菌菇房生产环境智能综合监控系统应用方案

《农业生物环境检测与控制技术》
课程设计报告
题目食用菌工厂环境参数检测与控制系统设计专业
班级
学号
姓名
小组成员
指导教师
起止日期
江苏大学电气信息工程学院
2018.1
《农业生物环境检测与控制技术》
课程设计任务书
一、设计题目
食用菌工厂环境参数检测与控制系统设计
二、设计内容
1. 确定食用菌工厂出菇房环境控制要求和控制方案。

2. 设计出菇房环境控制系统硬件电路。

3. 设计出菇房环境控制系统应用软件，采用PLC或C 语言等实现温、湿度、光照强度等参数的检测与控制。

三、设计要求
1．确定并分析系统设计要求；
2．进行系统的方案设计；
3．绘制原理框图，绘制原理电路
4．要有必要的计算及元件选择说明
5．如果采用单片机，必需绘制软件流程图
6．撰写说明书
7．答辩
所设计的方案能满足题目要求并实现相应的功能，所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出。

四、进度安排
说明书格式
1.课程设计说明书封面。

2.课程设计任务书。

3.说明书目录。

4.正文（包括概述、总体设计、硬件电路设计及调试等）
5.总结。

6.参考文献。

7.附录。

智能温室大棚监测系统解决方案设计一、设计背景温室大棚是一种具备自动控制温度、湿度、光照等环境参数的农业生产设施，能够提供稳定的生长环境，优化农作物的生长条件，提高农作物产量和质量。

为了实现自动监测和控制，提高温室大棚的生产效益和资源利用效率，智能温室大棚监测系统应运而生。

二、系统目标1.实时监测温室大棚的环境参数，包括温度、湿度、光照等；2.自动控制温室大棚的温度、湿度、光照等环境参数，以维持最佳的生长条件；3.提供远程监测和控制功能，方便用户随时随地查看和操作；4.数据存储和分析，为用户提供决策依据和生产指导。

三、系统组成1.传感器网络：布置在温室大棚内部的各个位置，用于感知温度、湿度、光照等环境参数；2.控制器：通过与传感器网络连接，获取环境参数数据，并控制灯光、风机、喷灌等设备，实现环境参数的调控；3.数据中心：负责接收和存储传感器数据，并进行分析和处理，生成报告和统计分析结果；4.用户界面：提供给用户查看温室大棚的当前状态和历史数据，并进行控制操作的界面；5.通信模块：实现传感器数据的传输和远程控制命令的下发。

四、系统工作流程1.传感器网络感知温室大棚内的环境参数，将数据通过通信模块传输给数据中心；2.数据中心接收数据并存储，进行数据分析和处理，生成报告和统计分析结果；3.用户可以通过用户界面查看温室大棚的当前状态和历史数据；4.用户可以通过用户界面进行控制操作，下发控制命令到控制器；5.控制器接收控制命令，控制相应的设备，调节温室大棚的环境参数。

五、系统特点与优势1.实时性：通过传感器网络和通信模块的配合，实现对温室大棚环境参数的实时监测和控制；2.自动化：传感器数据的自动处理和控制器的自动调节，降低了人工的参与度，提高了生产效率；3.远程监测和控制：用户可以通过互联网远程查看和操作温室大棚，方便灵活；4.数据分析和决策支持：数据中心对传感器数据进行分析和处理，生成报告和统计分析结果，为用户提供决策支持和生产指导。

食用菌工厂化生产智能监控系统应用研究李广明1,黄立平1,詹锦川2,朱轶峰2,闵新力2(1.同济大学经济与管理学院,上海200092;2.上海农业信息有限公司,上海200060)摘要　在探讨我国食用菌工厂化生产现状的基础上,介绍食用菌智能监控系统的工作原理和过程,探讨智能化食用菌监控系统应具有的特性,指出监控系统平台的应用是农业智能化建设中的重要组成部分。

