食用菌工厂化菇房及环境监控系统的制作方法

本发明涉及食用菌工厂化栽培的技术领域，具体是一种食用菌工厂化菇房及环境监控系统。

背景技术：

由于食用菌的营养价值高，口感好，符合大众口味，受到广大老百姓的喜爱，所以目前市场对食用菌的需求量越来越大，如何进行工厂化生产以获得物美价量的食用菌是我们共同的追求。现在用于种植食用菌的菇房也有很多，比如专利号为201320379840.4一种食用菌出菇房，其通过菇房的底板、顶板和墙板采用保温材料保温以实现提高菇房的温度，通过食用菌菌架提供种植面积、通过排风机、新风换气机、空调室内机、室外空调机、换气机、加湿器和菇房环境控制箱来调节温度、空气和湿气。但是由于菇房周围全部保温，加上食用菌生长产热多，需要工人对排风机、新风换气机、空调室内机、室外空调机和换气机经常工作，浪费物力和人力资源，而且菇房内的温度、空气和湿气通过人为判断难以实时监控和保持，不利于食用菌的稳定生长和工厂化种植。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种食用菌工厂化菇房及环境监控系统，其能够智能化满足食用菌的喜阴喜暖的习性，提供接近自然的生长环境，能够智能综合地控制食用菌生长环境，使食用菌能够生长出更加天然营养，味道鲜美的肉质，满足市场需求，降低人力物力成本，产率高，适合规模化种植和管理。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种食用菌工厂化菇房，其为部分透明的设置有出入门的容器，包括：

带动容器旋转的旋转装置，其设置在容器的底部；

盛装在容器内的容器底部和侧壁间隔槽中的培养基，在培养基上种植食用菌，容器侧壁除了所述隔槽外为透明壁板；

容器壁上设置有氧气口和加湿口，其分别通过供氧装置和加湿装置给容器内增加氧气和水分；

容器壁上均匀设置有多个扇孔，其孔的部分边缘向容器外突起形成弧形挡板，弧形挡板在孔随容器旋转的后方以使空气挡入容器内；

容器的顶部为透明板，透明板上方设置有遮阴层，遮阴层通过伸缩装置实现张开和收缩；

容器上的执行机构控制器，其分别控制旋转装置、供氧装置、加湿装置和伸缩装置工作；

以及

在容器内均匀设置有多个传感器组，所述传感器组为温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和光照强度传感器，每组信号通过无线发送到PLC可编程控制器中处理，并将执行指令发送到执行机构控制器中控制对应装置的工作。

优选的是，所述培养基由以下重量份的原料组成：木糠50-70份，花生壳30-50份，米糠35-45份，柠檬汁5-10份，蔗糖2-3份，石膏1-2份和水90-120份，将原料混合均匀，pH值为5.5-6.5，适合种植草菇、平菇、猴头菇、茶树菇和金针菇。

优选的是，所述培养基由以下重量份的原料组成：芦苇粉60-75份，稻草段35-50份，麦麸30-45份，石灰粉1-2份，柠檬汁5-10份，蔗糖2-3份和水80-120份，将原料混合均匀，pH值为5.5-7，适合种植香菇、木耳、鸡腿菇和杏鲍菇。

优选的是，所述旋转装置的转速为0-2r/min。

优选的是，所述遮阴层为黑色塑料地膜或黑色布。

优选的是，所述容器侧壁的间隔槽均匀等间距分布在侧壁上，间隔槽与容器底部成10-85°夹角。

还提供了一种食用菌工厂化菇房的环境监控系统，其包括：

执行机构控制器，其分别控制菇房上的旋转装置、供氧装置、加湿装置和伸缩装置工作；

多个传感器组，其均匀设置在菇房内，所述传感器组为温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和光照强度传感器，每组信号通过无线发送到PLC可编程控制器中并对同种传感器的信号归类并求平均值，将得到不同传感器的对应平均值信号与设定值比对，根据比对情况发送执行指令到执行机构控制器中控制对应装置的工作。

