CN209546481U - 一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，包括：控制中心，以及与控制中心连接的多个并联的个体培养单元；控制中心包括大数据环境数据库服务器、计算服务器、显示装置和中控装置；个体培养单元中设有一数据采集装置和一环境参数控制装置。本实用新型实现了基于大数据分析的智能化的培养，根据每一个个体培养单元的环境数据进行对其生长环境的调整，从而可实现根据实际环境情况进行因地制宜的智能管理和栽培，保持每一个个体培养单元的中的食用菌在各自的环境中的长势，可扩大培养规模，提高了培养工作效率，降低了人工管理成本，为食用菌的培养工作带来了方便。

Description

一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统

技术领域

本实用新型涉及食用菌培养技术领域，具体而言，涉及一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统。

背景技术

食用菌是指子实体硕大、可供食用的蕈菌(大型真菌)，通称为蘑菇。中国已知的食用菌有350多种，其中多属担子菌亚门。常见的食用菌有：香菇、草菇、蘑菇、木耳、银耳、猴头、竹荪、松口蘑(松茸)、口蘑、红菇、灵芝、虫草、松露、白灵菇和牛肝菌等；少数属于子囊菌亚门，其中有：羊肚菌、马鞍菌、块菌等。上述真菌分别生长在不同的地区、不同的生态环境中。

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。1100 多年前已有人工栽培木耳的记载。至少在800多年前香菇的栽培已在浙江西南部开始。草菇则是200多年前首先在闽粤一带开始栽培。这些技术一直流传至今。菇类的蛋白质含量一般为鲜菇1.5-6％、干菇15-35％，高于一般蔬菜，而且它的氨基酸组成比较全面，大多菇类含有人体必需的八种氨基酸，其中蘑菇、草菇、金针菇中赖氨酸含量丰富，而谷物中缺乏，赖氨酸有利于儿童体质和智力发育，金针菇在日本更是称为"增智菇".菇类含有多种维生素和多种具有生理活性的矿质元素。如VB1、VB12、Vc、Vk、VD 及磷、钠、钾、钙、铁和许多微量元素，可以补充其它食品中的不足。此外，以食用菌为原料生产加工的保健食品、保健饮料、酒及药品大量用于医疗临床及投入保健品市场。因此，食用菌作为一种绿色食品日益受到各国人民的重视。

环境因素，例如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、氧气浓度等环境因素均对于温室栽培的食用菌的生长具有很大的影响。目前，食用菌的培养方式，均为通过人工进行培养，只能根据培养人员的经验去判断所培养的食用菌所处于的环境情况和生长情况，无法做到对每一个培养单元进行根据其环境因素进行调整，造成现有的食用菌存在部分菌株长势差、同一环境下生长情况参差不齐，总体培养规模小、培养工作效率低，人工栽培管理成本高的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，解决现有技术中的不足。

为解决上述问题，本实用新型提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，包括：

控制中心，以及与所述控制中心连接的多个并联的个体培养单元；

所述控制中心包括大数据环境数据库服务器、计算服务器、显示装置和中控装置；

所述大数据环境数据库服务器、所述中控装置和所述显示装置均与所述计算服务器电性连接；

每个所述个体培养单元中设有一数据采集装置和一环境参数控制装置；

所述数据采集装置和所述环境参数控制装置均与所述中控装置电性连接；

所述数据采集装置，用于采集对应的所述个体培养单元的环境数据，并通过所述中控装置将所述采集到的所述环境数据保存至所述大数据环境数据库服务器中；

所述计算服务器对所述大数据环境数据库服务器中的环境数据和预设环境参考数据进行综合分析计算，得出与每个所述环境数据对应的环境因素阈值；并根据所述环境因素阈值和所述环境数据对所述个体培养单元中的环境进行判断，生成环境设备调整指令，通过所述中控装置将所述环境设备调整指令输出至所述体培养单元的所述环境参数控制装置中，以便于对所述个体培养单元中的环境进行调控；

所述显示装置，用于实时显示所述计算服务器的计算结果和过程。

优选地，所述控制中心还包括设于所述中控装置与所述个体培养单元之间的信号中继器；

所述中控装置与所述信号中继器电性连接；

所述信号中继器用于将每一个所述个体培养单元中的所采集的环境数据传输至所述中控装置。

优选地，所述控制中心还包括设备控制电路；

所述中控装置与所述控制电路电性连接；

所述控制电路与每一个所述个体培养单元中的所述环境参数控制装置电性连接，用于根据所述中控装置的所述环境设备启动指令控制所述环境参数控制装置进行对所述个体培养单元中的环境进行调控。

