菌菇房/蘑菇大棚生產(chǎn)環(huán)境智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)
第一部分：概 述
（1）什么是菌菇房？
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們慢慢懂得克服不利環(huán)境帶來(lái)的影響。在蘑菇栽培技術(shù)上逐漸引進(jìn)了大棚栽培技術(shù)，顧名思義菌菇房就是人工栽培食用菌（食用菇、耳類(lèi)大型真菌）可人工控制溫度、濕度、通風(fēng)、光線環(huán)境的出菇廠房；狹義專(zhuān)指進(jìn)行工廠化食用菌生產(chǎn)的菇廠用于出菇的廠房，廣義上還泛指栽培出菇用的溫室大棚、山洞、簡(jiǎn)易塑料棚和空閑房屋等。
（2）菌菇房需要什么樣的生產(chǎn)環(huán)境？
近年，蘑菇種植實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化、數(shù)據(jù)化的管理。菌菇房主要用來(lái)為食用菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件。因此在建造菌菇房時(shí)，必須根據(jù)食用菌對(duì)環(huán)境條件的要求，慎重考慮，周密設(shè)計(jì)：①要求通風(fēng)換氣良好，既能使菇房?jī)?nèi)的廢氣及時(shí)排出，又能使外界新鮮空氣迅速進(jìn)入；②保溫、保濕性能好，一方面要防止熱氣外流（如培養(yǎng)料后發(fā)酵），另一方面則能阻止外面冷熱空氣侵入③密閉性好，室內(nèi)不易受外界條件變化的影響，冬暖夏涼，風(fēng)吹不到菌床上，有利于防治雜菌及病蟲(chóng)。菌菇房?jī)?nèi)要有適宜的溫度、濕度、二氧化碳含量及光照度等。此外，還要考慮菌菇房的空間比例、屋頂斜度、單元面積、密閉性及安全性等。
（3）菌菇房智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)
菌菇房生產(chǎn)環(huán)境智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)，采用了世界上先進(jìn)的微電腦技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，帶有LCD顯示和鍵盤(pán)操作，能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的二氧化碳含量、溫度、濕度，具有二氧化碳排放控制功能、加濕、除濕控制功能和升溫、降溫控制功能，可以控制風(fēng)機(jī)、加濕器等設(shè)備，通過(guò)鍵盤(pán)可以設(shè)置二氧化碳、溫濕度的上下限以及控制回差，帶有通訊接口，可以和計(jì)算機(jī)通訊，構(gòu)成菇房環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。產(chǎn)品系統(tǒng)可應(yīng)用于恒溫菇房、農(nóng)業(yè)溫室、智能房、食品蔬菜保鮮庫(kù)等。
第二部分：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制模式
（1）系統(tǒng)兩大組成部分
SQ-JG系統(tǒng)主要包括：上位機(jī)中心服務(wù)器控制平臺(tái)和下位機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制節(jié)點(diǎn)：
◇中心服務(wù)器控制平臺(tái)可選用物聯(lián)網(wǎng)感知應(yīng)用平臺(tái)或者是為客戶專(zhuān)門(mén)定制的操作監(jiān)測(cè)平臺(tái)。能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)、查詢、運(yùn)算、建模、統(tǒng)計(jì)、控制、存儲(chǔ)、分析、報(bào)警等多項(xiàng)功能。
◇現(xiàn)場(chǎng)控制節(jié)點(diǎn)由測(cè)控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成，與中心服務(wù)器控制平臺(tái)可通過(guò)有線、無(wú)線、3G/2G方式連接到一起。根據(jù)菌菇房?jī)?nèi)溫度、濕度、光照強(qiáng)度及二氧化碳濃度等參數(shù)，對(duì)環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制。
（2）控制方式包括：
◇自動(dòng)控制-----根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，智能控制箱按照預(yù)先編制的程序自動(dòng)運(yùn)行。
◇手動(dòng)控制-----根據(jù)需要，可以選擇現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制方式，任意啟動(dòng)各種模式。
◇集中監(jiān)控------通過(guò)一根通訊線纜將每間菇房的控制箱串聯(lián)起來(lái)，然后傳送至監(jiān)控中心的監(jiān)控電腦，構(gòu)成菇房環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示并自動(dòng)記錄每間菇房的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（濕度、溫度、二氧化碳含量）以及外圍設(shè)備的工作狀態(tài)，遠(yuǎn)程設(shè)定對(duì)每臺(tái)控制箱的工作參數(shù)，自動(dòng)報(bào)警提示并記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間及報(bào)警原因。
◇3G互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控------通過(guò)安裝配套的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控軟件，使得用戶在家或者出差，都可以通過(guò)英特網(wǎng)實(shí)時(shí)了解菌菇房的各種溫度、濕度、二氧化碳含量、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等信息，讓菌菇的生產(chǎn)盡在我們的掌控之中。
第三部分：現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制功能
菌菇房?jī)?nèi)的各參數(shù)傳感器，對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行多點(diǎn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)處理，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置從而實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的自動(dòng)智能調(diào)節(jié)。顯示裝置實(shí)時(shí)顯示菌菇房?jī)?nèi)的溫濕度、光照度等數(shù)值，能夠更加一目了然地展示大棚內(nèi)的數(shù)據(jù)全貌。
（1）溫濕度監(jiān)測(cè)
