食用菌智能监控系统研究
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智能农业监测与控制系统研究智能农业监测与控制系统是近年来农业科技领域的重要突破之一,它利用传感器、物联网等技术手段与农业生产相结合,实现对农作物生长环境和作物状态的实时监测与控制。
本文将对智能农业监测与控制系统的研究进行探讨,包括系统的组成与原理、应用案例以及未来发展方向等。
智能农业监测与控制系统由多个关键部分组成,包括传感器、数据传输与处理、决策与控制以及用户界面等。
传感器是系统的基础,通过感知农作物生长环境中的光照、温度、湿度、土壤水分等指标,并将数据传输给数据中心进行处理。
数据传输与处理部分负责将传感器采集到的数据传输给云平台或服务器,对数据进行实时处理、存储和分析。
决策与控制部分基于分析处理后的数据,制定智能化的农业管理策略,如自动灌溉、精确施肥等。
用户界面部分提供图形化界面,方便农户或农业专家进行实时监测和操作。
智能农业监测与控制系统在实际应用中取得了显著的成绩。
一方面,它提高了农业生产的效率与质量。
通过实时监测和控制,农户可以及时了解农作物的生长状况,根据实际需求灵活调整农业管理策略,提高作物的产量和品质。
另一方面,它也减少了资源浪费与环境污染。
智能农业监测与控制系统可以根据实际情况给予作物精确的水、肥、光照等资源供给,避免了过度灌溉或施肥造成的资源浪费和对环境的不良影响。
智能农业监测与控制系统在不同的农作物中有不同的应用案例。
以温室蔬菜为例,系统可以通过传感器监测温室内部的温度、湿度和CO2浓度,并根据环境数据实时调整温室通风、遮阳和灌溉等措施,以满足蔬菜生长的需求。
在果园中,系统可以通过传感器监测土壤湿度和温度等指标,并通过自动灌溉系统实现精确的水分供给,提高果实的产量和品质。
此外,智能农业监测与控制系统还可以应用于大田作物、花卉和水稻等不同类型的农作物,实现精细化管理,提高农业生产效益。
未来,智能农业监测与控制系统仍有许多发展方向可以探索。
首先,系统可以进一步增加传感器的种类与精度,以获取更全面、准确的环境数据。
食用菌的生产自动化与智能化技术食用菌是一种营养丰富、口感独特的食物,被广大消费者所喜爱。
随着人们对健康饮食需求的不断提高,食用菌的市场需求也得到了显著增长。
为了满足市场需求,食用菌的生产也逐渐采用了自动化与智能化技术。
生产自动化是指通过使用计算机、机械和控制技术,实现对生产过程的自动控制和监测。
在食用菌生产中,自动化技术可以应用于环境控制、培养基配制、菌种培养、菌种接种、湿度调节、温度控制等方面。
例如,环境控制系统可以根据菌种的需求,自动调节温度、湿度、光照等环境参数,提供最适宜的生长环境。
培养基配制系统可以根据配方要求,精确控制各种营养成分的添加量和比例,保证培养基的质量稳定。
菌种培养系统可以通过自动化设备控制培养罐内的温度、湿度、氧气含量等参数,提高菌种的培养效率和质量。
菌种接种系统可以通过机械手臂、自动输送带等设备,实现对培养罐的自动接种,减少人工操作,提高生产效率。
智能化技术是指通过使用人工智能、大数据分析等技术,对食用菌生产过程进行智能监控和调控。
在食用菌生产中,智能化技术可以应用于菌种生长监测、病虫害预警、生产过程优化等方面。
例如,通过无线传感器网络和云计算技术,可以实时监测菌种的生长状况,包括温度、湿度、气体浓度、光照等参数,及时调整生产条件,提高产量和品质。
通过数据分析和预测模型,可以对病虫害的发生概率进行预测和预警,及时采取相应的防控措施,减少损失。
通过智能优化算法,可以对生产过程进行优化调控,提高能源利用效率、降低生产成本。
生产自动化与智能化技术的应用,不仅提高了食用菌的生产效率和品质,还降低了生产成本和劳动力需求,实现了食用菌生产的可持续发展。
然而,与此同时,也面临着一些挑战和问题。
首先,自动化设备和智能化系统的投入成本较高,对生产企业的资金和技术实力有一定要求。
其次,自动化和智能化技术的推广和应用仍受到技术、政策和人才等方面的制约。
因此,需要政府、科研机构和企业加强合作,加大对生产自动化与智能化技术的研发和应用支持力度,推动食用菌产业的技术创新和转型升级。
野生食用菌类的采集与栽培技术研究食用菌类是一种重要的食材,不仅味道鲜美,而且具有丰富的营养价值。
为了满足人们对食用菌的需求,研究人员将目光投向了野生食用菌的采集与栽培技术。
