光照系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于水圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的水生動(dòng)物培養(yǎng)的光照系統(tǒng)的領(lǐng)域、這樣的光照系統(tǒng)相對(duì)于水圍護(hù)結(jié)構(gòu)的布置、以及用于在水體積中提供光以便改進(jìn)水體積中所培養(yǎng)的水生動(dòng)物的供料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]魚類或其它水生動(dòng)物在其自然環(huán)境中的行為取決于諸如溫度、光質(zhì)量、氧濃度、水PH之類的數(shù)個(gè)因素。某一區(qū)域中的魚類的量或者魚類的密度還強(qiáng)烈地由該區(qū)域中的環(huán)境因素確定。
[0003]取決于種類和發(fā)育階段，高度密集的魚類培養(yǎng)發(fā)生在淡水中或海水中。當(dāng)前，例如生長中的大西洋鮭產(chǎn)量的大部分發(fā)生在水圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，諸如海上網(wǎng)箱或海箱中。一般地，魚類具有避免諸如在水表面附近可用的高光強(qiáng)度的自然傾向。然而，進(jìn)食的驅(qū)動(dòng)力要比避免接近這些水表面的高光強(qiáng)度的傾向更強(qiáng)。在水箱中對(duì)魚類供料目前是使用在水表面處散布飼料托盤的供料器來完成的，由此產(chǎn)生食物攝取接近水表面發(fā)生的情況。緊迫情況由于以下而出現(xiàn):(i)接近水表面的“供料點(diǎn)”周圍的魚類的高密度以及(ii)高光強(qiáng)度。而且，沒有在表面處消耗的食物被損失，即其沉到箱底，因?yàn)槠洳辉倌軌蛟谳^大深度處被觀察到。
[0004]因而，已經(jīng)開發(fā)出使用光源來改進(jìn)魚類的食物攝取并且減少魚類在這樣的環(huán)境中的壓力的若干設(shè)備和方法。
[0005]US 5，732，655公開了一種使用圖像采集設(shè)備以用于在水表面處拍攝圖像的用于水生生命的自動(dòng)供料裝置。光照構(gòu)件安裝在透明材料后面并且圖像采集裝置安裝在相對(duì)端處。光照構(gòu)件均勻地照射魚類并且增加由圖像采集裝置所捕獲的圖像的對(duì)比度。圖像采集構(gòu)件可以對(duì)著明亮背景拍攝昏暗魚類的圖像。應(yīng)用圖像處理構(gòu)件以計(jì)算魚類的活動(dòng)水平，并且基于所計(jì)算的活動(dòng)水平來控制供料量和供料時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，跨水箱罐的較大體積增加食物的可見性改進(jìn)魚類的食物攝取并且減少魚類的壓力，因?yàn)榭梢员苊夤┝掀陂g水表面附近的高魚類密度。
[0007]為此目的，在一個(gè)方面中，公開了一種光照系統(tǒng)以用于在水體積中培養(yǎng)水生動(dòng)物，其中供料系統(tǒng)限定水體積中的供料軸線。該系統(tǒng)至少包括定位在水體積中并且布置用于照射供料軸線的第一光照表面。該系統(tǒng)還包括定位在水體積中并且布置用于照射供料軸線的第二光照表面。第一光照表面和第二光照表面是布置成從基本上不同的方向照射供料軸線的不同表面。
[0008]本公開內(nèi)容的另一方面涉及一種用于水生動(dòng)物的培養(yǎng)的裝置，其中該裝置包括根據(jù)以上段落的光照系統(tǒng)、供料系統(tǒng)和水圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其中第一光照表面和第二光照表面布置在水圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水體積中。在本公開內(nèi)容的上下文中，水圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以例如是如水產(chǎn)業(yè)中所使用的淡水池或海箱。本文中的水圍護(hù)結(jié)構(gòu)因此不限于封閉的容納環(huán)境。
[0009]本公開內(nèi)容的又一方面牽涉到一種用于培養(yǎng)水生動(dòng)物的方法，其中動(dòng)物包括在水體積中。該方法包括利用定位在水體積中的第一光照表面照射水體積中的供料軸線并且利用定位在水體積中的第二光照表面照射供料軸線。第一光照表面和第二光照表面是布置成從基本上不同的方向照射供料軸線的不同表面。
[0010]以上方面提供一種光照系統(tǒng)，其中可以由水生動(dòng)物在其中觀察到該食物的體積作為至少部分地在供料軸線周圍放置光照表面的結(jié)果而增加。光照表面的布置可以相對(duì)于水箱中的供料軸線來適配。除照射食物之外，光照表面還可以提供對(duì)比度表面，從而允許水生動(dòng)物對(duì)著光照表面的明亮背景而觀察到昏暗的食物。
