專利名稱：蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵控制裝備技術(shù)領域，具體的，涉及一種蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制系統(tǒng)裝置的技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
在蘑菇的養(yǎng)植歷史中，由意大利人發(fā)明的隧道式蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵技術(shù)使人類以手工業(yè)小作坊式的蘑燕養(yǎng)植邁向大規(guī)模的工業(yè)化養(yǎng)植；從根本上解決了蘑燕養(yǎng)植過程中的病蟲害防治問題，使蘑菇產(chǎn)量和質(zhì)量穩(wěn)定在一個相對較高的水平，從而實現(xiàn)了機械化工廠的大生產(chǎn)。然而，蘑菇培養(yǎng)料隧道式發(fā)酵技術(shù)雖然經(jīng)歷了幾十年，使蘑菇養(yǎng)植的產(chǎn)量得到了顯著的提高，但其控制過程仍然停留在經(jīng)驗的基礎上，實際操作經(jīng)驗不足的工作人員很難做好蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵控制工作。特別是在蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵管控過程中對蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵過程中微生物群系進行精確的數(shù)字化控制，使發(fā)酵料發(fā)酵過程中有關影響有益微生物群落演替過程的相關因素，諸如:溫度，濕度，氨氣，氧氣，空氣量等都需要保持在一個最佳的狀態(tài)，這些都是本領域目前存在的技術(shù)瓶頸，亟需加以解決。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置的無數(shù)據(jù)非定量性技術(shù)缺陷，本實用新型旨在克服和解決現(xiàn)有蘑菇培養(yǎng)料在二次發(fā)酵控制中存在的非精準數(shù)據(jù)控制的技術(shù)問題，設計提供一種蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置，充分利用數(shù)據(jù)化管理，設計并建造出蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置系統(tǒng)，達到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)養(yǎng)植優(yōu)質(zhì)蘑菇的效果，從而克服過去僅憑經(jīng)驗使蘑菇培養(yǎng)料生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定的技術(shù)問題。為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案。一種蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置由蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)安裝各種傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、PLC控制單元、執(zhí)行器和工控電腦組成，工控電腦通過PLC自控柜調(diào)節(jié)各種執(zhí)行器。其中，傳感器由溫度傳感器和測氧傳感器組成；數(shù)據(jù)采集單元通過數(shù)據(jù)控制柜采集發(fā)酵隧道內(nèi)料溫、氣溫、氧氣濃度、通風量數(shù)據(jù)；執(zhí)行器通過電控回風風門、新風風門、電控排風門、伺服電機、變頻風機、蒸汽電磁閥、緩壓閥、空氣預熱器組成；PLC控制單元由PLC自控柜、數(shù)據(jù)控制柜和工控電腦組成。本實用新型中，溫度傳感器為探測蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)部料溫和氣溫的探頭，通過將變化著的氣溫、料溫數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)控制柜；測氧傳感器為安置在培養(yǎng)料內(nèi)的氧氣濃度探測儀，它不斷將堆肥內(nèi)部氧氣變化數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)控制柜；回風風門為內(nèi)循環(huán)風電控閥，控制蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)循環(huán)風量；伺服電機同時控制著回風風門和新風風門；新風風門控制著進入蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)的新風量，從而控制蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)氧氣濃度和溫度；空氣預熱器對進入蘑菇培養(yǎng)料隧道的新風進行預熱；蒸汽電磁閥用于加濕和加熱蘑菇培養(yǎng)料隧道中的循環(huán)空氣；變頻風機控制蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)通風量；數(shù)據(jù)控制柜為采集蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)料溫、氣溫、氧氣濃度、通風量，形成數(shù)據(jù)采集單元；工控電腦收集蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)各種影響發(fā)酵的數(shù)據(jù)并依照發(fā)酵工藝程序調(diào)節(jié)控制蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)影響發(fā)酵的各種因素。