一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及菌菇生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]金針菇選拔菌株對(duì)環(huán)境參數(shù)的要求較高，很多參數(shù)都需要靈活調(diào)整，以利于菌菇生長。主要影響因素包括溫度、濕度、光照等因素。但現(xiàn)有規(guī)模化種植存在管理水平低、自動(dòng)化程度低等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高，效益低?，F(xiàn)有的技術(shù)方案均未考慮氣象條件、設(shè)備能耗因素，且不具備病蟲害預(yù)警和產(chǎn)量預(yù)測功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了提高菌株栽培場所環(huán)境管理及控制的自動(dòng)化水平，降低菌株栽培場所設(shè)備能耗和病蟲害發(fā)生率，增加菌株栽培場效益，本實(shí)用新型提供一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于:包括用于建立預(yù)警和能耗模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元、用于優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元、用于采集現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元、用于對(duì)菌株栽培場所的二氧化碳濃度進(jìn)行檢測的二氧化碳傳感器、用于對(duì)場所內(nèi)的溫濕度進(jìn)行檢測的溫濕度傳感器、根據(jù)二氧化碳傳感器和溫濕度傳感器探測到的信號(hào)計(jì)算出菌株栽培場所空氣質(zhì)量的空氣質(zhì)量計(jì)算單元、對(duì)所述菌株栽培場所病蟲害進(jìn)行監(jiān)視的視頻監(jiān)控裝置、與視頻監(jiān)控裝置相接的圖像處理單元、用于檢測光照強(qiáng)度的光敏傳感器、用于計(jì)算菌株栽培場所光照總量的光照監(jiān)測單元、用于采集系統(tǒng)總能耗的能耗監(jiān)測單元、用于調(diào)節(jié)環(huán)境的執(zhí)行單元、用于調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣品質(zhì)的新風(fēng)機(jī)、用于調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的中央空調(diào)、用于調(diào)節(jié)光照的遮陽裝置；用于調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的加濕器、用于預(yù)測和報(bào)警的預(yù)測報(bào)警單元、用于預(yù)測金針菇產(chǎn)量的產(chǎn)量預(yù)測裝置、用于對(duì)病蟲害預(yù)警的病蟲害報(bào)警裝置、用于獲取氣象預(yù)報(bào)和優(yōu)化控制策略的云端服務(wù)器。
[0005]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)置有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析軟件，通過數(shù)據(jù)采集單元采集各個(gè)傳感設(shè)備的歷史信息來建立各個(gè)變量與能耗之間的輸入輸出關(guān)系，為遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元提供計(jì)算模型，通過與歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比預(yù)測產(chǎn)量，判斷設(shè)備的異常情況，并控制預(yù)測報(bào)警單元，預(yù)測金針菇產(chǎn)量，對(duì)病蟲害預(yù)警的病蟲害。
[0006]遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)置有遺傳算法優(yōu)化軟件，通過迭代尋優(yōu)來計(jì)算當(dāng)前環(huán)境下的最佳運(yùn)行參數(shù)，并控制執(zhí)行單元，優(yōu)化的約束條件和氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)由云端服務(wù)器給定。
[0007]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元具有10個(gè)輸入端口，10個(gè)輸出端口，且可以擴(kuò)展至50個(gè)輸入端口，50個(gè)輸出端口。
[0008]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元具有10個(gè)輸入端口，10個(gè)輸出端口，且可以擴(kuò)展至50個(gè)輸入端口，50個(gè)輸出端口。
[0009]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的視頻監(jiān)控裝置為大于等于4個(gè)。
[0010]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的光敏傳感器的數(shù)量為大于等于10個(gè)。
[0011]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的云端服務(wù)器實(shí)時(shí)更新各地的氣象數(shù)據(jù)，并給出適宜的參數(shù)調(diào)節(jié)范圍。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、能夠?qū)暝耘鄨鏊鶅?nèi)的二氧化碳和溫濕度進(jìn)行檢測，評(píng)估室內(nèi)空氣質(zhì)量，通過智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)，控制新風(fēng)機(jī)啟停，控制中央空調(diào)，以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量。
[0014]2、能夠?qū)赀M(jìn)行可視化監(jiān)視，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元對(duì)病蟲害前兆進(jìn)行智能識(shí)別，提前預(yù)警，保證菌株的正常生長，方便運(yùn)行人員進(jìn)行管理。
