一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的製作方法
2023-07-05 19:19:27 3
本發明涉及電子信息技術領域，更具體的說涉及一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統。
技術背景
石斛是一種極其珍貴的藥材，由於其具有增強免疫功能，抗腫瘤和抗衰老的獨特功效，因此在國內中醫臨床配方和出口外銷中成藥工業原料中含有量不斷增加，國內、國際市場的需求量也不斷攀升，售價一路飈升，使石斛日趨顯得珍稀名貴，由於野生石斛稀少，加之其自然生長緩慢，收穫產量低，如今已遠遠滿足不了市場的需要，目前雖有人工栽培石斛技術應用，但其成品率低，成材時間緩慢，少量的人工石斛仍難以彌補碩大的市場缺口，同時研究證明，人工栽種石斛的藥用價值遠遠低於野生石斛。因此，研究一種成品率高、成材快、藥用價值高的仿野生石斛栽培技術成為現階段亟待解決的問題。
目前，石斛的選育栽培主要為了保證石斛的成活率，為了得到高成活率以及產量，使得石斛的藥用價值大大降低，低藥用價值的石斛也失去了良好的藥效和經濟效益；當然有很多石斛的種植都是根據野生石斛來選育培養，但是經過多代的選育栽培，石斛的野生性能逐代降低，越往後選育的代數越差。
因此，有必要提出一種技術方案，能夠保持逐代選育栽培的石斛保持野生性能及藥用價值，同時能夠保證一定的石斛栽培成功率，成為了一種新的技術需求。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
針對以上缺點，本發明提出一種技術方案，能夠保持逐代選育栽培的石斛保持野生性能及藥用價值，同時能夠保證一定的石斛栽培成功率，從而提供一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統。
(二)技術方案
為解決上述技術問題，本發明提供所述的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統，該系統包括培養大棚、監控部和調節部，所述監控部為裝設在培養大棚中的檢測單元、區域網、控制中心與監控單元；
其中檢測單元包括若干個裝設在大棚中的檢測節點；檢測節點通過區域網與控制中心建立連接，控制中心與監控單元建立連接；
所述調節部為裝設在培養大棚中的溫度調節器、溼度調節器、光照調節器、空氣調節器和培養質控制器，所述控制中心、監控單元和調節部連接為一個控制系統整體。
進一步地，所述培養大棚為封閉式透明大棚，大棚為光照可調節式結構，大棚與外部建立空氣流通結構。
進一步地，所述監控部為裝設在培養大棚中的各個部分檢測部分，通過檢測單元檢測大棚裡的實時狀況，通過區域網傳輸至控制中心以及監控單元。
進一步地，所述調節部為裝設在培養大棚中的執行部分，通過溫度調節器、溼度調節器、光照調節器和空氣調節器來分別調節溫度、溼度、光照和空氣成分，通過培養質控制器調節控制培養基的組成和狀態。
進一步地，所述檢測單元用於檢測培養大棚內的溫度、溼度、光照和空氣成分參數，檢測到的各參數發送至控制中心。
進一步地，所述控制中心用於接收檢測單元檢測到的溫度、溼度、光照和空氣成分參數，並且計算處理各參數，處理後參數發送至監控單元。
進一步地，所述溫度調節器用於調節培養大棚室內的溫度，所述溼度調節器用於調節培養大棚室內的溼度。
進一步地，所述光照調節器用於調節培養大棚室內的光照度、所述空氣調節器用於調節培養大棚室內的空氣組成成分。
進一步地，所述培養質控制器用於調節培養基中的溫度、溼度和營養成分，根據培養基的實時狀況進行實時調節。
進一步地，所述培養質控制器內置有檢測單元，所述檢測單元包括溫度檢測單元、溼度檢測單元以及營養成分檢測單元。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統實現了以下幾個方面的優點，使用本發明提供的系統能夠採集石斛生長的實時環境狀況，並且根據實時的環境狀況來進行計算，對經過計算和處理的數據進行調節，通過模擬野生石斛的生長環境保證石斛逐代的野生性能，這種方式與現有的栽培技術相比，通過模擬野生石斛生長的惡劣環境來增強石斛的野生性能，同時由於自動控制使得石斛逐漸適應惡劣環境，因此還能夠保證石斛的生長成功率，提高石斛的藥用價值的基礎上，保證石斛的產量，且其智能化、自動化的程度得到了大大的提高。