优选地，所述数据采集装置包括：依次电性连接的传感器组件、采集数据处理器和WLAN输出接口；

所述WLAN输出接口与所述信号中继器电性连接；

所述采集数据处理器接收所述传感器组件获取到的所述个体培养单元中的数据，并进行处理和二进制转换，得到所述环境数据，并基于所述WLAN 输出接口，通过所述信号中继器将所述环境数据传输至所述中控装置。

优选地，所述传感器组件包括温湿度传感器、亮度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器。

优选地，所述个体培养单元中还设有3D图像采集装置；

所述3D图像采集装置与所述中控装置电性连接；

所述3D图像采集装置用于实时或定时对所述个体培养单元中的食用菌进行图像采集，得到3D食用菌图像，通过对所述3D食用菌图像进行3D建模，计算得到所述食用菌的当前生长体积，并将所述当前生长体积返回至所述中控装置；

所述计算服务器获取所述中控装置接收到的所述当前生长体积，并且将所述当前生长体积与在当前时间节点的食用菌的预设生长体积进行比较，获得生长体积比较结果，并根据所述生长体积比较结果生成一体积参数调整指令；

所述中控装置根据所述体积参数调整指令输出至所述个体培养单元的所述环境参数控制装置中，以便于对所述个体培养单元中的环境进行调控。

优选地，所述个体培养单元中还设有补光装置；

所述补光装置包括辅助光线检测装置和辅助LED闪光灯；

所述辅助光线检测装置和所述辅助LED闪光灯均与所述中控装置电性连接；并且，所述辅助光线检测装置和所述辅助LED闪光灯均与所述所述 3D图像采集装置电性连接；

通过所述辅助光线检测装置对所述个体培养单元中的食用菌进行对焦测光，获得拍摄参数；

通过所述3D图像采集装置，根据所述拍摄参数，通过所述中控装置向所述辅助LED闪光灯发送闪光指令；

通过所述3D图像采集装置对在所述个体培养单元中的食用菌进行基于所述拍摄参数的3D图像采集，并且同时所述辅助LED闪光灯根据所述闪光指令进行同步闪光，获得闪光补光后的所述3D食用菌图像。

优选地，所述拍摄参数包括对焦参数、光圈参数和快门速度参数。

优选地，所述个体培养单元中还设有称重装置；

所述称重装置包括重量传感器和称重平台；所述重量传感器设于所述称重平台中并且与所述中控装置电性连接；

所述称重平台用于实时或定时通过所述重量传感器获取所述个体培养单元中的食用菌的当前质量数据，并将所述当前质量数据返回至所述中控装置；所述计算服务器获取所述中控装置接收到的所述当前质量数据，并且将所述当前质量数据与在当前时间节点的食用菌的预设质量数据进行比较，获得生长质量比较结果，并根据所述生长质量比较结果生成一质量参数调整指令；

所述中控装置根据所述质量参数调整指令输出至所述个体培养单元的所述环境参数控制装置中，以便于对所述个体培养单元中的环境进行调控。

优选地，所述个体培养单元中还设有制冷装置；

所述制冷装置包括与所述个体培养单元外表面贴合的环境温度传感器和冷水块、与所述冷水块连通的进水管和出水管、与所述进水管和所述出水管的区别于所述冷水块一端连通的循环半导体制冷器；

所述冷水块、所述进水管、所述出水管和所述循环半导体制冷器组成一闭合的循环管路；其中，所述循环管路中设有能循环流动的冷却液；

所述制冷装置的所述循环半导体制冷器和所述环境温度传感器均与所述中控装置电性连接；

所述中控装置通过所述环境温度传感器实时或定时获取所述个体培养单元的外表面的培养温度；将所述培养温度与预警阈值进行比较，若所述培养温度超出所述预警阈值，则生成一制冷指令；所述中控装置通过所述制冷指令控制所述循环半导体制冷器启动，从而使循环管路内的冷却液进行循环，以便于对所述个体培养单元进行降温制冷。

本实用新型提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，包括：控制中心，以及与所述控制中心连接的多个并联的个体培养单元；所述控制中心包括大数据环境数据库服务器、计算服务器、显示装置和中控装置；所述大数据环境数据库服务器、所述中控装置和所述显示装置均与所述计算服务器电性连接；每个所述个体培养单元中设有一数据采集装置和一环境参数控制装置；所述数据采集装置和所述环境参数控制装置均与所述中控装置电性连接。本实用新型通过每个个体培养单元中的数据采集装置对个体培养单元中的环境数据进行采集，并且通过计算服务器对大数据环境数据库服务器中的环境数据和预设环境参考数据进行综合分析计算，得出环境因素阈值，并根据环境因素阈值和所述环境数据对所述个体培养单元中的环境进行判断，生成环境设备调整指令，通过中控装置将环境设备调整指令输出至个体培养单元的环境参数控制装置中，以便于对该个体培养单元中的环境进行调控，从而实现了基于大数据分析的智能化的培养，根据每一个个体培养单元的环境数据进行对其生长环境的调整，从而可实现根据实际环境情况进行因地制宜的智能管理和栽培，保持每一个个体培养单元的中的食用菌在各自的环境中的长势，可扩大培养规模，提高了培养工作效率，降低了人工管理成本，为食用菌的培养工作带来了方便。

