一种食用菌菇房环境智能控制方法与流程

本技术涉及菌菇种植的领域，尤其是涉及一种食用菌菇房环境智能控制方法。

背景技术：

1、现有技术中，用于食用菌、蔬菜、花卉等作物栽培的温室(含大棚、菇房、菌房)，需要根据栽培作物的生长需求进行温室环境控制，其涉及到的环境因子(因素)有温度、湿度、二氧化碳浓度等，而温度和湿度又可具体分为空气温度和湿度、栽培土温度和湿度。如公告号cn104238602b的中国发明专利就公开了“基于信息采集的温室环境智能控制管理系统”，该系统中使用多类用于分别采集各种环境信息参数的传感器，包括括空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器，传感器采集的环境信息被传输给单片机，单片机可以控制各种环境调节设备，对温室环境进行自动调整，环境调节设备包括：温室顶部和侧面设置的遮无帘和/或照明装置，室内空气循环设备、室外空气循环设备、喷灌设备、加热设备、降温设备等。当各传感器采集的信息所转化的数值超出正常阈值时，单片机将控制相应的环境调节设备进行相应的工作，实现温室内环境参数的自动调整。又如现有技术中关于温室的温度、湿度、二氧化碳浓度还引入了模糊控制方法，例如作者为于丽丽的论文“食用菌工厂化环境控制系统的研究[d] .东北农业大学，2015”，公开了对食用菌进行温度模糊控制的方法；作者为艾海波等的论文“微型植物工厂智能控制系统[j].农业机械学报,2013,44(0z2):198-204.”，公开了温湿度模糊解耦控制的方法；作者为詹鹏飞的论文“食用菌温室模糊系统的研究与实现[d] .山东建筑大学.2013”，公开了基于模糊控制器的温度、湿度、二氧化碳浓度的控制方法。

2、现有的温室环境控制系统，如上述的“基于信息采集的温室环境智能控制管理系统”，其土壤温度、土壤湿度、空气温度、空气湿度是分开调控的，其中任意一个环境信息超阈值，系统就会进行响应，进行相应调控，由于需要设置的阈值多，不但前期投入工作量大，还导致系统频繁调控，存在环境调控效率低的问题。

3、现有的菌菇房环境调控系统均是为了更促进菌菇生长，尽可能提高菌菇产量，而对于种植食用菌菇的农民来说，夏季作为菌菇生产旺季，但确是食用菌市场需求淡季，食用菌菇产量大大增加往往导致市场上的供大于求，导致菌菇销售困难容易造成菌菇滞销，造成种植亏损。因此如何根据生产需求控制菌菇产量，保障菇农利益，是一个待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有食用菌菇房环境调节难度高，且智能化低，无法根据生产需求控制菌菇产量的问题，本技术提供一种食用菌菇房环境智能控制方法。

2、第一方面，本技术提供一种食用菌菇房环境智能控制方法，采用如下的技术方案：

3、一种食用菌菇房环境智能控制方法，包括以下步骤：

4、获取用户输入的生产需求信息，所述生产需求信息包括菌菇种类信息、菌菇生长速率需求以及生产周期产量需求；

5、对生产需求信息进行解析验证，验证通过后获取食用菌菇房当前的生产环境信息；

6、基于生产需求信息和食用菌菇房当前的生产环境信息通过预设置的环境调控模型规划生成环境控制方案，所述环境调控模型为机器学习模型通过历史数据训练得到；所述环境控制方案包括设备控制参数和环境调节流程信息；

7、根据环境控制方案向食用菌菇房内的环境调节设备下发设备控制参数进行参数设置，根据环境调节流程信息生成环境调节控制指令，将环境调节控制指令发送至食用菌菇房内的环境调节设备，控制环境调节设备调节食用菌菇房内环境参数。

8、优选的，所述控制环境调节设备调节食用菌菇房内环境参数具体包括以下步骤：

9、基于环境调节控制指令，控制预设置的环境温度调节设备实时调节食用菌菇房的环境温度；

10、基于环境调节控制指令，控制预设置的环境湿度调节设备实时调节食用菌菇房的环境湿度；

11、基于环境调节控制指令，控制预设置的环境通风设备实时调节食用菌菇房的co2浓度；

12、基于环境调节控制指令，控制预设置的光照调节设备实时调节食用菌菇房内的散射光照时长及光照强度。

13、优选的，所述光照调节设备包括铺设在食用菌菇房顶部从上至下依次设置的遮光层、补光层和散射层，所述散射层采用散射遮阳网制成，所述散射遮阳网采用纵横交错的聚乙烯反光绳编织而成，所述散射遮阳网的网眼孔径为3-5mm。