各種傳感器采集蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)部各種影響因素的相關數(shù)據(jù)，如氣溫、不同地方的料溫，氧氣濃度數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)采集單元將數(shù)據(jù)傳入工控電腦，通過適用蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵工藝控制程序，工控電腦通過PLC自控柜不斷調(diào)節(jié)各種執(zhí)行器，為蘑菇培養(yǎng)料在二次發(fā)酵隧道中創(chuàng)造一個穩(wěn)定地、最佳的環(huán)境。使用本實用新型提供的蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置獲得以下有益效果。(I)采用本實用新型提供的蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制系統(tǒng)，以便人們在蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵管控過程中對蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵過程中微生物群系進行精確的數(shù)字化控制，使發(fā)酵料發(fā)酵過程中有關影響有益微生物群落演替過程的相關因素保持在一個最佳的狀態(tài)；同時，為培養(yǎng)料中不良生物因素創(chuàng)造不利的環(huán)境，抑制其生長繁育，最終完全，徹底剔除蘑菇培養(yǎng)料中存在的一切抑制蘑菇生長發(fā)育的生物因素，化學因素，物理因素，最終生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的蘑菇培養(yǎng)料。(2)通過上述使用蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置，能夠確保蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵工藝標準化、精準化、完全數(shù)字化管理。擺脫了現(xiàn)有技術(shù)中普遍在蘑菇栽培過程中的可變性、隨意性強的經(jīng)驗模式，能使普通技術(shù)人員易學易掌握，采用本實用新型提供的蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置，使蘑菇產(chǎn)量由原來的每平方米13公斤提高并穩(wěn)定在每平方米25-30公斤，獲得良好的技術(shù)效果。

圖1為蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-電控排風門、2-緩壓閥、3-溫度傳感器、4-測氧傳感器、5-回風風門、6-伺服電機、7-新風風門、8-空氣預熱器、9-變頻風機、10-數(shù)據(jù)控制柜、11-工控電腦、12-蒸汽電磁閥、13-PLC自控柜。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型做進一步地詳細描述。實施例一:參見附圖1可知，在蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置中，該裝置由蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)安裝各種傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、PLC控制單元、執(zhí)行器和工控電腦(11)組成，工控電腦(11)通過PLC自控柜(13)調(diào)節(jié)各種執(zhí)行器。其中，傳感器由溫度傳感器(3)和測氧傳感器(4)組成；數(shù)據(jù)采集單元通過數(shù)據(jù)控制柜(10)采集蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)料溫、氣溫、氧氣濃度、通風量數(shù)據(jù)；執(zhí)行器通過電控回風風門(5)、新風風門(7)、電控排風門(I)、伺服電機(6)、變頻風機(9)、蒸汽電磁閥(12)、緩壓閥(2)、空氣預熱器(8)組成；PLC控制單元由PLC自控柜(13)、數(shù)據(jù)控制柜(10)和工控電腦(11)組成。本實用新型中，溫度傳感器(3 )為探測蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)部料溫和氣溫的探頭，它不斷將變化著的氣溫、料溫數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)控制柜(10);測氧傳感器(4)為安置在培養(yǎng)料內(nèi)的氧氣濃度探測儀，它不斷將堆肥內(nèi)部氧氣變化數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)控制柜(10);回風風門(5)為內(nèi)循環(huán)風電控閥，控制蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)循環(huán)風量；伺服電機(6)同時控制著回風風門(5)和新風風門(7);新風風門(7)控制著進入蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)的新風量，從而控制蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)氧氣濃度和溫度；空氣預熱器(8)對進入蘑菇培養(yǎng)料隧道的新風進行預熱；蒸汽電磁閥(12)用于加濕和加熱蘑菇培養(yǎng)料隧道中的循環(huán)空氣；變頻風機(9)控制蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)通風量；數(shù)據(jù)控制柜(10)為采集蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)料溫、氣溫、氧氣濃度、通風量，形成數(shù)據(jù)采集單元；工控電腦(11)收集蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)各種影響發(fā)酵的數(shù)據(jù)并依照發(fā)酵工藝程序調(diào)節(jié)控制蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)影響發(fā)酵的各種因素。