一种食用菌栽培装置及其环境控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种食用菌栽培装置，独立菇房内设置有若干个栽培墙、雾化加湿器、风机和控制器，所述栽培墙上均匀设置有若干个雾化喷头，雾化加湿器与雾化喷头通过管道连接；所述风机一端设置有送风口另一端设置有回风口，风机上设置有供水管，供水管上设置有电磁阀，所述控制器与风机、电磁阀和雾化加湿器之间通过电信号连接。一种用于如上所述的食用菌栽培装置的环境控制系统，控制器与外部监控平台通过以太网或者WIFI连接，控制器与无线传感器、电磁阀、控制阀门、风机和雾化加湿器之间通过电信号连接；所述控制器内部设置有温控装置。本发明具有可有效地为不同种类食用菌创造适宜生长的温湿环境，且实现食用菌栽培的机械化、自动化的特点。
【专利说明】
一种食用菌栽培装置及其环境控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及农业装备领域，特别涉及一种食用菌栽培装置及其环境控制系统。
【背景技术】
[0002]食用菌统称为蘑菇，其含有丰富的蛋白质和氨基酸，并且具有很强的药用价值。但长期以来食用菌栽培一直处于季节性传统小农手工作坊式生产阶段。而如今，工厂化食用菌生产已经成为食用菌生产的重要发展方向。但是，目前我国工厂化食用菌生产比重较低，相比国外差距甚大，并且国内各地区之间的差异也较大。
[0003]传统的食用菌生产受当地气候、温湿条件等不可控因素影响较大，容易出现低产、低质量导致的市场价格波动较大等问题。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可有效地为不同种类食用菌创造适宜生长的温湿环境，且实现食用菌栽培的机械化、自动化的食用菌栽培装置及其环境控制系统。
[0005]技术方案:为解决上述技术问题，本发明提供了一种食用菌栽培装置，包括独立菇房，独立菇房内设置有若干个栽培墙、雾化加湿器、风机和控制器，所述栽培墙上均匀设置有若干个雾化喷头，雾化加湿器与雾化喷头通过管道连接;所述风机一端设置有送风口另一端设置有回风口，风机上设置有方便冷冻水或者热水通过的供水管，所述供水管另一端穿过独立菇房与外部供水系统连接，所述供水管上设置有电磁阀，所述控制器与风机、电磁阀和雾化加湿器之间通过电信号连接。通过在每一间独立菇房内均采用具有回风孔和送风孔的风机对独立菇房内的环境进行调节和控制，由于风机上的设置有正对栽培墙进行吹送的新风孔，并且可以通过回风孔进行回风，新风孔能够供应整个房间的新风量并维持室内压力保持在一定范围值内，更加适合食用菌的生长环境。通过在供水管上设置电磁阀，可以控制冷冻水或者热水的流量以及开启和关闭，随时调节独立菇房内环境的温度在一定的范围值内，使得环境更适合食用菌的生长。控制器通过与风机、电磁阀和雾化加湿器电连接，可以对好的传递信号并对其进行控制。在栽培墙上布置雾化喷头，正对对面培养基进行雾化喷洒，不仅有效地增加了食用菌培养基表面湿度，而且通过自动控制实现栽培墙两侧间歇交替性雾化喷洒，有效地节约了能源，还减小了人力的投入。
[0006]进一步的，所述独立菇房内壁上设置有对独立菇房内环境的二氧化碳浓度、温度、湿度、和光照强度进行采集并显示的无线传感器。通过设置无线传感器，可以通过无线传感器将采集到的二氧化碳浓度、温度、湿度、光照强度模拟量信号转化为数字量后连接无线传输终端，最后传送给监控平台，由监控平台进行参数的显示并控制相应控制器进行控制处理。
[0007]进一步的，所述独立菇房上还设置有新风孔。新风孔通过新风管道与外部大气连接，所述新风管道上设置有控制阀门。通过设置新风孔，可以控制新风流量从而使得独立菇房室内的二氧化碳能够维持在一定的数值范围内。通过新风管道连接并设置有控制房门，可以控制新风管道的关闭和打开状态，在工作时，保持控制阀门常开状态，这样能够有效地维持独立菇房内二氧化碳浓度的恒定。