关键词　H ACCP;关键控制点;工厂化生产中图分类号　TP39 文献标识码　A 文章编号　0517-6611(2006)17-4496-02Study on the Application of I ntelligent Monitor and Control System in Edible2fungus P roductionLI G u ang2ming et al　(S ch ool of E con om ics&M anagem ent,Shanghai T ongji University,Shanghai200092)Abstract　Based on the discussion on the production status of edible2fungus m ass production in China in this paper,the principle and process of intelli2 gent m onitor and control system were described and the th ought h ow to construct the in form ation platform of m onitoring and controlling edible fungus m ass production was put forward.And then,it was pointed out that the application of this system was an im portant link in the agricultural in form ationization construction.K ey w ords　H ACCP;Critical control point;M ass product 食用菌工厂化栽培工艺起源于欧洲,发展于日本,我国于20世纪90年代末引进食用菌的自动化生产流水线开始工厂化生产。

菌菇房生产环境智能监控系统设计方案…………………………………………………………………追求至善凭技术开拓市场/凭服务树立形象圣启科技●河北--------------目录第一部分：客户需求（1）菌菇房智能综合监控系统 (03)（2）客户的技术参数和控制要求 (03)第二部分：系统结构及控制模式（1）系统两大组成部分 (04)（2）控制方式包括……………………………………………………………………‥05第三部分：现场数据采集与控制功能（1）温湿度监测 (05)（2）料温监测 (06)浓度监测……………………………………………………………………‥•06（3）CO2（4）二氧化碳排放控制.................................‥ (06)（5）加湿控制 (07)（6）循环风控制 (07)（7）报警控制 (07)（8）备用冗余功能 (07)第四部分：监测软件数据平台（1）友好的用户登录管理界面 (08)（2）实时/历史、曲线/报表数据分析 (08)（3）多种形式的报警功能，适合不同场合需要 (09)（4）远程控制 (09)（5）监控终端 (10)第一部分：客户需求（1）菌菇房智能综合监控系统菌菇房生产环境智能综合监控系统，采用了世界上先进的微电脑技术、传感器技术、自动控制技术，带有LCD显示和键盘操作，能够自动监测并调节温室内的二氧化碳含量、温度、湿度，具有二氧化碳排放控制功能、加湿、除湿控制功能和升温、降温控制功能，可以控制风机、加湿器等设备，通过键盘可以设置二氧化碳、温湿度的上下限以及控制回差，带有通讯接口，可以和计算机通讯，构成菇房环境自动监控系统。

产品系统可应用于恒温菇房、农业温室、智能房、食品蔬菜保鲜库等。

（2）客户的技术参数和控制要求◇一次发酵：①需要三条测温探头与数显仪连接；②需一个时控开关，控制电机的启动与停止。

一次发酵不需要其它的自动控制系统，以上为一套，共需要六套。

依托环境智能监控系统的食用菌智能化种植解决方案一、背景信息化是现代农业的重要标志，更是现代农业进展的重大技术支撑，物联网技术应用可加速食用菌现代化。

物联网能够在产业结构方面实现信息化的综合；在农业经济活动的进程中实现宏观决策信息化、生产治理信息化、生产加工进程信息化、投入品和产品市场信息化、农业气象等效劳信息化的综合；通过生产信息获取、传输、存储、处置、反馈与操纵的综合，加速传统设施食用菌栽培向高新技术转型。

物联网提供的先进工具和技术手腕，对加速改造提升和优化传统食用菌产业，增进培育信息化、智能化新兴食用菌产业和现代食用菌装备产业，大幅度提高生产效率、治理经营决策水平和市场化程度，增进资源和生产要素的高效合理开发利用、实现食用菌行业持续、稳固、平安、高效进展具有重大意义。

传统的单纯以提高劳动生产率和依托体会治理的农业生产模式关于现代农业很难有冲破性的进展。

在食用菌生产中，温度、湿度、光照和 CO2 浓度等是阻碍其生长的重要环境因子。

传统的单纯以提高劳动生产率和依托体会治理的农业生产模式，慢慢开始有知识化、信息化和智能化定量治理为特点的信息化生产技术的需求，但整体上仍处于起步时期，与发达国家相较差距专门大。

