CN108739074A - 一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统 - Google Patents

一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108739074A
CN108739074A CN201810908652.3A CN201810908652A CN108739074A CN 108739074 A CN108739074 A CN 108739074A CN 201810908652 A CN201810908652 A CN 201810908652A CN 108739074 A CN108739074 A CN 108739074A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
mushroom
control system
intelligent
things
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810908652.3A
Other languages
English (en)
Inventor
侯金波
陈培培
汪丙银
董绍贵
杨倩倩
代晋
李成江
付玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Hongsen Gaoke Forestry Co ltd
Original Assignee
Anhui Hongsen Biotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Hongsen Biotechnology Co Ltd filed Critical Anhui Hongsen Biotechnology Co Ltd
Priority to CN201810908652.3A priority Critical patent/CN108739074A/zh
Publication of CN108739074A publication Critical patent/CN108739074A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G18/00Cultivation of mushrooms
    • A01G18/60Cultivation rooms; Equipment therefor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G05B19/4186Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication by protocol, e.g. MAP, TOP

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Mushroom Cultivation (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统,该系统能够通过传感器智能叶片,对菌菇棚内的环境温度、环境湿度信号以及光照、CO2浓度等参数进行实时采集,通过运算分析,决定是否开启或者关闭相应控制设备(如远程控制喷灌、卷帘、遮阳网等)实现调节作用,达到了管控全面、精准控制、智能分析的效果,减少了人工劳动,系统结构简单、易于实施、自动化程度高、具有智能化的特点,有效解决了人工控制复杂劳动程序和无法精准控制的问题,同时具有节能环保的效果,具有较高的实用价值和广泛的应用前景。

