香菇作為高經(jīng)濟(jì)價(jià)值食用菌，其生長全程對溫度有著 “苛刻要求”，菌絲體培養(yǎng)需穩(wěn)定在 22-25℃，溫差超過 ±2℃易導(dǎo)致菌絲生長緩慢，原基形成需 15-18℃且晝夜溫差 5-8℃溫差不足難出菇，子實(shí)體發(fā)育需 12-15℃。傳統(tǒng)香菇大棚依賴人工巡檢測溫、手動(dòng)開關(guān)加熱 / 降溫設(shè)備，存在三大核心痛點(diǎn)：一是控溫滯后、二是溫差過大、三是人工繁重。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的香菇大棚智能溫控系統(tǒng)，通過溫度精準(zhǔn)感知 + 自動(dòng)聯(lián)動(dòng)調(diào)控 + 遠(yuǎn)程智慧管理，實(shí)現(xiàn)香菇全生長周期溫度穩(wěn)、準(zhǔn)、省，徹底改變傳統(tǒng)靠經(jīng)驗(yàn)、拼人工的溫控模式。

一、核心架構(gòu)

針對香菇大棚 高濕(空氣濕度 85%-95%)、避光、多棚分散 的場景特性，采用感知層 - 傳輸層 - 平臺層 - 應(yīng)用層四層輕量化架構(gòu)，確保溫度數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)、調(diào)控及時(shí)、操作便捷：

1.感知層：全區(qū)域溫度采集，適配香菇生長特殊需求

感知層是溫控系統(tǒng)的 “神經(jīng)末梢”，圍繞香菇 菌絲培養(yǎng)架 - 原基形成區(qū) - 子實(shí)體生長區(qū) 關(guān)鍵區(qū)域，部署高耐濕、高精度溫度傳感器，確保無死角監(jiān)測：

菌絲培養(yǎng)架監(jiān)測：在培養(yǎng)架每 2 層(距菌棒 10cm 處)懸掛無線溫度傳感器，重點(diǎn)監(jiān)測菌棒周邊溫度(菌絲生長核心環(huán)境)，避免空氣溫度正常但菌棒溫度過高;

原基形成區(qū)監(jiān)測：在大棚中部原基集中區(qū)加密傳感器(間隔 3 米)，監(jiān)測空氣溫度與晝夜溫差，確保原基期 15-18℃及 5-8℃溫差需求;

子實(shí)體生長區(qū)監(jiān)測：在子實(shí)體冠層高度部署傳感器，24小時(shí)實(shí)時(shí)捕捉溫度波動(dòng);

2.傳輸層：無線穩(wěn)定傳輸，解決大棚布線難題

傳輸層針對香菇大棚多為連棟或分散布局、布線易受潮特點(diǎn)，采用 LoRa+4G 混合傳輸模式，確保溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳：

棚內(nèi)短距離傳輸：采用 LoRa 無線技術(shù)，傳輸距離達(dá) 300-500 米(可穿透 3 層棚膜)，單網(wǎng)關(guān)可接入 50-80 個(gè)溫度傳感器，適配 10-20 畝連棟大棚組網(wǎng);傳感器與網(wǎng)關(guān)均支持低功耗模式，網(wǎng)關(guān)可搭配太陽能供電(偏遠(yuǎn)山區(qū)無市電場景)，續(xù)航 72 小時(shí)無光照仍能工作;

棚外遠(yuǎn)距離傳輸：LoRa 網(wǎng)關(guān)通過 4G 物聯(lián)網(wǎng)卡將溫度數(shù)據(jù)上傳至云端平臺，網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)也能自動(dòng)補(bǔ)傳數(shù)據(jù)，傳輸延遲為秒級，滿足溫控實(shí)時(shí)性需求;

數(shù)據(jù)安全保障：采用 數(shù)據(jù)加密傳輸數(shù)據(jù)，防止惡意篡改。

3.平臺層：智能決策，適配香菇全生長周期溫控

平臺層是系統(tǒng) “大腦”，基于香菇不同生長階段的溫控需求，構(gòu)建專屬溫控模型，實(shí)現(xiàn) “自動(dòng)閾值設(shè)定、智能調(diào)控決策、數(shù)據(jù)深度分析”：

