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    物联网技术在海鲜菇工厂化生产中的应用初探

    发布日期:2018-01-11 来源:  来源:中国食用菌商务网

    海鲜菇,又名真姬菇、玉蕈、斑玉蕈、鸿喜菇等。该菇形状美观、质地脆嫩、味道鲜美独特,在日本享有闻则松茸,食则玉蕈之誉,深受消费者喜爱。近年来,工厂化生产海鲜菇已成为福建永安市颇具特色的食用菌产业之一。
        物联网被称为继计算机、互联网之后,信息产业的第3次浪潮。它是通过各类信息传感设备,按约定的协议,与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术在食用菌工厂化生产中也有所应用。它是实现食用菌集约、高产、优质、高效、生态、安全的重要技术支撑,对保证食用菌的高产稳产具有十分重要的意义。

        为实现海鲜菇的规模化、集约化、标准化生产,要以物联网技术为基础,以在线实时管理为目标,研究海鲜菇工厂化生产智能化测控系统,分析海鲜菇最佳生长环境参数,做到实时测控、可视化操作,为海鲜菇工厂化高产优质栽培提供技术支持,以提高食用菌工厂化生产的产量和品质。

        一、基于物联网的海鲜菇工厂化生产智能化测控系统

        基于物联网技术的海鲜菇工厂化生产智能化测控系统由监控系统、网络传输系统、中央控制系统、执行系统等集成。该系统在物联网快速传输的基础上,依据海鲜菇生长习性,在实时监控与可视化操作的环境下,模拟其生长的最佳环境因子,合理精确地调控生长条件,减少甚至杜绝人工调控,科学、经济、高效地利用菇房,达到最佳的调控效果,以更低的成本生产出更优质的产品。

        二、物联网技术在海鲜菇工厂化生产上的应用

        (一)海鲜菇物联网平台

        围绕海鲜菇工厂化栽培和管理环节,平台集成菇房环境信息采集、环境自动控制设备、远程监控、预警及指挥调度等系统,管理人员可通过手机、PDA、计算机等终端,实时掌握菇房环境信息,及时获取异常报警信息,并可以根据监测结果远程控制相应设备。

        (二)环境信息智能采集和自动控制系统

        根据海鲜菇不同生长发育阶段特性,以及菇房内环境参数如温度、相对湿度、CO2浓度等,通过传感器实时监测菇房环境,将监测数据通过网络上传至控制中心,确定海鲜菇不同生长发育阶段所需的最佳环境参数,实现自动监控环境,同时快速纠正偏离参数,及时作出诊断、决策。

        (三)远程监控系统

        可通过互联网远程监视各菇房的当前状态,如温度、相对湿度、CO2浓度等环境因子以及排风、加湿、补光等设备开关状态,可远程修改设定并实时记录各设备变化的时间、状态、当前参数。

        (四)预警及指挥调度系统

        设置环境参数上下限阈值,当环境参数超出阈值范围,系统会自动向用户发送预警信息。用户收到预警信息后,可及时根据信息内容查看菇房内菇体生长发育状况和设施设备开关情况,调整控制设备,例如菇房内适度过低时,及时开启加湿设备;温度超出海鲜菇适宜生长上限值时,蒸发风机和压缩机自动启动降温。

        三、基于物联网的海鲜菇工厂化栽培管控技术

        2015年福建省永安市完成了10000m3海鲜菇出菇环境物联网建设,安装传感器和物联网控制设备,将信息采集、自动控制、远程监控、预警及指挥调度等融为一体,实现操作人员实时对出菇管理区域进行查看和控制,不受时间和空间限制,具有节工省本、经济高效、实用性强的优势。

        1.恢复期  栽培包入库后5d内为恢复期,此时自动控制系统设定基本参数:温度19℃,相对湿度3/5min90%92%),排风8/60min(运行时间、终止时间,下同)。保持菇房内空气清新,CO2质量浓度控制在20002500mg/kg

        2.现蕾期  菌丝恢复逐渐返白后,开始进入现蕾期。此时自动控制系统设定基本参数:温度13℃,相对湿度3/5min90%92%),排风3/30min,补光3/99min(第510天)。第6天菌丝开始出现扭结现象,第8天菌丝扭结的菌丝团上出现芽原基,此时应注意适当减少雾化量,相对湿度设置4/7min;第12天前后出现三角形芽原基,应开始适当加湿,相对湿度设置7/6min85%90%);第15天前后,通过停水两天、增加通风量进行控干疏蕾,排风设置8/30minCO2质量浓度控制在25003000mg/kg 

        3.伸长期  度过壮蕾期后,将CO2质量浓度提升至50006000mg/kg,促使菇柄快速拉长,控制菇盖展开。此时自动控制系统设定基本参数:温度13℃,相对湿度7/5min92%95%),排风3/60min;第19天前后,补光3/99min,提高整齐度。 

        4.成熟期  此时自动控制系统设定基本参数:温度13℃,相对湿度12/8min90%),排风5/50min,补光3/50min。开袋后第2628d,菇柄长至1215cm,菌盖尚未开伞时即可采收。采收期12d 

        四、应用效果

        (一)经济效益

        通过工厂化海鲜菇智能化生产系统的应用,降低出菇管理生产强度约40%,节约劳动力成本约20%,提高产量约5%。以工厂化生产企业年产海鲜菇1000万袋计算,年新增产值160190万元,新增利润220250万元,经济效益显著。 

        (二)社会效益

        基于物联网的海鲜菇工厂化栽培技术,促进海鲜菇产业整体种植水平的提高,有利于引导农民增收,调整土地利用结构,合理配置资源,对于实现优质高效食用菌工厂化、标准化生产,推动食用菌产业的转型与升级具有重要的社会意义。

       (三)环境效益

        物联网智能管控系统模式对于资源的利用更加集约化,可以实现节能降耗,充分体现了在现代农业技术研究中,对低能耗、低排放的最新要求,对于建设产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业产业模式具有重要意义。(福建省永安市食用菌技术推广站  张雪瑶)