本文将探讨野生食用菌的采集方法以及在栽培方面的研究进展,希望能为相关领域的专家和爱好者提供一些有价值的信息。
一、野生食用菌的采集方法野生食用菌的采集是一项需要经验和技巧的工作。
以下是几种常见的采集方法:1.观察环境:了解野生食用菌的生长环境是采集的第一步。
不同种类的野生食用菌有着不同的生长环境喜好,例如有些菌种生长在树木周围的土壤中,而另一些则喜欢在湿润的沼泽地生长。
观察环境可以帮助我们找到野生食用菌的踪迹。
2.夜间采集:有些野生食用菌在夜间才开始生长。
在夜晚前往采集地点,可以提高找到食用菌的几率。
3.保护环境:采集野生食用菌时,我们需要注意不破坏菌丝或者菌盖。
这是因为野生食用菌的生态环境是非常脆弱的,一旦被人为破坏,可能对其生长产生不可逆转的影响。
二、野生食用菌的栽培技术研究进展野生食用菌的栽培是近年来的一个研究热点。
通过研究和实践,我们已经取得了一些重要的进展:1.培养基配方的改进:野生食用菌的栽培离不开培养基。
研究人员通过对不同种类野生食用菌的培养基成分进行优化,使得菌丝的生长速度更快、产量更高。
2.菌种繁殖技术的提升:野生食用菌的繁殖是栽培的重要一环。
研究人员通过培养不同的菌株,成功繁殖出了多个不同种类的野生食用菌。
这不仅扩大了栽培品种的选择范围,也为野生食用菌的产量提供了更多的可能性。
3.栽培技术的创新:传统的野生食用菌栽培方法往往需要大量的人工操作,限制了其规模化生产。
研究人员引入自动化设备,如菌种接种机器人和环境监控系统,使得野生食用菌的栽培更加高效和智能化。
三、结语野生食用菌的采集与栽培技术研究为人们提供了更多品种的食用菌,也解决了供应短缺的问题。
通过科学的采集方法和创新的栽培技术,我们可以更好地利用这一珍贵资源。
菌菇房自动控制箱-菇房环境监控系统-菇房气候控制系统-智能菇房监控系统-食用菌工厂化设备-智能大棚控制器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。
3.数据报表——自动记录数据并按记录的数据自动生成报表。
4、历史曲线——以曲线/时间的方式显示食用菌生长过程中的数据,供专家分析研究。
5、报警记录——自动记录报警发生的时间、原因,供管理人员进行分析诊断。
五、主要技术指标温度测控范围:-40℃—60℃误差:±0.5℃湿度测控范围:0%—100℃误差:±3%RHCO2浓度测控范围:0—10000ppm 误差:±5%ppm工作环境温度:-20℃~70℃工作环境湿度:<85%产品实物图:控制箱内部电器品牌明细:1:继电器………………………………………………………………国产德力西2:接触器………………………………………………………………国产德力西3:热保护器…………………………………………………………....国产德力西4:空开………………………………………………………………….国产德力西5:PLC…………………......................................... ................................三菱★本控制箱根据客户要求制作,为非标产品。
2020年20期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application基于物联网的食用菌远程监控系统设计*杨秀增,宋俊慷,韦树贡,李海生(广西民族师范学院物理与电子工程学院,广西崇左532200)引言食用菌不仅菌营养丰富,还含有具有抗癌作用的多糖生物活性物质,是人们理想绿色保健食品[1-3],联合国粮农组织和世界卫生组织曾经提出把“一荤一素一菌”作为人类最佳的饮食结构。
我国虽然是世界上食用菌人工栽培技术最早的国家,但是食用菌的生产产量,无法满足人们对食用菌的需求。
主要原因是因为我国栽培食用菌技术还比较落后[4-5],生产成本高,因此,利用现代生产技术和管理方法,改善传统食用菌栽培模式,增高食用菌生产效益迫在眉睫。
针对以上情况,本文利用物联网技术[5-8]和智能控制技术,设计一套食用菌生长监控系统[9-10],实现食用菌生长环境自动控制和管理,提高食用菌栽培产量,使传统的食用菌栽培提质增效。
1系统设计总框图图1,为本系统的系统总体设计框图。
为了降低布线成本和提高可靠性,本系统采用无线通信技术和星状网络拓扑结构进行设计。
