CN208636681U - 一种生物培养箱的监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物培养箱的监控系统，包括控制单元，与控制单元通信连接的环境数据采集单元，与控制单元通信连接的生物状态采集单元，环境数据采集单元用于采集生物培养箱中的各环境数据，进而传送至控制单元。生物状态采集单元用于采集生物培养箱中生物的状态信息，进而传送至控制单元。本实用新型中的生物培养箱的监控系统，在利用环境数据采集单元实现对培养箱内的生物生长环境数据的监测的同时，还采用生物状态采集单元实现对培养箱内生物的生长状态进行监控，如此，能够更加及时的获取生物的实时生长状态，在生物生长出现异常时及时干预。也方便根据这些监控数据，具体分析生物生长异常的影响因素，实用性更强。

Description

一种生物培养箱的监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种生物培养箱的监控系统。

背景技术

随着物联网技术的快速发展，智能设备的发生势如破竹，成为重要的研究热点。远程智能采集监控系统成为现在对养殖、制药、水厂、食品加工等行业的重要发展内容，以求达到智能、准确、高效率的管理。如授权公告号为CN204270116U(申请号为201420685847.3)的中国实用新型专利《一种水产养殖环境智能监控系统》，其中公开的监控系统包括上位机远程监控中心、下位机自动控制单元、多个数据采集节点和若干功能节点。下位机自动控制单元、各数据采集节点和各功能节点均挂接在同一条CAN总线上。下位机自动控制单元和上位机远程监控中心通过RS485接口连接。本使用新型县城总线技术，对养殖环境的多参数、多监控点进行实时检测、显示和数据记录，并对养殖环境残数据进行自动调节，实现水产养殖环境的远程监控和相关数据存储以及历史数据的查询，方便实现节点的增加，系统抗干扰能力强，控制精度高，成本低。但是该监控系统中仅采集养殖环境的数据，仅能实现对环境是否达到设计要求进行监控，该监控系统并不能对其中养殖的生物的状态进行监控。而通常在相同的生产环境下，因为各种不可控因素也会出现不同的生长状态，甚至出现异常的情况。而前述的监控系统无法及时获取生物的生长状态，无法针对生物出现的异常情况作出及时的处理。相应地，从前述的监控系统仅能获取生物生长环境的数据，无法获取生物自身的生长数据，生物自身状态无法得到有效追溯。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种不仅能够获取培养环境数据，同时还能获取生物自身状态数据的生物培养箱的监控系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种生物培养箱的监控系统，包括控制单元；

环境数据采集单元，与所述控制单元通信连接，用于采集生物培养箱中的各环境数据，进而传送至控制单元；

其特征在于：还包括

生物状态采集单元，与所述控制单元通信连接，用于采集生物培养箱中生物的状态信息，进而传送至控制单元。

为了方便获取该培养箱中生物的生产环境信息以及生长状态信息，所述培养箱上设置有RFID标签，所述RFID标签与控制单元通信连接，进而所述控制单元能够将监测数据写入至RFID标签。

为了更加方便的实现远程监控，还包括上位机、远程服务器以及终端机，所述上位机与所述控制单元通信连接，所述远程服务器分别与上位机、终端机通信连接。

优选地，所述生物状态采集单元包括颜色传感器。

为了能够获取生物生长的动态视频信息，所述生物状态采集单元还包括相机。

所述环境数据采集单元包括用于检测获取培养箱内温度数据的温度传感器，用于检测获取培养箱内环境湿度数据的湿度传感器、用于检测获取培养箱内大气压力数据的气压计、用于检测获取培养箱内光照强度数据的光照强度传感器、用于检测获取培养箱震动强度的陀螺仪，用于检测获取培养箱内环境气体成分浓度的气体浓度传感器组。

为了方便通过终端快速获取指定培养箱中监控信息，所述培养箱上还设置有用于提取培养箱编号信息的二维码。

优选地，所述控制单元包括控制器、显示器、报警器、存储器，所述显示器、报警器、存储器分别与所述控制器电连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型中的生物培养箱的监控系统，在利用环境数据采集单元实现对培养箱内的生物生长环境数据的监测的同时，还采用生物状态采集单元实现对培养箱内生物的生长状态进行监控，如此，能够更加及时的获取生物的实时生长状态，在生物生长出现异常时及时干预。也方便根据这些监控数据，具体分析生物生长异常的影响因素，实用性更强。

