家禽智能特种LED光照研发与推广.ppt

家禽智能特种LED光照：研发与推广,中国科协第314次青年科学家论坛 ——互联网+未来农业装备,研发背景介绍 肉鸡养殖照明：全封闭&半开放的光谱、时长、现场 种/蛋鸡养殖照明：光谱、均匀度、现场 专用产品设计：灯具、控制系统 技术经济分析 推广应用案例 科研驱动创新：政府支持、获奖、专利及论文,主要内容,转型期--养殖产业规模化提速,1 研发背景介绍,家禽养殖市场庞大、规模化不断提速 光照是封闭式规模养殖最大痛点之一,中国：1.5亿种鸡、12亿蛋鸡、80亿肉鸡、30亿肉鸭,白炽灯淘汰路线图,美国,澳大利亚,欧盟,中国,日韩,2012-2014逐步淘汰,2012开始禁用,2012停止制造并销售 2013禁止使用,2010开始淘汰,2012开始淘汰 2016禁止使用,1 研发背景介绍,1 研发背景介绍,,,发光效率低 能耗高 寿命短，维护成本高 易破碎 不易清洗，影响光强,光色不可控 光照强度不可控 容易破碎，汞污染 不耐频繁启动，频闪效应 不易清洗，影响光强,白炽灯,荧光灯,色彩丰富 单色性佳（可控制在20nm以内） 可调控性强 使用寿命长（＞100000Hrs） 光电转化效率高 绿色无污染,LED,机理研究缺乏 专用产品空白,仅仅是传统光源替代品？,,,,“LED light is used to raise the chicken to prevent the avian influenza and promote health.”（2013）,“LED lighting provides significant energy savings，and support good bird performance. ”（2011）,,,,,,下丘脑,光照,脑垂体,GnRH,FSH、OIH、LH、睾酮等激素，调节生长发育,释放,神经冲动,不同波长的光通过视神经到达下丘脑或通过颅骨及颅内织到达下丘脑的效率不同,,1 研发背景介绍,1 研发背景介绍,,,,,红,黄,绿,光 谱,蓝,白,,饮食习性,屠宰解剖,污染排放,营养吸收,生产性能,节能效果,50,40,30,光 强,20,10,关灯,光周期,光照策略,,,亮灯,,专用灯具,,智能 控制 系统,,,中试 示范 推广,,不同品种,不同模式,家禽规模养殖产业与LED照明产业的协同创新,饮食习性 ：少喝水多吃料长身体,论文发表Transcations of the ASABE（2016）,2 肉鸡养殖照明-全封闭养殖,全封闭养殖（全程采用LED照明）：光谱初选,2 肉鸡养殖照明-全封闭养殖,全封闭养殖（全程采用LED照明）：光谱初选,,后期黄红优势,,前期蓝绿优势,,论文发表PLoS One（2015）,屠宰解剖：体重与胫骨、腿骨正相关,（减少称重干扰）,2 肉鸡养殖照明-全封闭养殖,授权发明专利(201410012863.0)/申请PCT/论文PLoS One（2014）,体重,料肉比,全封闭养殖（全程采用LED照明）：蓝绿配比,解决了LED绿光和蓝光人眼舒适度低的缺陷,体温,腹部脂肪,高密度脂蛋白胆固醇,低密度脂蛋白胆固醇,总胆固醇,总甘油三酯,2 肉鸡养殖照明-全封闭养殖,授权发明专利(201410012863.0)/申请PCT/论文PLoS One（2014）,2 肉鸡养殖照明-全封闭养殖,授权发明专利(201410013075.3)/授权PCT国际专利,体重,料肉比,全封闭养殖（全程采用LED照明）：黄白配比,解决了LED黄光光效低的缺陷,2 肉鸡养殖照明-全封闭光照时长,,,,体重,,采食,健康与增重骨胳与脂肪采食与作息,Journal of Animal Science（2015）,胫骨,腹部脂肪,2 肉鸡养殖照明-全封闭光照时长,,长光照采食高葡萄糖+低K甘油三酯腹部脂肪体重,运动消耗,-,Scientific Reports （2016）,,P,Ca,K,Na,GLU,TG,TC,T4,T3,Transactions of the ASABE（2014）,2 肉鸡养殖照明-全封闭光照时长,,,,,,,,,,,,2 肉鸡养殖照明-半开放养殖,半开放养殖，昼自然光+夜LED,光谱初级优选,2 肉鸡养殖照明-半开放养殖,授权发明专利(201310147205.8),LED-A型光谱光学优化,2 肉鸡养殖照明-半开放养殖,2 肉鸡养殖照明-半开放养殖,2 肉鸡养殖照明-半开放养殖,2 肉鸡养殖照明-光谱图,,降低死亡率 2.17% （期间偶遇疾病暴发，朗拓LED照明鸡舍死亡率降低44.4%） 提高饲料利用率 0.75% 节约的用电量 75.0% 提高使用寿命 至少3倍,,用户名称：天津**牧业集团有限公司 天津市农业产业化重点龙头企业 应用规模：2栋，每栋1680平米 运行时间：2012年10月 15批次/20万羽AA白羽肉鸡的现场测试,2 肉鸡养殖照明-现场,Results,B R (p0.01) BI, W (p0.05),,,,3 种/蛋鸡养殖照明-第一代,30%产蛋率相差7天,,,23-29周,,3 种/蛋鸡养殖照明-第一代,论文发表Scientific Reports（2016）/发明专利(201310254671.6),单只总产蛋数,单只总产蛋重,高峰产蛋率,次品蛋率,受精蛋孵化率,总出雏率,第二代肉种鸡：光谱差异加剧了遗传分化！,,,,3 种/蛋鸡养殖照明-第二代,30%产蛋率相差17天,试验中途转舍应激,生产性能无差别,性格显著分化,3 种/蛋鸡养殖照明-第二代,第二代商品肉鸡：母代光谱差异引起子代性格差异,3 种/蛋鸡养殖照明-现场,红光易引起高产综合症,长波促进激素分泌实现高产 短波促进钙吸收保证好蛋壳 只有合理配比才能协同提升,辽宁某SPF种鸡舍纯红光,沙壳蛋 暗斑蛋 软壳蛋,“粉红姑娘”再现江湖,,3 种/蛋鸡养殖照明-现场,“粉红姑娘”的理论出处，源于植物灯，只有蓝光和红光，使用在养鸡场，沙壳蛋明显增加,,3 种/蛋鸡养殖照明-光谱,配比波长：红光产蛋刺激+蓝绿光促进钙吸收 低R9值：让鸡对红色“视而不见”，不再兴奋啄斗,完美 设计,误解！R9不是红光成份，而是红色的真实性，红色越失真，鸡越不兴奋,白天自然光+晚上LED红光：完美配合,3 种/蛋鸡养殖照明-现场,荧光节能灯：80%产蛋高峰期一般3-5周 （症状：肥胖、腹脂多、开产晚、高峰上不去、下落快） 特种LED光谱：80%产蛋高峰期达到10周，下落平缓,育雏舍,青年鸡舍,产蛋鸡舍,（数据由温氏提供）,3 种/蛋鸡养殖照明-现场,根据家禽光照标准，结合灯发光角度、鸡笼尺寸、现场布置进行优化设计,3 种/蛋鸡养殖照明-均匀度,常见非专业设计光照不均匀 地面亮暗交错明显,,光照均匀 产蛋整齐,,专业设计地面无亮暗交错明显 高峰从95%增至97.5%持续2月,4 专用产品设计,,防水好 防尘好 防腐蚀,养 殖 环 境 特 征,,散热快 光衰慢 专用光谱 变光控制 渐明渐暗 频闪低,家 禽 需 求 特 性,湿度大：喷雾消毒、加湿 粉尘多：饲料、羽毛 腐蚀性气体：氨气、硫化氢,每天长时间持续照明 一批次养殖周期长 种类：光谱需求不同 日龄：光照强度需求不同 开灯关灯应激敏感 频闪应激敏感,,朗拓养殖专用灯为啥贵：5块钱vs20块钱的故事,LED灯的三要素：,芯片，决定了一颗LED灯的光谱特性、光照均匀度、光衰,电源，决定了一颗LED灯的稳定性、使用寿命,散热件，决定了一颗LED灯的内部实际温度、真实使用寿命,优质芯片 优质电源 铝片散热 防水防尘,品质保证,,鸡舍专用,特殊场合专用LED光源，必须选择专业的公司产品！