施方式。本实施方式由陶瓷金卤灯源、时间光照控制装置和通风过滤装置组成，陶瓷金卤灯源与时间光照控制装置连接，通风过滤装置分别与陶瓷金卤灯源和时间光照控制装置配合使用，通风过滤装置设在陶瓷金卤灯源的两侧；

所述的陶瓷金卤灯源由镇流器10、灯具电器箱6、陶瓷金卤灯12、防护网罩9、散热金属板11和防热板7组成，镇流器10设在灯具电器箱6内，陶瓷金卤灯12设在灯具电器箱6外置灯头8处，陶瓷金卤灯12设在防护网罩9内，散热金属板11的下底面配装防热板7；如果有喷淋喷雾的猪舍，采用防护等级达到ip65防护灯具，70w专用陶瓷金卤灯根据不同养殖阶段挂在与猪舍地面高度2.5～3.5米处，灯的间距是4～6米，约16～36平米设一盏灯，地面照度达到80～150lux；

所述的时间光照控制装置由微电脑控制定时器和分路开关控制器构成；

所述的通风过滤装置由负压通风机17和复合纤维滤芯14构成；

复合纤维滤芯采用过滤效率为f9级(merv15～16)，空气过滤并非直接过滤病毒或细菌，其真正过滤的是病原体的传播媒介物：尘埃颗粒或其他气溶胶。

具体实施方式二：结合图2、图3描述本实施方式。本实施方式所述的灯管采用铝硅酸盐玻璃，可透过300nm以上波段的紫外线，而300nm以下波段的紫外线，绝大部分被过滤掉。

具体实施方式三：结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的一种用于室内养猪的陶瓷金卤光照的方法的如下：

一、将上述系统的陶瓷金卤灯色温调至3800k～4200k之间，可见光部分光谱近似于太阳光谱，显色性强，近于自然光，将陶瓷金卤灯的红外光部分805～815波段光谱强度增加，在2.5～3.5米的距离感觉到温热感，红外线能促进皮下血液循环，利于保暖，提高免疫力，陶瓷金卤灯的紫外光部分全部为uvb、uva安全波段，管壁玻璃采用只能通过300nm以上光线波段的玻璃，过滤掉有危害的uvc波段起到安全杀菌的作用；代替了某些企业设想用uvd的130nm真空紫外光波段或对生物dna有危害的uvc波段，在正在养殖的环境中杀菌的方案；

二、将陶瓷金卤灯发光内腔中的汞与金属卤化物重量按以下配比，汞hg12～12.5mg、金属卤化物为3.3～3.8mg(其中金属卤化物由碘化锡sni2mg、碘化钠nai1mg和碘化铊tli0.3～0.8mg组成)，碘化铊在陶瓷金卤灯点燃过程中激发出很强的谱线，得到适合哺乳动物不同养殖阶段的光谱和色温，其中，将幼仔阶段色温调至3900～4100k，利于幼仔发育，提高体重，降低腹泻率，育肥期色温调至4100～4300k,利于增重，配种阶段色温调至3700～3900k，可促进动物发情，提高公猪精液质量，光谱宽度在积分球中测度显示为350nm～1000nm；

三、陶瓷金卤灯管采用铝硅酸盐玻璃，过滤掉对生物有危害的uvc波段，可以通过紫外线安全波段中小部分的uvb和大部分uva波段，即通过紫外线uvb中300～320波段和320～400的uva波段，并且照射时间为11～13小时，紫外uva波段是连续光谱，是led各单一波段灯珠组合很难达到的水准；

四、采用70w陶瓷金卤灯，光效92lm/w，根据不同养殖阶段与猪舍地面的高度为2.5～3.5米，每16～36平米一盏灯，照度平均为80～150lux(如表1)；

五、采用负压通风机17进行通风循环，使养殖场内的空气流通，使陶瓷金卤灯的杀菌功效达到最佳状态；陶瓷金卤灯与负压风机的距离为2～2.5米，陶瓷金卤灯与复合纤维滤芯14的距离为1.5米，通过光源的交叉照射，对于漏粪板及各种设备充分照射，没有死角，实现本发明的目的。

具体实施方式四：结合图3描述本实施方式。本实施方式所述的时间控制器在不同季节的开灯时间，冬季照明为早8点至20点，春秋为早7点至晚7点，夏天为早6点至晚6点，开、关灯时隔逐个开、关，以使整个猪场光线逐渐变亮或暗，模拟日出日落，降低猪的惊吓程度，更利于稳定猪的情绪。