生長階段化溫控模板：內(nèi)置香菇標(biāo)準(zhǔn)化溫控參數(shù)，用戶可按需微調(diào)：

智能調(diào)控算法：當(dāng)溫度偏離閾值時(shí)，平臺自動(dòng)分析原因并生成調(diào)控指令，如子實(shí)體期溫度升至 16℃，優(yōu)先開啟頂通風(fēng)(換氣量 200m3/ 小時(shí))，10 分鐘后仍超 15℃則聯(lián)動(dòng)濕簾(降溫效率 4℃/ 小時(shí));溫度降至 11℃時(shí)，先開啟保溫簾，再啟動(dòng)電熱風(fēng)機(jī)(升溫速率 2℃/ 小時(shí))，避免能耗浪費(fèi);

數(shù)據(jù)可視化與分析：以 大棚布局圖 + 溫度曲線 展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成 溫度 - 出菇率 關(guān)聯(lián)報(bào)表，為溫控優(yōu)化提供依據(jù)。

4.應(yīng)用層：多終端適配，滿足不同用戶需求

應(yīng)用層針對 香菇種植戶 - 合作社管理員 - 技術(shù)員 三類用戶，提供簡單易用的操作終端，確保系統(tǒng) 接地氣、好上手：

種植戶：可通過安卓/IOS手機(jī) APP遠(yuǎn)程登錄，核心功能聚焦 查看 - 控制 - 報(bào)警等功能，實(shí)時(shí)查看各大棚溫度，一鍵開啟 / 關(guān)閉加熱 / 降溫設(shè)備，接收溫度報(bào)警推送，支持短信、APP 彈窗、微信公眾號信息等多種報(bào)警方式，，適配田間移動(dòng)管理;

合作社：電腦網(wǎng)頁支持多大棚集中管理，統(tǒng)計(jì)各棚的溫控情況，對比不同棚的溫度數(shù)據(jù)與產(chǎn)量;

現(xiàn)場終端：系統(tǒng)自帶智能控制柜的觸摸屏，安裝于大棚入口處，顯示實(shí)時(shí)溫度與設(shè)備狀態(tài)，支持?jǐn)嗑W(wǎng)時(shí)本地操作，可手動(dòng)按智能控制柜的按鈕。種植戶無需學(xué)習(xí)即可一鍵啟動(dòng)加熱，降低使用門檻。

二、核心功能

1.全周期精準(zhǔn)控溫，溫差≤±0.5℃

菌絲期穩(wěn)溫：菌絲培養(yǎng)架傳感器每 5 分鐘采集 1 次溫度，若局部達(dá) 26℃(超閾值 1℃)，聯(lián)動(dòng)局部排風(fēng)扇(針對該區(qū)域降溫)，避免整體降溫導(dǎo)致其他區(qū)域溫度過低;

原基期溫差管控：夜間自動(dòng)降低棚溫至 12℃，白天升至 18℃，精準(zhǔn)維持 6℃晝夜溫差，原基形成率從 70% 提升至 90%;

子實(shí)體期精細(xì)調(diào)溫：采用 “分段溫控”，上午 10 點(diǎn) - 下午 4 點(diǎn)(外界溫度高)將目標(biāo)溫度設(shè)為 14℃，夜間設(shè)為 12℃，既滿足生長需求，又減少加熱能耗。

2.多渠道智能報(bào)警，異常處置快準(zhǔn)狠

預(yù)警(閾值 ±0.5℃)：如子實(shí)體期溫度達(dá) 15.5℃，APP 推送 “預(yù)警提醒”，建議關(guān)注;

報(bào)警(閾值 ±1℃)：溫度達(dá) 16℃或降至 11℃，觸發(fā) APP 彈窗 + 短信報(bào)警，同時(shí)大棚聲光報(bào)警器響起(紅色燈光 + 蜂鳴);

緊急報(bào)警(閾值 ±2℃)：溫度達(dá) 18℃或降至 10℃，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)應(yīng)急設(shè)備(如強(qiáng)制開啟濕簾 / 加熱)，并撥打種植戶電話，確保 10 分鐘內(nèi)處置;

報(bào)警溯源：報(bào)警信息標(biāo)注 “異常區(qū)域(如 2 號棚西 3 區(qū))、當(dāng)前溫度、閾值范圍、處置建議”，種植戶無需排查即可精準(zhǔn)處理，處置時(shí)間從 1 小時(shí)縮短至 10 分鐘。

3.自動(dòng)聯(lián)動(dòng)設(shè)備，告別人工盯棚

設(shè)備自動(dòng)啟停：預(yù)設(shè) “溫度 - 設(shè)備” 聯(lián)動(dòng)規(guī)則，如 “菌絲期>25℃→開通風(fēng) + 濕簾;<22℃→關(guān)通風(fēng) + 開加熱”，規(guī)則配置無需編程，拖拽組件即可完成;