食用菌工厂化生产效益好，但风险也高。

食用菌栽培进程中，环境因素对食用菌的生长阻碍专门大。

保证菌菇房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，能够有效提高食用菌产量和品质。

食用菌工厂化生产环境智能监控系统依照托普物联网平台而研制，通过各类传感器实时搜集每间菇房的温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、光照强度和外围设备的工作状态等参数，并通过 WSN 和 GPRS 网络传输到用户电话或监控中心的电脑上，并可依照食用菌的生长规律结合专家治理系统，自动操纵风机、湿器、照明等环境调剂设备，保证最正确生产环境。

二、系统功能1.环境信息搜集、记录与分析——通过各类传感器实时搜集菇房环境数据信息，并通过搜集节点、汇聚节点和无线网关，传输到监控中心和效劳器。

食用菌棚及菌菇房生产环境监测与控制系统解决方案深圳信立科技有限公司食用菌棚及菌菇房生产环境监测与控制系统，采用了世界上先进的微电脑技术、传感器技术、自动控制技术，带有LCD显示和键盘操作，能够自动监测并调节温室内的二氧化碳含量、温度、湿度，具有二氧化碳排放控制功能、加湿、除湿控制功能和升温、降温控制功能，可以控制风机、加湿器等设备，通过键盘可以设置二氧化碳、温湿度的上下限以及控制回差，带有通讯接口，可以和计算机通讯，构成菇房环境自动监控系统。

产品系统可应用于恒温菇房、农业温室、智能房、食品蔬菜保鲜库等。

一、食用菌棚及菌菇房生产环境监测与控制系统的构成（一）监测站主机包括：数据采集器（RTU）、太阳能板、蓄电池、安装支架（二）传感器系统包括：空气温湿度传感器、光照强度传感器、CO2传感器。

（三）自动控制系统包括：制冷机、室内空气循环机、补光灯、喷水系统、加热器等（四）网络数据平台包括：数据远程实时查看与下载功能；自动化控制功能；预警功能等二、食用菌棚及菌菇房生产环境监测与控制系统的应用1.通过精确的温、光、湿、气调控技术提高产量品质对于影响菌类生长的主要环境因素，该系统能够进行实时准确的监测，管理人员可以用手机或电脑登陆网络数据平台查询菌类生长的环境情况，对不合理的环境因子进行远程控制调整，保证菌类始终生长在一个最佳的环境之中，保证其最佳的品质和产量。

2. 根据历史数据，人工调控生长环境，调整食用菌的上市期食用菌类种植环境监测与控制系统所提供的网络数据平台，不仅支持在线数据监测，且同时能查阅历史监测数据。

用户可以调出自然情况下食用菌产量和品质最好时期的历史数据，人工模拟其最适宜的生长环境，提前或延后食用菌的上市时间。

3.预警服务如果在生产中出现温度、湿度、光照、空气质量不达标的情况时，系统就会自动触发预警功能，向管理人员发送预警信息，并可以远程通过调控设施进行环境调控，包括：通风机、加热器、遮阳、喷水、补光灯等。

公司简介XX莱安智能化系统开发XX成立于1998年,是专业机房监控、屏蔽壳体、智能照明、智能家居、楼宇自控(BA)、机房建设、防雷接地、新风系统、微模块机房、动力环境监控等等集成化设计、智能化产品开发、安装施工、售后服务的大型综合性企业。

客户哲学：全新理念、一流的技术、丰富的经验，开创数字新生活专注——维护世界第一中小企业管理品牌、跟踪业界一流信息技术、分享——“道不同，不相谋”，莱安在公司团队之间以及与股东、渠客户服务：以高科技手段、专业化的服务为客户创造价值一、系统概述智能库房环境监控系统是基于网络的环境与安全监测系统，适用于已建成的对环境温湿度或者安全要求较高的建筑进行工程施工的仓库，食品仓库、药品仓库、孵化生化实验室；电子厂房、机房；孵房、大棚、温室等。

智能库房环境监控系统的数据采集与监控系统主要由设备层设备（温湿度传感器、温度传感器、测控装置）、管理装置、短信猫模块、网络交换机、采集计算机、数据服务器、Web服务器及监控管理软件等构成，智能库房环境监控系统设计采用先进的软硬件技术和分层分布式网络结构，针对客户的实际情况提供的解决方案。