配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

应当理解的是，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型基于大数据分析的智能化食用菌培养系统的实施例一的电路连接示意图；

图2为本实用新型基于大数据分析的智能化食用菌培养系统的实施例二的电路连接示意图；

图3为本实用新型基于大数据分析的智能化食用菌培养系统的实施例二的数据采集装置的电路连接示意图；

图4为本实用新型基于大数据分析的智能化食用菌培养系统的实施例三的个体培养单元的电路连接示意图；

图5为本实用新型基于大数据分析的智能化食用菌培养系统的实施例四的个体培养单元的电路连接示意图；

图6为本实用新型基于大数据分析的智能化食用菌培养系统的实施例五的个体培养单元的电路连接示意图。

附图标号说明：

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本公开。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A 或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本实用新型公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1：

参考图1，本实用新型提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统1，包括：

控制中心11，以及与所述控制中心11连接的多个并联的个体培养单元 12；

所述控制中心11包括大数据环境数据库服务器111、计算服务器112、显示装置113和中控装置114；

所述大数据环境数据库服务器111、所述中控装置114和所述显示装置 113均与所述计算服务器112电性连接；

每个所述个体培养单元12中设有一数据采集装置121和一环境参数控制装置122；

所述数据采集装置121和所述环境参数控制装置122均与所述中控装置114电性连接；

所述数据采集装置121，用于采集对应的所述个体培养单元12的环境数据，并通过所述中控装置114将所述采集到的所述环境数据保存至所述大数据环境数据库服务器111中；

所述计算服务器112对所述大数据环境数据库服务器111中的环境数据和预设环境参考数据进行综合分析计算，得出与每个所述环境数据对应的环境因素阈值；并根据所述环境因素阈值和所述环境数据对所述个体培养单元12中的环境进行判断，生成环境设备调整指令，通过所述中控装置 114将所述环境设备调整指令输出至所述体培养单元的所述环境参数控制装置122中，以便于对所述个体培养单元12中的环境进行调控；

所述显示装置113，用于实时显示所述计算服务器112的计算结果和过程。

需要说明的是，“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。同时，也是一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。

环境因素，例如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、氧气浓度等环境因素均对于温室栽培的食用菌的生长具有很大的影响。目前，食用菌的培养方式，均为通过人工进行培养，只能根据培养人员的经验去判断所培养的食用菌所处于的环境情况和生长情况，无法做到对每一个培养单元进行根据其环境因素进行调整，造成现有的食用菌存在部分菌株长势差、同一环境下生长情况参差不齐，总体培养规模小、培养工作效率低，人工栽培管理成本高的问题。

所以在本实施例中，提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，具有：设计、生产节点环境数据表采集设备；设计、生产环境数据采集中控系统；设计数据库接口等硬件的集成，实现多环境因素下，基于大数据分析的食用菌菌株培养与产量和质量的耦合关系分析；为食用菌产量与质量提升提供新的数字化解决方案。

本实施例中，基于大数据理论，通过计算服务器对所述大数据环境数据库服务器中的作为大数据源的环境数据和预设环境参考数据进行综合分析计算，得出与每个所述环境数据对应的环境因素阈值，并根据所述环境因素阈值和所述环境数据对所述个体培养单元中的环境进行判断，生成环境设备调整指令，以便于根据该指令对具有不同生态环境的对应的个体培养单元中的环境进行调控。

上述，控制中心11连接多个并联的个体培养单元12，每个个体培养单元12，可以为一封闭的培养仓或培养室。例如，个体培养单元12为二氧化碳培养箱，其中，设有一数据采集装置121和一环境参数控制装置122。

上述，数据采集装置121用于采集对应的个体培养单元12的环境数据，并通过所述中控装置114将所述采集到的所述环境数据保存至所述大数据环境数据库服务器111中。

其采集的环境数据，可以包括但不限于个体培养单元12中的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度和氧气浓度等数据，其中环境数据中还可以有时间标签，记录所采集到的环境数据所处于的当前时间。

上述，环境参数控制装置122，为对于环境参数进行控制的装置，可以控制的环境参数可以包括个体培养单元12中的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度和氧气浓度等。例如，控制温度的可以为加热器和降温制冷装置126，LED光线照明装置、湿度控制装置、二氧化碳喷淋装置、氧气通气管道等等。

