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一、背景要求
 

        近年來，隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，電子技術(shù)和信息技術(shù)的日趨成熟，帶來了溫室控制方面的一場革命。計算機自動控制的智能溫室自問世以來，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要手段和措施。它的功能在于以先進的技術(shù)和現(xiàn)代化設施，人為控制作物生長的環(huán)境條件，使作物生長不受自然氣候的影響，做到常年工廠化，進行高效率，高產(chǎn)值和高效益的生產(chǎn)。

        在食用菌菇的栽培上，也逐漸引進了大棚栽培技術(shù)。我國食用菌產(chǎn)業(yè)具有諸多鮮明的特點，例如生產(chǎn)方式靈活、規(guī)模可大可小、效益高、生產(chǎn)模式可選擇性強等。特別值得指出的是，食用菌產(chǎn)業(yè)是典型的生態(tài)扶貧產(chǎn)業(yè)，是構(gòu)建生態(tài)循環(huán)型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的典型行業(yè)，有“點草成金”、“化腐朽為神奇”之稱。

        如今，食用菌菇種植也逐漸實現(xiàn)了科學化、標準化、現(xiàn)代化、數(shù)據(jù)化的管理。

二、系統(tǒng)概述

        由石家莊圣啟科技有限公司自主研發(fā)的SQ-JG菌菇房智能環(huán)境測控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其設計研發(fā)采用了先進的微電腦技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)，利用覆蓋面廣的GPRS或4G網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，可配LCD大屏顯示。

        利用智能人機界面和電腦實現(xiàn)控制功能，更可以配手機APP軟件，從而實現(xiàn)遠程無線隨時隨地的操控。對促進我國“智慧菌菇”的建設影響重大，意義深遠。
 
        該系統(tǒng)能夠自動監(jiān)測并調(diào)節(jié)菌菇房內(nèi)的二氧化碳含量、溫度、濕度，具有二氧化碳排放控制功能、加濕、除濕控制功能和升溫、降溫控制功能，可以控制風機、加濕器等設備，通過人機界面可以設置二氧化碳、溫濕度的上下限以及控制回差，帶有通訊接口，可以和計算機、手機通訊，構(gòu)成菇房環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)。

        產(chǎn)品系統(tǒng)可廣泛應用于恒溫菇房、農(nóng)業(yè)溫室、智能食用菌房、食品蔬菜保鮮庫等所有需監(jiān)控環(huán)境的地方。

三、系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

        智能食用菌菇房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要包括：上位機中心服務器控制平臺和下位機現(xiàn)場控制節(jié)點：

        中心服務器控制平臺可選用物聯(lián)網(wǎng)感知應用平臺或者是我司為客戶專門定制的操作監(jiān)測平臺。能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測、查詢、運算、建模、統(tǒng)計、控制、存儲、分析、報警等多項功能。
主要包括：系統(tǒng)軟件和控制主機（含手機端）。

        現(xiàn)場控制節(jié)點由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成，與中心服務器控制平臺可通過有線、無線、4G網(wǎng)絡方式連接到一起。根據(jù)菌菇房內(nèi)溫度、濕度、光照強度及二氧化碳濃度等參數(shù)，對環(huán)境調(diào)節(jié)設備進行控制。

四、系統(tǒng)控制方式

五、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與自動控制

        菌菇房內(nèi)的各參數(shù)傳感器，對菇房環(huán)境進行多點實時動態(tài)采集，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換送入單片機處理，驅(qū)動執(zhí)行裝置從而實現(xiàn)菇房環(huán)境的自動智能調(diào)節(jié)。顯示裝置實時顯示菌菇房內(nèi)的溫濕度、光照度等數(shù)值，能夠更加一目了然地展示菇房內(nèi)的數(shù)據(jù)全貌。

（1）溫濕度監(jiān)測

        通過溫濕度傳感器實時監(jiān)測菌菇房內(nèi)的空氣溫濕度、二氧化碳含量、光照強度，并能對數(shù)據(jù)進行采集、分析運算、控制、存儲、發(fā)送等。 
 

（2）光照度監(jiān)測

        通過光感和光敏傳感器監(jiān)測記錄菌菇房內(nèi)光線的強度，可以直接與相關(guān)的補光系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)等設備相連，必要時自動打開相關(guān)設備。通過無線傳輸技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端。

（3）CO2濃度監(jiān)測

        在菌菇房內(nèi)部署二氧化碳濃度傳感器，實時監(jiān)測房中二氧化碳的含量，當濃度超過系統(tǒng)設定的闕值范圍時，通過有線或無線傳輸技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端，由相關(guān)工作人員做出相應調(diào)整。

（4）二氧化碳排放控制

        當菌菇房內(nèi)的二氧化碳含量高于所設二氧化碳上限時，控制器自動打開排風機和換氣扇，進行通風換氣；當二氧化碳降到正常時，控制器自動關(guān)閉排風機和換氣扇。
 

（5）加濕控制功能

        當菌菇房內(nèi)的濕度低于所設濕度下限時，控制器自動打開加濕器，進行加濕；當濕度升到正常數(shù)值時，控制器自動關(guān)閉加濕器。
 

（6）循環(huán)風控制

        根據(jù)用戶所設定的循環(huán)風啟動周期，自動啟動循環(huán)風機，使菇房內(nèi)的溫濕度分布均勻。

（7）報警控制

        用戶可設定某些參數(shù)指標的上限和下限。比如菌菇房內(nèi)溫度應在30-15攝氏度之間，高于或低于這個溫度范圍都會產(chǎn)生報警信息，并在上位機中控平臺和現(xiàn)場控制節(jié)點顯示出來。
 

（8）備用冗余功能

        為了避免設備出現(xiàn)故障或異常帶來不便，而影響菌菇的生長。我公司開發(fā)設計的設備系統(tǒng)，可進行擴展冗余，當設備出現(xiàn)故障時，輔助設備進行0切換。從而實現(xiàn)連續(xù)無故障運行，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

六、食用菌菇房綜合管理平臺

        圣啟科技自主研發(fā)的菌菇房生產(chǎn)環(huán)境智能自動監(jiān)控軟件，采集菌菇房內(nèi)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過有線、無線、4G網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺，按照相關(guān)設定進行分析展示并進一步完成相應控制。
 

七、食用菌菇房手機管理終端

        目前，由圣啟科技自主研發(fā)的菌菇房智能環(huán)境測控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，推出的最新系列，配備了手機APP端的監(jiān)控系統(tǒng)。意味著菌菇生產(chǎn)的智能化，又向前邁出了一大步。
 

        基于Android 智能手機端的“智慧菌菇”物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，重點設計有基于電子地圖的試點基地、菌菇房分布展示，環(huán)境實時數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)趨勢、環(huán)境預警信息，利用移動終端統(tǒng)一展現(xiàn)菌菇種植廠房、菌菇儲存庫房等基地的生產(chǎn)信息、環(huán)境信息。

        用戶可以通過“智慧菌菇”物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)手機端，隨時隨地查看自己負責菌菇房間的環(huán)境參數(shù)。能夠使用手機端及時接受、查看環(huán)境報警信息。通過手機端，用戶可以遠程自動控制菇房內(nèi)的環(huán)境設備，如自動照明、風機、加濕等。