智能食药用菌育种箱、其控制方法和计算机可读存储介质技术

本发明专利技术提供了一种智能食药用菌育种箱、其控制方法和计算机可读存储介质，涉及栽培装置领域。智能食药用菌育种箱，其包括箱体、育种环境控制装置以及菌包放置架，所述育种环境控制装置包括：控制模块，所述控制模块包括控制电路和工控电脑；感应模块，所述感应模块通过所述控制电路与所述工控电脑连接，所述感应模块包括温度湿度传感器、气体浓度传感器、光照传感器和相机；以及调节模块，所述调节模块通过所述控制电路与所述工控电脑连接，所述调节模块包括气流调节装置、温度调节装置、湿度调节装置和光源。所述控制模块配置成根据所述感应模块所感应的受控变量是否存在时滞性以及时滞性的强度对所述调节模块进行控制。滞性的强度对所述调节模块进行控制。滞性的强度对所述调节模块进行控制。

【技术实现步骤摘要】
智能食药用菌育种箱、其控制方法和计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及栽培装置领域，具体涉及一种智能食药用菌育种箱、其控制方法和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着社会经济发展，文明程度的提高，人们生活质量不断上升，食药用菌类已经成为目前食品和医药领域不可或缺的产品之一。对于食药用菌育种的基本目标，是高产、优质、抗逆性强等，这也是大多数作物育种的基本目标，人们对食药用菌的要求也不断提高，不仅包括营养价值和口味等方面，还包含了质地和口感等上升要求。这也成为了新时期食药用菌育种目标之一。
[0003]专利文件CN208095494U公开了一种食用菌育种用的培养箱，其设置有食用菌培养槽，并在箱体内设置控制器和温度、湿度传感器以及空气净化器和风机等装置，从而实现对培养箱内环境的智能控制。
[0004]专利文件CN109328883A公开了一种食用菌菌种的培养装置及其食用菌菌种的培育方法，通过设置多个培养室并在培养室内设置灭菌装置和空气净化装置以及高温通气结构从而实现箱中各个地方受热温度保持一致，避免了固体培养基受热不均匀导致的除菌不彻底。
[0005]专利文件CN107637397A公开了一种菌菇高效有机智能培育立体箱，通过模仿野生环境下的原生态环境，实现在一个培养箱中培育多个菌菇品种，并且通过智能控制装置控制箱内温度、湿度、光照强度等因素，并自动开启/关闭通风窗，从而实现智能通风控制，从而实现培育箱内菌菇培育的自动化控制和自动化管理。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种智能食药用菌育种箱、其控制方法和计算机可读存储介质，能够在实现育种箱内自动化控制管理的基础上，进一步对存在时滞性的影响因素进行控制，从而进一步平衡箱内各区域的环境避免受控变量变化的惯性对食药用菌的生长造成影响。
[0007]根据本专利技术的一方面提供了一种智能食药用菌育种箱，其包括箱体、育种环境控制装置以及菌包放置架，所述育种环境控制装置包括：控制模块，所述控制模块包括控制电路和工控电脑；感应模块，所述感应模块通过所述控制电路与所述工控电脑连接，所述感应模块包括温度湿度传感器、气体浓度传感器、光照传感器和相机；以及调节模块，所述调节模块通过所述控制电路与所述工控电脑连接，所述调节模块包括气流调节装置、温度调节装置、湿度调节装置和光源，其中，所述控制模块配置成根据所述感应模块所感应的受控变量是否存在时滞性以及时滞性的强度对所述调节模块进行控制。
[0008]进一步地，所述气流调节装置包括：换气装置，其包括进气管道、进气风扇、出气管道、出气风扇以及位所述进气管道和所述出气管道之间的鼓风机，所述鼓风机、所述进气风扇以及所述出气风扇分别与所述工控电脑电连接；以及均风导流板，其立设在所述箱体的
内壁上，所述均风导流板包括三面挡板，所述三面挡板与所述箱体的内壁围成均风导流空间，所述均风导流板的与所述内壁相对的挡板上沿水平方向开设有多个开口，所述开口下部设置有朝向所述均风导流空间延伸的弯曲的导板，其中从上到下的所述导板的宽度逐渐增加，并且其中，所述进气管道、所述进气风扇、所述出气管道和所述出气风扇形成外循环风道；所述进气管道、所述鼓风机和所述出气管道形成内循环风道。
[0009]进一步地，所述温度调节装置包括：制冷装置，其包括压缩机、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器位于所述进气管道的内部；以及制热装置，所述制热装置位于所述蒸发器的进风侧。
[0010]进一步地，所述湿度调节装置设置在所述均风导流空间中，所述湿度调节装置包括雾化箱和雾化管，所述雾化箱设置在所述均风导流空间的下方，所述雾化管的下端与所述雾化箱的上表面连接从而与所述雾化箱连通，所述雾化管从所述雾化箱的上表面向上延伸。
[0011]进一步地，所述雾化箱内设有水箱、雾化片、自动补水器和吹雾风扇，所述自动补水器设置在水箱的侧壁上并通过补水管连接所述育种箱外部的水源。
[0012]进一步地，所述箱体上开设有与所述箱体的侧壁铰接的箱门，且所述箱体的上方设置有用于限定一部分所述育种环境控制装置的框架，并在所述箱体的下方设有支架和/或万向轮。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种根据前一方面任一项所述的智能食药用菌育种箱的控制方法，所述方法包括：1）在控制模块中设置受控变量的目标值；2）通过各感应模块感应所述育种箱内的受控变量情况，并将感应到的受控变量数据传送到所述控制模块；3）所述控制模块根据所述受控变量数据控制所述调节模块执行调节操作。