冷库温湿度智能管理系统主要应用在各种需要温度湿度监控的冷库库房。

此系统已经广泛应用，是广大企业提高科学仓储水平的好帮手，也是争取GMP，GSP认证加分的必要手段。

根据冷库储存环境需要，选择适合的监测方案构建该系统：应用我司的冷库库房专用温湿度变送控制器作为测控核心,该控制器具有测控精确，性能稳定，可互换，耐受恶劣环境，调校设置方便，外观精美等突出优点。

通过485总线与计算机相连，您在监控主机上通过目前市场上性价比最高的温湿度智能管理软件可对整个库区的温湿度进行实时而精确的监测控制，同时基于互联网构建的信息查询系统通过不同等级的授权可精确查询所在库房的温湿度变化趋势和当前状态，整个系统可靠，实用，精确，能更好地为高品质仓储和生产服务。

二、智能库房环境监控系统设计2.1智能库房环境监控系统设计依据：根据现场监测要求内容，利用传感网络技术，开展对实验室冰柜和实验室环境进行温、湿度、压差强度动态监测，监测系统可增加其他监测指标。

智慧菌菇房技术指标随着人们对健康饮食的追求和对农业生产的不断创新，菌菇种植业成为了一个备受关注的领域。

而智慧菌菇房技术作为一种现代化的种植模式，融合了先进的科技手段，大大提高了菌菇的生产效率和质量。

本文将从不同角度介绍智慧菌菇房技术的相关指标。

一、温湿度控制智慧菌菇房技术中的温湿度控制是非常重要的一项指标。

菌菇种植对温湿度有一定的要求，只有在适宜的温湿度条件下，菌菇的生长才能得到最佳的发挥。

智慧菌菇房技术通过精确的温湿度控制系统，能够实时监测和调节菌菇房内的环境温湿度，保持在最适宜的范围内，从而提高菌菇的生长速度和产量。

二、光照控制除了温湿度控制，智慧菌菇房技术还能够精确控制光照。

菌菇种植对光照有一定的要求，适宜的光照条件有利于菌菇的光合作用和生长发育。

智慧菌菇房技术中的光照控制系统能够根据菌菇的需求，智能调节光照强度和时间，确保菌菇房内的光照条件始终处于最佳状态。

三、通风换气通风换气也是智慧菌菇房技术中的重要指标之一。

菌菇种植需要保持良好的通风换气，以保持菌菇房内的空气流通和新鲜空气的补充。

智慧菌菇房技术通过智能通风系统，能够根据菌菇房内的温度、湿度和CO2浓度等参数，自动调节通风换气的频率和强度，确保菌菇的生长环境始终保持良好的空气质量。

四、水肥管理智慧菌菇房技术中的水肥管理也是关键指标之一。

菌菇的生长需要适量的水分和营养物质供应。

智慧菌菇房技术通过智能水肥管理系统，能够根据菌菇的需求，精确供给适量的水分和营养物质，避免水肥过多或不足对菌菇生长的影响，从而提高菌菇的产量和品质。

五、病虫害防治病虫害防治也是智慧菌菇房技术中需要重视的指标。

菌菇种植易受到病菌和害虫的侵袭，给菌菇的生长和产量带来不利影响。

智慧菌菇房技术通过智能监测和预警系统，能够及时发现和识别病虫害的存在，并采取相应的防治措施，保护菌菇的健康生长。

智慧菌菇房技术的相关指标包括温湿度控制、光照控制、通风换气、水肥管理和病虫害防治等。

泰州四通自控技术有限公司【菌菇房智能环境控制箱说明书】一、概述该菌菇房智能环境控制箱是我公司与南京农业大学为食用菌工厂化生产专门研发的、高度智能化的控制设备，该设备能够依据食用菌的生长规律自动控制菇房内的温度、湿度、二氧化碳含量，为食用菌的生长创造出最佳的生长环境，大大地提高了食用菌的产量和质量;该控制箱自动化程度高，各种制冷、加湿、通风、光照等设备在智能控制箱的统一协调指挥下，全自动化运行，无需人工参与，节省大量的劳动力，降低食用菌的生产成本，是食用菌工厂化生产的首选设备。

