本發明公開一種食用菌菇房環境控制系統及方法，利用帶有開口的送風管道及回風管道，有效改善由通風不均勻造成菇房內溫度、濕度和CO₂濃度分布不均勻的情況，采用多傳感器分別對菇房空氣、回風空氣和外界空氣的溫度、濕度和CO₂濃度進行實時監控，對菇房進行制冷、加熱、加濕、通風除濕、通風排氣等綜合調控，為食用菌的生長提供了適合的生長環境；考慮到溫度對濕度的影響，在溫度調控的同時，計算其變化對濕度的影響；以預測濕度為主導，同時進行溫度和濕度的調控，不再先調整溫度再調整濕度，有效避免了菇房內溫度波動對濕度的影響，降低濕度波動幅度；根據溫度、濕度和CO₂濃度的計算方程計算所需的控制量，實現對菇房環境的精確控制。

技術領域

本發明屬于食用菌栽培領域，具體涉及食用菌工廠化生產用的菇房環境的控制技術。

背景技術

食用菌味道鮮美且具有豐富的營養價值和保健作用，受到大家的喜愛。食用菌生長過程中，對溫度、濕度、二氧化碳濃度和氣流速度都有嚴格的要求。食用菌大棚栽培方式應用廣泛，但其環境調控方式粗放，造成環境因素波動幅度大，并且易受雜菌污染，造成資源浪費，影響食用菌產量。

工廠化食用菌栽培可以利用設備和設施創造適宜的生長發育條件。工廠化生產菇房墻面和屋頂采用隔溫材料建造，通過環境調控設備調控菇房內環境，可以較為有效的控制進出口空氣的狀態，滿足食用菌不同生長階段對環境條件的不同需求。

菇房環境控制所需考慮的因素較多，不僅有菇房內溫度、濕度和CO₂濃度，還有外界氣候條件。溫度和相對濕度有極強的耦合性，溫度的升高會使空氣相對濕度降低，溫度的降低會造成相對濕度的升高并可能使水蒸氣冷凝。食用菌生長中不斷進行生理活動，并且食用菌和培養料與內部環境之間存在傳熱傳質過程，生長過程中產生熱量、CO₂以及水蒸氣。因此，菇房內環境狀態是一個動態變化的過程。由于菇房內部空間較大，且栽培架會阻礙空氣流動，控制對象的測量裝置、管道和執行機構調節等環節存在滯后因素，考慮不周時容易造成被控制參數的偏差增大、上下震蕩。因此僅通過常規手段進行控制，并不能滿足菇房環境控制精度高、響應速度快、穩定性好和適應能力強等要求。

發明內容

本發明針對食用菌工廠化栽培菇房環境因子波動大和分布不均勻等問題，考慮到菇房環境控制的多變量、滯后性、耦合性和非穩態等特點，提出了一種食用菌菇房環境控制控制方法及系統，以實現控制精度高、控制量波動小和環境溫濕度分布均勻的目的。

本發明一種食用菌菇房環境控制系統采用以下技術方案：菇房內部設有放置在兩排培養架之間的室內溫度傳感器、室內濕度傳感器、室內CO₂傳感器，在每排培養架的正上方設有一個水平的送風管，送風管上開有朝向兩排培養架之間的通風的出氣口；送風管內部裝有送風溫度傳感器和送風濕度傳感器，送風管與位于菇房外部水平布置的調風室的一端連通，送風管與調風室的連接處裝有送風風機，調風室的另一端與混風管相連通，混風管在菇房外部并且上下垂直布置，在調風室和混風管的連接處裝有混風溫度傳感器和混風濕度傳感器，調風室內部設有制冷器、加熱器和加濕器；混風管的上端連通水平的新風管一端，新風管的另一端是與外部大氣相通的新風口，新風口內部裝有新風過濾網和新風閥，在新風口外部且靠近新風口處裝有室外溫度傳感器、室外濕度傳感器和室外CO₂濃度傳感器，混風管的下端連接了兩個回風管的一端，兩個回風管均水平布置且伸進菇房內，一個回風管位于一排培養架的正下方，每個回風管上開有進氣口，回風管的另一端連接排氣口，在混風管和回風管的連接處設置回風過濾網和回風閥；排氣口內部設置排氣單向閥和排氣過濾網；菇房外部設置控制器，控制器通過信號線分別連接室外溫度傳感器、室外濕度傳感器、室外CO₂濃度傳感器、混風溫度傳感器，混風濕度傳感器、送風溫度傳感器、送風濕度傳感器、室內溫度傳感器，室內濕度傳感器以及室內CO₂傳感器，控制器通過控制線分別連接新風閥、回風閥、制冷器、加熱器、加濕器和送風風機。