,4 专用产品设计,整灯专业设计 防水防尘,实 验 优 选 特 种 光 谱,增强体质降低死亡 规模试验降低2.15%,明显促进营养吸收 料肉比降低2.04% 料蛋比降低2.01%,有效提高养殖产量 肉鸡出栏增加1.53% 蛋鸡产蛋增加2.05%,降低饮水改善环境 粪便含水率降低11.3% 降低污染气体挥发,,优良散热性能 超长寿命,精选优质灯珠 超低光衰,高品质柔光罩 均匀布光,灯具专业设计,优质专用驱动 防雷护灯,智能无极调控 管理方便,电源化整为零 分担风险,灯珠驱动匹配 频闪无忧,系统解决方案,4 专用产品设计,4 专用产品设计-控制方式差异,交流高压LED：高压，对灯线灯头防水保护性要求高！各灯亮度一致，每个灯独立电源，风险低,直流低压LED：低压安全；受制于低压供电，线损明显，前端与后端LED灯亮度不一致；受制于低压供电，单路灯线需要单独配置开关电源，试错成本高，电源坏了关联的整条灯或者整片区域灭灯。

电源,2 种鸡养殖照明-光源频闪,220V交流电下不同光源频闪照片,P: 国际专利/国家专利,IP65 防水防尘,可实现亮度调节,功率可以按照 用户需求定制,LED灯,自动调光器,肉 鸡,蛋 鸡,种 鸡,4 专用产品设计,智能调光系统渐变展示,模拟太阳，分段亮度可变,开灯渐渐变亮，关灯渐渐变暗,4 专用产品设计,整灯必须防水防尘！,,,,散热器开孔，散热好，元器件要求低/便宜，进气、进水、进灰尘！ 气体、水滴腐蚀电源、电路，火灾隐患！粉尘积累导致变暗！,鳍片散热性能好，是鳍片凹槽积灰，喷洒消毒后容易结块！ 散热严重受阻，内部温度过高烧坏电源，寿命大打折扣！且不易擦拭！,鸡舍专用LED灯必须：防水防尘、散热好、便于清理,4 专用产品设计,标定功率： 7W 实际功率：5.8W 使用时间：40天,出现问题： 1、 光照强度不够； 2、 散热件发生变形； 3、 灯体进粉尘，冲洗后被水气混合粉尘进入灯内，影响照度； 4、 冲洗后，水汽进入灯内，容易发生烧灯现象，火灾隐患4 专用产品设计,特种球泡灯 (LT-DB51P),,特种光谱能够促进蛋鸡的性成熟，增加产蛋 特种光谱能够降低蛋鸡的啄癖发生率 禽舍专用LED灯防水防尘寿命长 光电效率高，节省2/3电费,应用效果,5 技术经济分析,,特种可调光照明设备,整栋鸡舍所有光源统一调节亮度，满足鸡舍光照的均匀性分布； 鸡舍光源分区调节亮度，符合肉鸡养殖扩群的需求； 光源防水防尘，满足鸡舍冲洗要求； 光电效率高，节约2/3电费； 特种光谱专业优势，增加肉鸡的出栏率；,应用效果,5 技术经济分析,2014 17 客户,2015 70+ 客户,2016 300+ 客户,2017 国际化,原国家科技部曹建林副部长领衔 考察朗拓技术应用现场（德青源）,国际LED联盟主任吴玲颁奖 （全球半导体照明示范工程100佳）,国际LED联盟秘书长岳瑞生领衔 金砖国家及观察国考察朗拓公司,6 推广应用案例,6 推广应用案例：蛋种鸡,沈阳沈海牧业有限公司 国家蛋鸡体系沈阳试验站，国家蛋鸡养殖示范小区,四川圣迪乐村集团-四川圣瑞达禽业有限公司 国内规模最大的罗曼祖代、父母代养殖企业，德国罗曼公司标准化示范场,北京市华都峪口禽业有限公司 世界三大蛋鸡育种公司之一，中国畜牧业协会禽业分会会长单位,四川正鑫农业科技有限公司 国家蛋鸡良种扩繁推广基地，中国农业工程学会畜牧分会副理事长单位,山东爱佳畜禽有限公司 中国畜牧业协会常务理事单位，国家蛋鸡育种体系济南实验站站点,重庆燎原禽业有限公司,北京德青源农牧科技有限公司 国内最大的蛋品领军企业，国家农业产业化龙头企业,四川圣迪乐村生态食品有限公司 国内规模最大、产业链最完整的蛋品领军企业之一,山西晋龙集团 国内蛋鸡养殖龙头企业，山西省最大的蛋鸡养殖企业,北粮农业股份有限公司 计划建设亚洲最大的蛋鸡养殖生产基地（450万存栏）,6 推广应用案例：商品蛋鸡,广东绿杨农业股份有限公司 江西小牧童生态农业 河南省暖洋洋现代农牧业有限公司 河南满意禽业有限公司 河南益源生物技术有限公司 河南长垣县东蒲养殖有限公司 河南中州牧业有限公司 河北金凯牧业有限公司 河北唐山丰南区惠福园养殖有限公司 河北唐山鑫诚养殖场 天津威龙禽业有限公司 天津市百胜蛋鸡养殖专业合作社 湖南。