文档介绍：第 1 期黑龙江农业工程职业学院学报
2008 年 3 月 Journal of Heilongjiang Vocation Institute of Agricultural Engineering
食用菌栽培设施分布式智能测控系统的设计与实现
陈韵1 贾文庆2 黄毅3
( 030024 )
( 453003)
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摘要:针对食用菌设施栽培自动化控制的需要,研制了“食用菌设施栽培分布式智能测控系统”。该系
统体系为中心计算机和单片机智能控制板的主从式结构,采用实时多任务操作系统和食用菌专
家系统的人工智能因子进行实时监测和智能化决策调节,为食用菌生长创造最优化的生长条件。
关键词:食用菌设施;分布式;智能控制
一、引言(puter Control)微型机,下位机
目前,食用菌生产依然处于低水平的小农作坊, 是 DDC(Direct Digital Control)单片微型机。本
栽培根本谈不上环境控制,收益很不理想,普遍存在系统选 PC 机作为 SCC 微型机,选 MCS 一 51 系列单片
着产量低、商品外观差、品质差的问题,环境控制问机作为 DDC 微型机。控制原理如下:
题已成为制约食用菌设施反季节栽培的瓶颈上位机系统主要有控制计算机、通信转换卡和交
[1,2,3]。食用菌设施栽培往往是由很多独立的菇房流参数稳压源组成,主要完成各菇房控制参数设定、
组成,各个菇房所要求的温度、湿度、光照、气体成数据统一显示、采集数据保存和数据查询、专家系统
分等环境参数有所不同,而现在的监控系统大多是基等功能。
于一个小环境一个监控系统而设计的,应用成本太下位机系统主要有单片机、手动/自动转换控制
高,不适于大规模应用。在生产过程中应用分布式网开关、A/D 转换器、执行机构和温度、湿度、光照度、
络来进行计算机监视和自动控制,可根据不同菇房食气体传感器、光照传感器组成,主要完成控制功能的
用菌的不同环境需要,将栽培的环境控制在最佳的条执行和数据采集等。其中,单片机的主要功能是实现
件之下,给食用菌生长创造出一个适宜的生长环境, 各菇房传感器信号的采集,以及在根据上位机传送过
保障食用菌生产潜力的发挥,使食用菌产品优质、高来的控制指令或内部存储的设定优化控制算法的基
产,有助于实现食用菌生产的高产、优质、高效,降础上实施对加湿器等执行机构的智能控制。系统结构
低投资成本,节约能源。基本框图如图 1 所示。
二、系统的总体设计
基于分布式总线技术的多参数实时监测系统的食用菌分布式测控系统的软件包括两部分,位于
设计,能够对数十个菇房的多种环境参数进行实时监现场的以单片机为核心的监控管理程序,利用 51 汇
测,并通过RS485 总线,把相关的数据发送到主控机编语言编制,主要侧重于现场过程或对象(比如空调、
房以图形或数字显示。该系统能够对食用菌各菇房的加湿器)的控制。上位计算机利用可视化语言 visual
温度、湿度、光照、CO2 进行监测,并能根据食用菌 编制,重点放在对各下位单片机系