菌菇房生產(chǎn)環(huán)境智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方案
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。菌菇房主要用來為食用菌的生長創(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,既能使菇房內(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。菌菇房內(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)、自動控制技術(shù),帶有LCD顯示和鍵盤操作,能夠自動監(jiān)測并調(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,通過鍵盤可以設(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)器控制平臺和下位機(jī)現(xiàn)場控制節(jié)點(diǎn):
◇中心服務(wù)器控制平臺可選用物聯(lián)網(wǎng)感知應(yīng)用平臺或者是為客戶專門定制的操作監(jiān)測平臺。能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測、查詢、運(yùn)算、建模、統(tǒng)計(jì)、控制、存儲、分析、報(bào)警等多項(xiàng)功能。
◇現(xiàn)場控制節(jié)點(diǎn)由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成,與中心服務(wù)器控制平臺可通過有線、無線、3G/2G方式連接到一起。根據(jù)菌菇房內(nèi)溫度、濕度、光照強(qiáng)度及二氧化碳濃度等參數(shù),對環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制。
(2)控制方式包括:
◇自動控制-----根據(jù)設(shè)定的參數(shù),智能控制箱按照預(yù)先編制的程序自動運(yùn)行。
◇手動控制-----根據(jù)需要,可以選擇現(xiàn)場手動控制方式,任意啟動各種模式。
◇集中監(jiān)控------通過一根通訊線纜將每間菇房的控制箱串聯(lián)起來,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)顯示并自動記錄每間菇房的監(jiān)測數(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)定對每臺控制箱的工作參數(shù),自動報(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)場數(shù)據(jù)采集與控制功能
菌菇房內(nèi)的各參數(shù)傳感器,對溫室環(huán)境進(jìn)行多點(diǎn)實(shí)時(shí)動態(tài)采集,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)處理,驅(qū)動執(zhí)行裝置從而實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的自動智能調(diào)節(jié)。顯示裝置實(shí)時(shí)顯示菌菇房內(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
通過溫濕度傳感器監(jiān)測菌菇房室外空氣環(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,并能對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析運(yùn)算、控制、存儲、發(fā)送等。
(2)光照度監(jiān)測
通過光感和光敏傳感器監(jiān)測記錄菌菇房內(nèi)光線的強(qiáng)度,可以直接與相關(guān)的補(bǔ)光系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)等設(shè)備相連,必要時(shí)自動打開相關(guān)設(shè)備。通過無線傳輸技術(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
在菌菇房內(nèi)部署二氧化碳濃度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測房中二氧化碳的含量,當(dāng)濃度超過系統(tǒng)設(shè)定的闕值范圍時(shí),通過有線或無線傳輸技術(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)菌菇房內(nèi)的二氧化碳含量高于所設(shè)二氧化碳上限時(shí),控制器自動打開排風(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),控制器自動關(guān)閉排風(fēng)機(jī)和換氣扇。
(5)加濕控制功能
當(dāng)菌菇房內(nèi)的濕度低于所設(shè)濕度下限時(shí),控制器自動打開加濕器,進(jìn)行加濕;當(dāng)濕度升到正常時(shí),控制器自動關(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)啟動周期,自動啟動循環(huán)風(fēng)機(jī),使菇房內(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。比如菌菇房內(nèi)溫度應(yīng)在30-15攝氏度之間,高于或低于這個溫度范圍都會產(chǎn)生報(bào)警信息,并在上位機(jī)中控平臺和現(xiàn)場控制節(jié)點(diǎn)顯示出來。
(8)備用冗余功能
為了避免設(shè)備出現(xiàn)故障或異常帶來不便,而影響菌菇的生長。我公司開發(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)測軟件數(shù)據(jù)平臺
我公司自主研發(fā)的菌菇房生產(chǎn)環(huán)境智能自動監(jiān)控軟件,采集菌菇房內(nèi)現(xiàn)場數(shù)據(jù),通過有線、無線、3G/2G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺,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。便于對菌菇房內(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)測時(shí),如發(fā)現(xiàn)有監(jiān)測結(jié)果超出設(shè)定的閾值時(shí),系統(tǒng)會自動發(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)場采集設(shè)備將采集到的數(shù)據(jù)通過有線、無線、3G/2G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街锌財(cái)?shù)據(jù)平臺,用戶從終端可以查看菌菇房現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并使用遠(yuǎn)程控制功能通過繼電器控制設(shè)備或模擬輸出模塊對菌菇房自動化設(shè)備進(jìn)行控制操作,如自動通風(fēng)排放系統(tǒng)、自動加濕系統(tǒng)、自動換氣系統(tǒng)。
(5)監(jiān)控終端
監(jiān)控終端通過可視化、多媒體的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)以下主要功能:①菌菇房內(nèi)菌菇生長環(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向菌菇房內(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)為菌菇生長最適宜環(huán)境。
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