Description

一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统
技术领域
本发明涉及食用菌栽培技术领域,更具体地,涉及一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统。
背景技术
中国的食用菌资源丰富,也是最早栽培、利用食用菌的国家之一。食用菌含有丰富的蛋白质和氨基酸,其含量是一般蔬菜和水果的几倍到几十倍,它不仅味美,而且营养丰富,常被人们称作健康食品。随着生活水平的不断提高,人们越来越注重养生,被称作健康食品的食用菌也也越发得到人们的亲睐,生产规模不断扩大,食用菌工厂化生产已初见规模。
传统的单纯以提高劳动生产率和依靠经验管理的农业生产模式对于现代农业很难有突破性的发展。在食用菌生产中,温度、湿度、光照和 CO2 浓度等是影响其生长的重要环境因子。 食用菌工厂化生产效益好,但风险也高。食用菌栽培过程中,环境因素对食用菌的生长影响很大。保证菌菇棚处在适宜的空气相对湿度、温度、氧气浓度、二氧化碳浓度和光照强度环境下,可以有效提高食用菌产量和品质。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统,该系统能够通过传感器智能叶片,对菌菇棚内的环境温度、环境湿度信号以及光照、CO2浓度等参数进行实时采集,通过运算分析,决定是否开启或者关闭相应控制设备(如远程控制喷灌、卷帘、遮阳网等)实现调节作用,达到了管控全面、精准控制、智能分析的效果,减少了人工劳动,系统结构简单、易于实施、自动化程度高、具有智能化的特点,有效解决了人工控制复杂劳动程序和无法精准控制的问题,同时具有节能环保的效果,具有较高的实用价值和广泛的应用前景。
一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统,包括:
包括智能监测管理系统、智能专家分析系统、智能控制系统和电源系统。
所述智能监测管理系统包括传感器智能叶片、视频监测器、数据采集系统、数据传输终端及传输网络、 数据存储器等。
所述传感器智能叶片内置温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器等,每个菌菇棚内在两侧个均匀布置2片该传感器智能叶片。
所述数据采集系统,采集周期设定1s,数据存档周期设定为30s。
所述智能专家分析系统包括食用菌栽培专家系统、食用菌生长发育各阶段所需参数模型及其辅助模块等。
所述智能控制系统包括控制策略程序和执行机构。
所述智能控制系统又可划分为现场监控子系统和远程监控子系统。
所述执行机构包括环境温度调控系统、环境湿度调控系统、 光照强度调控系统、二氧化碳浓度调控系统等,执行机构的实施均采用电磁阀控制。
所述现场监控子系统构成如图1所示。
所述远程监控子系统包括远程用户操作系统、web服务器。
所述电源系统包括用于给各系统模块提供必要的稳定直流电源或交流电源。
采用本发明提供的一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统,利用数据自动收集和数据自动传输方式,借鉴专家经验,对菌菇培育过程中的各个环境条件参数进行监控,第一时间掌握环境变化情况并提高有效解决办法,结构简单,应用方便,降低了对管理者的要求,适用于大规模推广应用。
附图说明
图1所示为本发明提供的一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统的现场监控子系统结构框图。
具体实施方式
为了更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实例来进行进一步地描述。
为了实现上述目的,本发明在每个菌菇棚的2个位置设置视频监测器、各种传感器以及相应的数据采集装置,用于数据的实时全面采集。
具体地,传感器智能叶片用于菌菇栽培过程中的所有传感器包括温度、湿度、光照、营养、二氧化碳等,是环境因子变化的感应器官,是各项参量的采集系统,它在计算机控制中具有重要的地位,其准确性将影响系统运行的稳定性与环境模拟的效果。
智能叶片模拟控制的空间与对象更为直接与有效,这种控制叫微环境控制技术,比如说微喷降温时,只需检测到最贴近菌菇表面的部位温度下降就可以了,不需对菌菇生长无关的整个大棚降温,这样即快速又节能。所以按照传感器检测对象与摆放部位与控制对像的不同把菌菇栽培相关的传感器进行集成与分类。
智能叶片就是多种传感器的集成,它把与植物离体材料或去根植物生根过程所相关的各种环境传感器都进行了结构合理的集成,具有灵活布点采集使用方便的特点。现把其结构功能介绍如下:
新型的集成传感器具有结构合理科学,功能齐全稳定的特点。为了便于操作布点,把传感器制成类似于插穗的带叶枝段,可以随时插入基质中,移动取点固定极为方便,只需将传感器移插至贴近植物的基质中即可。感应点的设计也极为科学,在镀有白金的叶片表面上密集毛发丝状叶脉似分布的电路,它能感应叶片表面各处水份的分布情况及叶片表面水膜的厚与薄,主要用于快繁时不同植物叶片蒸发系数的调整。
叶片蒸发量大极易失水的植物,使用时叶片水膜微调至厚些,对于叶片蒸腾小或表面有蜡质抑蒸的植物,使用时叶片水膜保持薄些,实现智能叶片表面水份的蒸腾模拟到与真实植物相接近,这样就可实现水份平衡的控制。在智能叶片的叶柄基下方是空气湿度传感器,没有直接的弥雾喷淋,可防凝露与积垢污染,使性能保持稳定,可以准确地检测到叶片表面微环境的空气湿度。
在智能叶片茎段的顶端部位是空气温度传感器,能实时感应苗床微环境空气温度的变化;而插入基质中的茎段类似于植物的根系,上面布有基质湿度传感器,基质营养液的EC值传感器,基质温度传感器。
智能叶片上的不管哪种传感器经电路集成后全部通过屏蔽网络线接入计算机相应接口,以实现外界环境信号的采集转换与运算,为计算机的控制输入了外界最为准确的变化参量,让计算机形成了神经元式的负反馈控制,从而创造出相对稳定的优化环境。
具体地,智能专家分析系统包括食用菌栽培专家系统、食用菌生长发育各阶段所需参数模型及其辅助模块等。可针对所育菌菇的种类,分析其生长所需,提供具有差异化和针对性的专家指导栽培程序,让环境参数与菌菇种类达到最优组合,最大程度提高菌菇产出率。
智能叶片将环境数据传入电脑,绘出环境参数曲线,通过智能专家分析系统进行专业的数据分析,当相应的数据低于或高于专家程序设定的阈值,即启动相应的调节功能,使环境因素的配置始终最优化,实现“傻瓜式、自动化”操作。在手机或电脑上登录系统,即可查看相关数据,并可远程操作进行环境调节。所有栽培户的数据将通过网络传输入物联网云系统平台进行保留,管理者可以监测设备工作是否正常,可随时调用任一时间段的相关数据,实现产品追溯功能。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统,包括:
包括智能监测管理系统、智能专家分析系统、智能控制系统和电源系统。
2.所述智能监测管理系统包括传感器智能叶片、视频检测器、数据采集系统、数据传输终端及传输网络、 数据存储器等。
3.所述传感器智能叶片内置温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器等,每个菌菇棚内在两侧个均匀布置2片该传感器智能叶片。
4.所述数据采集系统,采集周期设定1s,数据存档周期设定为30s。
5.所述智能专家分析系统包括食用菌栽培专家系统、食用菌生长发育各阶段所需参数模型及其辅助模块等。
6.所述智能控制系统包括控制策略程序和执行机构。
7.所述智能控制系统又可划分为现场监控子系统和远程监控子系统。
8.所述执行机构包括环境温度调控系统、环境湿度调控系统、 光照强度调控系统、二氧化碳浓度调控系统等,执行机构的实施均采用电磁阀控制。
9.所述远程监控子系统包括远程用户操作系统、web服务器。
10.所述电源系统包括用于给各系统模块提供必要的稳定直流电源或交流电源。
CN201810908652.3A 2018-08-10 2018-08-10 一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统 Withdrawn CN108739074A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810908652.3A CN108739074A (zh) 2018-08-10 2018-08-10 一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810908652.3A CN108739074A (zh) 2018-08-10 2018-08-10 一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108739074A true CN108739074A (zh) 2018-11-06

