一种用于养殖食用菌的智能集装箱的制作方法

1.本技术涉及食用菌养殖技术领域，具体涉及一种用于养殖食用菌的智能集装箱。


背景技术：

2.食用菌是指子实体硕大、可供食用的蕈菌(大型真菌)，通称为蘑菇，中国已知的食用菌有350多种。食用菌因其营养价值比较丰富，因此一直受到非常多人的喜爱。
3.食用菌的生长对环境参数非常敏感，环境参数不适宜就会出现不出菇等异常情况，会降低食用菌的产量和产品等级，进而会影响食用菌的经济价值。因此，在食用菌的养殖过程中需要重视对环境参数的监测。近年来食用菌的种植规模不断的扩大，传统的依赖人工对环境参数的监测由于效率低下已无法满足规模化的食用菌种植需求，因此对于食用菌的养殖需要智能化的解决方案。
4.目前已有一些食用菌的智能化的养殖系统，但发明人认识到：
5.一方面，一部分智能化的养殖系统能监测和调节的环境参数往往仅包括食用菌养殖环境中的温度、湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度，能够监测和调节的环境参数较少，缺乏对基质温湿度的监测，例如：
6.(1)中国专利文献cn206710923u公开了“食用菌大棚室内环境检测装置”，包括温湿度传感器(1)、氧气传感器(2)、处理器(3)、二氧化碳传感器(4)、氧气发生器(5)、控制器(6)、二氧化碳吸收器(7)和显示器(8)。
7.(2)中国专利文献cn204360254u中公开了“食用菌栽培环境无线远程监控装置”，包括单片机(1)、温湿度传感器(2)、二氧化碳浓度传感器(3)、无线射频模块(4)、环境调控设备(5)、传感器节点(6)、汇聚节点(7)、 dtu(12)和上位机(13)。
8.另一方面，一部分智能化的养殖系统虽然能够监测较为全面的环境参数，但是缺乏能够实现对环境参数进行调节的硬件方案，例如：
9.中国专利文献cn204256424u中公开了“一种食用菌菇房环境信息采集装置”，包括信息采集单元、信息处理单元、传输单元、显示单元和供电单元，其中：信息采集单元用于采集食用菌菇房内环境信息，其结构包括空气温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤水传感器。
10.综上，现有的智能化的养殖系统往往功能较为单一、不丰富。


技术实现要素：

11.为此，本技术提供一种用于养殖食用菌的智能集装箱，以解决现有技术存在的食用菌的养殖系统功能较为单一的问题。
12.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
13.一种用于养殖食用菌的智能集装箱，包括集装箱本体，以及设置在集装箱本体内部的主机、通信模块、空气温度传感器、空气湿度传感器、基质温度传感器、基质湿度传感器、光照传感器、空气浓度传感器、水泵、雾化装置、风扇、植物灯和空压机；
14.所述空气温度传感器、空气湿度传感器、基质温度传感器、基质湿度传感器、光照传感器和空气浓度传感器的数据输出端分别与主机的相应数据输入端电性连接；所述水泵、雾化装置、风扇、植物灯和空压机的控制信号输入端分别与主机的相应控制信号输出端电性连接；所述通信模块与主机双向通信连接，所述通信模块用于建立与云端服务器之间的通信连接。
15.可选地，所述空气温度传感器、空气湿度传感器和光照传感器均设置于集装箱本体内部的中间区域，分别用于采集集装箱本体内部的空气温度、空气湿度以及光照强度；所述基质温度传感器和基质湿度传感器均插入到菌包中，分别用于采集菌包的基质温度和基质湿度。
16.可选地，所述空气浓度传感器包括氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器，所述氧气浓度传感器设置于集装箱本体内部的顶部，用于采集集装箱本体内部的氧气浓度；所述二氧化碳浓度传感器设置于集装箱本体内部的底部，用于采集集装箱本体内部的二氧化碳浓度。
17.可选地，所述集装箱本体内部还设置有摄像头，摄像头的数据输出端与主机的相应数据输入端电性连接，用于实时监测集装箱本体内部的食用菌的生长情况。
