一种基于智能数据处理的菌类生产控制系统的制作方法

本发明涉及一种菌类生产控制系统，特别地是一种基于智能数据处理的菌类生产控制系统。

背景技术：

近年，我国食用菌生产量增长迅速，大型的食用菌栽培技术得到了飞速的发展。食用菌栽培过程中，环境因素对食用菌的生长影响很大，保证菌菇房处在适宜的空气相对湿度、温度、氧气浓度、二氧化碳浓度和光照强度环境下，可以有效提高食用菌产量和品质。

我国是最早进行食用菌人工栽培技术的国家，也是世界上最大的食用菌生产、消费大国，年产量约占世界食用菌产量四分之三。商业化栽培的菌类作物种类约70种。然而，我国食用菌生产基本上还停留在规模小、条件差、效率低的家庭手工式操作。因此，菌类作物生产工业化、现代化成为我国农业发展的一项紧迫任务。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于智能数据处理的菌类生产控制系统。

其采用的具体方案如下：

一种基于智能数据处理的菌类生产控制系统，包括

控制系统的设置，该控制系统包括至少一终端设备，与终端设备连接的汇聚节点服务器，与汇聚节点服务器分别连接的设置在菌类温室内的各类设备；

在控制系统建立之前，通过汇聚节点服务器连接无线传感网络模块与各类设备保持双向心跳，还包括用于跟踪各类传感器数据变化并传输对应数据使控制系统的实时数据保持最新的数据监测跟踪模块，用于对数据监测跟踪模块内的实时数据进行解析形成对应节点信息数据的解析模块，用于将对应节点信息数据进行处理的智能数据处理模块，以及用于将对应节点信息数据与继电器实时显示并关联继电器面板对卷帘机以及若干风机进行开启与关闭的执行模块，智能数据处理模块将对应节点信息数据进行分类采样，获取其频率变化值与设定的阈值进行比对，发送相应动作执行指令至执行模块，执行模块对卷帘机以及若干风机进行对应开启或关闭。

进一步地，所述控制系统建立之前，先建立汇聚节点服务器与各类设备之间的网络连接，其方法包括无线传感网络模块发送设备识别信息，等待汇聚节点服务器进行应答，当汇聚节点服务器应答时，表示已经建立连接，若应答超时，汇聚节点服务器对设备识别信息进行解析，获取设备的id，查看该id是否为汇聚节点服务器内设定的id信息，若是，汇聚节点服务器向设备发送一个应用连接消息，进行网络连接，若不是，聚节点服务器通过无线传感网络模块发送一个建立连接的指令，并分配一个设备id完成连接。

进一步地，还包括设备获取id后加入网络，获取节点信息，定时发送节点关联信息，数据监测跟踪模块对节点关联信息采集并循环处理，获取设备的数据变化并传输对应数据使控制系统的实时数据保持最新。

进一步地，所述获取节点信息的步骤如下，汇聚节点服务器接收设备识别消息，发送应答消息，以及发送设备序列号保持与设备双向心跳，发送第一次应用连接消息至各类设备，各类设备接收父子信息关系消息后发送采集的节点信息消息至汇聚节点服务器内设置的数据监测跟踪模块并存储。

进一步地，所述各类设备为设置在菌类温室内的若干温度传感器、若干湿度传感器、卷帘机、以及若干风机。

进一步地，若获取频率变化值超过智能数据处理模块设定的阈值时，智能数据处理模块还发送报警指令至执行模块，执行模块对报警器进行开启发出警报。

进一步地，所述终端设备设置有触摸显示器，继电器面板嵌入至触摸显示器内。

进一步地，所述数据监测跟踪模块、解析模块、智能数据处理模块以及执行模块分别设置在汇聚节点服务器内。

本发明的有益效果：

本发食用菌工厂化生产环境控制系统可有效提高食用菌生产工厂化、标准化、智能化生产效益，降低农业生产成本、劳动强度和风险，切实增加效益。

附图说明

图1是本发明系统框架结构示意图。

图2是本发明中聚节点服务器与各类设备之间的网络连接的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图2，本发明提供了一种基于智能数据处理的菌类生产控制系统，包括控制系统的设置，该控制系统包括至少一终端设备，所述终端设备设置有触摸显示器，继电器面板嵌入至触摸显示器内，终端设备在温室控制中具有显示控制功能。与终端设备连接的汇聚节点服务器，与汇聚节点服务器分别连接的设置在菌类温室内的各类设备；在本发明中，所述各类设备为设置在菌类温室内的若干温度传感器、若干湿度传感器、卷帘机、喷头以及若干风机。