[0015]3、通過遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元的優(yōu)化，能夠在保證菌株正常生長的情況下，減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，降低設(shè)備能耗。
[0016]4、能夠?qū)Χ鄠€(gè)傳感器的測試信號(hào)進(jìn)行信息智能處理，提高了數(shù)據(jù)可靠性和高效性。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、可靠性好、靈敏度高、參數(shù)采集全面，有效解決了現(xiàn)有控制系統(tǒng)參數(shù)采集單一，運(yùn)行效率低，成本高等問題。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的示意圖。
[0019]圖中，I神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元；2遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元；3數(shù)據(jù)采集單元；3_1二氧化碳傳感器；3-2溫濕度傳感器；3-3空氣質(zhì)量計(jì)算單元；3-4視頻監(jiān)控裝置；3-5圖像處理單元；3-6光敏傳感器；3-7光照監(jiān)測單元；3-8能耗監(jiān)測單元；4執(zhí)行單元；4_1新風(fēng)機(jī)；4-2中央空調(diào)；4-3遮陽裝置；4-4加濕器；5預(yù)測報(bào)警單元；5_1產(chǎn)量預(yù)測裝置；5_2病蟲害報(bào)警裝置；6云端服務(wù)器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，包括用于建立預(yù)警和能耗模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元1、用于優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元2、用于采集現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元3、用于對(duì)菌株栽培場所的二氧化碳濃度進(jìn)行檢測的二氧化碳傳感器3-1、用于對(duì)場所內(nèi)的溫濕度進(jìn)行檢測的溫濕度傳感器3-2、根據(jù)二氧化碳傳感器和溫濕度傳感器探測到的信號(hào)計(jì)算出菌株栽培場所空氣質(zhì)量的空氣質(zhì)量計(jì)算單元3-3、對(duì)所述菌株栽培場所病蟲害進(jìn)行監(jiān)視的視頻監(jiān)控裝置3-4、與視頻監(jiān)控裝置相接的圖像處理單元3-5、用于檢測光照強(qiáng)度的光敏傳感器3-6、用于計(jì)算菌株栽培場所光照總量的光照監(jiān)測單元3-7、用于采集系統(tǒng)總能耗的能耗監(jiān)測單元3-8、用于調(diào)節(jié)環(huán)境的執(zhí)行單元4、用于調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣品質(zhì)的新風(fēng)機(jī)4-1、用于調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的中央空調(diào)4-2、用于調(diào)節(jié)光照的遮陽裝置4-3 ;用于調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的加濕器4-4、用于預(yù)測和報(bào)警的預(yù)測報(bào)警單元5、用于預(yù)測金針菇產(chǎn)量的產(chǎn)量預(yù)測裝置5-1、用于對(duì)病蟲害預(yù)警的病蟲害報(bào)警裝置5-2、用于獲取氣象預(yù)報(bào)和優(yōu)化控制策略的云端服務(wù)器6。
[0021]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集單元3能夠?qū)崟r(shí)采集二氧化碳濃度、溫濕度，并通過空氣質(zhì)量計(jì)算單元3-3計(jì)算出實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量指標(biāo)；還能夠通過視頻監(jiān)控裝置3-4采集現(xiàn)場視頻信息，并通過圖像處理單元3-5對(duì)重要圖像信息進(jìn)行識(shí)別，如，菌株的形態(tài)、大小和眼菌紋、菇蠅、螨類等蟲害情況。視頻監(jiān)控裝置根據(jù)菌株栽培場所規(guī)模大小確定，至少為4個(gè)；還能夠通過光敏傳感器3-6采集光照量數(shù)據(jù)，并通過光照監(jiān)測單元3-7得到光照總量的信息，光敏傳感器的數(shù)量根據(jù)菌株栽培場所規(guī)模確定，至少為10個(gè)以上；通過能耗監(jiān)測單元3-8采集系統(tǒng)的總能耗數(shù)據(jù)，包括新風(fēng)機(jī)、中央空調(diào)、遮陽裝置、加濕器的能耗總和。
[0022]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元I內(nèi)置有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析軟件，通過數(shù)據(jù)采集單元3采集各個(gè)傳感設(shè)備的歷史信息來建立各個(gè)變量與能耗之間的輸入輸出關(guān)系，為遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元2提供計(jì)算模型，通過與歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比預(yù)測產(chǎn)量，判斷設(shè)備的異常情況，并控制預(yù)測報(bào)警單元5，預(yù)測金針菇產(chǎn)量，對(duì)病蟲害預(yù)警。
[0023]遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元2內(nèi)置有遺傳算法優(yōu)化軟件，通過迭代尋優(yōu)來計(jì)算當(dāng)前環(huán)境下的最佳運(yùn)行參數(shù)，并控制執(zhí)行單元4，優(yōu)化的約束條件和氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)由云端服務(wù)器6給定。