[0008]进一步的，所述每两个相邻栽培墙之间的间距为A，所述雾化喷头的有效喷洒距离为B，所述有效喷洒距离B>相邻栽培墙之间间距A。通过将相邻两个栽培墙之间的间距小于雾化喷头的有效喷洒距离，可以达到更好的喷洒效果，保证食用菌能够获取充足的水分，满足食用菌的生长环境需求。
[0009]进一步的，所述控制器内设置有独立的温控装置。通过在控制器内部设置温控装置，可以通过温控装置采集到的温度模拟信号，通过闭环控制方法对风机盘管内即供水管内的冷冻水或者热水的流量进行控制，进而调节环境的温度。
[0010]进一步的，所述雾化喷头设置在栽培墙两侧并均匀对称布置。通过将雾化喷头设置在栽培墙两侧并均匀对称布置，可以得到更好喷洒效果的前提下减少雾化喷头的数量，达到节约成本的作用。
[0011]—种用于上述所述的食用菌栽培装置的环境控制系统，控制器与外部监控平台通过以太网或者WIFI连接，控制器与无线传感器、电磁阀、控制阀门、风机和雾化加湿器之间通过电信号连接;所述控制器内部设置有温控装置；
[0012]控制器通过定时启停信号实现对雾化加湿器的启停控制，控制器通过换向控制信号实现对雾化加湿器出口端的电动换向阀的控制，电动换向阀通过换向实现栽培墙两侧雾化喷头的间歇交替性雾化喷洒；
[0013]控制器通过高速运行模拟信号、中速运行模拟信号和低速运行模拟信号实现对风机的高速、中速和低速运行；
[0014]控制器通过新风阀门比例控制信号对控制阀门进行开启和关闭的控制；
[0015]控制器通过冷冻水或者热水阀门比例控制信号对电磁阀进行开启和关闭的控制；
[0016]无线传感器将采集到的二氧化碳浓度、湿度、温度和光照强度分别通过二氧化碳浓度模拟信号、湿度模拟信号、温度模拟信号和光强模拟信号传输给控制器进行显示和存储。
[0017]进一步的，所述控制器内部的温控装置通过继电控制系统实现对风机的启停控制。
[0018]进一步的，所述控制器内部的温控装置根据控制器采集到的温度模拟信号，通过闭环控制方法对风机内的冷冻水或者热水的流量进行控制，进而调节环境的温度。
[0019]本发明与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0020]1、本发明通过在每一间独立菇房内均采用具有回风孔和送风孔的风机对独立菇房内的环境进行调节和控制，由于风机上的设置有正对栽培墙进行吹送的新风孔，并且可以通过回风孔进行回风，新风孔能够供应整个房间的新风量并维持室内压力保持在一定范围值内，更加适合食用菌的生长环境。
[0021]2、本发明通过在供水管上设置电磁阀，可以控制冷冻水或者热水的流量以及开启和关闭，随时调节独立菇房内环境的温度在一定的范围值内，使得环境更适合食用菌的生长。控制器通过与风机、电磁阀和雾化加湿器电连接，可以对好的传递信号并对其进行控制。
[0022]3、本发明在栽培墙上布置雾化喷头，正对对面培养基进行雾化喷洒，不仅有效地增加了食用菌培养基表面湿度，而且通过自动控制实现栽培墙两侧间歇交替性雾化喷洒，有效地节约了能源，还减小了人力的投入。
[0023]4、本发明通过设置无线传感器，可以通过无线传感器将采集到的二氧化碳浓度、温度、湿度、光照强度模拟量信号转化为数字量后连接无线传输终端，最后传送给监控平台，由监控平台进行参数的显示并控制相应控制器进行控制处理。
[0024]5、本发明通过设置新风孔，可以控制新风流量从而使得独立菇房室内的二氧化碳能够维持在一定的数值范围内。通过新风管道连接并设置有控制房门，可以控制新风管道的关闭和打开状态，在工作时，保持控制阀门常开状态，这样能够有效地维持独立菇房内二氧化碳浓度的恒定。
