传统平菇种植长期依赖人工经验调控环境，面临温差把控难、病害防控滞后、人力成本高企等痛点，严重制约产量与品质稳定性。基于农业物联网技术的平菇大棚智能控制系统，通过“感知-决策-执行”全链路闭环管理，将平菇生长关键环境参数转化为可量化、可调控的数据指标，推动种植模式从“看天吃饭”向“数据驱动”转型，为平菇规模化、标准化生产提供核心支撑。

一、系统核心架构：四层协同适配平菇生长特性

针对平菇大棚高湿、避光、需精准控温的场景需求，系统采用轻量化四层架构，实现环境调控的及时性与可靠性：

1. 感知层：全维度数据采集，直击生长核心需求

作为数据基础，感知层围绕空气环境、培养料状态、病害安全三大维度，部署高耐湿、抗干扰的专用传感器：

- 空气环境监测：温湿度传感器(精度±0.5℃/±3% RH)捕捉昼夜温差，避免出菇困难;CO₂传感器(量程0-5000ppm)监测气体积聚，超1000ppm自动触发通风;光照传感器适配平菇出菇期散射光需求(2000lux以内)。

- 培养料监测：耐腐型水分传感器插入料体5-8cm，维持60%-65%的适宜湿度;pH值传感器实时监测酸碱度，确保处于6.0-7.5的适生范围。

- 病害预警：AI图像传感器每2小时拍摄料面，92%准确率识别早期霉菌;氨气传感器监测浓度，避免超5ppm导致平菇烂柄。

2. 传输层：低功耗无线组网，适配高湿环境

采用“LoRa+4G”混合传输模式，解决大棚密闭、布线受潮难题：LoRa技术实现300-500米棚内覆盖，穿透2层棚膜无压力;网关通过4G物联网卡将数据加密上传云端，传感器与网关均采用IP67防水设计，耐受85%-95%高湿环境，故障率低于2%。

3. 平台层：智能决策中枢，适配全生长周期

内置平菇专属生长模型，提供品种化参数模板与智能算法支持：

- 阶段化调控：针对菌丝体期(20-25℃、避光)与子实体期(10-18℃、85%-95%空气湿度)自动切换参数阈值。

- 数据可视化：以大棚布局图+生长曲线呈现数据，生成环境参数与出菇率关联报表，为种植优化提供依据。

- 自动决策：参数偏离时快速分析原因，生成精准调控指令，无需人工干预。

4. 应用层：多终端操作，降低使用门槛

- 种植户端：手机APP支持实时查看数据、一键启停设备，接收温度超标、霉菌预警等弹窗+短信提醒。

- 管理端：电脑网页实现多大棚集中管理，统计产量排名与病害发生率，推送节能建议。

- 现场端：大棚智能控制柜配备物理按键，老年种植户经1小时培训即可上手本地操作。

二、核心功能：聚焦平菇种植痛点精准破局

1. 全周期环境精准调控，温差≤±1℃

通过阶段化阈值设定与设备联动，实现关键环境参数稳定控制：

- 温度调控：子实体期超18℃先开通风扇，10分钟未降温则联动湿帘;低于10℃启动电热风机，升温速率2℃/小时。

- 湿度调控：空气湿度低于85%启动超声波加湿器，培养料湿度低于60%自动滴灌补水，高于70%触发通风降湿。

- 碳氧平衡：CO₂浓度超1000ppm开启通风，原基期按“通风10分钟-关闭20分钟”循环控碳，避免菇体畸形。

2. 病害AI预警，损失控制在0.5%以内

融合图像识别与参数预警双重机制，实现病害早发现、早处置：

- AI识别：捕捉培养料表面0.5cm级绿色斑点，立即标注感染位置并推送处置指南。

- 关联预警：结合氨气浓度与pH值数据，提前预判烂柄、霉变风险，自动启动局部除湿或精准喷雾。

3. 降本增效双重提升，效益显著

- 人力优化：1人可管理20亩大棚，相比传统种植节省80%劳动力。

- 能耗降低：通过错峰用电、设备联动节能(优先用湿帘而非加湿器)，年省电费300-500元/亩，综合能耗下降25%。

- 产量提质：出菇率提升20%，优质菇率超90%，部分基地实现日均400斤以上稳定产出。

4. 生态循环协同，助力绿色种植

支持利用玉米芯、小麦秸秆等农业废弃物制作菌包，采摘后废弃菌包经发酵转化为有机肥还田，构建“农业废弃物-菌菇栽培-有机肥还田”的绿色产业链。

平菇大棚智能控制系统的核心价值，在于将平菇生长的“隐性需求”转化为“显性数据”，通过物联网技术实现按需调控、精准防控。它既破解了传统种植的经验依赖难题，又降低了规模化种植的管理门槛，为食用菌产业绿色发展与乡村振兴注入科技动能。