摘要:本系统是一套基于物联网技术的菌菇房智能环境控制系统,通过集成环境感知模块、执行控制设备、4G数据采集主机与远程管理平台,实现对食用菌种植环境的自动调节与远程监控。系统支持对温湿度、光照、二氧化碳浓度等核心参数的实时采集,并联动控制智能喷淋阀、新风换气系统、雾化
一、产品介绍
本系统是一套基于物联网技术的菌菇房智能环境控制系统,通过集成环境感知模块、执行控制设备、4G数据采集主机与远程管理平台,实现对食用菌种植环境的自动调节与远程监控。系统支持对温湿度、光照、二氧化碳浓度等核心参数的实时采集,并联动控制智能喷淋阀、新风换气系统、雾化机、照明设备,满足菌类生长全过程不同阶段的生态需求,尤其适用于对传统菌房进行智能化改造升级。
二、功能特点
多因子环境感知:实时监测温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等关键因子;智能联动控制:控制1寸电磁阀实现喷淋洒水;启停雾化机调节空气湿度;启动新风换气扇进行空气流通与CO₂稀释;控制照明开关模拟昼夜周期;4G主动上报数据:内置全网通4G模块,数据自动上报云平台;远程可视化管理:支持手机小程序、网页端数据查看与控制;多模式调控:可实现定时、阈值自动控制与手动远程控制切换;历史数据存储与图表分析:支持数据导出、曲线回溯与参数调优;设备故障与异常报警:支持远程故障提示、温湿度超限报警通知。三、监测原理
系统采用分布式传感节点,通过以下传感器实现精确监测:
温度湿度传感器:基于数字集成式探头(如SHT系列),实时感知空气中相对湿度与环境温度;二氧化碳传感器:采用红外NDIR非分散红外检测原理,精度高、响应快;光照传感器:基于光敏二极管或光电探测芯片,测量当前环境照度水平;所有传感器数据经主控采集器采集处理后,通过4G模块上传至云平台,同时驱动执行设备进行自动调节。四、设备参数
1. 控制主箱
通讯方式:4G全网通主动上传接口协议:RS485、Modbus RTU电源输入:AC 220V输出接口:4路继电器(喷淋、雾化、新风、照明)显示方式:内置LCD液晶或远程页面2. 智能电磁阀(1寸 DN25)
类型:常闭型驱动方式:DC 12V 或 AC 220V耐压等级:PN1.6MPa控制精度:开/关控制,联动湿度控制逻辑3. 湿度雾化机控制器
输出功率控制:继电器通断工作电压:220V控制方式:湿度联动4. 新风换气扇控制器
控制方式:CO₂/温度联动控制风机电源:220V输出方式:继电器通断5. 传感器参数
项目
测量范围
精度
温度
-40℃ ~ +80℃
±0.5℃
湿度
0%RH ~ 100%RH
±3%RH
CO₂浓度
0~5000ppm
±50ppm
光照强度
0~100000Lux
±5%
五、应用行业
食用菌工厂化种植企业;农业大棚菌菇种植户;食药用真菌研究试验室;政府农业科技示范项目;农村菌菇基地智能化改造工程。六、安装方式
控制箱:安装于菌菇房通风良好处,墙面或支架固定;喷淋电磁阀:安装于给水管道主干,接入控制器;雾化机与换气扇:接入系统控制输出,注意防水;传感器:温湿度/CO₂:安装于菌床上方1.5米左右高度;光照:靠近菌菇表面,避免遮挡;供电系统:采用AC 220V,控制设备统一由控制箱供电;4G天线:延伸至屋顶或开阔区域,确保良好信号收发。七、使用场景
蘑菇、金针菇、杏鲍菇等大棚环境智能种植;菌类孢子发菌期控湿控温;生长高峰期环境调节;菌棒催芽期CO₂浓度控制;智能换气降温与光周期控制;冬季保温、夏季降温综合环境调节。八、效果分析
环节
改造前效果
改造后提升
环境控制响应
人工判断滞后,调控不及时
自动识别参数偏离,即时调节
湿度调节
靠人工经验开关喷淋
联动控制电磁阀与雾化器
温湿数据采集
依赖手持仪器,不能连续记录
实时数据上报,24小时曲线可查
CO₂浓度管理
无法感知,二氧化碳浓度过高影响生长
自动换气,保持菌房气体清新
管理效率
多人操作,依赖经验
一人远程控制,系统智能预警
九、相关国家标准与规范
GB/T 33795-2017《食用菌工厂化栽培技术规范》GB/T 20475-2006《温室环境监测与控制技术规范》GB/T 34891-2017《农业物联网通用技术要求》NY/T 2602-2014《智能农业环境控制系统技术要求》《食用菌标准化生产手册(农业部)》十、参考文献
农业农村部信息中心.《智慧农业技术体系发展报告》. 2021李云龙,邱建华.《食用菌栽培环境调控原理与实践》. 中国农业出版社,2019吕国忠.《食用菌现代化栽培技术与环境监控装备研究》. 农业装备与机械化,2022(8)国家市场监督管理总局.《农业传感器通用标准》起草说明,2020年发布国家农业农村信息化工程技术研究中心,2023年度研究成果集来源:欣仰邦