18.可选地，所述集装箱本体内部还设置有报警器，报警器的控制信号输入端与主机的相应控制信号输出端电性连接。
19.进一步可选地，所述报警器为声光报警器或蜂鸣器。
20.可选地，所述集装箱本体内部还设置有语音输出设备，语音输出设备的控制信号输入端与主机的相应控制信号输出端电性连接。
21.可选地，所述通信模块为wifi模块或移动通信模块。
22.可选地，所述集装箱本体内部还设置有水箱，所述雾化装置的进水口和水泵的进水口分别与水箱的相应出水口连接。
23.进一步可选地，所述水箱包括第一水箱和第二水箱，所述雾化装置的进水口与第一水箱的出水口连接，所述水泵的进水口与第二水箱的出水口连接。
24.相比现有技术，本技术至少具有以下有益效果：
25.1、本实用新型提供了一种用于养殖食用菌的智能集装箱的新的硬件构造，通过在集装箱本体内部配置主机、通信模块、空气温度传感器、空气湿度传感器、基质温度传感器、基质湿度传感器、光照传感器、空气浓度传感器、水泵、雾化装置、风扇、植物灯和空压机，能够实时采集智能集装箱中的包括空气温度、空气湿度、基质温度、基质湿度、光照强度和空气浓度在内的多个环境参数并发送给服务器，还能结合现有的成熟的控制技术通过水泵、雾化装置、空压机、风扇、植物灯等来调节环境参数，从而提供了一种食用菌养殖的智能化的解决方案，使得对于食用菌养殖的环境参数的监测不再依靠人工，能够大大提升食用菌的养殖效率；并且本实用新型所提供的智能集装箱，能够监测和调节的环境参数相比现有的智能化的养殖系统更为丰富，从而本实用新型所提供的用于养殖食用菌的智能集装箱相比现有的食用菌的养殖系统功能更为丰富。
26.2、该用于养殖食用菌的智能集装箱在集装箱本体内部还配置有报警器和语音输出设备，能够在环境参数异常时给予相应的提示，因此，该用于养殖食用菌的智能集装箱更人性化以及功能更为全面。
附图说明
27.为了更直观地说明现有技术以及本技术，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本技术时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本技术揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
28.图1为本技术实施例一提供的一种用于养殖食用菌的智能集装箱的模块架构示意图；
29.图2为本技术实施例一中智能集装箱的应用场景示意图；
30.图3为本技术实施例一中智能集装箱的工作流程示意图。
31.附图标记说明：
32.1、用于养殖食用菌的智能集装箱；100、集装箱本体；101、主机；102、通信模块；103、空气温度传感器；104、空气湿度传感器；105、基质温度传感器；106、基质湿度传感器；107、光照传感器；108、空气浓度传感器；109、摄像头；110、水泵；111、雾化装置；112、风扇；113、植物灯；114、空压机；115、报警器；116、语音输出设备；
33.2、云端服务器；3、智能移动终端；4、管理人员终端。
具体实施方式
34.以下结合附图，通过具体实施例对本技术作进一步详述。
35.在本技术的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于
”ꢀ
(某些单元、部件、材料、步骤等)。
36.本技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本技术揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本技术表述的范畴。
37.实施例一
38.在本实施例中，提供了一种用于养殖食用菌的智能集装箱1，包括集装箱本体100，还包括设置在集装箱本体100内部的主机101、通信模块102、空气温度传感器103、空气湿度传感器104、基质温度传感器105、基质湿度传感器106、光照传感器107、空气浓度传感器108、水泵110、雾化装置111、风扇112、植物灯113和空压机114。