多設(shè)備協(xié)同調(diào)控：避免單一設(shè)備能耗過高，如溫度需從 11℃升至 13℃，先開啟保溫簾(無能耗)，再啟動(dòng)電熱風(fēng)機(jī)(低功率運(yùn)行)，溫度達(dá)標(biāo)后自動(dòng)停機(jī);

故障應(yīng)急聯(lián)動(dòng)：若加熱設(shè)備故障(溫度持續(xù)下降)，自動(dòng)切換至備用加熱設(shè)備，同時(shí)推送 設(shè)備故障報(bào)警，避免菌絲凍傷。

4.能耗優(yōu)化，降本增效

錯(cuò)峰用電：結(jié)合峰谷電價(jià)，自動(dòng)在谷時(shí)(22:00-6:00)完成加熱(如將溫度從 12℃升至 14℃)，峰時(shí)僅通過保溫維持溫度，節(jié)省電費(fèi);

設(shè)備能耗監(jiān)測：統(tǒng)計(jì)各設(shè)備能耗;

按需調(diào)控：根據(jù)外界溫度調(diào)整策略，如春秋季外界溫度 15-20℃，優(yōu)先利用自然通風(fēng)(無能耗)，減少設(shè)備啟動(dòng)頻次，能耗降低 40%。

5.數(shù)據(jù)追溯與優(yōu)化，持續(xù)提升出菇率

全周期數(shù)據(jù)存檔：存儲 3 年溫度數(shù)據(jù)，支持按 “生長階段、日期、大棚” 查詢(如 2024 年 5 月 1 號棚子實(shí)體期溫度記錄)，導(dǎo)出 Excel 報(bào)表用于分析;

產(chǎn)量關(guān)聯(lián)分析：對比不同溫度區(qū)間的出菇率，找到最優(yōu)溫度區(qū)間;

品種適配優(yōu)化：針對不同香菇品種，分析其適宜溫控參數(shù)，生成 “品種專屬溫控模板”，新種植時(shí)直接復(fù)用，降低試錯(cuò)成本。

三、應(yīng)用優(yōu)勢

1.耐候性強(qiáng)，適應(yīng)香菇大棚高濕環(huán)境

傳感器與設(shè)備均采用 IP67 防水等級，耐受 85%-95% 高濕環(huán)境;

無線傳輸抗干擾(避免加熱設(shè)備、風(fēng)機(jī)影響信號)，在暴雨、大風(fēng)等惡劣天氣下仍能穩(wěn)定工作，溫度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率>99.5%。

2.部署簡單，不用 “大動(dòng)干戈”

傳感器采用 “即插即用” 設(shè)計(jì)，懸掛或插入土壤即可(無需布線)，10 畝大棚 1 天內(nèi)可完成部署，不影響現(xiàn)有菌棒擺放;

設(shè)備安裝無需改造大棚結(jié)構(gòu)，比如通風(fēng)口、濕簾可直接接入系統(tǒng)，中小種植戶也能承擔(dān)，升級改造費(fèi)用低。

3.操作易上手，無需專業(yè)技術(shù)

APP 界面簡潔，如 溫度正常 / 異常 用顏色區(qū)分，設(shè)備控制僅需 開啟 / 關(guān)閉 按鈕，種植戶經(jīng) 1 小時(shí)培訓(xùn)即可獨(dú)立操作;

零編程零成本搭建，拖拽式應(yīng)用開發(fā)，跨設(shè)備數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)豐富的行業(yè)應(yīng)用場景展示，新手也能種出高品質(zhì)香菇。

4.成本效益顯著，半年可回本

省人工：1 人可管理 20 畝大棚，節(jié)省人工費(fèi);

提產(chǎn)量：溫控精準(zhǔn)，提升香菇單棒產(chǎn)量，增加畝產(chǎn)量，增收菇農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入;

降能耗：錯(cuò)峰用電 + 智能調(diào)控，降低電費(fèi)支出。

香菇大棚智能溫控系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn) 溫度穩(wěn)定、人工減少、成本降低 的三重目標(biāo)。無論是中小種植戶的單棚管理，還是合作社的規(guī)?；\(yùn)營，系統(tǒng)都能貼合香菇種植實(shí)際需求，進(jìn)一步提升香菇種植的智能化水平，助力鄉(xiāng)村振興與食用菌產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

審核編輯 黃宇