附圖說明
圖1是本發明優選實施例的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的結構原理框圖；
圖2是本發明優選實施例的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的監控部原理結構框圖；
圖3是本發明優選實施例的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的調節部原理結構框圖；
圖4是本發明優選實施例的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的培養質控制器結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本發明的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。
圖1是本發明優選實施例的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的結構原理框圖；該系統包括培養大棚、監控部和調節部，野生石斛在特定的培養大棚中進行選育栽培，所述監控部為裝設在培養大棚中的檢測單元、區域網、控制中心與監控單元；所述培養大棚為封閉式透明大棚，大棚的材質為鋼製骨架和透明的材料，透明材料為玻璃、塑料薄膜或有機玻璃，大棚為光照可調節式結構，大棚內部可以裝設有遮光布，通過遮光布的調節來實現棚內的光照強度，同時，大棚與外部建立空氣流通結構，大棚設置有通風口，或者採用室內風機，採用通風口的調節來實現室內的空氣流動，採用室內風機來實現室內的空氣流動。
圖2是本發明優選實施例的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的監控部原理結構框圖；其中檢測單元包括若干個裝設在大棚中的檢測節點；檢測節點根據大棚室內的面積或體積進行布點，例如採用單位面積1平方為一個檢測節點，或者按照單位面積5個平方為一個檢測節點，棚高較高時可適當減小每平方檢測節點數，檢測節點對該小範圍區域內進行實時檢測，檢測節點檢測到的實時數據通過區域網與控制中心建立連接，控制中心接收所有檢測節點的參數信息，控制中心與監控單元建立連接，控制中心對所有檢測節點參數進行計算和處理，處理後的參數轉化為圖像化參數或直觀數字量，在監控單元顯示和反應處理；
所述監控部為裝設在培養大棚中的各個部分檢測部分，通過檢測單元檢測大棚裡的實時狀況，通過區域網傳輸至控制中心以及監控單元，監控部內部設有模數轉化模塊，將檢測到的模擬量轉化為數字量，將數字量參數發送至控制中心。
所述調節部為裝設在培養大棚中的執行部分，通過溫度調節器、溼度調節器、光照調節器和空氣調節器來分別調節溫度、溼度、光照和空氣成分，根據檢測單元所測量的溫度，然後通過溫度調節器來進行溫度調節，溫度調節器採用微分先行的控制算法,帶有外給定和閥位控制功能。可與各類傳感器、變送器配合使用,實現對溫度、壓力、液位、容量、速度等物理量的測量顯示,並配合各種執行器對電加熱設備和電磁、電動閥進行PID調節和控制、報警控制、數據採集等功能；根據檢測單元所測量的溼度，然後通過溼度調節器來進行溼度調節，溼度調節器分為除溼機和加溼機兩種，由熱交換器、壓縮機、風扇、水箱、電路控制器及外殼組成；根據檢測單元所測量的光照度，然後通過光照度調節器來進行光照度調節，光照度調節可以根據光照度控制器進行光照控制，同樣光照度調節也可以使用大棚的結構來進行調節，例如遮光布，當然當出現連續的陰雨天，可以使用補光燈進行燈光照射，通過培養質控制器調節控制培養基的組成和狀態。
所述檢測單元用於檢測培養大棚內的溫度、溼度、光照和空氣成分參數，檢測到的各參數發送至控制中心，所述空氣成分參數包括空氣中氧氣含量、二氧化氮含量等一些特殊氣體的含量。
所述控制中心用於接收檢測單元檢測到的溫度、溼度、光照和空氣成分參數，並且計算處理各參數，處理後參數發送至監控單元，監控單元將系統檢測的參數圖像化顯示。