39.从结构上来说，如图1所示，空气温度传感器103、空气湿度传感器104、基质温度传感器105、基质湿度传感器106、光照传感器107和空气浓度传感器108的数据输出端分别与主机101的相应数据输入端电性连接；水泵110、雾化装置111、风扇112、植物灯113和空压机114的控制信号输入端分别与主机101的相应控制信号输出端电性连接；通信模块102与主机101双向通信连接，通信模块102用于建立与云端服务器2之间的通信连接；通信模块102 可以但不限于是wifi模块或移动通信模块，如果是移动通信模块，可以但不限于是2g通信模块或3g通信模块或4g通信模块。
40.进一步地，空气温度传感器103设置于集装箱本体100内部的中间区域，理论上为
了采集到集装箱本体100内部的最为准确的空气温度信息，在集装箱本体100内部的中间区域中选择一个3*3的空间矩阵，该空间矩阵包含上中下三行以及左中右三列，也就是说该空间矩阵一共包含九个点，在这九个点处分别采集空气温度信息并取平均值是最佳的。但是考虑到成本一般选择在集装箱本体100内部的中间区域布置一到三个点来采集空气温度数据即可，也就是在集装箱本体100内部的中间区域选择一到三个点来分别设置空气温度传感器 103。空气湿度传感器104与空气温度传感器103的布置方式类似，也是设置于集装箱本体100内部的中间区域；也是在集装箱本体100内部的中间区域布置一到三个点来采集空气湿度数据即可，也就是在集装箱本体100内部的中间区域设置一到三个空气湿度传感器104。
41.进一步地，光照传感器107也是设置在集装箱本体100内部的中间区域，光照传感器107测量中间区域的光照强度作为集装箱本体100内部的光照强度。基质温度传感器105和基质湿度传感器106均需要插入到集装箱本体100 中的菌包里，分别用于测量菌包的基质温度和基质湿度。基质温度传感器105 和基质湿度传感器106都可包含多个，分别插在不同的菌包里。
42.进一步地，空气浓度传感器108包括氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器，氧气浓度传感器设置于集装箱本体100内部的顶部(氧气一般在上部)，用于采集集装箱本体100内部的氧气浓度；二氧化碳浓度传感器设置于集装箱本体100内部的底部，用于采集集装箱本体100内部的二氧化碳浓度(二氧化碳比较重会在底部区域)。
43.当然，各个传感器的具体布置方式并不限于上文所描述的内容，传感器的布置方式可以是多样的，可以根据实际情况设置在集装箱本体100内部的其他区域，只要能保证测量数据的准确性即可。例如，空气湿度传感器104也可设置在集装箱本体100内部中靠近风扇112所在的通风窗口的位置。
44.进一步地，集装箱本体100内部还可以设置有摄像头109，摄像头109的数据输出端与主机101的相应数据输入端电性连接，用于实时监测集装箱本体 100内部的食用菌的生长情况。摄像头109应布置在集装箱本体100内部中能拍摄到集装箱本体100内部较为全面的图像的位置即可，能够布置的位置并不唯一。
45.进一步地，集装箱本体100内部还可以设置有报警器115，报警器115可以但不限于是声光报警器或蜂鸣器，报警器115的控制信号输入端与主机101 的相应控制信号输出端电性连接。
46.进一步地，集装箱本体100内部还可以设置有语音输出设备116，语音输出设备116的控制信号输入端与主机101的相应控制信号输出端电性连接。
47.进一步地，由于雾化装置111的种类有多种，雾化装置111可以设置在集装箱本体100的底部，也可以设置在集装箱本体100的顶部；水泵110一般设置在集装箱本体100的底部。集装箱本体100内部还设置有水箱，当雾化装置 111设置在集装箱本体100的顶部时，水箱需要有两个，分别为第一水箱(设置在集装箱本体100的顶部，为雾化装置111的工作供水)和第二水箱(设置在集装箱本体100的底部，为水泵110的工作供水)；进而雾化装置111的进水口与第一水箱的出水口连接；水泵110的进水口与第二水箱的出水口连接，水泵110的出水口可以连接水管，利用水管灌溉地板后，借助蒸腾作用来保持地板以及箱体内湿度，这个过程也称为潮汐式灌溉；当然，第一水箱内的水也是借助水泵110打上去的。当雾化装