由图1可知,本设计由数据采集节点,数据集中器和监控数据中心3大部分组成。
数据采集节点由传感器及执行单元和CC2530单片机组成;数据集中器主摘要:针对人工栽培食用菌技术落后现状,利用物联网技术和现代控制技术设计一款食用菌远程监控系统。
系统由数据采集节点、数据集中器和远程数据中心三大部分组成。
数据采集节点由CC2530单片机、蓝牙通信模块、数据显示模块和工业级的传感器等电路组成;数据集中器由CC2530单片机、ARM 控制器、LCD 显示器和GPRS 通信模块组成。
通过移植TI 公司的Zstack2007协议栈实现各节点组网。
数据采集节点把采集数据通过无线方式发到数据集中器,数据集中器通过GPRS 通信模块发到远程数据中心。
测试结果表明,本系统工作稳定、满足设计要求。
我国食用菌工厂化生产监控技术现状与发展趋势王明友,宋卫东,肖宏儒,李尚昆,任彩红(农业部南京农业机械化研究所,南京2l O ol4)摘要:食用菌工厂化生产中,监控技术起到重要的作用。
为此,分析了食用菌工厂化生产监控技术的现状以及制约我国食用菌工厂生产中监控系统发展的主要因素,提出了我国食用菌工厂化生产的发展趋势,对食用菌工厂化生产具有重要的指导意义。
关键词:食用菌工厂化;监控技术;现状;发展趋势中图分类号:s646;$126文献标识码:A文章编号:1003—188X(2012)08—0223—040引言近年来,随着监控技术的发展和食用菌栽培方式的转变,食用菌工厂化生产在我国逐渐兴起…。
食用菌工厂化生产是最具现代农业特征的产业化工业生产方式,是在相对可控的环境(温、光、气、湿)设施条件下,应用自动化技术、信息技术、机电一体化技术和环境技术等多种技术,使食用菌生长在先进的环境设施与控制技术条件下。
依据食用菌生长特性,组织高效率的机械化、自动化作业,实现食用菌的规模化、集约化、智能化、标准化和周年化生产,最终达到高产稳定。
我国食用菌产量居世界第一,占全球食用菌总产量的70%以上,食用菌产值在我国种植业中居第6位,仅次于粮、棉、油、果和菜’2J。
目前,我国食用菌工厂化生产过程中的环境监控水平与发达国家相比还有很大的差距,工厂化生产中环境因子的综合调控技术与各自的生物特性结合不够。
本文通过对国内外现有食用菌工厂化生产监控技术现状的分析,展望我国食用菌工厂化生产中监控技术的发展趋势,为食用菌工厂化生产提供指导,对于促进食用菌生产的工厂化和现代化、提高食用菌产业的出口创汇能力具有一定的理论价值和现实意义。
1食用菌工厂化生产监控技术现状1.1国外食用茵工厂化生产监控技术现状国际上食用菌工厂化生产技术有着较长的发展收稿日期:201l一08—29基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目(C A R S一24);江苏省“农机二项.』:程”项目(N J2001—23)作者简介:王明友(1982一),男,山东沂南人,助理研究员,(E—m ai l) w m y ss@126.cor no通讯作者:宋卫东(1965一),男.江苏泰州人。
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HACCP ;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 - 02 Study on the Application of Intelligent Monitor and Control System in Edible2fungus Production LI Guang2ming et al(School of Economics & Management , Shanghai Tongji University , Shanghai 200092)Abstract Based on the discussion on the production status of edible2fungus mass production in China in this paper , the principle and process of intelli2gent monitor and control system were described and the thought how to construct the information