二、性能特点控制功能强大1、温度自动控制------根据设定的温度范围，自动启动制冷（或加热）设备。

2、湿度自动控制------根据设定的湿度范围，自动启动加湿设备。

3、CO2自动控制------根据设定的浓度上限或时间进行自动排放。

4、光照控制------根据设定的照明时段，自动打开或关闭照明设备。

5、内循环控制------根据循环风的启动周期，自动启动循环风机。

6、其它控制------A、主机联锁控制B、新风机组联锁控制控制方式灵活1、自动控制------根据设定的参数，按照预先编制的程序的自动运行2、手动控制------现场任意启动各种各种模式。

3、集中监控------通过一根通讯线缆将每间菇房的控制箱串联起来送至监控中心的监控电脑，构成菇房环境集中监控系统，该监控系统能够实时显示并自动记录每间菇房的监测数据（湿度、温度、二氧化碳含量）以及外围设备的工作状态，远程设定工作参数，自动报警并记录报警发生的时间及报警原因。

4、互联网监控------通过安装配套的互联网监控软件，我们在家或者出差，都可以通过英特网实时了解菌菇房的各种：温度、湿度、C02含量、设备的运三、系统构成：有温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、智能控制箱以及风机、制冷机、加湿器等外围设备构成。

四、监控软件功能。

1.数据显示——实时显示菇房内的温度、湿度、二氧化碳浓度数据：2.参数显示——依据菇房内食用菌的生长规律，远程自动设定或者现场手动设定参数。

用农业物联网技术种蘑菇，食用菌种植智能化管理系统食用菌种植智能化管理系统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。

中国已是世界上最大的食用菌生产国，产量占世界总产量70%以上，随着国人的生活水平不断提高，对健康、营养、安全的食用菌产品越来越重视，销量和消费群体也在不断增加。

因此，食用菌种植必须向着智能化发展，而圣启科技的食用菌种植智能化管理系统就适应了这一需要。

食用菌种植智能化管理系统，采用了世界上先进的微电脑技术、传感器技术、自动控制技术，带有LCD显示和键盘操作，能够自动监测并调节菌菇房内的二氧化碳含量、温度、湿度，具有二氧化碳排放控制功能、加湿、除湿控制功能和升温、降温控制功能。

可以控制风机、加湿器等设备，通过键盘可以设置二氧化碳、温湿度的上下限以及控制回差，带有通讯接口，可以和计算机通讯，构成菇房环境自动监控系统。

产品主要应用在恒温菇房、农业温室、智能房、食品蔬菜保鲜库等。

食用菌菇房智能控制系统是我们圣启科技为食用菌工厂化生产专门研发的高度智能化的控制设备，该设备能够依据食用菌的生长规律自动控制菇房内的温度、湿度、二氧化碳含量，为食用菌的生长创造出最佳的生长环境，大大的提高了食用菌的产量和质量；该控制箱自动化程度高，各种制冷、加湿、通风、光照等设备在智能控制箱的统一协调指挥下，全自动化运行，无需人工参与，节省大量的劳动力，降低食用菌的生产成本，是食用菌工厂化生产的首选必备！系统组成：1、现场包括：温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、智能控制箱以及风机、制冷机、加湿器等外围设备构成。

2、监控终端包括：工控机、通信服务软件、数据分析软件、Window serve2003工作平台、SQLSERVER 2005/2008数据库。

系统总体结构图：系统作用及特点：一、控制功能强大1、温度自动控制------根据设定的温度范围，自动启动制冷（或加热）设备。

2、湿度自动控制------根据设定的湿度范围，自动启动加湿设备。

物联网智慧农业解决方案-食用菌无线实时环境监控解决方案（一）食用菌无线实时环境监控解决方案目标客户及客户需求食用菌行业的生产周年化模式要求利用工业技术严格控制光、温、水、气等环境要素，使食用菌菌丝体和子实体生长于适宜的人造环境。

