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食用菌工厂化生产环境智能监控系统

kumb 设施园艺 2021-04-17 15:40:47 121 0

(湖北炎帝农业科技股份有限公司)

一、 企业基本情况

湖北炎帝农业科技股份有限公司是一家利用食用菌等农副产品进行深加工、以国内首创的工 厂化周年栽培香菇模式进行鲜菇生产为主的现代农业产业化企业。公司位于随县省级农产品加工园区内,占地面积608亩,厂房面积140000平方米,已累计投资15亿元,其中固定资产投资达到12亿元,建成了集香菇工厂化周年生产、精深加工内外销、废弃菌渣生产生物有机肥、香菇葡聚糖高值化产品四大生产板块。公司先后被认定为湖北省农业产业化重点龙头企业、湖北省林业产业化重点龙头企业,2013年被湖北省委、省政府确定为全省农产品加工业“四个一批”工程百亿产值重点培育企业。

二、 模式应用情况

(一) 基本建设情况

炎帝公司创办短短四年时间,立足工厂化生产基地,采用“公司+基地+专业合作社+农户+市 场”的生产经营模式,周年化提供菌苞成品给农户,农民负责出菇和采收,带动农民致富,实现双羸,产值、出口创汇、利税均实现了两连番。

2011年,投资2亿元,从征地拆迁到建成投产只用了 10个月时间,建成厂房5万多平米, 当年实现产值4500万元,出口创汇700万美元。

2012年公司追加投资1.2亿元完成金针菇工厂化生产线,并于当年8月建成投产,实现了工 厂化生产食用菌的重大突破,公司实现产值5亿元,出口 3000多万美元。

2013年,公司再投资3亿多元,建成规模世界最大、技术水平世界领先的香菇工厂生产线, 公司实现产值7.9亿元,出口创汇6000万美元,上交税收2800多万元。

2014年,公司再次投资3亿多元,在公司内部及乡镇(柳林、万店、三里岗、万福店等) 建成了 500多个智能温室大棚,扩大工厂化生产规模,公司实现主营业务收入8亿元,利税8213万元。

(二) 物联网技术及产品使用情况

工厂化恒温栽培项目应用了基于物联网技术开发的,集数据、图像实时采集、无线传输、智 能处理和预测预警、信息发布、辅助决策等功能于一体的物联网信息系统,包括自动化控制系统、预警和视频监控系统等。该系统能用于工厂化恒温生产食用菌等领域,技术人员通过预先设定的参数让设备自动运行,根据现场需要选择启动各种模式,并且通过通讯线缆将每间菇房的控制箱串联起来送至监控中心的监控电脑,构成菇房环境集中监控系统。该系统能够实时显示并自动记

录每间菇房的监控数据以及外围设备的运行情况,远程设定每台控制箱的工作参数,自动报警提 升并记录报警发生的时间及报警原因,让食用菌的种植尽在掌握之中,与农户种植食用菌相比,能够精准控制所需温度、湿度等,为食用菌生长提供很好的环境,以提高食用菌的产量和质量。同时在人工方面也更好的简化工人的工作方式,提高工人对设备的运用能力,提高生产效率。

(三)物联网技术应用解决方案

食用菌工厂化生产环境智能监控系统根据物联网平台而研制,通过各种传感器实时采集每间 茹房的温度、湿度、培养料PH值、氧气浓度、二氧化碳浓度、光照强度以及外围设备的工作状态等参数,并通过WSN和GPRS网络传输到用户手机或者监控中心的电脑上,并可根据食用菌的生长规律结合专家管理系统,自动控制风机、加湿器、照明等环境调节设备,保证最佳生产环境,大大地提高了食用菌的产量和质量,具体措施如下:

无线采集:在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、光照、C〇2浓度等 环境各项参数情况,以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息,监测点位可扩充多达上千个点。

组网传输:信号采用先进组网无线传输技术,克服距离障碍、信号无衰减,无串扰,抗干扰 强。

实时监控:采用自动化无线监控功能,每天24小时实时监控,避免了人工监控可能出现的 监控不及时、不准确,设备长时间非正常运转等问题。实时显示、记录各监测点的温度、湿度、光照、C02浓度等曲线变化。

测温准确、安装简单:测温范围在-50°C〜100°C内可任设,测量温度准确度±0.2°C。数据 无线上传,无需单独穿墙布线,安装方便简单。

自动开关控制:远程自动控制系统开关,远程调试设备状态及参数。实现水泵、冷风机等设 备启停历史记录的查询及频率分析。

LCD显示:控制显示仪采用LCD屏幕触摸屏显示,使显示结果更清晰明了。监控主机端利 用监控软件可随时打印不同时刻的温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分、C〇2浓度等环境数据及运行报告。

(四) 经济效益

为获得食用菌生长所需最佳环境,提高菌菇品质,分析了以物联网技术为基础的食用菌生产 测控系统在食用菌工厂化生产中的应用效果。通过与没有相应智能控制系统的菇房进行对比研究,结果表明:基于物联网技术的智能控制系统数据采集、传输、分析、控制性能可靠,可根据室外气温、风向和相对湿度,根据香菇不同的生长阶段控制菇房温度、湿度、C〇2浓度,较人工操作更加稳定,提高菌菇生长标准化水平,提高劳动生率和资源利用率,减少管理用工和降低能耗。实施物联网技术后与以前相比可减少生产人员劳动强度50%,降低食用菌感染率5%,提高产量10%,产品的质量也符合有机食品标准。

(五) 实施亮点

1.环境信息采集、记录与分析——通过各种传感器实时采集菇房环境信息,并通过采集节点、 汇聚节点和无线网关,传输到监控中心和服务器。这些环境信息一方面形成报表和曲线,供技术人员和专家分析和决策,另一方面作为食用菌的生产信息记录存档,可供质量安全追溯使用。

2. 环境智能控制——根据食用菌生长阶段对环境参数的要求,用户可以通过自动/集中控制/手动/远程等不同控制方式,开闭制冷(或加热)、加湿、换气、照明等环境调节设备,以保证食用菌处于最佳生长环境。

3. 报警功能——系统可以根据用户设定的阈值和设备状态,进行异常报警,以避免环境因素和设备故障带来的损失。

4. 远程监控一一用户可以通过手机、平板电脑、PC等终端,随时随地掌握菇房内的环境信息和设备信息,并可以远程控制各种设备。

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