作者：李广明 黄立平 詹锦川 朱轶峰 闵新力 《安徽农业科学》
【摘要】：在探讨我国食用菌工厂化生产现状的基础上，介绍食用菌智能监控系统的工作原理和过程，探讨智能化食用菌监控系统应具有的特性，指出监控系统平台的应用是农业智能化建设中的重要组成部分。
【作者单位】：同济大学经济与管理学院 同济大学经济与管理学院 上海农业信息有限公司 上海农业信息有限公司 上海农业信息有限公司
【关键词】：HACCP 关键控制点 工厂化生产
【正文】：
食用菌工厂化栽培工艺起源于欧洲，发展于日本，我国于20世纪90年代末引进食用菌的自动化生产流水线，开始工厂化生产。工厂化生产要求操作的自动化、规范化、标准化。随着我国加入WTO，国际社会对农产品质量的要求越来越高，所以在工厂化生产过程中，应特别重视农产品的安全监控。危害分析与关键控制点技术体系(hazard analysis critical control point ，HACCP)目前已为联合国食品法典委员会采纳，国际上已经将HACCP控制体系纳入到食用菌的自动化栽培之中，在荷兰、美国、波兰等国家，工作人员可以在办公室中利用电脑数控系统对乐动体育热门赛事
的各种参数进行监控，及时修正偏离参数，基本上做到了1台计算机统一控制全部厂房的智能化监控，使产品的品质得到了很好的控制。目前，国内部分食用菌工厂化生产企业通过了HACCP体系的认证，但缺乏对可能影响食用菌安全的各个关键控制点进行自动化的监控，还停留在人工检测、文本记录阶段。所以，有必要开发对食用菌生产过程进行自动化实时监控的自动化软件。
1 智能监控系统的必要性
1.1 食用菌生产安全与品质纠偏的需要
工厂化生产食用菌最迫切的要求是适时的纠偏行动，确保食用菌产品的安全性与品质的稳定性。在工厂化生产食用菌过程中使用了大量的自动化设备，如自动化填料机、消毒设备、接种设备、人工气候设备及控制系统等，任何设备的故障都可能影响产品的品质和安全。HACCP不是一个质量零风险的控制体系，但将风险降到最低是其追求的最终目标。智能化HACCP控制体系能够将影响食用菌产品安全与品质的最关键因素及时地进行统计，以最快的速度进行传输，管理者则可以随时发现，即时采取纠偏行动，确保食用菌产品的安全性与品质。
1.2 食用菌生产安全与品质监控的需要
食用菌生产的HACCP体系提出了一系列影响食用菌产品安全、卫生以及品质控制的关键点，其中涉及到用料要求、用水安全、生产环境条件。如温度、湿度、CO2浓度、用料的含水量、酸碱度等关键参数的实时监测和控制以及产品溯源的档案管理等，每个环节都需要进行监管，同时在每个关键点都需要周期性的记录，文本资源使用量极大。目前，生产企业虽然能够在关键控制点上进行监控，但都是通过人力去完成，经常产生一些滞后性的信息，影响了决策与纠偏行动的及时性。智能化控制系统可以通过INTRANET，将食用菌工厂化生产的各个关键控制点纳入到HACCP智能控制软件中，通过数据采集、阀值设置、信号转换、传输、偏差警报与纠正等一系列措施，实现对工厂化生产食用菌实行智能化控制，减少人为因素对食用菌产品品质的影响，使品质管理更加客观。
2 智能化监控系统的特点
2.1 数据采集的准确性
精确的监控取决于数据的准确性。因为数据可以指出问题，告诉使用者问题发生的原因及频率，以及种植过程中的诸多变化和什么时候开始失控，数据为采取行动打下了基础，要达到这个效果，必须选取符合要求的合适的数据。如果所选数据不对、不准确或缺乏时效性，就会得到错误的结论，进而采取错误的行动。如果要达到预防和及时采取纠正措施，就必须实时采集数据、实时监控，在过程中发现问题、解决问题。监控系统采用智能化的关键点采集探头，数据可以自动从测量设备传输到软件进行实时监控，避免人工的输入错误和数据分析的滞后。
2.2 监控系统强调信息技术的应用
通过连接监控体系各硬件设备的网络，用户可以了解到真实的需求信息。关键点智能化感应探头的应用，可以及时、准确、全面地获取影响关键控制点的各项参数，通过模数转换，远程传输，工作人员可以对影响食用菌产品安全与品质的各个因素进行实时监控，并向不同管理部门实时报警。另外，信息技术的应用解决了企业对产品栽培、种植过程的监管难的问题，使得农产品的种植过程始终处于透明和可控的状态，保障了产品的质量。