[0025]6、本发明通过将相邻两个栽培墙之间的间距小于雾化喷头的有效喷洒距离，可以达到更好的喷洒效果，保证食用菌能够获取充足的水分，满足食用菌的生长环境需求。通过将雾化喷头设置在栽培墙两侧并均匀对称布置，可以得到更好喷洒效果的前提下减少雾化喷头的数量，达到节约成本的作用。
[0026]7、本发明通过在控制器内部设置温控装置，可以通过温控装置采集到的温度模拟信号，通过闭环控制方法对供水管内的冷冻水或者热水的流量进行控制，进而调节环境的温度。
[0027]8、本发明通过控制器与监控平台的数据交换，并通过无线网络管理实现了食用菌栽培的远程监控与操作，方便而且节省人力。
【附图说明】
[0028]图1为本发明的结构不意图；
[0029]图2为本发明的环境控制系统的示意图。
[0030]1、雾化喷头，2、无线传感器，3、送风孔，4、风机，5、回风孔，6、供水管，7、电磁阀，8、温控装置，9、控制器，10、雾化加湿器，11、栽培墙，12、新风孔，13、独立菇房，14、监控平台，
15、控制阀门。
【具体实施方式】
[0031 ]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0032]实施例一:如图1所示，本发明包括包括独立菇房13，独立菇房13内设置有若干个栽培墙11、雾化加湿器10、风机4和控制器9，所述栽培墙11上均匀设置有若干个雾化喷头I，食用菌分布生长在布置在栽培墙11两侧的培养基之上，雾化加湿器10与雾化喷头I通过管道连接;所述风机4一端设置有送风口另一端设置有回风口，风机4上设置有方便冷冻水或者热水通过的供水管6，所述供水管6另一端穿过独立菇房13与外部供水系统连接，所述供水管6上设置有电磁阀7，所述控制器9与风机4、电磁阀7和雾化加湿器10之间通过电信号连接。通过在每一间独立菇房13内均采用具有回风孔5和送风孔3的风机4对独立菇房13内的环境进行调节和控制，由于风机4上的设置有正对栽培墙11进行吹送的新风孔12，并且可以通过回风孔5进行回风，新风孔12能够供应整个房间的新风量并维持室内压力保持在一定范围值内，更加适合食用菌的生长环境。通过在供水管6上设置电磁阀7，可以控制冷冻水或者热水的流量以及开启和关闭，随时调节独立菇房13内环境的温度在一定的范围值内，使得环境更适合食用菌的生长。控制器9通过与风机4、电磁阀7和雾化加湿器10电连接，可以对好的传递信号并对其进行控制。在栽培墙11上布置雾化喷头1，正对对面培养基进行雾化喷洒，不仅有效地增加了食用菌培养基表面湿度，而且通过自动控制实现栽培墙11两侧间歇交替性雾化喷洒，有效地节约了能源，还减小了人力的投入。
[0033]独立菇房13内壁上设置有对独立菇房13内环境的二氧化碳浓度、温度、湿度、和光照强度进行采集并显示的无线传感器2。通过设置无线传感器2，可以通过无线传感器2将采集到的二氧化碳浓度、温度、湿度、光照强度模拟量信号转化为数字量后连接无线传输终端，最后传送给监控平台14，由监控平台14进行参数的显示并控制相应控制器9进行控制处理。
[0034]控制器9内设置有独立的温控装置8。通过在控制器9内部设置温控装置8，可以通过温控装置8采集到的温度模拟信号，通过闭环控制方法对供水管6内的冷冻水或者热水的流量进行控制，进而调节环境的温度。
[0035]独立菇房13上还设置有新风孔12ο新风孔12通过新风管道与外部大气连接，所述新风管道上设置有控制阀门15。通过设置新风孔12，可以控制新风流量从而使得独立菇房13室内的二氧化碳能够维持在一定的数值范围内。通过新风管道连接并设置有控制房门，可以控制新风管道的关闭和打开状态，在工作时，保持控制阀门15常开状态，这样能够有效地维持独立菇房13内二氧化碳浓度的恒定。
