[发明专利]食用菌生产环境监控方法及监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对食用菌的封闭式生产环境进行监控，而使该生产环境能够始终控制在预设参数范围内以确保食用菌质量的方法以及采用该方法的监控系统。

背景技术

目前食用菌生产基地常用的环境监控系统多属于半自动的开环控制体系，即通过单片机或PLC等控制单元结合简单的传感器，对食用菌生产场所的环境变量进行周期性的监测，并将监测到的数据通过中控箱做基本的显示。工作人员通过对中控箱进行周期性的检查来手动地设置食用菌生产间的设备状态来改善食用菌的生长环境参数，确保食用菌的正常生长。相对于粗放式的食用菌生产工艺，该类型监控系统对食用菌生产过程中的环境进行了量化跟踪和控制，可以有效的提高食用菌的产量。然而作为一种开环式控制，该类型系统无法实现对劳动力的有效解放，生产过程仍然严重依赖人工活动；此外，由于人工监测的周期性特点，该系统无法实现对食用菌生产环境的实时性控制。

除此以外，也有少部分企业和单位对食用菌生产环境进行基本的闭环控制。用户预先设定好环境参数，中控单元通过对传感器所采集的数据进行检查再根据用户的预设参数进行简单对比来确定生产间中的设备状态。相对于开环控制系统，该系统对于食用菌生产环境控制的实时性有了显著的改善，同时也降低了人力需求。但食用菌的生长对环境参数的要求具有随生长过程变化的动态性特点，因而该类型的控制系统缺乏对环境参数的动态控制。此外，不同食用菌对环境的要求有着较为显著的差异，这将意味着该类型控制系统仅适用于品种固定的食用菌生产基地，而对于食用菌实验基地来说由于要使用不同品种的食用菌养殖试验，实验人员必须掌握坚实的计算机技术才能对系统进行重新配置，因而该系统无法满足食用菌培养实验室的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对食用菌的生产环境进行动态控制并能够适应不同类型的食用菌生产环境的监控方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种食用菌生产环境监控方法，用于对封闭式的食用菌生产环境进行监控，它包括如下步骤，

（1）用户预置封闭式食用菌生产周期中若干种环境变量参数作为系统的配置数据；

（2）在食用菌生长过程中，实时采集所述的食用菌生产环境中的各种环境变量数据；

（3）对采集的实时数据进行处理后存储，供用户访问；

（4）将通过处理后的实时数据与所述的配置数据进行分析，当所述的实时数据处于用户预设的配置数据范围之内，用于产生所述环境变量的各环境控制设备保持当前工作状态；当所述的实时数据偏离用户预设的配置数据的范围，发送设备状态决策命令至相应的环境控制设备使其处于应置状态；或用户直接发送设备状态改变命令至各所述的环境控制设备使其处于应置状态。

进一步地，所述的若干项环境变量包括所述的食用菌生产环境中的温度、湿度、CO₂浓度、光照强度、光色配比。

进一步地，所述的配置数据为相应环境变量在所述的食用菌生产周期内的上限值和下限值所在的区间。

进一步地，同一所述的环境变量设置有多个数据采集点，所述的实时数据由多个所述的数据采集点的数据筛选、整合而成。

本发明还提供一种食用菌生产环境监控系统，其包括设置于所述的封闭式食用菌养殖间内用于采集各环境变量的传感器和与所述的传感器输出端相连接的PLC中控模块、设置于所述的封闭式食用菌养殖间外的数据采集模块和数据中心模块以及表现层模块，所述的PLC中控模块、数据采集模块、数据中心模块以及表现层模块相依次双向数据传输连接，所述的PLC中控模块接收所述传感器输出的实时数据，经由所述的数据采集模块筛选整合后输出并存储至数据中心模块，所述的数据中心模块结合预置的配置数据进行分析并确定封闭式食用菌培养间内的环境控制设备的应置状态，同时将相应的设备状态决策命令或设备状态改变命令依次通过所述的数据采集模块、PLC中控模块发送至相应的环境控制设备，终端用户通过所述的表现层模块对所述的数据中心模块进行访问。

进一步地，所述的数据采集模块与所述的PLC中控模块通过串行通讯接口或有线TCP/IP网络相连接。

进一步地，所述的数据中心模块包括用于对数据进行分析和技术整合并产生所述的设备状态决策命令的服务器、与所述的服务器相连接并用于存储数据的中心数据库。

进一步地，所述的表现层模块通过无线或有线网络与终端用户交互。