2.3 监控系统直接参与农产品种植和质量检测环节
使用者可以对系统所定义的食用菌的栽种环境状况，栽种过程中的每个特性值进行实时分析控制，从而达到整个产品在栽培和种植过程处于受控优良状态。系统同时对食用菌生产管理的各个流程进行全程记录，从而能够及时准确地实现产品的生产追溯，让老百姓能够吃的放心。
2.4 监控系统使检测参数具有功效
工作人员可以通过系统定义关键控制点使检测参数纳入HACCP体系之中，保证检测参数有用有效，并且为HACCP的文本型管理向数字化智能管理的过渡提供很好的技术支撑，为产品问题的追溯管理提供方便的渠道。
2.5 查询方便、界面友好
系统所有功能模块之间的数据交换没有障碍，充分考虑到了各个不同的功能模块间数据的相对独立性和所有功能模块间的数据共享性，能够极大满足和方便各个级别的查询、控制和分析且能将不同类型的数据整合到友好的人机对话界面中。
3 智能监控系统的原理与功能
3.1 工作原理
监控系统通过一系列关键点的智能化感应探头及时获取影响关键控制点的各项参数，通过远程传输、
信号转换对影响食用菌产品安全与品质的各个因素进行实时监控，并向不同管理部门实时报警，同时，将所有异常情况和纠偏行动记录下来。因此，监控系统极大地提高了工厂化生产的质量管理效率，为HACCP的文本型管理向数字化智能管理的过渡提供了很好的技术支撑。
智能化监控系统的工作过程为:按照HACCP体系要求设置关键控制点；报警界限(Gates)设置；安装智能化感应探头；选择数据采集方式；自动从智能化感应探头收集数据；自动保存数据，并标记日期和时间，以防止数据意外丢失；引入数据的串行通讯端口界面；多个用户同时存取数据文件；数据库可连接到数据管理器中，为企业查看所有过程；实时监测某一特性值数据；对作了注释、指明原因、指出纠正措施的数据做标记，提供参考；失控警报(图1)。
图1 食用菌智能监控系统工作过程结构
3.2 功能模块设计
根据用户需求，考虑食用菌栽种过程中最重要因素，智能化监控系统的功能模块设计如表1所示。
3.2.1 视频监控模块。用于各车间监控画面显示，具有分屏显示功能，接收来自视频服务器的视频流信号，可以显示某个车间的画面，并根据需要放大或缩小。通过视频监控模块，工作人员可以利用1台机器固定或移动地查看各个车间的生产情况，减少往来现场的次数，降低工作量，提高工作效率。
3.2.2 环境监控模块。用于显示所选时间段的环境参数和预警管理。环境参数指食用菌类生长环境各种参数，如温度、湿度、CO2、O2等，输出结果以具体数值和曲线图形式表示，清楚明了。也可以根据时间选择历史环境参数记录，预警管理包括环境报警区间设置、环境异常报警、报警记录处理、报警记录查询等功能。用户可以设置容许环境参数变化的区间，如果环境参数变化超过区间范围或发生异常情况时，系统将报警。环境监控模块减少了人工监测的工作量，避免人工操作所产生的误差，提高预警的准确度。
表1智能化监控系统模块划分
3.2.3 食用菌CCP管理模块。用于管理各个批号的产品关键控制点，包括批号管理、控制点管理、控制点安全阀值、历史记录查询等功能。用户可以按照产品的批号设置关键控制点以及控制点阀值，对控制点自动监控，如果在生产过程中，控制点数值超过阀值，系统将报警。关键控制点是保障产品质量的关键，掌握好关键控制点的设置和预警，是企业品质保障部门的工作重点，而在产品生产过程中，能够对关键控制点进行时时监控，即时预警，可以降低品质保障部门工作量，节约生产成本。
3.2.4 人员动态及基本信息管理模块。用于人事管理及产品信息管理，为管理层提供便捷的信息服务，提高管理及服务效率。
4 结语
智能控制系统的应用不仅仅局限于食用菌的工厂化生产中，还可以推广到所有对生产过程需要严密监测的农作物生产之中，它能从根本上解决农产品生产的安全问题，智能控制系统平台的实施，推进了农业的信息化、智能化，是实现农业生产智能化建设中的重要一环。
参考文献（略）