优选的是，当温度传感器的平均值信号与温度设定值比对小于温度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制旋转装置降低转速或停止；当温度传感器的平均值信号与温度设定值比对大于温度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制旋转装置旋转或提高转速；当湿度传感器的平均值信号与湿度设定值比对小于湿度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制加湿装置喷水雾；当湿度传感器的平均值信号与湿度设定值比对大于湿度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制加湿装置停止喷水雾或保持停止状态；当氧气浓度传感器的平均值信号与氧气设定值比对小于氧气设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制供养装置向菇房内喷射氧气；当氧气浓度传感器的平均值信号与氧气设定值比对大于氧气设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制供养装置向菇房内停止喷射氧气或保持停止状态；当二氧化碳浓度传感器的平均值信号与二氧化碳设定值比对大于二氧化碳设定值，并且温度传感器的平均值信号与温度设定值比对小于温度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制供养装置向菇房内喷射氧气；当二氧化碳浓度传感器的平均值信号与二氧化碳设定值比对大于二氧化碳设定值，并且温度传感器的平均值信号与温度设定值比对大于温度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制旋转装置旋转或提高转速；当二氧化碳浓度传感器的平均值信号与二氧化碳设定值比对小于二氧化碳设定值，则PLC可编程控制器无需发送指令到执行机构控制器；当光照强度传感器的平均值信号与光照强度设定值比对小于光照强度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制伸缩装置将遮阴层收缩；当光照强度传感器的平均值信号与光照强度设定值比对大于光照强度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制伸缩装置将遮阴层张开以遮挡住菇房顶部。

本发明至少包括以下有益效果：本发明的食用菌工厂化菇房通过在容器内的容器底部和侧壁间隔槽中盛装培养基，并在容器侧壁除了所述隔槽外设置为透明壁板，可以使菇房获得一定的阳光和温度，满足食用菌喜阴喜暖的习性，并且又能充分利用菇房的空间；在容器的底部设置有能带动容器旋转的旋转装置，菇房做适当的旋转有助于食用菌对维生素的吸收和促进生长素的合成，克服金针菇、香菇、鸡腿菇等菌种不能自身合成维生素的缺陷，再加上容器壁上均匀设置有多个扇孔，其孔的部分边缘向容器外突起形成弧形挡板，弧形挡板在孔随容器旋转的后方以使空气挡入容器内，这样扇孔既可以实现菇房通风透气的作用，又可以结合菇房的旋转速度实现菇房内的温度控制；容器壁上还设置有氧气口和加湿口，在食用菌生长过程中自然空气的交流不能满足菇房内食用菌的氧气和水分需求时，还可以智能补充氧气和水分，使食用菌更加稳定生长；容器的顶部为透明板且上方设置有遮阴层，并通过伸缩装置实现遮阴层的张开和收缩，使得更加智能灵活地控制食用菌的温度和光照，天然环保又适宜食用菌的需求；在菇房内分布有多个传感器组，实时对菇房内的温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度和光照强度进行监控，非常智能和工厂化，降低人力物力成本，大大提高食用菌的种植效益。对于培养基的要求可以根据种植的习惯配置，本发明结合菇房和采用木糠50-70份，花生壳30-50份，米糠35-45份，柠檬汁5-10份，蔗糖2-3份，石膏1-2份和水90-120份混合均匀的培养基，pH值为5.5-6.5，适合种植草菇、平菇、猴头菇、茶树菇和金针菇；如果采用芦苇粉60-75份，稻草段35-50份，麦麸30-45份，石灰粉1-2份，柠檬汁5-10份，蔗糖2-3份和水80-120份混合均匀的培养基，pH值为5.5-7，适合种植香菇、木耳、鸡腿菇和杏鲍菇，种植成熟的菌中蛋白质含量为鲜重的5％-6％，干重的50-55％，富含维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素C、维生素D、烟酸等多种维生素，富含多种矿物质元素，其中种植成熟的香菇铁含量就比一般蔬菜高出110倍，种植成熟的木耳铁含量就比一般蔬菜高出115倍，种植成熟的金针菇磷含量比一般蔬菜高出13倍，所以种植出来营养价值更高的食用菌；旋转装置的转速控制为0-2r/min，既有助于食用菌对维生素的吸收和促进生长素和的合成，有利于环腺苷酸的形成，又能提高对其他矿物质和无机盐的吸收利用，更加适合食用菌的生长；间隔槽与容器底部成10-85°夹角，使得菇房壁上的食用菌和底部的食用菌更容易获得均匀的阳光，方便调控整个菇房的环境。通过食用菌工厂化菇房的环境监控系统，可以对菇房内的温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度和光照强度进行智能监控，既能降低人力劳动成本，有利于规模化种植和管理，又能将食用菌的生长环境控制在较理想的范围内，促进食用菌的生长繁殖，使其更接近天然的生长环境，减少污染和有害物质的产生，既提高食用菌的种植效益，又获得健康营养的食用菌，满足市场需求。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的食用菌工厂化菇房的结构示意图；