上述，计算服务器112，为用于进行数据分析和处理的服务器，其中可以包括有处理器、连接总线、存储装置、数据接口等等，通过其中的处理器对所接收到的数据进行分析处理和判断。

上述，大数据环境数据库服务器111为用于存储和交互的存储有所有个体培养单元12的环境生长数据的服务器，同时也可以包括有历史培养的个体培养单元12的环境因素的生长数据。其中，可以包括有存储系统，用于存储数据；处理器，用于对所接收的数据进行分类存档保存和处理；数据接口，用于与中控装置和大数据环境数据库服务器进行通信连接。

本实施例通过每个个体培养单元12中的数据采集装置121对个体培养单元12中的环境数据进行采集，并且通过计算服务器112对大数据环境数据库服务器111中的环境数据和预设环境参考数据进行综合分析计算，得出环境因素阈值，并根据环境因素阈值和所述环境数据对所述个体培养单元12中的环境进行判断，生成环境设备调整指令，通过中控装置114将环境设备调整指令输出至个体培养单元12的环境参数控制装置122中，以便于对该个体培养单元12中的环境进行调控，从而实现了基于大数据分析的智能化的培养，根据每一个个体培养单元12的环境数据进行对其生长环境的调整，从而可实现根据实际环境情况进行因地制宜的智能管理和栽培，保持每一个个体培养单元12的中的食用菌在各自的环境中的长势，可扩大培养规模，提高了培养工作效率，降低了人工管理成本，为食用菌的培养工作带来了方便。

实施例2：

基于上述图1所示的实施例1，本实施例提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统1，还包括：

所述控制中心11还包括设于所述中控装置114与所述个体培养单元12 之间的信号中继器115；

所述中控装置114与所述信号中继器115电性连接；

所述信号中继器115用于将每一个所述个体培养单元12中的所采集的环境数据传输至所述中控装置114。

上述，需要说明的是，中继器(RP repeater)是工作在物理层上的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。中继器是对信号进行再生和还原的网络设备：OSI模型的物理层设备。中继器是局域网环境下用来延长网络距离的最简单最廉价的网络互联设备，操作在OSI的物理层，中继器对在线路上的信号具有放大再生的功能，用于扩展局域网网段的长度(仅用于连接相同的局域网网段)。

在本实施例中，通过设置信号中继器115，一方面起到数据传输至中控装置114的作用，另一方面，可在一定程度上扩大网络传输距离，从而使小范围的局域网络，扩大至广域网中，即，通过中控装置114，可从不同的中继器中获取不同区域、不同网段、不同地区的食用菌的个体培养单元12。通过中继器，实现了通过网络进行对于不同地区的个体培养单元12的监控，从而为科研人员或者菌农提供了更加智能化的远程操控栽培食用菌的方法。

进一步的，所述控制中心11还包括设备控制电路116；

所述中控装置114与所述控制电路电性连接；

所述控制电路与每一个所述个体培养单元12中的所述环境参数控制装置122电性连接，用于根据所述中控装置114的所述环境设备启动指令控制所述环境参数控制装置122进行对所述个体培养单元12中的环境进行调控。

进一步的，所述数据采集装置121包括：依次电性连接的传感器组件 1211、采集数据处理器1212和WLAN输出接口1213；

所述WLAN输出接口1213与所述信号中继器115电性连接；

所述采集数据处理器1212接收所述传感器组件1211获取到的所述个体培养单元12中的数据，并进行处理和二进制转换，得到所述环境数据，并基于所述WLAN输出接口1213，通过所述信号中继器115将所述环境数据传输至所述中控装置114。

进一步的，所述传感器组件1211包括温湿度传感器12111、亮度传感器12112、氧气传感器12113和二氧化碳传感器12114。

上述，设备控制电路116，可以为用以对于环境参数控制装置122进行利用中控装置114生成的控制指令进行控制的集成电路。

上述，传感器组件1211包括有温湿度传感器12111、亮度传感器12112、氧气传感器12113和二氧化碳传感器12114。此外，也可以包括其他传感器或装置，例如，红外传感器。

优选地，在所述个体培养单元12中设有红外传感器，用以感知所述个体培养单元12中的异物，防止虫害。例如，部分品种的食用菌，在进行培养时，需要与外界空气进行接触培养，即需要敞开密闭的容器，进行与空气接触，生长期间有可能会出现外接的生物例如苍蝇、蚂蚁、青蛙等等生物进入培养箱中，导致个体培养单元12中的食用菌被啃食。所以每一个个体培养单元12中设有一个或多个红外传感器，对其中是否出现异物进行感知，当进入其他具有一定体积的生物后，触发红外传感器，生成一异物出现指令；中控装置114接收到该指令后，通过显示装置113进行提示工作人员进行异常情况排查，从而可在食用菌生长的过程中，避免其中出现异物，避免食用菌被啃食或污染造成的不必要的损失，为科研人员和菌农对于食用菌的智能批量的远程培养提供了方便。