platform of monitoring and controlling edible fungus massproduction was put forward. And then , it was pointed out that the application of this system was an important link in the agricultural informationizationconstruction.Key words HACCP ; Critical control point ; Mass 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。
工厂化生产要求操作的自动化、规范化、标准化。
随着我国加入WTO ,国际社会对农产品质量的要求越来越高,所以在工厂化生产过程中,应特别重视农产品的安全监控。
危害分析与关键控制点技术体系(hazard analysis criti2cal control point , HACCP)目前已为联合国食品法典委员会采纳,国际上已经将HACCP控制体系纳入到食用菌的自动化栽培之中,在荷兰、美国、波兰等国家,工作人员可以在办公室中利用电脑数控系统对食用菌栽培的各种参数进行监控,及时修正偏离参数,基本上做到了1台计算机统一控制全部厂房的智能化监控,使产品的品质得到了很好的控制。
目前,国内部分食用菌工厂化生产企业通过了HACCP体系的认证,但缺乏对可能影响食用菌安全的各个关键控制点进行自动化的监控,还停留在人工检测、文本记录阶段。
所以,有必要开发对食用菌生产过程进行自动化实时监控的自动化软件。
1智能监控系统的必要性1.1食用菌生产安全与品质纠偏的需要工厂化生产食用菌最迫切的要求是适时的纠偏行动,确保食用菌产品的安全性与品质的稳定性。
在工厂化生产食用菌过程中使用了大量的自动化设备,如自动化填料机、消毒设备、接种设备、人工气候设备及控制系统等,任何设备的故障都可能影响产品的品质和安全。
HACCP不是一个质量零风险的控制体系,但将风险降到最低是其追求的最终目标。
智能化HACCP控制体系能够将影响食用菌产品安全与品质的最关键因素及时地进行统计,以最快的速度进行传输,管理者则可以随时发现,即时采取纠偏行动,确保食用菌产品的安全性与品质。
1.2食用菌生产安全与品质监控的需要食用菌生产的HACCP体系提出了一系列影响食用菌产品安全、卫生以及品质控制的关键点,其中涉及到用料要求、用水安全、生产环境条件。
如温度、湿度、CO2 浓度、用料的含水量、酸碱度等关键参数的实时监测和控制以及产品溯源的档案管理等,每作者简介李广明(1977 - ) ,男,黑龙江肇东人,博士研究生,研究方向: 信息管理与信息系统。
收稿日期2006207227个环节都需要进行监管,同时在每个关键点都需要周期性的记录,文本资源使用量极大。
目前,生产企业虽然能够在关键控制点上进行监控,但都是通过人力去完成,经常产生一些滞后性的信息,影响了决策与纠偏行动的及时性。
智能化控制系统可以通过INTRANET ,将食用菌工厂化生产的各个关键控制点纳入到HACCP智能控制软件中,通过数据采集、阀值设置、信号转换、传输、偏差警报与纠正等一系列措施,实现对工厂化生产食用菌实行智能化控制,减少人为因素对食用菌产品品质的影响,使品质管理更加客观。
2智能化监控系统的特点2.1数据采集的准确性精确的监控取决于数据的准确性。
因为数据可以指出问题,告诉使用者问题发生的原因及频率,以及种植过程中的诸多变化和什么时候开始失控,数据为采取行动打下了基础,要达到这个效果,必须选取符合要求的合适的数据。
如果所选数据不对、不准确或缺乏时效性,就会得到错误的结论,进而采取错误的行动。
如果要达到预防和及时采取纠正措施,就必须实时采集数据、实时监控,在过程中发现问题、解决问题。
监控系统采用智能化的关键点采集探头,数据可以自动从测量设备传输到软件进行实时监控,避免人工的输入错误和数据分析的滞后。
2.2监控系统强调信息技术的应用通过连接监控体系各硬件设备的网络,用户可以了解到真实的需求信息。
关键点智能化感应探头的应用,可以及时、准确、全面地获取影响关键控制点的各项参数,通过模数转换,远程传输,工作人员可以对影响食用菌产品安全与品质的各个因素进行实时监控,并向不同管理部门实时报警。