图2为本发明的食用菌工厂化菇房的扇孔结构放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供一种食用菌工厂化菇房，其为部分透明的设置有出入门的容器1，出入门在图中未示出，包括：

带动容器1旋转的旋转装置5，其设置在容器1的底部，图中以自右向左转为例；

盛装在容器1内的容器底部的培养基4和侧壁间隔槽中的培养基3，在培养基上种植食用菌，容器1侧壁除了所述隔槽外为透明壁板，有利于阳光照射进菇房内；

容器壁上设置有氧气口7和加湿口8，其分别通过供氧装置和加湿装置给容器1内增加氧气和水分，供氧装置和加湿装置在图中未示出，他们可以安装在容器1的任何位置，只要能够分别给氧气口7和加湿口8提供氧气和水分到容器内就行；

容器壁上均匀设置有多个扇孔2，其孔9的部分边缘向容器1外突起形成弧形挡板10，弧形挡板10在孔9随容器1旋转的后方以使空气挡入容器1内，扇孔2的具体结构可以参照图2的放大图所示；

容器1的顶部为透明板，透明板上方设置有遮阴层，遮阴层通过伸缩装置实现张开和收缩；图中未示出容器1的顶部结构，伸缩装置可以通过有弹簧的绳索拉或者有弹性的金属卷起遮阴层以实现收缩，当需要张开时通过弹簧复原或者有弹性的金属复原将遮阴层张开；

容器1上的执行机构控制器6，其分别控制旋转装置、供氧装置、加湿装置和伸缩装置工作，执行机构控制器6可以设置在容器1的任何位置，图中示出设置在容器壁上；

以及

在容器1内均匀设置有多个传感器组，所述传感器组为温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和光照强度传感器，每组信号通过无线发送到PLC可编程控制器中处理，并将执行指令发送到执行机构控制器6中控制对应装置的工作。图中未示出传感器组和PLC可编程控制器，一般PLC可编程控制器设置在员工工作室中，以方便员工的调试。

在这种技术方案中，食用菌工厂化菇房通过在容器1内的容器底部和侧壁间隔槽中盛装培养基，并在容器侧壁除了承装培养基的隔槽外设置为透明壁板，可以使菇房获得一定的阳光和温度，满足食用菌喜阴喜暖的习性，并且又能充分利用菇房的空间；在容器1的底部设置有能带动容器旋转的旋转装置5，菇房自右向左的旋转有助于食用菌对维生素的吸收和促进生长素的合成，克服比如金针菇、香菇、鸡腿菇等菌种不能自身合成维生素的缺陷，再加上容器壁上均匀设置有多个扇孔2，其孔9的部分边缘向容器外突起形成弧形挡板10，弧形挡板10在孔9随容器1旋转的后方以使空气挡入容器内，也就是图中所示的弧形挡板10在孔9的右边，这样扇孔2既可以实现菇房通风透气的作用，又可以结合菇房的旋转速度实现菇房内的温度控制；容器壁上还设置有氧气口7和加湿口8，在食用菌生长过程中通过空气的交流不能满足菇房内食用菌的氧气和水分需求时，还可以通过供氧装置和加湿装置智能补充氧气和水分到容器内，使食用菌更加稳定生长；容器的顶部为透明板且上方设置有遮阴层，并通过伸缩装置实现遮阴层的张开和收缩，使得更加智能灵活地控制食用菌的温度和光照，天然环保，可以通过对PLC可编程控制器的程序设定合适的值，使其传感器组实时监测容器内内的温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度和光照强度，并通过执行机构控制器6分别控制旋转装置、供氧装置、加湿装置和伸缩装置的工作，可以满足食用菌更适宜的生长需求，非常智能和工厂化，降低人力物力成本，大大提高食用菌的种植效益。

在另一种实施例中，所用的培养基可以是由以下重量份的木糠60份，花生壳40份，米糠45份，柠檬汁50份，蔗糖3份，石膏1份和水100份混合均匀的培养基，pH值为5.5-6.5，适合种植草菇、平菇、猴头菇、茶树菇和金针菇。通过该方案种植成熟的菌中蛋白质含量为鲜重的5％-6％，干重的50-55％，富含维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素C、维生素D、烟酸等多种维生素，富含多种矿物质元素，其中种植成熟的金针菇磷含量比一般蔬菜高出13倍。