[0036]如图2所示一种用于上述所述的食用菌栽培装置的环境控制系统，控制器9与外部监控平台14通过以太网或者WIFI连接，控制器9与无线传感器2、电磁阀7、控制阀门15、风机4和雾化加湿器10之间通过电信号连接;所述控制器9内部设置有温控装置8;控制器9通过定时启停信号实现对雾化加湿器10的启停控制，控制器9通过换向控制信号实现对雾化加湿器10出口端的电动换向阀的控制，电动换向阀通过换向实现栽培墙11两侧雾化喷头I的间歇交替性雾化喷洒;控制器9通过高速运行模拟信号、中速运行模拟信号和低速运行模拟信号实现对风机4的高速、中速和低速运行;控制器9通过新风阀门比例控制信号对控制阀门15进行开启和关闭的控制;控制器9通过冷冻水或者热水阀门比例控制信号对电磁阀7进行开启和关闭的控制;无线传感器2将采集到的二氧化碳浓度、湿度、温度和光照强度分别通过二氧化碳浓度模拟信号、湿度模拟信号、温度模拟信号和光强模拟信号传输给控制器9进行显示和存储。
[0037]控制器9内部的温控装置8通过继电控制系统实现对风机4的启停控制。
[0038]控制器9内部的温控装置8根据控制器9采集到的温度模拟信号，通过闭环控制方法对供水管6内的冷冻水或者热水的流量进行控制，进而调节环境的温度。
[0039]每间独立菇房13均设置嵌入式的控制器9，每套控制器9内还包含独立的温控装置8;无线传感器2将采集到的二氧化碳浓度、温度、湿度、光照强度模拟量信号转化为数字量后连接控制器9内无线传输终端，最后传送给监控平台14，监控平台14进行参数的显示并根据获得的参数下达控制指令，包括对冷冻水/热水供水管6上的比例电磁阀7进行开度调节来控制冷/热媒介质的流量达到不同的制冷/制热效果，对雾化加湿器10进行启停、换向控制，对风机盘管风机4进行变频调速控制，对新风阀门进行开度调节。
[0040]具体的控制方案如下:[0041 ]当二氧化碳浓度过低，控制器9自动控制新风管道的控制阀门15开启，增大新风流量;温控装置8依据控制器9采集到的温度信号，通过闭环控制方法对风机盘管内冷冻水/热水供水管6的流量进行调节，从而调节环境的温度达到预设要求。
[0042]控制器9通过启停信号来实现对雾化加湿器10的启停控制，在环境湿度较低时自动开启，以及通过调节雾化加湿器10出口端的电动换向阀来实现栽培墙11两侧雾化喷头I的间歇交替性雾化喷洒，对于不同种类食用菌对湿度的需求不同，可在控制端设置间歇喷雾的时长。
[0043]温控装置8通过继电控制来实现风机盘管内风机4的启停控制，并通过变频实现风机4的高、中、低速运行，从而对送风量进行控制。
[0044]实施例二:如图1所示，本发明包括独立菇房13，独立菇房13内设置有若干个栽培墙11、雾化加湿器10、风机4和控制器9，所述栽培墙11上均匀设置有若干个雾化喷头1，食用菌分布生长在布置在栽培墙11两侧的培养基之上，雾化加湿器10与雾化喷头I通过管道连接;所述风机4一端设置有送风口另一端设置有回风口，风机4上设置有方便冷冻水或者热水通过的供水管6，所述供水管6另一端穿过独立菇房13与外部供水系统连接，所述供水管6上设置有电磁阀7，所述控制器9与风机4、电磁阀7和雾化加湿器10之间通过电信号连接。通过在每一间独立菇房13内均采用具有回风孔5和送风孔3的风机4对独立菇房13内的环境进行调节和控制，由于风机4上的设置有正对栽培墙11进行吹送的新风孔12，并且可以通过回风孔5进行回风，新风孔12能够供应整个房间的新风量并维持室内压力保持在一定范围值内，更加适合食用菌的生长环境。通过在供水管6上设置电磁阀7，可以控制冷冻水或者热水的流量以及开启和关闭，随时调节独立菇房13内环境的温度在一定的范围值内，使得环境更适合食用菌的生长。控制器9通过与风机4、电磁阀7和雾化加湿器10电连接，可以对好的传递信号并对其进行控制。在栽培墙11上布置雾化喷头I，正对对面培养基进行雾化喷洒，不仅有效地增加了食用菌培养基表面湿度，而且通过自动控制实现栽培墙11两侧间歇交替性雾化喷洒，有效地节约了能源，还减小了人力的投入。