[0024]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元I具有10個(gè)輸入端口，10個(gè)輸出端口，且可以擴(kuò)展至50個(gè)輸入端口，50個(gè)輸出端口。可對(duì)多個(gè)菌株培養(yǎng)場進(jìn)行集中監(jiān)測。
[0025]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元2具有10個(gè)輸入端口，10個(gè)輸出端口，且可以擴(kuò)展至50個(gè)輸入端口，50個(gè)輸出端口?？蓪?duì)多個(gè)菌株培養(yǎng)場進(jìn)行集中優(yōu)化控制。
[0026]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的視頻監(jiān)控裝置3-4為大于等于4個(gè)。
[0027]在上述的一種金針葫選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的光敏傳感器3_6的數(shù)量為大于等于10個(gè)。
[0028]在上述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)中，所述的云端服務(wù)器6實(shí)時(shí)更新各地的氣象數(shù)據(jù)。并由遠(yuǎn)程控制中心根據(jù)地理位置和季節(jié)條件給出適宜的參數(shù)調(diào)節(jié)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，包括用于建立預(yù)警和能耗模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元、用于優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元，其特征在于:所述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)還包括用于采集現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元、用于對(duì)菌株栽培場所的二氧化碳濃度進(jìn)行檢測的二氧化碳傳感器、用于對(duì)場所內(nèi)的溫濕度進(jìn)行檢測的溫濕度傳感器、根據(jù)二氧化碳傳感器和溫濕度傳感器探測到的信號(hào)計(jì)算出菌株栽培場所空氣質(zhì)量的空氣質(zhì)量計(jì)算單元、對(duì)所述菌株栽培場所病蟲害進(jìn)行監(jiān)視的視頻監(jiān)控裝置、與視頻監(jiān)控裝置相接的圖像處理單元、用于檢測光照強(qiáng)度的光敏傳感器、用于計(jì)算菌株栽培場所光照總量的光照監(jiān)測單元、用于采集系統(tǒng)總能耗的能耗監(jiān)測單元、用于調(diào)節(jié)環(huán)境的執(zhí)行單元、用于調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣品質(zhì)的新風(fēng)機(jī)、用于調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的中央空調(diào)、用于調(diào)節(jié)光照的遮陽裝置；用于調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的加濕器、用于預(yù)測和報(bào)警的預(yù)測報(bào)警單元、用于預(yù)測金針菇產(chǎn)量的產(chǎn)量預(yù)測裝置、用于對(duì)病蟲害預(yù)警的病蟲害報(bào)警裝置、用于獲取氣象預(yù)報(bào)和優(yōu)化控制策略的云端服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元具有10個(gè)輸入端口，10個(gè)輸出端口，且可以擴(kuò)展至50個(gè)輸入端口，50個(gè)輸出端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元具有10個(gè)輸入端口，10個(gè)輸出端口，且可以擴(kuò)展至50個(gè)輸入端口，50個(gè)輸出端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的視頻監(jiān)控裝置為大于等于4個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的光敏傳感器的數(shù)量為大于等于10個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的云端服務(wù)器實(shí)時(shí)更新各地的氣象數(shù)據(jù)，并給出適宜的參數(shù)調(diào)節(jié)范圍。
【專利摘要】一種金針菇選拔菌株生長環(huán)境控制系統(tǒng)，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元、遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行單元、預(yù)測報(bào)警單元和云端服務(wù)器。能夠?qū)暝耘鄨鏊鶅?nèi)的二氧化碳和溫濕度進(jìn)行檢測，評(píng)估室內(nèi)空氣質(zhì)量，通過智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)，控制新風(fēng)機(jī)啟停，控制中央空調(diào)，以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量。能夠?qū)赀M(jìn)行可視化監(jiān)視，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元對(duì)病蟲害前兆進(jìn)行智能識(shí)別，提前預(yù)警，保證菌株的正常生長，方便運(yùn)行人員進(jìn)行管理。通過遺傳算法數(shù)據(jù)處理單元的優(yōu)化，能夠在保證菌株正常生長的情況下，減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，降低設(shè)備能耗。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號(hào)】CN204423100
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420539327
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】杭州宏成節(jié)能科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年9月19日