实施例3：

基于上述图1所示的实施例1，本实施例提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统1，还包括：

所述个体培养单元12中还设有3D图像采集装置123；

所述3D图像采集装置123与所述中控装置114电性连接；

所述3D图像采集装置123用于实时或定时对所述个体培养单元12中的食用菌进行图像采集，得到3D食用菌图像，通过对所述3D食用菌图像进行3D建模，计算得到所述食用菌的当前生长体积，并将所述当前生长体积返回至所述中控装置114；

所述计算服务器112获取所述中控装置114接收到的所述当前生长体积，并且将所述当前生长体积与在当前时间节点的食用菌的预设生长体积进行比较，获得生长体积比较结果，并根据所述生长体积比较结果生成一体积参数调整指令；

所述中控装置114根据所述体积参数调整指令输出至所述个体培养单元12的所述环境参数控制装置122中，以便于对所述个体培养单元12中的环境进行调控。

所述个体培养单元12中还设有补光装置124；

所述补光装置124包括辅助光线检测装置1241和辅助LED闪光灯1242；

所述辅助光线检测装置1241和所述辅助LED闪光灯1242均与所述中控装置114电性连接；并且，所述辅助光线检测装置1241和所述辅助LED 闪光灯1242均与所述3D图像采集装置123电性连接。

通过所述辅助光线检测装置1241对所述个体培养单元12中的食用菌进行对焦测光，获得拍摄参数；

通过所述3D图像采集装置123，根据所述拍摄参数，通过所述中控装置114向所述辅助LED闪光灯1242发送闪光指令；

通过所述3D图像采集装置123对在所述个体培养单元12中的食用菌进行基于所述拍摄参数的3D图像采集，并且同时所述辅助LED闪光灯1242 根据所述闪光指令进行同步闪光，获得闪光补光后的所述3D食用菌图像。

进一步的，所述拍摄参数包括对焦参数、光圈参数和快门速度参数。

上述，3D图像采集，可以通过相关的3D图像采集装置123实现。

3D图像采集装置123，在本实施例中，可以为多角度3D图像采集装置123，利用基于英特尔实感立体深度技术的图像采集装置进行采集。

上述，英特尔实感技术，即为通过视觉、听觉、触觉、语音，甚至感情、情境等多重感官方式，让计算设备能够感知人类意图，让人与设备之间的交互变得更加自然。在本实施例中，可采用“主动立体成像原理”，模仿了人眼的“视差原理”，通过打出一束红外光，以左红外传感器和右红外传感器追踪这束光的位置，然后用三角定位原理来计算出3D图像中的“深度”信息。

上述，3D图像采集装置123可以为Intel的3D感知摄像头，其可以提供精准的深度信息，并且也兼顾普通红绿蓝摄像头功能。通过3D感知摄像头，可以实现手势控制、增强现实、虚拟现实、脸部扫描、三维扫描等功能，同时还可以做语音输入。在本实施例中，利用3D感知摄像头，实现对于个体培养单元12中的食用菌进行立体的三维扫描建模，以得到3D食用菌图像。

上述，通过3D图像建模，对3D食用菌图像进行识别，从而计算得到所述食用菌的当前生长体积。

进一步的，计算服务器112将所述当前生长体积与在当前时间节点的食用菌的预设生长体积进行比较，获得生长体积比较结果，并根据所述生长体积比较结果生成一体积参数调整指令；中控装置114根据体积参数调整指令输出至所述个体培养单元12的所述环境参数控制装置122中，以便于对所述个体培养单元12中的环境进行调控。

在本实施例中，通过在一个时间节点获取个体培养单元12中的食用菌的3D食用菌图像，通过计算得到当前生长体积，进而通过计算服务器112 将当前生长体积与该时间节点的预设生长体积的数据进行比较，从而可以获得该食用菌株的长势情况，进而根据该长势情况(比较结果)生成一个体积参数调整指令；例如，当前生长体积与预设生长体积相比，体积较小，通过计算服务器112分析计算，可能存在光照、氧气浓度不足的情况，则生成一个体积参数调整指令，其中包含有对于光照、氧气浓度的增加的指令；中控装置114根据该指令，控制环境参数控制装置122进行增加光照和增加氧气浓度，从而实现了对于个体培养单元12中的环境因素的调控。本实施例，利用3D图像采集装置123，可计算得到食用菌的体积，从而从体积的维度，综合参考预设的生长体积，可得出当前食用菌的生长情况，进而再根据生长情况进行对环境因素的远程智能调整，通过体积对于食用菌的长势情况进行判断，提高了食用菌的长势情况判别的准确度，为科研人员和菌农对于食用菌的长势情况的监控提供了方便。