在控制系统建立之前，先建立汇聚节点服务器与各类设备之间的网络连接，其方法包括无线传感网络模块发送设备识别信息，等待汇聚节点服务器进行应答，当汇聚节点服务器应答时，表示已经建立连接，若应答超时，汇聚节点服务器对设备识别信息进行解析，获取设备的id，查看该id是否为汇聚节点服务器内设定的id信息，若是，汇聚节点服务器向设备发送一个应用连接消息，进行网络连接，若不是，聚节点服务器通过无线传感网络模块发送一个建立连接的指令，并分配一个设备id完成连接。运行时，通过汇聚节点服务器连接无线传感网络模块与各类设备保持双向心跳。

所述汇聚节点服务器还包括用于跟踪各类传感器数据变化并传输对应数据使控制系统的实时数据保持最新的数据监测跟踪模块，用于对数据监测跟踪模块内的实时数据进行解析形成对应节点信息数据的解析模块，用于将对应节点信息数据进行处理的智能数据处理模块，以及用于将对应节点信息数据与继电器实时显示并关联继电器面板对卷帘机以及若干风机进行开启与关闭的执行模块，智能数据处理模块将对应节点信息数据进行分类采样，获取其频率变化值与设定的阈值进行比对，发送相应动作执行指令至执行模块，执行模块对卷帘机以及若干风机进行对应开启或关闭，同时，若获取频率变化值超过智能数据处理模块设定的阈值时，智能数据处理模块还发送报警指令至执行模块，执行模块对报警器进行开启发出警报。

在上述中，温室控制系统中，继电器的作用是通过控制继电器来控制相应电机或者风机工作，继电器采用1片带中断输出的iic接口的gpio扩展芯片实现，其中继电器输出可任意配置成常开或常闭触点，目的是使用跳线选择来控制双刀双触电继电器可以有效提高可靠性，按键或外部gpin输入，可配置成高电平为有效中断信号或者低电平有效中断信号。

在上述中，还包括设备获取id后加入网络，获取节点信息，定时发送节点关联信息，数据监测跟踪模块对节点关联信息采集并循环处理，获取设备的数据变化并传输对应数据使控制系统的实时数据保持最新。

所述获取节点信息的步骤如下，汇聚节点服务器接收设备识别消息，发送应答消息，以及发送设备序列号保持与设备双向心跳，发送第一次应用连接消息至各类设备，各类设备接收父子信息关系消息后发送采集的节点信息消息至汇聚节点服务器内设置的数据监测跟踪模块并存储。

在本发明中，无线传感网络模块利用zigbee模块，zigbee模块在数据收发方面时间短、响应快，并且相对功耗较低，当睡眠模式转化为启动模式时，设备搜索时间少，仅需几十微秒，普通五号电池供电时可以使节点正常工作半年到两年左右。

在传感器网络传输过程中，通常传感器节点方位不能预先进行确定，节点之间互邻关系无法确认。在传输过程中，当部分节点由于电量或者环境等因素失效时，其它节点会弥补失效节点补充到网络中，所以网络拓扑结构会动态变化。传感器节点的自结网性可以适应这种拓扑结构的网络动态变化。

在本发明中，通过智能数据处理模块块将对应节点信息数据进行分类采样，获取其频率变化值与设定的阈值进行比对，通过执行模块自动对设备进行控制，达到对温室中的风机、喷头、卷帘等进行控制，从而改变温室内的环境参数，使菌类作物在适宜的环境中生长。由于环境因素对菌类作物生长发育影响较大，而环境中各个因素又并非是相互独立的，因此要保证食用菌的正常生长，需要我们对食用菌的各个生长阶段的环境特点了解熟悉，从而便于采取相应的调节手段来促使菌类作物生长在适宜的环境下。

以温度控制为例，表1是我国常见的菌种的生产环境。

通过对上述的温度进行合理的控制，本发食用菌工厂化生产环境控制系统可有效提高食用菌生产工厂化、标准化、智能化生产效益，降低农业生产成本、劳动强度和风险，切实增加效益。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。