[发明专利]一种用于提升黑水虻产卵率的智能补光系统

说明书

本发明属于昆虫养殖技术领域，设计黑水虻的养殖，具体涉及一种用于提升黑水虻产卵率的智能补光系统，包括一采用透明材质制出的立方体养殖箱，该立方体养殖箱内均匀分隔为多个正立方体的培养空间，所述立方体养殖箱内安装有多个光照传感器和光源，每个光照传感器和光源的控制端均与一主控芯片相连接，该主控芯片通过一人工交互界面进行显示和控制。

技术领域

本发明属于昆虫养殖技术领域，设计黑水虻的养殖，具体涉及一种用于提升黑水虻产卵率的智能补光系统。

背景技术

黑水虻，是一种多分布在中国南方地区的水虻科昆虫，其幼虫能够取食消化动物粪便和餐厨垃圾，并且黑水虻能够迅速繁殖，可喂养的食物繁多，同时饲养成本不高，因此，许多国家对其进行产业化利用。

2017年加拿大学者Leslie A.Holmes研究发现在27℃和70％相对湿度的环境下，不同的光照时间影响幼虫死亡率这将影响成虫黑水虻种群的数量以及成虫交配产卵率。三种光源如发光二极管，荧光灯和卤素灯对于产卵率没有差异，但雄性黑水虻和雌性黑水虻的半衰期确实存在差异。2015年日本Satoshi Nakamura等研究表明，可以在小规模养殖箱进行人工补光饲养。刘宏宇研究发现光照时间和光照强度对黑水虻生活习性有显著的影响。光照不足不仅会导致黑水虻种群数量减少，而且也会成为因数量不足而无法产业化的关键问题。研究在各种恶劣环境下养殖黑水虻的最佳方法，有须要设计使用智能补光系统刺激其交配、产卵以满足饲养黑水虻产业化的需要。

综上可知，光照度和温湿度等环境因素都对黑水虻的生活习性有较大的影响。据研究表明，黑水虻最佳的生长温度是27℃，其成虫具有明显的趋光性，特别是喜好黄绿光，因此成虫在交配产卵的时候需要充足的光照。

在实际的饲养过程中，当遇到南方的梅雨季节降或北方春冬雾霾阴天时，光照严重不足，这将极大程度制约了黑水虻的发育繁殖，不能适应于畜禽粪便大规模处理的需要。因此，应研发一种相应的人工补光装置用以克服上述饲养过程中的不足。

目前，我国的人工补光系统多用于植物日光温室和动物养殖方面，少用于昆虫的养殖方面。在应用过程中，目前较为常用的补光方式有三种，包括经验式补光，定时补光以及智能调节补光。其中经验式补光依赖操作人员的实际经验不能够精准检测到动植物所需要的光照条件，容易出现补光不足或过量的情况，因此，后两种补光方式将会成为未来的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精确度高，可有效识别光照强度，并对光源颜色、光照持续时间和光照强度进行有效补偿的一种用于提升黑水虻产卵率的智能补光系统。

本发明采取的技术方案是：

一种用于提升黑水虻产卵率的智能补光系统，其特征在于：包括一采用透明材质制出的立方体养殖箱，该立方体养殖箱内均匀分隔为多个正立方体的培养空间，所述立方体养殖箱内安装有多个光照传感器和光源，每个光照传感器和光源的控制端均与一主控芯片相连接，该主控芯片通过一人工交互界面进行显示和控制。

进一步的，所述主控芯片采用Arduino 2560主控板；光源采用LED灯带；光照传感器采用GY-302，其芯片采用自带I²C通信电路的BH1750FVI；人工交互界面采用LabVIEW人工交互界面，Arduino通过USB数据口连接到电脑，用visa串口通信，能够实现实时通信，显示光照时间和光照强度。

进一步的，所述Arduino 2560通过继电器控制LED灯带，该Arduino 2560和LabVIEW 人工交互界面实现双向数据交互；Arduino 2560主控芯片具有54路数字输入/输出口，其中数字口5用作控制LED光源的继电器数据口，数字口20、21用作光照传感器的I²C接口输入。

进一步的，所述光源优选采用LED灯带，每个培养空间内最佳的光照强度在750lx-1500lx 为宜。