一、方案介绍
方舱蘑菇种植系统是一种基于模块化、可移动结构的现代化食用菌生产方式,广泛应用于城市农业、边远地区保障型种植及科研试验等场景新风系统。蘑菇对环境空气的含氧量、二氧化碳浓度、湿度与温度极为敏感,因此,通风换气与空气质量调控成为影响其生长周期和品质的关键因素。
本方案针对蘑菇种植对新鲜空气供应、二氧化碳排出、温湿协同调控等特殊需求,提出一套智能新风系统解决方案,结合传感监测、数据分析、智能控制与远程联网功能,实现新风系统按需运行、自动调节与高效节能新风系统。
二、监测目标
室内二氧化碳浓度(CO₂)
室内含氧量(O₂)
温度与相对湿度
新风机组运行状态(风量、运行时间、故障状态)
室外空气质量(PM2.5、CO₂、温湿度等)
系统电能消耗与运行负荷
三、需求分析
蘑菇生长需大量氧气、较低CO₂浓度,同时要求温湿度稳定新风系统。传统静态通风系统难以满足动态需求,存在换气不足、能耗高、菌床干扰等问题。方舱种植受限于密闭结构,需配置一套具备自动判断与精准执行的新风系统,满足以下需求:
实时响应CO₂浓度变化新风系统,自动调节通风量;
配合温湿调控系统协同运行新风系统,防止冷热风冲击;
减少人工巡检新风系统,具备远程调控与智能预警能力;
控制系统简单易用新风系统,支持多舱联动控制;
满足多种蘑菇品种的生长环境差异新风系统。
四、监测方法
采用高灵敏度气体传感器实时监测CO₂浓度与O₂水平;
温湿度传感器布设于舱内不同高度新风系统,获取环境剖面数据;
风量、电流等参数通过变频驱动或智能电表采集;
数据采集周期可设定(默认1分钟/次)新风系统,并具备异常数据过滤功能;
所有数据通过控制终端上传至云平台,支持手机与网页端访问新风系统。
五、应用原理
智能新风系统以CO₂浓度为主控制变量,以温湿度为辅变量,构建多参数调节模型新风系统。系统通过实时传感器数据判断当前环境是否达到设定阈值,一旦超标,即自动开启或调节新风机组运行频率,补充新鲜空气、排出废气,并根据设定温差限值启动预热或混风过程,防止冷凝或菌床水分流失。整个系统可独立运行,也可与空调系统、湿帘、喷淋系统联动控制。
六、功能特点
智能变风量控制:根据CO₂浓度动态调整风机转速新风系统,维持舱内空气成分稳定;
支持温湿协同控制:联动除湿或喷淋系统新风系统,防止因换气导致环境剧烈波动;
远程控制与数据监测:具备4G/WiFi联网功能新风系统,支持远程管理与实时数据查看;
多舱集中管理:一个平台支持多个方舱独立控制新风系统,也可统一调度;
能效管理功能:记录新风系统能耗新风系统,优化运行策略,降低运营成本;
自动预警系统:设定安全上限,超限后自动发送短信/平台通知,保障生产安全新风系统。
七、硬件清单
新风换气设备(含送风/排风/回风通道)
CO₂、O₂浓度传感器
温湿度数字传感器(支持抗蒸汽、抗污染)
风机变频驱动器
智能控制终端(内嵌自动控制程序)
4G联网通信模块
空气过滤组件(初效/高效/活性炭选配)
隔音减震系统、电控阀门组件
数据采集与上传线路系统
八、硬件参数(量程/精度)
项目
量程范围
精度
CO₂浓度传感器
0 ~ 5000 ppm
±50 ppm 或 ±5%读数
O₂浓度传感器
0 ~ 25%
±0.1%
温度传感器
-20℃ ~ 60℃
±0.5℃
湿度传感器
0 ~ 100%RH
±3%RH
风量控制范围
100 ~ 2000 m³/h
±5%
通讯传输延迟
小于2秒
实时
九、方案实现
选取适配的新风机组与控制终端新风系统,完成在方舱内部通风通道规划;
安装传感器模块并调试信号采集系统;
通过控制终端设置运行策略新风系统,包括目标浓度、风量区间、联动逻辑等;
接入云平台并完成用户权限配置新风系统,实现远程监控;
开机试运行新风系统,检测各项参数是否达标;
建立运行日志和告警机制,日常维护仅需远程校准和周期性保养新风系统。
十、数据分析
实时CO₂浓度曲线、日均浓度统计;
新风运行时间、启停频率与能耗趋势;
与蘑菇生长阶段关联分析新风系统,辅助判断菌棒健康度;
温湿度波动率评估新风系统,用于调节控制策略;
自动生成月度运行报告与节能分析图表新风系统。
十一、预警决策
超浓度预警(CO₂浓度超过设定阈值);
风机故障预警(运行异常、转速异常、无风流);
通信异常(断网、断电)实时记录;
联动系统异常(温湿度剧烈波动时联动报警);
支持用户自定义报警条件,匹配品种要求新风系统。
十二、方案优点
专为蘑菇设计:兼顾通风、温湿控制与气体成分调节;
运行自动化高:大幅减少人工干预新风系统,提升种植效率;
部署灵活:适用于不同大小和结构的方舱环境;
稳定可靠:具备通信冗余与电源保护新风系统,抗干扰能力强;
节能效果好:按需供风新风系统,智能启停,显著降低能耗;
支持扩展:可与照明、水培、环境监测等系统对接升级新风系统。
十三、应用领域
城市智能农业蘑菇种植舱
边远山区/高原环境下的食用菌种植项目
高校/科研院所试验种植平台
食用菌工厂化循环系统配套新风
农业产业园温控车间通风改造项目
十四、效益分析
经济效益:降低人工巡检与操作成本新风系统,提高蘑菇成品率与商品性;
生态效益:减少能源消耗新风系统,提升种植系统碳效率;
社会效益:推动农业现代化与标准化发展新风系统,示范带动作用强;
运维效益:系统结构简单新风系统,远程可管控,维护工作量小;
品牌附加值:提升食用菌产品质量与可溯源能力新风系统。
十五、国标规范
《GB 50325-2020 民用建筑工程室内环境污染控制规范》
《GB/T 30136-2013 农业物联网术语与数据规范》
十六、参考文献
《食用菌工厂化栽培技术手册》新风系统,中国农业出版社
《农业环境控制与智能化装备研究进展》新风系统,农业工程学报
《现代方舱农业环境通风技术》新风系统,农业智能装备技术研究中心
《基于CO₂控制的新风系统设计》新风系统,清华大学建筑学院
国家标准全文公开系统相关资料
十七、案例分享
云南高原蘑菇方舱项目:通过智能新风系统新风系统,实现平菇种植日产增产15%,CO₂平均浓度下降30%;
江苏都市农业科技园:集成新风与空调协同控制新风系统,实现秀珍菇批次生产环境自动维稳;
山东智慧农业示范舱:部署六套独立智能新风系统,实现不同品种环境参数个性化调节,提升科研效率新风系统。