圖3是本發明優選實施例的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的調節部原理結構框圖；
所述調節部為裝設在培養大棚中的溫度調節器、溼度調節器、光照調節器、空氣調節器和培養質控制器，所述控制中心、監控單元和調節部連接為一個控制系統整體。
所述溫度調節器用於調節培養大棚室內的溫度，所述溼度調節器用於調節培養大棚室內的溼度，大棚室內的溫度基本根據野外溫度環境進行模擬，溼度根據野外溼度環境進行模擬，模擬較為惡劣的自然環境對野外石斛進行選育栽培。
所述光照調節器用於調節培養大棚室內的光照度、所述空氣調節器用於調節培養大棚室內的空氣組成成分，由於野外石斛生存的自然環境較為惡劣，同時生長於光照較弱的山林中，大棚室內模擬野外環境的光照度，同樣大棚室內的空氣含量也根據野外的自然環境進行模擬，以達到野生石斛的最佳生長環境。
圖4是本發明優選實施例的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統的培養質控制器結構示意圖。
所述培養質控制器用於調節培養基中的溫度、溼度和營養成分，根據培養基的實時狀況進行實時調節。
所述培養質控制器內置有檢測單元，所述檢測單元包括溫度檢測單元、溼度檢測單元以及營養成分檢測單元。
1.配製(以1000ml幼株的生根壯苗培養基為例)
10％香蕉(w/w)+MS+3％蔗糖(w/w)+0.8％瓊脂(w/w)+2.0mg/LNAA
1)量取800ml蒸餾水於潔淨的大燒杯中，加熱至沸騰；
2)準確稱量100g香蕉果肉，切成碎片狀，並倒入上述燒杯中，加熱煮沸5min，其間攪拌使之充分溶解；
3)按照大量、微量、Fe2+鹽、有機Ⅰ、有機Ⅱ順序，量取MS各種母液於盛有50ml蒸餾水的燒杯，混合均勻；
4)將2)和3)的溶液混合，然後加入30g蔗糖，並移取2mlNAA(0.1mg/ml)，混合均勻；
5)加熱至沸騰，加入8g瓊脂並煮沸5min，其間不斷攪拌使之充分溶解；
6)冷卻至50±5℃時，調pH至5.4—5.6。分裝於培養瓶內，33.3ml/瓶。
有一種培養基已包含MS培養基配方中的所有成分，並已經添加了瓊脂和蔗糖，植物生長調節劑根據需要自行添加；植物組織培養上使用最普遍的培養基，適合許許多多植物的組織培養；MS乾粉培養基是為方便使用，直接稱取然後配製，非常方便，不需要逐個稱取MS配方中的近20種藥品，然後配製。
培養基的營養供給通過培養質調節器進行相應調節，檢測培養基中營養成分，進行相應的補充，培養基的培養環境根據野外的較為惡劣的地質進行選配，選擇出適合野生石斛的生長培養基。
案例/原理：石斛幼苗在培養大棚中的培養基中進行培養，培養大棚中的環境參數模擬野外環境參數，能夠保持石斛的野生性能，通過通過合理的營養搭配、溫溼度緩慢調節、光照度以及空氣成分等各項影響參數，使得石斛生長環境符合野外生存環境的同時，也能確保石斛的成活率，根據模擬實際的惡劣環境來達到選育和栽培石斛的目的，目前市場上的栽培技術僅僅考慮石斛的成活率及其每畝的產量，而且市場上出售的石斛不具備很高的藥用價值，不利於野生石斛的種植與發展，進而影響種植戶的積極性。
綜上所述，本發明的一種基於電子信息技術的野生石斛培養選育用智能系統實現了以下幾個方面的優點，使用本發明提供的系統能夠採集石斛生長的實時環境狀況，並且根據實時的環境狀況來進行計算，對經過計算和處理的數據進行調節，通過模擬野生石斛的生長環境保證石斛逐代的野生性能，這種方式與現有的栽培技術相比，通過模擬野生石斛生長的惡劣環境來增強石斛的野生性能，同時由於自動控制使得石斛逐漸適應惡劣環境，因此還能夠保證石斛的生長成功率，提高石斛的藥用價值的基礎上，保證石斛的產量，且其智能化、自動化的程度得到了大大的提高。
應當理解的是，本發明的上述具體實施方式僅僅用於示例性說明或解釋本發明的原理，而不構成對本發明的限制。因此，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。此外，本發明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。