置111设置在集装箱本体100的底部时，水箱可以是一个，通过这个水箱同时为雾化装置111和水泵110进行供水；水箱设置在集装箱本体100的底部，此时雾化装置111的进水口和水泵110的进水口分别与水箱的相应出水口连接即可。
48.另外，风扇112一般可以布置在集装箱本体100内的通风窗口的位置，植物灯113一般可以设置在集装箱本体100内的顶部的位置，能够为整个集装箱本体100提供光照即可；同样地，空压机114一般也可以设置在集装箱本体 100内的顶部的位置。
49.当然，各个设备的具体布置位置和方式并不唯一，都是可以根据实际情况进行相应调整的，只要是合理的布置，使得能够实现对集装箱本体100内环境参数的调节即可。
50.具体来说，该用于养殖食用菌的智能集装箱1的工作流程如下：
51.空气温度传感器103、空气湿度传感器104、基质温度传感器105、基质湿度传感器106、光照传感器107、空气浓度传感器108、摄像头109会实时采集数据，然后会分别将采集到的空气温度、空气湿度、基质温度、基质湿度、光照强度、氧气浓度、二氧化碳浓度、视频等数据发送给主机101。进一步地，智能集装箱1的一个应用场景如图2所示，主机101会将接收到的数据通过通信模块102发送给云端服务器2，进一步云端服务器2会通过通信网络再将数据发送给智能移动终端3，菇农通过智能移动终端3能实时监测智能集装箱1 中的情况。另外，云端服务器2还会通过有线网络与云端服务器的管理人员终端4建立通信连接。
52.同时主机101会判断当前空气温度是否超出预设温度范围，当判定当前空气温度高于预设温度范围的最高温度时，主机101会向空压机114发送相应的控制信号，使空压机114开始进行制冷工作，从而使智能集装箱1内的温度能够降低；当判定当前空气温度低于预设温度范围的最低温度时，主机101会向空压机114发送相应的控制信号，使空压机114开始进行制热工作，从而使智能集装箱1内的温度能够上升。另外，当判定当前空气温度超出预设温度范围时，主机101也会向报警器115和/或语音输出设备116发出相应的控制信号，使报警器115输出相应的告警提示和/或使语音输出设备116输出相应的语音提示。
53.类似地，主机101会判断当前空气湿度是否低于预设空气湿度阈值，当判定当前空气湿度低于预设空气湿度阈值时，主机101会向雾化装置111发送相应的控制信号，使雾化装置111开始工作向集装箱本体100内空间喷水雾来调节空气湿度；并在当前空气湿度高于预设空气湿度阈值时，主机101向雾化装置111发送相应的控制信号，使雾化装置111停止工作；或者，当判定当前空气湿度低于预设空气湿度阈值时，主机101向水泵110发送相应的控制信号，使水泵110开始工作通过水管进行地板潮汐式灌溉，来保持地板湿度，以及利用蒸腾作用让箱体内湿度上升；同样，在当前空气湿度高于预设空气湿度阈值时，向水泵110发送相应的控制信号，使水泵110停止工作。也就是说当当前空气湿度高于预设空气湿度阈值的时候，雾化装置111会关闭，水泵110也不会开启。雾化装置111所提供的是短期湿度效果，水泵110的潮汐式蒸腾，是长期湿度效果。另外，当判定当前空气湿度低于预设空气湿度阈值时，主机 101也会向报警器115和/或语音输出设备116发出相应的控制信号，使报警器 115输出相应的告警提示和/或使语音输出设备116输出相应的语音提示。
54.同样地，主机101会判断当前光照强度是否低于预设光照强度阈值，当判定当前光照强度低于预设光照强度阈值时，主机101会向植物灯113发送相应的控制信号，使植物灯113开启或者调整光亮来调节智能集装箱1内的光照强度；并在当前光照强度高于预设光照强度阈值时，主机101向植物灯113发送相应的控制信号，使植物灯113关闭或者恢复之前光
亮；另外，当判定当前光照强度低于预设光照强度阈值时，主机101也会向报警器115和/或语音输出设备116发出相应的控制信号，使报警器115输出相应的告警提示和/或使语音输出设备116输出相应的语音提示。当然，预设光照强度阈值并不是固定的，而是根据食用菌不同品种和不同生长阶段而变化的。所以，主机101会根据食用菌的品种和生长阶段，来调节光照的强调和时间。