Family

ID=63969613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810908652.3A Withdrawn CN108739074A (zh) 2018-08-10 2018-08-10 一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108739074A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109349005A (zh) * 2018-12-14 2019-02-19 大连森源菌业有限公司 一种食用菌栽培控制系统
CN109582050A (zh) * 2018-11-27 2019-04-05 中国农业大学 一种鱼菜食用菌共生系统的二氧化碳智能调控系统及方法
CN109769594A (zh) * 2019-03-25 2019-05-21 山东友和菌业有限公司 一种食用菌种植系统
CN110810129A (zh) * 2019-11-15 2020-02-21 农业农村部南京农业机械化研究所 一种用于食用菌栽培料的发酵设备及发酵方法
CN111670748A (zh) * 2020-07-06 2020-09-18 广西民族师范学院 一种基于物联网的酒红球盖菇生态高产栽培方法及系统
CN113455298A (zh) * 2021-06-15 2021-10-01 中国农业大学 菇菜双面温室环境控制系统
CN114916381A (zh) * 2022-06-21 2022-08-19 贵州省生物研究所 一种智能监测气体养分可持续循环利用的菌菇种植装置
TWI793051B (zh) * 2022-07-28 2023-02-11 國立虎尾科技大學 菇類栽培物聯網監測系統與方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109582050A (zh) * 2018-11-27 2019-04-05 中国农业大学 一种鱼菜食用菌共生系统的二氧化碳智能调控系统及方法
CN109349005A (zh) * 2018-12-14 2019-02-19 大连森源菌业有限公司 一种食用菌栽培控制系统
CN109769594A (zh) * 2019-03-25 2019-05-21 山东友和菌业有限公司 一种食用菌种植系统
CN110810129A (zh) * 2019-11-15 2020-02-21 农业农村部南京农业机械化研究所 一种用于食用菌栽培料的发酵设备及发酵方法
CN111670748A (zh) * 2020-07-06 2020-09-18 广西民族师范学院 一种基于物联网的酒红球盖菇生态高产栽培方法及系统
CN111670748B (zh) * 2020-07-06 2021-08-06 广西民族师范学院 一种基于物联网的酒红球盖菇生态高产栽培方法及系统
CN113455298A (zh) * 2021-06-15 2021-10-01 中国农业大学 菇菜双面温室环境控制系统
CN113455298B (zh) * 2021-06-15 2022-06-28 中国农业大学 菇菜双面温室环境控制系统
CN114916381A (zh) * 2022-06-21 2022-08-19 贵州省生物研究所 一种智能监测气体养分可持续循环利用的菌菇种植装置
TWI793051B (zh) * 2022-07-28 2023-02-11 國立虎尾科技大學 菇類栽培物聯網監測系統與方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108739074A (zh) 一种基于物联网的菌菇自动化栽培系统
CN109191074A (zh) 智慧果园种植管理系统
Karimi et al. Web-based monitoring system using Wireless Sensor Networks for traditional vineyards and grape drying buildings
CN112800665A (zh) 一种基于人工智能的植物生长自反馈学习培育方法
CN105045321A (zh) 基于物联网应用设计的云平台综合管理方法
CN205883318U (zh) 一种农业物联网远程监测与控制系统
CN107037090A (zh) 一种基于叶片紧张度变化的光合作用预测方法
CN204480090U (zh) 家庭菜园智能控制系统
Gour et al. IoT based Farming Techniques in Indoor Environment: A Brief Survey
CN105684864A (zh) 一种智能阳台种植系统及使用方法
Burchi et al. Information technology controlled greenhouse: A system architecture
CN108919768A (zh) 一种农业管理系统及方法
CN114723113A (zh) 一种农业自动化生产管理系统
CN104571225A (zh) 一种温室大棚智能监控系统
CN109213240A (zh) 一种基于自适应控制的草莓大棚无线监测与控制系统
Ibrahim et al. IR 4.0 using IoT and LORAWAN to accelerate Lentinula Edodes growth
CN109006412A (zh) 一种温室作物灌溉决策预警装置及方法
Wang et al. Real-time monitoring of environmental information and modeling of the photosynthetic rate of tomato plants under greenhouse conditions
CN107316251A (zh) 基于数字梯度化技术的植物生长智能管理方法及系统
CN106803209A (zh) 实时数据库和先进控制算法的作物培育模式分析优化方法
CN108062602B (zh) 一种预测温室茄果类作物同化产物产量的方法
Jain et al. Ubiquitous sensor based intelligent system for net houses
CN104731139A (zh) 一种家庭菜园智能控制系统及其控制方法
Mahamad et al. Application of smart farm system to enhance phoenix oyster mushroom production
Asolkar et al. Analyzing and predicting the green house parameters of crops

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200417

Address after: 233600 Anhui city of Bozhou province Guoyang County Station West Road (West Road East)

Applicant after: ANHUI HONGSEN GAOKE FORESTRY Co.,Ltd.

Address before: 234000 20 East Road, Cao Miao village, grey Bridge Town, Suzhou, Anhui

Applicant before: ANHUI HONGSEN BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.

WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181106