[0014]进一步地，步骤3）还包括在所述控制模块根据所述受控变量数据控制所述调节模块执行调节操作之前，判断所述受控变量数据是否来自存在时滞性的受控变量，当控制模块判断感应模块感应到的受控变量数据来自不存在时滞性的受控变量时，所述控制模块控制所述调节模块执行分级调节，而当所述控制模块判断所述感应模块感应到的受控变量数据来自存在时滞性的受控变量时，所述控制模块控制所述调节模块执行比例积分微分法调节，并且其中所述比例积分微分法调节是基于以下公式进行的：其中为时刻的误差项，即设定值与实际值的差值，、和分别为比例系数、积分系数和微分系数，表示控制量。
[0015]进一步地，所述步骤3）的当所述控制模块判断所述感应模块感应到的受控变量数据来自存在时滞性的受控变量时，所述控制模块控制所述调节模块执行比例积分微分法调节还包括以下步骤：当所述感应模块感应到多个存在时滞性的受控变量变化的情况下，所述控制模块将感应到的受控变量的时滞性强度进行比较，并基于比较结果控制所述调节模块执行调节
操作。
[0016]根据本专利技术的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有一个或多个指令，以执行根据前一方面任一项所述的控制方法中的一个或多个步骤。
[0017]如上所述的各专利文件虽然能够实现智能控制，但是其很难实现培养箱内各个区域之间的环境差异、尤其是对于环境要求较为苛刻的菌菇生长环境。并且，在调节各因素（例如温度、湿度、气体浓度等）时，由于这些条件的变化是存在时滞性的，且还可能存在变化的惯性，因此很难对上述因素进行精准控制，这非常不利于菌菇的生长。
[0018]本专利技术提供的智能食药用菌育种箱通过设置育种环境控制装置能够实现箱内环境的自动化控制和管理，能够保证温度、湿度、气体浓度（尤其是CO2的浓度）和光照强度等因素的控制，从而保证菌包放置架上各个区域的环境一致。通过设置均风导流板从而对箱内的空气供给环境进行了特定设置，保证了箱内上下送风强度均匀，从而保证各个位置处的环境因素稳定。本专利技术提供的智能食药用菌育种箱的控制方法是基于各个环境因素（即受控变量）的时滞性存在与否以及时滞性的强度大小而建立的，因此，能够避免对受控变量进行调节时，由于变化的时滞性（例如升温惯性）而造成的各区域受控变量不均一。
[0019]通过可以智能调控的食用菌育种箱，能消除人工控制育种环境的差异性，只需要把接种好的食药用菌菌包，放置到网架上，食用菌育种箱能够智能实时调控箱体内部环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能食药用菌育种箱，其包括箱体、育种环境控制装置以及菌包放置架，其特征在于，所述育种环境控制装置包括：控制模块，所述控制模块包括控制电路和工控电脑；感应模块，所述感应模块通过所述控制电路与所述工控电脑连接，所述感应模块包括温度湿度传感器、气体浓度传感器、光照传感器和相机；调节模块，所述调节模块通过所述控制电路与所述工控电脑连接，所述调节模块包括气流调节装置、温度调节装置、湿度调节装置和光源，其中，所述控制模块配置成根据所述感应模块所感应的受控变量是否存在时滞性以及时滞性的强度对所述调节模块进行控制。2.根据权利要求1所述的智能食药用菌育种箱，其特征在于，所述气流调节装置包括：换气装置，其包括进气管道、进气风扇、出气管道、出气风扇以及位于所述进气管道和所述出气管道之间的鼓风机，所述鼓风机、所述进气风扇以及所述出气风扇分别与所述工控电脑电连接；均风导流板，其立设在所述箱体的内壁上，所述均风导流板包括三面挡板，所述三面挡板与所述箱体的内壁围成均风导流空间，所述均风导流板的与所述内壁相对的挡板上沿水平方向开设有多个开口，所述开口下部设置有朝向所述均风导流空间延伸的弯曲的导板，其中从上到下的所述导板的宽度逐渐增加，并且其中，所述进气管道、所述进气风扇、所述出气管道和所述出气风扇形成外循环风道；所述进气管道、所述鼓风机和所述出气管道形成内循环风道。3.根据权利要求2所述的智能食药用菌育种箱，其特征在于，所述温度调节装置包括：制冷装置，其包括压缩机、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器位于所述进气管道的内部；制热装置，所述制热装置位于所述蒸发器的进风侧。4.根据权利要求2所述的智能食药用菌育种箱，其特征在于，所述湿度调节装置设置在所述均风导流空间中，所述湿度调节装置包括雾化箱和雾化管，所述雾化箱设置在所述均风导流空间的下方，所述雾化管的下端与所述雾化箱的上表面连接从而与所述雾化箱连通，所述雾化管从所述雾化箱的上表面向上延伸。5.根据权利要求4所述的智能食药用菌育种箱，其特征在于，所述雾化箱内设有水箱、雾化片、自动补水器和吹雾风扇，所述自动补水器设...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓辉，付永平，李东野，肖世俊，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：