[0011 ] 在本公開內(nèi)容的上下文中，供料軸線是限定水體積中的食物在已經(jīng)從供料系統(tǒng)分發(fā)和/或由供料系統(tǒng)散布之后的總體平均行進(jìn)方向的軸線。例如，如果從水表面提供食物，則由于重力的緣故食物至少部分地向下沿著食物的總體平均行進(jìn)方向被分發(fā)在水體積中。食物還可以使用水/空氣射流從水圍護(hù)結(jié)構(gòu)的底部注入到水體積中，在該情況下，食物遵循部分向上的供料方向。
[0012]光照表面被限定為結(jié)構(gòu)組件的表面，該表面適配成發(fā)射光。結(jié)構(gòu)組件可以包含用于生成光的一個(gè)或多個(gè)光源元件，諸如一個(gè)或多個(gè)人工光源，例如光發(fā)射二極管?？商鎿Q地或除光源之外，光學(xué)元件還可以包括無源光學(xué)元件，諸如反射鏡、漫射器或光導(dǎo)，以用于引導(dǎo)和/或散布光來提供可以以對(duì)比度對(duì)著其示出食物的適當(dāng)背景。
[0013]應(yīng)當(dāng)指出的是，光照表面不限于平坦表面并且還包括彎曲表面。在實(shí)施例中，彎曲光照表面可以由各種平坦光照表面構(gòu)成。表面的法線指向遠(yuǎn)離該表面被照射的側(cè)。
[0014]在實(shí)施例中，第一光照表面由第一法線限定并且第二光照表面由第二法線限定。光照表面的法線被限定為該表面上的某一位置處的垂直于該表面并且在光照(即光發(fā)射)方向上指向遠(yuǎn)離表面的矢量。在考慮了法線的情況下光照表面上的位置可以例如是光照表面的幾何中心或質(zhì)心。在實(shí)施例中，第二法線在不同于第一法線的方向上指向，并且第一光照表面和第二光照表面布置成使得第一光照表面的第一法線和第二光照表面的第二法線在水體積內(nèi)、可選地基本上在供料軸線處交叉或相交。在這樣的實(shí)施例中，光照表面優(yōu)選地布置成至少部分地圍繞魚類并且照射供料軸線，使得魚類從各種方向或在水箱中的不同位置處對(duì)食物的觀察得以改進(jìn)。特別地，公開了其中光照系統(tǒng)包括布置在水體積中的多個(gè)光照表面的實(shí)施例，其中多個(gè)光照表面布置在關(guān)于供料軸線(作為坐標(biāo)系的極向)的多個(gè)極坐標(biāo)角度處。在一個(gè)實(shí)施例中，光照表面可以沿著水圍護(hù)結(jié)構(gòu)的邊界布置。
[0015]在實(shí)施例中，第一光照表面和第二光照表面是限定水圍護(hù)結(jié)構(gòu)的邊界的部分。一個(gè)或多個(gè)光照表面在邊界中的集成是高效的(例如相對(duì)于可以集成在邊界的構(gòu)造特征中的用于光源的布線而言)并且不要求附加空間。
[0016]在實(shí)施例中，光照系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)組件，一個(gè)或多個(gè)組件提供第一光照表面和第二光照表面，其中一個(gè)或多個(gè)組件包含用于生成從光照表面所發(fā)射的光的光發(fā)射二極管。光發(fā)射二極管出于包括大小、功耗和成本在內(nèi)的各種原因而是優(yōu)選的光源。
[0017]在實(shí)施例中，光照系統(tǒng)包括溫度傳感器和光學(xué)光傳感器中的至少一個(gè)。溫度傳感器可以連接到軟件模塊或控制器以用于取決于所感測的溫度來控制從光照表面所發(fā)射的光。溫度傳感器可以例如測量水溫度、環(huán)境空氣溫度、光照表面的溫度等。一個(gè)示例包括在水溫度達(dá)到特定值時(shí)調(diào)暗或提升光強(qiáng)度。光學(xué)光傳感器可以連接到軟件模塊或控制器以用于取決于所感測的光來控制從光照表面所發(fā)射的光。所感測的光可以包括穿過水體積的環(huán)境光和源自光照表面的光中的至少一個(gè)。所感測的值可以控制從(多個(gè))光照表面發(fā)射的光的至少一個(gè)光學(xué)特性，諸如強(qiáng)度、頻譜、光發(fā)射面積等。
[0018]在實(shí)施例中，第一光照表面和第二光照表面被提供在水體積的水表面以下大于1米的深度處。光照表面可以例如被提供在向下到5米、10米的深度，或者完全向下到水圍護(hù)結(jié)構(gòu)的底部。在水表面以下的較大深度處提供光照表面減少魚類在供料期間移動(dòng)到水表面的傾向并且因而減少接近水表面的魚類密度，并且相應(yīng)地減少壓力和改進(jìn)魚類幸福。
[0019]在實(shí)施例中，光照系統(tǒng)包括在水體積的深度方向上并且平行于供料軸線延伸的一個(gè)或多個(gè)第一光照表面，以及在水體積的深度方向上并且平行于供料軸線延伸的一個(gè)或多個(gè)第二光照表面，其中相應(yīng)的第一和第二光照表面可以以基本上相同的深度布置在供料軸線周圍。提供控制器，其配置用于控制光照系統(tǒng)的光源使得從一個(gè)或多個(gè)第一光照表面和一個(gè)或多個(gè)第二光照表面所提供的光的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性在沿著供料軸線的方向上變化。例如，由較大深度處的光照表面所提供的頻譜可以不同于由接近水表面的光照表面所提供的頻譜(例如因?yàn)橥ㄟ^水的紅光的穿透通常比藍(lán)光或綠光更少)。在實(shí)施例中，控制器配置用于控制光源使得從