上述，在进行图像获取时，可能存在拍摄光线暗淡，无法获取到高质量的可进行识别的图像，所以光线的明暗对于图像采集是重要的条件之一。本实施例中，通过补光装置124中的辅助光线检测装置1241，对3D图像采集装置123的需要进行图像采集的区域，即个体培养单元12内的区域进行光线检测，对焦测光，从而得到一更适合当前场景光线的拍摄参数。该拍摄参数中，可以包含有焦距、光圈、曝光度、快门速度等参数。进而再通过补光装置124中的辅助LED闪光灯1242进行基于拍摄参数的同步闪光，以达到更好的图像采集效果。

上述，辅助LED闪光灯1242可以为一个，也可以为多角度设有不同亮度的辅助LED闪光灯1242，也可以为多个可调节补光强度的辅助LED 闪光灯1242。根据拍摄参数，可获知需要的光线，即需要辅助LED闪光灯1242进行补充的光线强度、图像采集速度、景深、光圈、焦距等等信息，所以通过3D图像采集装置123根据拍摄参数向辅助LED闪光灯1242发送一补光指令。优选的，在本实施例中，设置为上下两个：第一LED闪光灯，用于根据所述闪光指令对所述个体培养单元12内进行垂直方向的闪光补光；第二LED闪光灯，用于根据所述闪光指令对所述个体培养单元12内进行侧方向的闪光补光；从而通过两个闪光灯，达到不同方位的补光，以实现更好的图像采集效果。

通过3D图像采集装置123进行图像采集，并且利补光装置124中的用辅助LED闪光灯1242进行同步闪光。

本实施例中，在通过补光装置124中的辅助光线检测装置1241进行对焦测光，获得拍摄参数，并可根据该拍摄参数进一步进行图像采集和同步闪光，从而可在光线适合的条件下获得的3D食用菌图像，更有助于进一步的识别和判断，在一定程度上提高了对于食用菌的长势的判断的准确度。此外，辅助光线检测装置1241与辅助LED闪光灯1242连接，并且设于适用于个体培养单元12中的可补光区域，而3D图像采集装置123可设置于区别于所述辅助光线检测装置1241与辅助LED闪光灯1242的位置，对于个体培养单元12内进行图像采集，此时，辅助光线检测装置1241可获取到更适用于辅助LED闪光灯1242当前位置，更适应于当前环境的拍摄参数，而3D图像采集装置123可在更适应于当前环境的拍摄参数条件下进行拍摄，同时利用辅助LED闪光灯1242进行同步闪光，从而达到更好的图像采集效果。

实施例4：

基于上述图1所示的实施例1，本实施例提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统1，还包括：

所述个体培养单元12中还设有称重装置125；

所述称重装置125包括重量传感器1252和称重平台1251；所述重量传感器1252设于所述称重平台1251中并且与所述中控装置114电性连接；

所述称重平台1251用于实时或定时通过所述重量传感器1252获取所述个体培养单元12中的食用菌的当前质量数据，并将所述当前质量数据返回至所述中控装置114；所述计算服务器112获取所述中控装置114接收到的所述当前质量数据，并且将所述当前质量数据与在当前时间节点的食用菌的预设质量数据进行比较，获得生长质量比较结果，并根据所述生长质量比较结果生成一质量参数调整指令；

所述中控装置114根据所述质量参数调整指令输出至所述个体培养单元12的所述环境参数控制装置122中，以便于对所述个体培养单元12中的环境进行调控。

上述，食用菌在生长过程中，质量是不断变化的数据之一，质量数据是一个对于食用菌长势情况判断的重要的参考参数。实时或定时获得食用菌的净重量，从而可从质量的维度上对食用菌的长势情况进行掌握。

在本实施例中，通过设置一称重装置125，其中，称重装置125包括重量传感器1252和称重平台1251；重量传感器1252设于称重平台1251中并且与中控装置114电性连接；称重平台1251直接接触个体培养单元12，从而或得到当前质量数据，计算服务器112获取到当前质量数据，并且将当前质量数据与在当前时间节点的食用菌的预设质量数据进行比较，获得生长质量比较结果，并根据所述生长质量比较结果生成一质量参数调整指令；即当前质量数据若比预设的质量数据低，则可能需要进一步增加光照、氧气浓度、二氧化碳浓度的调整，则生成一包含有上述调整方案的调整指令，并控制环境参数控制装置122对个体培养单元12中的环境进行基于该调整指令的调控，从而实现了对于食用菌基于质量的维度上的监控，为科研人员和菌农根据食用菌的质量对应的长势情况进行对环境因素的智能调控提供了方便。