[0045]独立菇房13内壁上设置有对独立菇房13内环境的二氧化碳浓度、温度、湿度、和光照强度进行采集并显示的无线传感器2。通过设置无线传感器2，可以通过无线传感器2将采集到的二氧化碳浓度、温度、湿度、光照强度模拟量信号转化为数字量后连接无线传输终端，最后传送给监控平台14，由监控平台14进行参数的显示并控制相应控制器9进行控制处理。
[0046]控制器9内设置有独立的温控装置8。通过在控制器9内部设置温控装置8，可以通过温控装置8采集到的温度模拟信号，通过闭环控制方法对供水管6内的冷冻水或者热水的流量进行控制，进而调节环境的温度。
[0047]独立菇房13上还设置有新风孔12ο新风孔12通过新风管道与外部大气连接，所述新风管道上设置有控制阀门15。通过设置新风孔12，可以控制新风流量从而使得独立菇房13室内的二氧化碳能够维持在一定的数值范围内。通过新风管道连接并设置有控制房门，可以控制新风管道的关闭和打开状态，在工作时，保持控制阀门15常开状态，这样能够有效地维持独立菇房13内二氧化碳浓度的恒定。
[0048]每两个相邻栽培墙11之间的间距为A，所述雾化喷头I的有效喷洒距离为B，所述有效喷洒距离B>相邻栽培墙11之间间距A。通过将相邻两个栽培墙11之间的间距小于雾化喷头I的有效喷洒距离，可以达到更好的喷洒效果，保证食用菌能够获取充足的水分，满足食用菌的生长环境需求。雾化喷头I设置在栽培墙11两侧并均匀对称布置。通过将雾化喷头I设置在栽培墙11两侧并均匀对称布置，可以得到更好喷洒效果的前提下减少雾化喷头I的数量，达到节约成本的作用。
[0049]如图2所示一种用于上述所述的食用菌栽培装置的环境控制系统，控制器9与外部监控平台14通过以太网或者WIFI连接，控制器9与无线传感器2、电磁阀7、控制阀门15、风机4和雾化加湿器10之间通过电信号连接;所述控制器9内部设置有温控装置8;控制器9通过定时启停信号实现对雾化加湿器10的启停控制，控制器9通过换向控制信号实现对雾化加湿器10出口端的电动换向阀的控制，电动换向阀通过换向实现栽培墙11两侧雾化喷头I的间歇交替性雾化喷洒;控制器9通过高速运行模拟信号、中速运行模拟信号和低速运行模拟信号实现对风机4的高速、中速和低速运行;控制器9通过新风阀门比例控制信号对控制阀门15进行开启和关闭的控制;控制器9通过冷冻水或者热水阀门比例控制信号对电磁阀7进行开启和关闭的控制;无线传感器2将采集到的二氧化碳浓度、湿度、温度和光照强度分别通过二氧化碳浓度模拟信号、湿度模拟信号、温度模拟信号和光强模拟信号传输给控制器9进行显示和存储。
[0050]控制器9内部的温控装置8通过继电控制系统实现对风机4的启停控制。
[0051]控制器9内部的温控装置8根据控制器9采集到的温度模拟信号，通过闭环控制方法对供水管6内的冷冻水或者热水的流量进行控制，进而调节环境的温度。
[0052]每间独立菇房13均设置嵌入式的控制器9，每套控制器9内还包含独立的温控装置8;无线传感器2将采集到的二氧化碳浓度、温度、湿度、光照强度模拟量信号转化为数字量后连接控制器9内无线传输终端，最后传送给监控平台14，监控平台14进行参数的显示并根据获得的参数下达控制指令，包括对冷冻水/热水供水管6上的比例电磁阀7进行开度调节来控制冷/热媒介质的流量达到不同的制冷/制热效果，对雾化加湿器10进行启停、换向控制，对风机盘管风机4进行变频调速控制，对新风阀门进行开度调节。
[0053]具体的控制方案如下:
[0054]当二氧化碳浓度过低，控制器9自动控制新风管道的控制阀门15开启，增大新风流量;温控装置8依据控制器9采集到的温度信号，通过闭环控制方法对风机盘管内冷冻水/热水供水管6的流量进行调节，从而调节环境的温度达到预设要求。