通過(guò)溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)菌菇房室外空氣環(huán)境溫濕度、室內(nèi)空氣環(huán)境溫濕度、地表溫濕度、土壤溫濕度等，并能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析運(yùn)算、控制、存儲(chǔ)、發(fā)送等。
（2）光照度監(jiān)測(cè)
通過(guò)光感和光敏傳感器監(jiān)測(cè)記錄菌菇房?jī)?nèi)光線的強(qiáng)度，可以直接與相關(guān)的補(bǔ)光系統(tǒng)、遮陽(yáng)系統(tǒng)等設(shè)備相連，必要時(shí)自動(dòng)打開(kāi)相關(guān)設(shè)備。通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端。
（3）CO2濃度監(jiān)測(cè)
在菌菇房?jī)?nèi)部署二氧化碳濃度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)房中二氧化碳的含量，當(dāng)濃度超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的闕值范圍時(shí)，通過(guò)有線或無(wú)線傳輸技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端，由相關(guān)工作人員做出相應(yīng)調(diào)整。
（4）二氧化碳排放控制
當(dāng)菌菇房?jī)?nèi)的二氧化碳含量高于所設(shè)二氧化碳上限時(shí)，控制器自動(dòng)打開(kāi)排風(fēng)機(jī)和換氣扇，進(jìn)行通風(fēng)換氣；當(dāng)二氧化碳降到正常時(shí)，控制器自動(dòng)關(guān)閉排風(fēng)機(jī)和換氣扇。
（5）加濕控制功能
當(dāng)菌菇房?jī)?nèi)的濕度低于所設(shè)濕度下限時(shí)，控制器自動(dòng)打開(kāi)加濕器，進(jìn)行加濕；當(dāng)濕度升到正常時(shí)，控制器自動(dòng)關(guān)閉加濕器。
（6）循環(huán)風(fēng)控制
根據(jù)用戶所設(shè)定的循環(huán)風(fēng)啟動(dòng)周期，自動(dòng)啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，使菇房?jī)?nèi)的溫濕度分布均勻。
（7）報(bào)警控制
用戶可設(shè)定某些參數(shù)指標(biāo)的上限和下限。比如菌菇房?jī)?nèi)溫度應(yīng)在30-15攝氏度之間，高于或低于這個(gè)溫度范圍都會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信息，并在上位機(jī)中控平臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)控制節(jié)點(diǎn)顯示出來(lái)。
（8）備用冗余功能
為了避免設(shè)備出現(xiàn)故障或異常帶來(lái)不便，而影響菌菇的生長(zhǎng)。我公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的設(shè)備系統(tǒng)，可進(jìn)行擴(kuò)展冗余，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，輔助設(shè)備進(jìn)行0切換。從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。
第四部分：監(jiān)測(cè)軟件數(shù)據(jù)平臺(tái)
我公司自主研發(fā)的菌菇房生產(chǎn)環(huán)境智能自動(dòng)監(jiān)控軟件，采集菌菇房?jī)?nèi)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)有線、無(wú)線、3G/2G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺(tái)，按照相關(guān)設(shè)定進(jìn)行分析展示并進(jìn)一步完成相應(yīng)控制。
（1）友好的用戶登陸管理界面
規(guī)定用戶使用權(quán)限，不同用戶提供不同的操作權(quán)限，非用戶不能登陸系統(tǒng)，保證系統(tǒng)安全，操作簡(jiǎn)單而富有人性化。
（2）實(shí)時(shí)\歷史、曲線\報(bào)表數(shù)據(jù)分析
系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)信息以實(shí)時(shí)曲線的方式顯示給用戶，并根據(jù)需要按照日、月、季、年參數(shù)變化曲線生成歷史報(bào)表。便于對(duì)菌菇房?jī)?nèi)的環(huán)境運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行分析做出改進(jìn)，提高大棚的生產(chǎn)效率。
（3）多種形式的報(bào)警功能，適合不同場(chǎng)合需要
工作人員根據(jù)溫室大棚內(nèi)的具體情況設(shè)置溫度、濕度等參數(shù)限值。在監(jiān)測(cè)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)結(jié)果超出設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警提醒工作人員，報(bào)警形式包括：聲光報(bào)警、電話報(bào)警、短信報(bào)警、E-MAIL報(bào)警等。 
（4）遠(yuǎn)程控制
現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)有線、無(wú)線、3G/2G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街锌財(cái)?shù)據(jù)平臺(tái)，用戶從終端可以查看菌菇房現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并使用遠(yuǎn)程控制功能通過(guò)繼電器控制設(shè)備或模擬輸出模塊對(duì)菌菇房自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行控制操作，如自動(dòng)通風(fēng)排放系統(tǒng)、自動(dòng)加濕系統(tǒng)、自動(dòng)換氣系統(tǒng)。
（5）監(jiān)控終端
監(jiān)控終端通過(guò)可視化、多媒體的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)以下主要功能：①菌菇房?jī)?nèi)菌菇生長(zhǎng)環(huán)境狀況全面顯示、查詢，包括各種參數(shù)、光照強(qiáng)度以及歷史數(shù)據(jù)等；②向菌菇房?jī)?nèi)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)調(diào)度命令、調(diào)整設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，確保溫室內(nèi)為菌菇生長(zhǎng)最適宜環(huán)境。
