食用菌作為高蛋白、低脂肪的健康食材，市場需求持續攀升，但其生長過程對環境條件有著苛刻要求。傳統食用菌大棚依賴人工巡檢測控，存在環境調控精準度低、病害防控滯后、成本高企等難點。

基于物聯網技術的食用菌大棚智能管理方案，通過 多維度感知 + 云端決策 + 設備聯動，實現全生長周期環境精準管控，推動食用菌種植從 經驗驅動 向 數據驅動 轉型。

一、方案核心架構：四層協同，構建食用菌生長 “精準環境閉環”

針對食用菌大棚 高濕、避光、多品種共存 的場景特性，方案采用感知層 - 傳輸層 - 平臺層 - 應用層四層輕量化架構，確保環境調控及時、操作便捷、數據可靠：

1.感知層：全維度參數采集，適配多品種生長需求

感知層是系統的數據基礎，圍繞 空氣環境 - 培養料 - 病害安全三大核心維度，部署高耐濕、抗干擾的物聯網傳感器，實現無死角監測：

空氣環境監測：

溫濕度傳感器：懸掛于大棚中部，監測精度 ±0.5℃/±3% RH，重點捕捉晝夜溫差，避免溫差不足導致出菇困難;

二氧化碳傳感器：安裝于大棚角落等氣體易積聚處，量程 0-5000ppm，超 2000ppm 時易導致菇體細弱，需及時通風;

光照傳感器：部署于棚內避光處，量程 0-2000lux，適配不同品種光照需求;

培養料監測：

定制耐腐型土壤水分傳感器：插入培養料 5-8cm，監測濕度，菌絲生長需培養料濕度 60%-65%，低于 55% 補水，高于 70% 易霉變;

pH 值傳感器：定期插入培養料，監測酸堿度，多數食用菌適宜 pH 值 6.5-7.5，偏離時需添加石灰或石膏調節;

病害與安全監測：

AI 圖像傳感器：安裝于大棚頂部，每 2 小時拍攝培養料表面，通過算法識別霉菌早期跡象，識別準確率達 92%;

氨氣傳感器：監測濃度，培養料發酵過度釋放的氨氣超 5ppm 易導致平菇爛柄。

2.傳輸層：低功耗無線傳輸，適應大棚高濕環境

傳輸層針對 “大棚密閉、布線易受潮” 問題，采用 “LoRa+4G” 混合傳輸模式，確保數據穩定回傳：

棚內短距離傳輸：LoRa 無線技術覆蓋 300-500 米，穿透 2 層棚膜，配合智能網關，適用于連棟大棚組網;

棚外遠距離傳輸：LoRa 網關通過 4G 物聯網卡上傳數據至云端，滿足實時調控需求;

抗干擾與防護：傳感器與網關采用 IP67 防水外殼，耐受 85% 以上高濕環境，信號傳輸采用數據加密，防止數據篡改。

3.平臺層：品種化智能決策，適配全生長周期

平臺層是系統 “大腦”，基于不同食用菌品種的生長特性，構建專屬管理模型，提供 “數據可視化、智能決策、設備聯動” 功能：

品種化參數模板：內置平菇、香菇、金針菇等主流品種的全周期最優參數，用戶可微調保存個性化模板：

智能調控算法：當參數偏離閾值，平臺自動分析原因，生成調控指令，開啟通風扇至二氧化碳濃度值N時停止，無需人工干預;

數據深度分析：以 大棚布局圖 + 生長曲線 展示數據，自動生成 環境參數 - 出菇率 關聯報表，為種植優化提供依據。

4.應用層：多終端聯動，滿足不同管理需求

應用層針對 種植戶 - 合作社管理員 - 技術員 三類用戶，提供輕量化操作終端，確保系統易用性：

種植戶：通過安卓/IOS手機 APP界面，查看 - 控制 - 報警，實時查看溫濕度、一鍵啟停設備、接收 “溫度超標”“霉菌預警” 推送(短信 + 彈窗)，適配田間移動管理;

合作社：支持多大棚集中管理，通過電腦網頁管理界面，統計 “各棚產量排名”“病害發生率”，推送節能建議;

