[發明專利]一種灰樹花菇房溫濕度傳感器的布點方法

有效

• 申請號: 201410265693.7
• 申請日: 2014-06-14
• 公開（公告）號: CN103995553A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 葉大鵬;李海蕓;童向亞;胡洪鈞;許偉
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種灰樹花菇房溫濕度傳感器的布點方法。

背景技術

生長環境的溫度和濕度是影響灰樹花產量和質量的重要因素，且不同生長階段的灰樹花對于溫度和濕度的要求也不同。比如，灰樹花菌絲生長的最適宜的外部溫度環境是24℃-27℃，子實體現象發生的外部最佳環境溫度是18-21℃。可以通過灰樹花菇房內部溫濕度的檢測來判斷菇房內灰樹花生長是否處于正常狀態。當菇房內環境因子，特別是溫度和濕度不協調，則很容易造成灰樹花畸形菇。如：水汽大、通風弱或高溫造成黃腫菇；高溫、高濕，通風不暢，菇體不蒸發而形成薄肉菇。灰樹花高產的前提是溫度、濕度、光等因子互相協調。因而對菇房內環境因子的檢測，特別是溫度和濕度的檢測就顯得非常重要。

在流動問題計算中，控制方程的非線性，自變量的多樣性以及在計算域中具備的幾何形狀與其邊界條件的復雜性，都使得流體計算問題求解的過程變得困難。同時也不能形象地再現流動情景，無法彌補理論分析方法和實驗測量方法的不足，而且無法讓用戶在問題產生的機理上獲得更加具體的理解。

目前在工程上，大多數灰樹花菇房內的溫濕度自動控制，普遍是根據設定的溫濕度上下限值或者按照一定的時間間隔控制溫濕度，自動啟動降溫和加濕設備。自動控制的測點一般只是在空間內選擇一個點的溫濕度作為控制依據，測點的選取及布置很少有深入探究和優化，造成數據采集的片面性和不準確性。又或者因為菇房通常被建成大棚套小棚的套間形式，空間比較大，整體的栽培面積也比較大，在機械通風條件下菇房內環境的溫度、濕度的分布是不均勻的，在實際測量菇房內多點溫濕度值時沒有實驗參照，造成菇房內溫濕度人工測量過程過多的勞動消耗，且測量效率不高。做好灰樹花菇房內溫濕度傳感器的安裝位置的研究，是實現灰樹花工業化生產的基礎。

發明內容

本發明的目的在于提供一種灰樹花菇房溫濕度傳感器的布點方法，該方法使得溫濕度監測系統能利用盡量少的溫濕度傳感器，準確地檢測出反應菇房內溫濕度變化的數據，使所需的人力勞動和檢測費用減少，且提高診斷效率。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種灰樹花菇房溫濕度傳感器的布點方法，包括如下步驟，

步驟S01：采用CFD方法建立灰樹花菇房內的溫度場和濕度場的數學物理模型，確定灰樹花菇房CFD數值計算的控制方程、湍流運動方程及邊界條件；

步驟S02：根據步驟S01所建立的數學物理模型，對給定的灰樹花菇房幾何形式進行數值模擬，得到灰樹花菇房內的溫度場和濕度場分布情況；

步驟S03：根據灰樹花菇房內部溫度場和濕度場的分布情況，初步確定灰樹花菇房內溫濕度檢測的測點位置，并設計灰樹花菇房溫濕度監測系統；

步驟S04：通過步驟S03灰樹花菇房溫濕度監測系統對灰樹花菇房內部進行溫濕度采集，得到多組溫濕度測試數據；

步驟S05：將步驟S04獲取的溫濕度測試數據與步驟S02的數值模擬結果進行對比分析，根據對比分析結果，調整溫濕度傳感器的布點位置。

在本發明一實施例中，所述步驟S01至步驟S02，具體實現過程如下，

步驟S21：考慮太陽輻射對灰樹花菇房的影響及灰樹花菇房內部的溫濕度控制系統，初步建立數值模擬的物理模型，并將灰樹花菇房內空氣流動的物理模型概括如下：流動流體為低速、常溫、不可壓縮流體；內部空氣等壓流動滿足氣體狀態方程；內部空氣流動采用Boussinesq假設；內部空氣流動為混合對流湍流流動或等溫湍流流動；

步驟S22：數學模型的建立：首先，對灰樹花菇房內溫度場進行數值模擬，得到與灰樹花菇房內溫度場數值模擬相關的質量、動量和能量守恒方程；其次，通過????????????????????????????????????????????????模型，求出數值模擬的湍流控制方程，該湍流控制方程湍流動能方程和湍流耗散率方程；

步驟S23：采用CFD方法解決灰樹花菇房溫濕度流體力學問題：首先，進行灰樹花菇房內溫濕度場的數值模擬，其次，對灰樹花菇房的幾何模型進行網格劃分，再而，進行邊界條件的設置，最后，運行FLUENT，得到灰樹花菇房內的溫度場和濕度場分布情況。

在本發明一實施例中，所述邊界條件包括灰樹花菇房內外的空氣邊界條件、灰樹花菇房墻體結構邊界條件、灰樹花菇房進風口邊界條件及出風口邊界條件。