[0055]控制器9通过启停信号来实现对雾化加湿器10的启停控制，在环境湿度较低时自动开启，以及通过调节雾化加湿器10出口端的电动换向阀来实现栽培墙11两侧雾化喷头I的间歇交替性雾化喷洒，对于不同种类食用菌对湿度的需求不同，可在控制端设置间歇喷雾的时长。
[0056]温控装置8通过继电控制来实现风机盘管内风机4的启停控制，并通过变频实现风机4的高、中、低速运行，从而对送风量进行控制。
[0057]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种食用菌栽培装置，包括独立菇房，其特征在于:独立菇房内设置有若干个栽培墙、雾化加湿器、风机和控制器，所述栽培墙上均匀设置有若干个雾化喷头，雾化加湿器与雾化喷头通过管道连接;所述风机一端设置有送风口另一端设置有回风口，风机上设置有方便冷冻水或者热水通过的供水管，所述供水管另一端穿过独立菇房与外部供水系统连接，所述供水管上设置有电磁阀，所述控制器与风机、电磁阀和雾化加湿器之间通过电信号连接。2.根据权利要求1所述的一种食用菌栽培装置，其特征在于:所述独立菇房内壁上设置有对独立菇房内环境的二氧化碳浓度、温度、湿度、和光照强度进行采集并显示的无线传感器。3.根据权利要求1所述的一种食用菌栽培装置，其特征在于:所述独立菇房上还设置有新风孔，新风孔通过新风管道与外部大气连接，所述新风管道上设置有控制阀门。4.根据权利要求1所述的一种食用菌栽培装置，其特征在于:所述每两个相邻栽培墙之间的间距为A，所述雾化喷头的有效喷洒距离为B，所述有效喷洒距离B>相邻栽培墙之间间距A ο5.根据权利要求2所述的一种食用菌栽培装置，其特征在于:所述控制器内设置有独立的温控装置。6.根据权利要求4所述的一种食用菌栽培装置，其特征在于:所述雾化喷头设置在栽培墙两侧并均匀对称布置。7.—种用于如权利要求1至6之一所述的食用菌栽培装置的环境控制系统，其特征在于:控制器与外部监控平台通过以太网或者WIFI连接，控制器与无线传感器、电磁阀、控制阀门、风机和雾化加湿器之间通过电信号连接;所述控制器内部设置有温控装置； 控制器通过定时启停信号实现对雾化加湿器的启停控制，控制器通过换向控制信号实现对雾化加湿器出口端的电动换向阀的控制，电动换向阀通过换向实现栽培墙两侧雾化喷头的间歇交替性雾化喷洒； 控制器通过高速运行模拟信号、中速运行模拟信号和低速运行模拟信号实现对风机的高速、中速和低速运行； 控制器通过新风阀门比例控制信号对控制阀门进行开启和关闭的控制； 控制器通过冷冻水或者热水阀门比例控制信号对电磁阀进行开启和关闭的控制； 无线传感器将采集到的二氧化碳浓度、湿度、温度和光照强度分别通过二氧化碳浓度模拟信号、湿度模拟信号、温度模拟信号和光强模拟信号传输给控制器进行显示和存储。8.根据权利要求7所述的一种用于食用菌栽培装置的环境控制系统，其特征在于:所述控制器内部的温控装置通过继电控制系统实现对风机的启停控制。9.根据权利要求7所述的一种用于食用菌栽培装置的环境控制系统，其特征在于:所述控制器内部的温控装置根据控制器采集到的温度模拟信号，通过闭环控制方法对风机内的冷冻水或者热水的流量进行控制，进而调节环境的温度。
【文档编号】A01G1/04GK106034751SQ201610585291
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610585291.4, CN 106034751 A, CN 106034751A, CN 201610585291, CN-A-106034751, CN106034751 A, CN106034751A, CN201610585291, CN201610585291.4
【发明人】高菊玲, 刘永华, 孔德志, 孙昌权, 徐荣丽
【申请人】江苏农林职业技术学院