14、优选的，所述补光层包括分布设置在食用菌菇房顶部的多个光合led灯。

15、优选的，所述遮光层包括设置食用菌菇房顶部的弧形框架和两个设置在弧形框架顶部的电动收卷组件，所述电动收卷组件包括收卷底座、收卷电机、收卷转轴和遮阳布，所述收卷转轴转动设置在收卷底座上，且所述收卷电机的输出轴与收卷转轴同轴连接；所述收卷转轴两侧均设置有电动滑轨，所述电动滑轨沿弧线框架铺设，所述收卷转轴一段与收卷转轴粘结，另一端与电动滑轨的滑块固定连接。

16、优选的，两个所述收卷转轴顶部共同罩设有保护罩，所述保护罩包括设置在两个收卷转轴之间的立板和设置立板顶部的弧形导流板，所述弧形导流板两端均连接有防护侧板。

17、优选的，所述基于生产需求信息和食用菌菇房当前的生产环境信息通过预设置的环境调控模型规划生成环境控制方案具体包括以下步骤：

18、基于生产需求信息和食用菌菇房当前的生产环境信息通过预设置的环境调控模型规划生成多个备选方案；

19、通过预设置方案评分计算公式计算各个备选方案的方案评分；所述方案评分计算公式具体为：

20、；

21、其中为能耗评分系数，为原料消耗评分系数，且和均由管理人员设置；为第i个备选方案的能源消耗量，q为生产需求信息中生产周期内产量需求数量，m为预设置的单位能源消耗参考值；n为预设置的单位菌菇生产成本，为第i个备选方案的菌桩成本；

22、基于方案评分对各个备选方案排序选取方案评分最高的备选方案作为环境控制方案。

23、优选的，所述对生产需求信息进行解析验证具体包括以下步骤：

24、校正获取当前各类型菌菇的有效产量调节区间和有效速率调节区间；

25、对生产需求信息进行解析判断生产需求信息中的菌菇生长速率需求以及生产周期产量需求是否分别位于有效产量调节区间和有效速率调节区间内；

26、若均处于，则生产需求信息验证通过；

27、若菌菇生长速率需求不处于有效速率调节区间内和/或生产周期产量需求不处于有效产量调节区间内，则生成报警信息发送至管理人员处。

28、优选的，所述校正获取当前各类型菌菇的有效产量调节区间和有效速率调节区间具体包括以下步骤：

29、获取各类型菌菇的历史生产数据，提取得到各类型菌菇的生产极值数据，所述各类型菌菇的生产极值数据包括各类型菌菇的历史最大产量、历史最小产量、历史最大生长速率和历史最小生长速率；

30、获取各类型菌菇预设置的标准产量调节区间和步骤速率调节区间；

31、基于各类型菌菇的生产极值数据对各类型菌菇预设置的标准产量调节区间和步骤速率调节区间进行校正，生成各类型菌菇的有效产量调节区间和有效速率调节区间。

32、第二方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

33、一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如上述方法任一种方法的计算机程序。

34、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

35、1.基于用户的生产需求信息以及食用菌菇房当前的生产环境信息，生成减产环境调控需求或者增产环境调控需求，进而通过环境调控模型智能决策生成环境调控方案，实现智能调节食用菌菇房环境，达到对菌菇产量以及生长速率精确控制的效果，避免出现菌菇供大于求造成菌菇滞销、种植亏损、大量菌菇因滞销腐烂浪费的现象发生，有助于提高用户利润；

36、2.基于用户的生产需求信息以及食用菌菇房当前的生产环境信息，决策生成多个备选方案，根据食用菌菇房当前的生产环境信息出发，从环境调节能耗以及生产成本两方面对各个备选方案进行评分，有助于以菌菇房现有生产环境为基础设计环境调节能耗底、种植成本低的备选方案作为环境控制方案，进一步提高用户菌菇养殖利润，达到对菌菇产量以及生长速率精确控制的效果；

37、3.采用聚乙烯反光绳编织成网形成散射层能够自然日照以及光合led灯的光照进行遮挡散射，使得光线从各个角度照射到菌桩上，有助于提高菌桩产量。另外通过补光层的设置，能够在外界自然光照不足时进行补光照射，通过遮光层的设置，能够在外界光照过强以及存在减产需求时，减少菌桩散热时长，达到对菌菇产量以及生长速率精确控制的效果。