具体实施方式五：本实施方式所述的将幼仔阶段色温调至4000k，利于幼仔发育，提高体重，降低腹泻率，育肥期色温调至4200k，利于增重，配种阶段色温调至3800k，可促进动物发情，提高公猪精液质量，是最佳实施方式。

具体实施方式六：本实施方式选择280头实验仔猪，分成4栏饲养，其中两栏使用专用陶瓷金卤灯70w各一只，色温4000k,灯高2.5米，另外对照组两栏使用18w暖光节能灯，色温3000k,灯高2.5米，每天早8点开灯，晚上8点关灯，试验期从2016年11月10日至2016年12月28日，即通过25日断奶期至63天转群期进行试验；使用本发明专用陶瓷金卤灯的两栏仔猪，初始平均重量7.64kg，试验结束转群重量22.86kg，对照组两栏初始平均重量7.90kg，试验结束平均重量为22.75kg，使用专用陶瓷金卤灯的仔猪比对照组仔猪平均每只增重0.37kg，仔猪毛色更光鲜。仅以一批仔猪养殖38天来计算，140只使用本发明养殖专用灯的70只仔猪比未使用的140只仔猪增共重25.9公斤。经济效益可观。

具体实施方式七：本实施方式选择280头实验仔猪，分成4栏饲养，其中两栏使用专用陶瓷金卤灯70w各一只，色温4000k,灯高2.5米，另外对照组两栏使用18w暖光节能灯，色温3000k,灯高2.5米，每天早8点开灯，晚上8点关灯，试验期从2016年11月10日至2016年12月28日，即通过25日断奶期至63天转群期进行试验。实验结果，通过25天至63天转群期间测试，在饲料相同的情况下，相对于节能灯光源照明的对照猪舍，使用本发明专用陶瓷金卤灯，腹泻率仅为0.22％，而在普通光环境猪舍内的仔猪，腹泻率为0.55％。

具体实施方式八：本实施方式选择280头实验仔猪，分成4栏饲养，其中两栏使用专用陶瓷金卤灯70w各一只，色温4000k,灯高2.5米，另外对照组两栏使用18w暖光节能灯，色温3000k,灯高2.5米，每天早8点开灯，晚上8点关灯，试验期从2016年11月10日至2016年12月28日，即通过25日断奶期至63天转群期进行试验。实验结果，在饲料、饲养相同的情况下，使用本发明专用陶瓷金卤灯的保育猪舍内空气中的细菌菌落总数平均为28.55x10³cfu/m³，而使用节能灯光源的对照保育猪舍内空气中的细菌菌落总数平均为92.55x10³cfu/m³，试验表明，使用本发明的养殖专用灯，空气中的细菌明显减少。

具体实施方式九：本实施方式选择100头体型相当的配种公猪，50头使用70w专用陶瓷金卤灯光，灯的色温3800k,灯的高度3.5米，灯间距4米，每16平米一盏灯，每天照明12小时，50头放入使用18w的led暖光灯的猪场，每16平米一只灯，灯高2米，实验结果，在使用18w的led暖光的猪舍，公猪在29周有38头公猪产生精液，12头在30周产生精液。使用本发明的养殖专用灯，26周有27只公猪产生精液，27周全部产生精液。实验结果表明，使用本发明专利专用陶瓷金卤灯，比使用普通led灯暖光灯，提前产生精液。

具体实施方式十：本实施方式选择abc三栋育肥猪舍，建筑模式与养殖方式相同，每栋猪舍选择4栏育肥猪，每栏30头，从2016年10月1日至11月1日，共试验31天；a栋育肥猪舍使用本发明的养殖专用灯，色温4200k，功率70w，挂灯高度3米，灯间隔6米，每天照射12小时，早8点开灯，晚8点关灯，安装分控开关，间隔逐个开关灯；b栋育肥猪舍使用18w白光节能灯，色温6000k,挂灯高度2.5米，间隔隔4米一盏灯，每天照射12小时，早8点开灯，晚8点关灯，安装分控开关，间隔逐个开关灯；c栋育肥猪舍，使用18wled暖光灯，色温3000k，间隔隔4米一盏灯，每天照射12小时，早8点开灯，晚8点关灯，间隔逐个开、关灯；实验结果，a栋猪舍平均始重53.45kg，末重79.24kg；b栋猪舍平均始重54.67kg，末重77.28kg；c栋猪舍平均始重55.27kg，末重78.12kg，经过31天饲养每栋共增重量：a栋猪舍3094.8kg、b栋猪舍2713.2kg、c栋猪舍2742kg，试验结果表明，利用本发明的养殖专用灯的a栋比使用节能灯的b栋和使用led球泡灯的c栋增重300kg以上，经济效益可观。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案、构思加以替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

表1：