工厂化种植的食用菌效益好，但风险也高，尤其在企业的生产过程缺乏有效的度量和管理手段时。

比如，食用菌在培养过程中需要对基质进行高温灭菌，这要求生产工人严格执行灭菌要求，并在一定时期内严格控制出菇房的温度、湿度等环境条件。

但如果由于工人的疏忽或者设备的故障，不能及时发现生产过程中的问题，不仅将给企业带来巨大的经济损失，还将损害企业在市场中的品牌形象。

另一方面，由于缺乏有效的监督手段，企业通常无法追溯是哪一道工序或者哪一天的环境条件不合格导致，所以也难以从根本上对企业的生产管理水平进行有效的改进。

方案介绍推出的“农用通”产品可准确的监测种植环境，并对环境参数的波动进行预警，同时可随时追溯历史记录。

当温湿度等参数超出合理区间时，不仅可通过短信报警提醒，更可自动调节空调、加温等设备的开启和关闭。

“农用通”产品提供的核心价值在于通过信息化的技术手段帮助企业提升管理水平、提高成品率、降低风险。

本解决方案需要在出菇房、培养室等根据需要部署若干台以下设备：多功能数据采集仪1、可采集空气温度、空气湿度，基质温度，基质湿度，光照强度，二氧化碳浓度6种常用环境参数。

2、针对湿度传感器特殊工艺优化，有效解决“结露”问题，可在90% ~100%的高湿条件下准确测量，精度误差小于3%。

3、高精度C02传感器，可自动校准，在3000ppm~5000ppm的测量区间，误差小于30ppm。

4、采用无线传输，距离最远可达300米，省去布线和维修成本。

5、防水，防晒，防雷击设计。

在监控中心，需要根据数据采集仪的数量部署一定数量的企业级基站。

企业级基站基站用于可无线连接、管理远端采集仪自带3吋液晶显示屏和SD存储卡，可实现数据本地存储可将本地数据无线传输至互联网服务器，实现数据的远程管理设备安装方便，有手机信号的地方即可安装设备部署完毕后，企业的工作人员和管理人员，可借助手机设备或者登陆网页实时了解现场的环境变化。

物联网解决方案-智能家居、智能交通智能医疗智能电力智能物流智能金融智能工业智能农业解决方案物联网智慧农业解决方案- 食用菌无线及时环境监控解决方案（一）食用菌无线及时环境监控解决方案目标客户及客户需求食用菌行业的生产周年化模式要求利用工业技术严格控制光、温、水、气等环境因素，使食用菌菌丝体和子实体生擅长适合的人造环境。

工厂化栽种的食用菌效益好，但风险也高，特别在公司的生产过程缺少有效的胸怀和管理手段时。

比方，食用菌在培育过程中需要对基质进行高温灭菌，这要求生产工人严格履行灭菌要求，并在一准期间内严格控制出菇房的温度、湿度等环境条件。

但假如因为工人的大意或许设施的故障，不可以及时发现生产过程中的问题，不单将给公司带来巨大的经济损失，还将伤害公司在市场中的品牌形象。

另一方面，因为缺少有效的监察手段，公司往常没法追忆是哪一道工序或许哪一天的环境条件不合格致使，因此也难以从根本上对公司的生产管理水平进行有效的改良。

方案介绍推出的“农用通”产品可正确的监测栽种环境，并对环境参数的颠簸进行预警，同时可随时追忆历史记录。

当温湿度等参数高出合理的开启和封闭。

“农用通”产品供给的中心价值在于经过信息化的技术手段帮助公司提高管理水平、提高成品率、降低风险。

本解决方案需要在出菇房、培育室等依据需要部署若干台以下设备：多功能数据收集仪1、可收集空气温度、空气湿度，基质温度，基质湿度，光照强度，二氧化碳浓度 6 种常用环境参数。

2、针对湿度传感器特别工艺优化，有效解决“结露”问题，可在 90% ~100%的高湿条件下正确丈量，精度偏差小于 3%。

3、高精度 C02传感器，可自动校准，在 3000ppm~5000ppm的丈量区间，偏差小于 30ppm。

4、采纳无线传输，距离最远可达300 米，省去布线和维修成本。

5、防水，防晒，防雷击设计。

在监控中心，需要依据数据收集仪的数目部署必定数目的公司级基站。

公司级基站基站用于可无线连结、管理远端收集仪自带 3 吋液晶显示屏和SD储存卡，可实现数据当地储存可将当地数据无线传输至互联网服务器，实现数据的远程管理设施安装方便，有手机信号的地方即可安装设施部署完成后，公司的工作人员和管理人员，可借助手机设施或许登岸网页及时认识现场的环境变化。