55.再类似地，主机101会判断当前氧气浓度是否低于预设氧气浓度阈值，当判定当前氧气浓度低于预设阈值时，主机101会向风扇112发送相应的控制信号，使风扇112开始工作进行换气吹风来调节智能集装箱1内的氧气浓度；并在当前氧气浓度高于预设氧气浓度阈值时，主机101会向风扇112发送相应的控制信号，使风扇112停止工作。同时，主机101也会判断当前二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度阈值，当判定当前二氧化碳浓度高于预设二氧化碳阈值时，主机101会向风扇112发送相应的控制信号，使风扇112开始工作进行换气吹风来调节智能集装箱1内的二氧化碳浓度；并在当前二氧化碳浓度低于预设二氧化碳阈值时，主机101会向风扇112发送相应的控制信号，使风扇 112停止工作。当然，由于不同菌种在不同生长阶段需要的氧气浓度和二氧化碳浓度都不同，预设氧气浓度阈值和预设二氧化碳浓度阈值都并不是固定的，是可以根据菌种和相应生长阶段来进行调整的。另外，当判定当前氧气浓度低于预设氧气浓度阈值或判定当前二氧化碳浓度高于预设二氧化碳浓度阈值时，主机101也会向报警器115和/或语音输出设备116发出相应的控制信号，使报警器115输出相应的告警提示和/或使语音输出设备116输出相应的语音提示。
56.另外，基质温度和基质湿度的调节过程与上述几个参数的调节过程类似。
57.菇农通过智能移动终端3除了能实时监测各传感器和摄像头109采集到的数据，也能及时获得报警信息，还能通过智能移动终端3来修改智能集装箱1 的各个阈值。菇农通过智能移动终端3也可以直接向智能集装箱1的主机101 发送指令，来实现对各个环境参数的远程调节。该智能集装箱1的工作流程的一种示意图如图3所示。
58.本实用新型提供了一种用于养殖食用菌的智能集装箱的新的硬件构造，通过在集装箱本体内部配置主机、通信模块、空气温度传感器、空气湿度传感器、基质温度传感器、基质湿度传感器、光照传感器、空气浓度传感器、水泵、雾化装置、风扇、植物灯和空压机，能够实时采集智能集装箱中的包括空气温度、空气湿度、基质温度、基质湿度、光照强度和空气浓度在内的多个环境参数并发送给服务器，还能结合现有的成熟的控制技术通过水泵、雾化装置、空压机、风扇、植物灯等来调节环境参数，从而提供了一种食用菌养殖的智能化的解决方案，使得对于食用菌养殖的环境参数的监测不再依靠人工，能够大大提升食用菌的养殖效率；并且本实用新型所提供的智能集装箱，能够监测和调节的环境参数相比现有的智能化的养殖系统更为丰富，从而本实用新型所提供的用于养殖食用菌的智能集装箱相比现有的食用菌的养殖系统功能更为丰富。
59.该用于养殖食用菌的智能集装箱在集装箱本体内部还配置有报警器和语音输出设备，能够在环境参数异常时给予相应的提示，因此，该用于养殖食用菌的智能集装箱更人性化以及功能更为全面。
60.实施例二
61.在本实施例中，提供了一种食用菌的智能养殖装置，包括多个实施例一所提供的智能集装箱以及一个冷藏库，智能集装箱的个数可以为七个，可以每天采集一个集装箱。所
有集装箱和冷藏库均位于同一屋顶下或通过走廊连通，也就是说从所有集装箱和冷藏库彼此之间是可以不用暴露在室外就能到达的，该食用菌的智能养殖装置能够遮风挡雨，便于在任何天气下进行养殖装置的管理以及食用菌的采摘。同时，该智能养殖装置能够移动方便，建造时只需占用田间地头碎片用地，不占耕地。智能养殖装置能够根据每种蘑菇需要的环境进行智能调节，可以四季出菇，不受天气和地域限制。
62.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
63.上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本技术的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本技术的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。