現場終端：安裝于大棚的智能控制柜，手動本地操作，配備物理按鍵，老年種植戶經 1 小時培訓即可上手。

二、核心功能：聚焦痛點，實現全周期智能管控

方案圍繞食用菌種植 “環境調控、病害防控、成本優化” 核心需求，提供五大關鍵功能：

1.全周期精準調控，溫差≤±1℃

傳統人工調控溫差達 ±3℃，系統通過 “階段化閾值 + 設備聯動”，將參數波動控制在 ±1℃內：

溫度調控：子實體期溫度升至 18℃時，先開啟通風扇，10 分鐘未降溫則聯動濕簾;溫度降至 10℃時，啟動電熱風機(升溫速率 2℃/ 小時);

濕度調控：空氣濕度低于 85% 時，聯動超聲波加濕器，關閉通風扇;培養料濕度低于 60% 時，啟動專用滴灌系統補水至 65%;

二氧化碳調控：濃度超 1000ppm 時，開啟通風扇換氣，仍超標則啟動補氧機，原基期按 “通風 10 分鐘 - 關閉 20 分鐘” 循環控碳。

2.病害 AI 預警，損失控制在 0.5% 以內

針對高濕環境霉菌滋生問題，系統通過 “圖像識別 + 參數預警” 實現早期防控：

霉菌 AI 識別：圖像傳感器捕捉培養料表面 0.5cm 綠色斑點，立即推送預警，標注感染位置;

聯動處置：自動啟動局部除濕與精準噴霧殺菌劑，推送人工處置指南，避免全棚用藥污染;

氨氣與 pH 預警：氨氣超 5ppm 時自動通風，推送 “翻料散熱” 建議;pH 值偏離時提醒調節，避免爛柄。

3.培養料精細化管理，出菇率提升 20%

培養料是食用菌生長的 “養分基礎”，系統通過專屬監測與調控，解決傳統管理不當導致的出菇率低問題：

動態濕度監測：每 30 分鐘采集培養料濕度，繪制變化曲線，若下降過快，自動調整通風時長;

發酵過程監控：培養料堆制時，插入溫度傳感器，監測發酵溫度，超 70℃推送 “翻堆提醒”，確保木質素降解率達 40%;

養分消耗分析：結合出菇量與濕度變化，預測剩余出菇量，提前準備新料，避免斷茬。

4.能耗優化，降本 30% 以上

系統通過 “錯峰用電 + 設備聯動”，降低溫控、加濕等設備的能耗成本：

峰谷用電調控：將高能耗設備(電熱風機)調整至谷時運行，峰時通過保溫維持溫度，每月省電費 300-500 元 / 畝;

設備聯動節能：濕度不足時優先開啟濕簾(能耗 0.5kW/h)而非加濕器(1.2kW/h)，通風優先利用自然風，能耗降低 25%。

三、實施優勢：適配食用菌種植場景，落地性強

1.環境適配性高

傳感器與設備采用 IP67 防水設計，耐受 85%-95% 高濕環境，抗電磁干擾(抵御加熱設備、風機干擾)，故障率<2%。

2.部署運維便捷

傳感器 “即插即用”，10 畝大棚 1 天內完成安裝，無需改造大棚結構;平臺遠程監控設備狀態，推送維護提醒，無需定期巡檢。

3.成本效益顯著

1 人可管理 20 畝大棚，節省人工費;提升出菇率，增加畝產量，創收經濟;降能耗，年省電費，快速回本。

4.品種兼容性廣

支持平菇、香菇、金針菇等多品種管理，用戶可自定義參數模板，適配不同地區種植需求。

食用菌大棚智能管理方案的核心價值，在于將 “隱性的生長需求” 轉化為 “顯性的數據指標”，通過物聯網技術實現 “按需調控、精準防控、降本增效”。無論是中小種植戶的單棚管理，還是合作社的規模化運營，這套方案都能貼合實際需求，破解傳統種植痛點，進一步提升智能化水平，助力鄉村振興與食用菌產業綠色發展。