实施例5：

基于上述图1所示的实施例1，本实施例提供一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统1，还包括：

所述个体培养单元12中还设有制冷装置126；

所述制冷装置126包括与所述个体培养单元12外表面贴合的环境温度传感器1261和冷水块1262、与所述冷水块1262连通的进水管1263和出水管1264、与所述进水管1263和所述出水管1264的区别于所述冷水块1262 一端连通的循环半导体制冷器1265；

所述冷水块1262、所述进水管1263、所述出水管1264和所述循环半导体制冷器1265组成一闭合的循环管路；其中，所述循环管路中设有能循环流动的冷却液；

所述制冷装置126的所述循环半导体制冷器1265和所述环境温度传感器1261均与所述中控装置114电性连接；

所述中控装置114通过所述环境温度传感器1261实时或定时获取所述个体培养单元12的外表面的培养温度；将所述培养温度与预警阈值进行比较，若所述培养温度超出所述预警阈值，则生成一制冷指令；所述中控装置114通过所述制冷指令控制所述循环半导体制冷器1265启动，从而使循环管路内的冷却液进行循环，以便于对所述个体培养单元12进行降温制冷。

上述，食用菌的智能培养过程中，需要通过不同类型、原理的加热器进行恒温，从而使个体培养单元12保持有一定的恒温温度，进而可使食用菌在适宜的温度区间生长。

但是智能培养过程中，起到恒温作用或升温作用的装置，有一定可能随着时间的老化出现故障、或者在天气炎热的地区导致传感器失灵，或者出现由于其他相关控制装置出现故障，导致恒温装置无法起到恒温作用，从而引起温度不断升高，超出食用菌可适宜生长的温度，造成一个或多个个体培养单元12中的食用菌全部死亡报废的情况。

本实施例中，基于上述温度相关的恒温装置出现故障，导致无法恒温，温度不可控的情况，提供一种设于个体培养单元12中的制冷装置126。其中，制冷装置126包括个体培养单元12外表面贴合的环境温度传感器1261 和冷水块1262、与冷水块1262连通的进水管1263和出水管1264、与进水管1263和出水管1264的区别于所述冷水块1262一端连通的循环半导体制冷器1265；从而，依次从进水管1263、冷水块1262、出水管1264和循环半导体制冷器1265之间组成一闭合的循环管路；其中，所述循环管路中设有能循环流动的冷却液；中控装置114实时通过环境温度传感器1261采集个体培养单元12的温度，如果温度超出预警阈值，则判定恒温设备出现故障，进而生成制冷指令，通过制冷指令控制循环半导体制冷器1265启动，从而使循环管路内的冷却液进行循环，以便于对所述个体培养单元12进行迅速降温制冷，以达到使个体培养单元12中的温度迅速降温，达到适宜生长的温度，同时，通过显示装置113对工作人员进行提示，提示工作人员进行故障排查。本实施例中，通过制冷装置126，实现了在温控的相关装置出现故障导致温度不断升高的情况下，进行的救济手段，通过制冷装置126，利用水冷技术实现迅速制冷，从而使温度迅速达到适宜温度，避免了由于恒温装置的失灵，导致的食用菌培养失败所造成的大量损失，为个体培养单元12中的食用菌的生长环境提供了安全保障，同时为工作人员对于食用菌的培养提供了方便。

上述，需要说明的是，循环半导体制冷器1265，即为半导体制冷器(Thermoelectric cooler)是指利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，又称热电制冷器。用导体连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，包括：

控制中心，以及与所述控制中心连接的多个并联的个体培养单元；

所述控制中心包括大数据环境数据库服务器、计算服务器、显示装置和中控装置；

所述大数据环境数据库服务器、所述中控装置和所述显示装置均与所述计算服务器电性连接；

每个所述个体培养单元中设有一数据采集装置和一环境参数控制装置；

所述数据采集装置和所述环境参数控制装置均与所述中控装置电性连接；

所述数据采集装置，用于采集对应的所述个体培养单元的环境数据，并通过所述中控装置将所述采集到的所述环境数据保存至所述大数据环境数据库服务器中；

所述计算服务器对所述大数据环境数据库服务器中的环境数据和预设环境参考数据进行综合分析计算，得出与每个所述环境数据对应的环境因素阈值；并根据所述环境因素阈值和所述环境数据对所述个体培养单元中的环境进行判断，生成环境设备调整指令，通过所述中控装置将所述环境设备调整指令输出至所述体培养单元的所述环境参数控制装置中，以便于对所述个体培养单元中的环境进行调控；