在另一种实施例中，所用的培养基可以是由以下重量份的芦苇粉60份，稻草段40份，麦麸30份，石灰粉2份，柠檬汁10份，蔗糖2份和水100份混合均匀的培养基，pH值为5.5-7，适合种植香菇、木耳、鸡腿菇和杏鲍菇。通过该方案种植成熟的菌中蛋白质含量为鲜重的5％-6％，干重的50-55％，富含维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素C、维生素D、烟酸等多种维生素，富含多种矿物质元素，其中种植成熟的香菇铁含量就比一般蔬菜高出110倍，种植成熟的木耳铁含量就比一般蔬菜高出115倍。

在另一种实施例中，所用的旋转装置5的转速旋转为0-2r/min之间的转速范围，在这种转速范围内带动菇房旋转既有助于食用菌对维生素的吸收和促进生长素和的合成，有利于环腺苷酸的形成，又能提高对其他矿物质和无机盐的吸收利用，更加适合食用菌的生长。

在另一种实施例中，所用的遮阴层为黑色塑料地膜或黑色布，这种遮阴层方便伸缩装置可以通过有弹簧的绳索拉或者有弹性的金属卷起遮阴层以实现收缩，当需要张开时通过弹簧复原或者有弹性的金属复原将遮阴层张开。

在另一种实施例中，容器侧壁的间隔槽均匀等间距分布在侧壁上，间隔槽与容器底部成10-85°夹角，这样可以使得菇房壁上的食用菌和底部的食用菌更容易获得均匀的阳光，方便调控整个菇房的环境。

与食用菌工厂化菇房配合使用的环境监控系统，其包括：

执行机构控制器6，其分别控制菇房上的旋转装置5、供氧装置、加湿装置和伸缩装置工作；

多个传感器组，其均匀设置在菇房内，所述传感器组为温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和光照强度传感器，每组信号通过无线发送到PLC可编程控制器中并对同种传感器的信号归类并求平均值，将得到不同传感器的对应平均值信号与设定值比对，根据比对情况发送执行指令到执行机构控制器6中控制对应装置的工作。通过食用菌工厂化菇房的环境监控系统，可以对菇房内的温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度和光照强度进行智能监控，既能降低人力劳动成本，有利于规模化种植和管理，又能将食用菌的生长环境控制在较理想的范围内，促进食用菌的生长繁殖，使其更接近天然的生长环境，减少污染和有害物质的产生，既提高食用菌的种植效益，又获得健康营养的食用菌，满足市场需求。

在另一个实施例中，PLC可编程控制器与执行机构控制器6及传感器组之间的信号控制关系可以选择为：当温度传感器的平均值信号与温度设定值比对小于温度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制旋转装置降低转速或停止；当温度传感器的平均值信号与温度设定值比对大于温度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制旋转装置旋转或提高转速；当湿度传感器的平均值信号与湿度设定值比对小于湿度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制加湿装置喷水雾；当湿度传感器的平均值信号与湿度设定值比对大于湿度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制加湿装置停止喷水雾或保持停止状态；当氧气浓度传感器的平均值信号与氧气设定值比对小于氧气设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制供养装置向菇房内喷射氧气；当氧气浓度传感器的平均值信号与氧气设定值比对大于氧气设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制供养装置向菇房内停止喷射氧气或保持停止状态；当二氧化碳浓度传感器的平均值信号与二氧化碳设定值比对大于二氧化碳设定值，并且温度传感器的平均值信号与温度设定值比对小于温度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制供养装置向菇房内喷射氧气；当二氧化碳浓度传感器的平均值信号与二氧化碳设定值比对大于二氧化碳设定值，并且温度传感器的平均值信号与温度设定值比对大于温度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制旋转装置旋转或提高转速；当二氧化碳浓度传感器的平均值信号与二氧化碳设定值比对小于二氧化碳设定值，则PLC可编程控制器无需发送指令到执行机构控制器；当光照强度传感器的平均值信号与光照强度设定值比对小于光照强度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制伸缩装置将遮阴层收缩；当光照强度传感器的平均值信号与光照强度设定值比对大于光照强度设定值，则PLC可编程控制器发送指令到执行机构控制器中控制伸缩装置将遮阴层张开以遮挡住菇房顶部。通过这种方式可以非常智能化地将食用菌的生长环境控制在较理想的范围内，促进食用菌的生长繁殖，在智能的环境下减少污染和有害物质的产生，降低人力物力成本，提高食用菌的种植效益。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。