另外,信息技术的应用解决了企业对产品栽培、种植过程的监管难的问题,使得农产品的种植过程始终处于透明和可控的状态,保障了产品的质量。
2.3监控系统直接参与农产品种植和质量检测环节使用者可以对系统所定义的食用菌的栽种环境状况,栽种过程中的每个特性值进行实时分析控制,从而达到整个产品在栽培和种植过程处于受控优良状态。
系统同时对食用菌生产管理的各个流程进行全程记录,从而能够及时准确地实现产品的生产追溯,让老百姓能够吃的放心。
2.4监控系统使检测参数具有功效工作人员可以通过系安徽农业科学,Journal of Anhui Agri . Sci . 2006 ,34(17) :4496 - 4497 责任编辑庆责任校对庆© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 统定义关键控制点使检测参数纳入HACCP体系之中,保证检测参数有用有效,并且为HACCP的文本型管理向数字化智能管理的过渡提供很好的技术支撑,为产品问题的追溯管理提供方便的渠道。
2.5查询方便、界面友好系统所有功能模块之间的数据交换没有障碍,充分考虑到了各个不同的功能模块间数据的相对独立性和所有功能模块间的数据共享性,能够极大满足和方便各个级别的查询、控制和分析且能将不同类型的数据整合到友好的人机对话界面中。
3智能监控系统的原理与功能3.1工作原理监控系统通过一系列关键点的智能化感应探头及时获取影响关键控制点的各项参数,通过远程传输、信号转换对影响食用菌产品安全与品质的各个因素进行实时监控,并向不同管理部门实时报警,同时,将所有异常情况和纠偏行动记录下来。
因此,监控系统极大地提高了工厂化生产的质量管理效率,为HACCP的文本型管理向数字化智能管理的过渡提供了很好的技术支撑。
智能化监控系统的工作过程为:按照HACCP体系要求设置关键控制点;报警界限(Gates)设置;安装智能化感应探头;选择数据采集方式;自动从智能化感应探头收集数据;自动保存数据,并标记日期和时间,以防止数据意外丢失;引入数据的串行通讯端口界面;多个用户同时存取数据文件;数据库可连接到数据管理器中,为企业查看所有过程;实时监测某一特性值数据;对作了注释、指明原因、指出纠正措施的数据做标记,提供参考;失控警报(图1) 。
图1食用菌智能监控系统工作过程结构3.2功能模块设计根据用户需求,考虑食用菌栽种过程中最重要因素,智能化监控系统的功能模块设计如表1所示。
3.2.1视频监控模块。
用于各车间监控画面显示,具有分屏显示功能, 接收来自视频服务器的视频流信号,可以显示某个车间的画面,并根据需要放大或缩小。
通过视频监控模块,工作人员可以利用1台机器固定或移动地查看各个车间的生产情况,减少往来现场的次数,降低工作量,提高工作效率。
3.2.2环境监控模块。
用于显示所选时间段的环境参数和预警管理。
环境参数指食用菌类生长环境各种参数,如温度、湿度、CO2、O2 等,输出结果以具体数值和曲线图形式表示,清楚明了。
也可以根据时间选择历史环境参数记录,预警管理包括环境报警区间设置、环境异常报警、报警记录处理、报警记录查询等功能。
用户可以设置容许环境参数变化的区间,如果环境参数变化超过区间范围或发生异常情况时,系统将报警。
环境监控模块减少了人工监测的工作量,避免人工操作所产生的误差,提高预警的准确度。
表1 智能化监控系统模块划分模块管理功能一级二级视频监控监控画面分屏显示单车间监控画面显示环境监控栽培车间环境监控培养车间环境监控历史环境信息查询环境报警管理报警区间设置环境异常报警报警处理记录食用菌CCP管理产品批号管理各批号产品控制点管理各控制点技术要素安全阀值设定控制点报警管理控制点异常报警记录对报警的处理历史报警查询人员动态管理公司信息管理部门及车间信息管理人员信息管理基本信息管理产品信息管理角色管理权限管理系统登陆与模块访问权限控制3.2.3食用菌CCP管理模块。
用于管理各个批号的产品关键控制点,包括批号管理、控制点管理、控制点安全阀值、历史记录查询等功能。
用户可以按照产品的批号设置关键控制点以及控制点阀值,对控制点自动监控,如果在生产过程中,控制点数值超过阀值,系统将报警。
关键控制点是保障产品质量的关键,掌握好关键控制点的设置和预警,是企业品质保障部门的工作重点,而在产品生产过程中,能够对关键控制点进行时时监控,即时预警,可以降低品质保障部门工作量,节约生产成本。