各種傳感器采集蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)部各種影響因素的相關數(shù)據(jù)，如氣溫、不同地方的料溫，氧氣濃度數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)采集單元將數(shù)據(jù)傳入工控電腦(11 )，通過適用蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵工藝控制程序，工控電腦(11)通過PLC自控柜(13)不斷調(diào)節(jié)各種執(zhí)行器，為蘑菇培養(yǎng)料在二次發(fā)酵隧道中創(chuàng)造一個穩(wěn)定地、最佳的環(huán)境。適用本實用新型提供的蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置，在蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵的控制主要有三個方面。一是料溫、氣溫的平衡。蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)部空間較大，發(fā)酵料體積也大，裝料時的堆肥密度差異客觀上不可避免。由此導致蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)部不同的空間，不同處的堆肥溫度差別較大。為了正確控制發(fā)酵，這種差別必須消除，其方法就是通過回風風門
(5)和變頻風機(9)來調(diào)節(jié)蘑菇培養(yǎng)料隧道內(nèi)循環(huán)風量來平衡溫差。二是溫度的起伏變化。蘑菇發(fā)酵料二次發(fā)酵過程中，為了培養(yǎng)不同溫度要求的有益微生物和剔除病原生物體，須嚴格按照發(fā)酵工藝進行溫控調(diào)節(jié)，工控電腦(11)可依照蘑菇二次發(fā)酵工藝程序不斷接受溫度傳感器(3)、測氧傳感器(4)、變頻風機(9)、數(shù)據(jù)控制柜
(10)傳入的數(shù)據(jù)來通過數(shù)據(jù)控制柜(10)和PLC自控柜(13)，調(diào)整電控排風門(I)、新風風門(7)、空氣預熱器(8)和蒸汽電磁閥(12)，將發(fā)酵溫度的運行始終保持在正確的發(fā)酵工藝上。三是氧氣濃度。蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵過程中的微生物皆屬于好氧性的，料中氧氣濃度至關重要。料堆中，測氧傳感器(4)不斷將堆肥中氧氣濃度數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)控制柜(10)、工控電腦(11)，通過PLC自控柜(13)不斷調(diào)整電控排風門(I)、回風風門(5)、新風風門
(7)、變頻風機(9)，來供新風和排舊風。緩壓閥(2)為安全氣門，當隧道內(nèi)部氣壓高到一定程度時自動打開泄氣。通過上述使用蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置，能夠確保蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵工藝標準化、精準化、完全數(shù)字化管理。擺脫了現(xiàn)有技術(shù)中普遍在蘑菇栽培過程中的可變性、隨意性強的經(jīng)驗模式，能使普通技術(shù)人員易學易掌握，采用本實用新型提供的蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置，使蘑菇產(chǎn)量由原來的每平方米13公斤提高并穩(wěn)定在每平方米25-30公斤，獲得良好的技術(shù)效果。
權(quán)利要求1.一種蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置，由蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)安裝各種傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、PLC控制單元、執(zhí)行器和工控電腦組成，其特征在于，工控電腦通過PLC自控柜調(diào)節(jié)各種執(zhí)行器，傳感器由溫度傳感器和測氧傳感器組成；數(shù)據(jù)采集單元通過數(shù)據(jù)控制柜采集發(fā)酵隧道內(nèi)料溫、氣溫、氧氣濃度、通風量數(shù)據(jù)；執(zhí)行器通過電控回風風門、新風風門、電控排風門、伺服電機、變頻風機、蒸汽電磁閥、緩壓閥、空氣預熱器組成；PLC控制單元由PLC自控柜、數(shù)據(jù)控制柜和工控電腦 組成。
專利摘要本實用新型公開了一種蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵控制裝置，由蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)安裝各種傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、PLC控制單元、執(zhí)行器和工控電腦組成，工控電腦通過PLC自控柜調(diào)節(jié)各種執(zhí)行器，傳感器由溫度傳感器和測氧傳感器組成；數(shù)據(jù)采集單元通過數(shù)據(jù)控制柜采集蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵隧道內(nèi)料溫、氣溫、氧氣濃度、通風量數(shù)據(jù)；執(zhí)行器通過電控回風風門、新風風門、電控排風門、伺服電機、變頻風機、蒸汽電磁閥、緩壓閥、空氣預熱器組成；PLC控制單元由PLC自控柜、數(shù)據(jù)控制柜和工控電腦組成。本實用新型能夠確保蘑菇培養(yǎng)料二次發(fā)酵工藝標準化、精準化、完全數(shù)字化管理，具有廣泛的實用性。
文檔編號G05B19/05GK203164806SQ201320205018
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者劉天庫, 張永忠, 雷鳴, 陳琳 申請人:新疆九鼎天庫生物科技有限公司