所述显示装置，用于实时显示所述计算服务器的计算结果和过程。

2.如权利要求1所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述控制中心还包括设于所述中控装置与所述个体培养单元之间的信号中继器；

所述中控装置与所述信号中继器电性连接；

所述信号中继器用于将每一个所述个体培养单元中的所采集的环境数据传输至所述中控装置。

3.如权利要求2所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述控制中心还包括设备控制电路；

所述中控装置与所述控制电路电性连接；

所述控制电路与每一个所述个体培养单元中的所述环境参数控制装置电性连接，用于根据所述中控装置的所述环境设备启动指令控制所述环境参数控制装置进行对所述个体培养单元中的环境进行调控。

4.如权利要求2所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述数据采集装置包括：依次电性连接的传感器组件、采集数据处理器和WLAN输出接口；

所述WLAN输出接口与所述信号中继器电性连接；

所述采集数据处理器接收所述传感器组件获取到的所述个体培养单元中的数据，并进行处理和二进制转换，得到所述环境数据，并基于所述WLAN输出接口，通过所述信号中继器将所述环境数据传输至所述中控装置。

5.如权利要求4所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述传感器组件包括温湿度传感器、亮度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器。

6.如权利要求1所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述个体培养单元中还设有3D图像采集装置；

所述3D图像采集装置与所述中控装置电性连接；

所述3D图像采集装置用于实时或定时对所述个体培养单元中的食用菌进行图像采集，得到3D食用菌图像，通过对所述3D食用菌图像进行3D建模，计算得到所述食用菌的当前生长体积，并将所述当前生长体积返回至所述中控装置；

所述计算服务器获取所述中控装置接收到的所述当前生长体积，并且将所述当前生长体积与在当前时间节点的食用菌的预设生长体积进行比较，获得生长体积比较结果，并根据所述生长体积比较结果生成一体积参数调整指令；

所述中控装置根据所述体积参数调整指令输出至所述个体培养单元的所述环境参数控制装置中，以便于对所述个体培养单元中的环境进行调控。

7.如权利要求6所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述个体培养单元中还设有补光装置；

所述补光装置包括辅助光线检测装置和辅助LED闪光灯；

所述辅助光线检测装置和所述辅助LED闪光灯均与所述中控装置电性连接；并且，所述辅助光线检测装置和所述辅助LED闪光灯均与所述3D图像采集装置电性连接；

通过所述辅助光线检测装置对所述个体培养单元中的食用菌进行对焦测光，获得拍摄参数；

通过所述3D图像采集装置，根据所述拍摄参数，通过所述中控装置向所述辅助LED闪光灯发送闪光指令；

通过所述3D图像采集装置对在所述个体培养单元中的食用菌进行基于所述拍摄参数的3D图像采集，并且同时所述辅助LED闪光灯根据所述闪光指令进行同步闪光，获得闪光补光后的所述3D食用菌图像。

8.如权利要求7所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述拍摄参数包括对焦参数、光圈参数和快门速度参数。

9.如权利要求1所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述个体培养单元中还设有称重装置；

所述称重装置包括重量传感器和称重平台；所述重量传感器设于所述称重平台中并且与所述中控装置电性连接；

所述称重平台用于实时或定时通过所述重量传感器获取所述个体培养单元中的食用菌的当前质量数据，并将所述当前质量数据返回至所述中控装置；所述计算服务器获取所述中控装置接收到的所述当前质量数据，并且将所述当前质量数据与在当前时间节点的食用菌的预设质量数据进行比较，获得生长质量比较结果，并根据所述生长质量比较结果生成一质量参数调整指令；

所述中控装置根据所述质量参数调整指令输出至所述个体培养单元的所述环境参数控制装置中，以便于对所述个体培养单元中的环境进行调控。

10.如权利要求1所述基于大数据分析的智能化食用菌培养系统，其特征在于，所述个体培养单元中还设有制冷装置；

所述制冷装置包括与所述个体培养单元外表面贴合的环境温度传感器和冷水块、与所述冷水块连通的进水管和出水管、与所述进水管和所述出水管的区别于所述冷水块一端连通的循环半导体制冷器；

所述冷水块、所述进水管、所述出水管和所述循环半导体制冷器组成一闭合的循环管路；其中，设有可在所述循环管路中循环流动的冷却液；

所述制冷装置的所述循环半导体制冷器和所述环境温度传感器均与所述中控装置电性连接；

所述中控装置通过所述环境温度传感器实时或定时获取所述个体培养单元的外表面的培养温度；将所述培养温度与预警阈值进行比较，若所述培养温度超出所述预警阈值，则生成一制冷指令；所述中控装置通过所述制冷指令控制所述循环半导体制冷器启动，从而使循环管路内的冷却液进行循环，以便于对所述个体培养单元进行降温制冷。