附图说明

图1为本实用新型实施例中生物培养箱的监控系统框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的生物培养箱的监控系统，包括控制单元1、环境数据采集单元2、生物状态采集单元3、上位机5、远程服务器6以及终端机7。

环境数据采集单元2用于采集生物培养箱中的各环境数据，该环境数据采集单元2与控制单元1通信连接，进而将采集的数据传送至控制单元1。生物状态采集单元3用于采集生物培养箱中生物的状态信息，该生物状态采集单元3与所述控制单元1通信连接，进而将采集的数据传送至控制单元1。环境数据采集单元2、生物状态采集单元3根据控制单元1的控制命令进行数据采集工作。

本实施例中的环境数据采集单元2包括用于检测获取培养箱内温度数据的温度传感器，用于检测获取培养箱内环境湿度数据的湿度传感器、用于检测获取培养箱内大气压力数据的气压计、用于检测获取培养箱内光照强度数据的光照强度传感器、用于检测获取培养箱震动强度的陀螺仪，用于检测获取培养箱内环境气体成分浓度的气体浓度传感器组。在使用时，还可以根据具体的要求，对应设置用于采集相应数据的采集工具。

本实施例中的生物状态采集单元3包括颜色传感器和相机，颜色传感器可以采集培养箱中生物在生长过程中的颜色变化，控制单元1接收到传送的颜色数据后，可以与该培养箱中生物当前生长期对应的颜色进行对比，判断是否存在生长异常的情况。如果存在异常可以通过下述的报警器进行报警。而相机可以根据需要拍摄生物的动态生成过程，详细记录培养箱中生物的变化过程，如此方便进行后续的分析处理工作。当然相机可以根据控制单元1的控制按照需要进行工作，如在研究生物特殊特性时，可以根据生物的状态或者时间控制启动相机进行工作。

在工作过程中，通常会对多个培养箱同时进行管理，对每个培养箱进行编号，针对每个培养箱可以设置对应的环境数据采集单元2、生物状态采集单元3。为了方便管理各环境数据采集单元2、生物状态采集单元3采集的数据，在每个培养箱的环境数据采集单元2、生物状态采集单元3和控制单元1之间可以设置专门用于进行数据传输的数据采集器8，即针对每个培养箱设置一个数据采集器8，每个数据采集器8包括控制芯片以及与控制芯片相连接的数据采集电路、数据存储电路以及数据接口电路，其中数据采集电路的数据输入端分别与环境数据采集单元2、生物状态采集单元3进行电连接，数据接口电路的输出端与控制单元1电连接，本实施例中数据采集器8采用CAN总线与控制单元1实现通信连接。控制芯片控制经数据采集电路接收的数据经与数据存储电路存储至相应的存储单元中。并且根据功能要求，控制芯片还可以连接相应的继电器控制对应设备的启停。如可以可控制对培养箱内加入氧气的装置的调节，控制对培养箱进行加热升温处理装置的调节，控制对培养箱进行光照处理装置的调节等。进而数据采集器8再将采集的各种数据传送给控制单元1，通过控制单元1统一进行处理和管理。当然对于数量特别庞大的监控对象，也可以进行分组进行监控。

控制单元1可以采用一台计算机，或者与计算机相等同的设备。该控制单元1包括控制器、显示器、报警器、存储器，显示器、报警器、存储器分别与控制器电连接。其中控制器可以采用单片机。显示器可以采用LED显示屏。为了保证显示工作的可靠性，或者方便用于其他用途，在控制器上可以配备HDMI接口，进而方便连接投影仪，进而转投至大屏幕上进行显示。报警器可以采用声光报警器，在控制器计算获取报警信息时进行声光报警，进而提醒监管者异常情况。此外为了方便进行管理，该控制单元1还可以包括身份识别单元，该身份识别单元可以采用NFC或者条形码识别器等现有的身份识别装置，在工作时，只有通过身份识别的人才能够对控制单元1进行操作。

上位机5和控制单元1之间通过CAN总线实现通信连接，控制单元1将采集的数据以及处理的结果可以上传至上位机5中，为了保证工作过程中的可靠性，还可以设置多个上位机5，避免在运行过程中因故障而影响数据的传送。

远程服务器6与上位机5、终端设备之间则通过网络连接的方式实现通信连接。上位机5其获取的数据上传至远程服务器6中。终端设备可以为电脑、手机或者专门的智能设备等。终端设备上可以安装相匹配的app，进而通过终端设备的操作，实时获取远程服务器6中各培养箱的工作数据。

另外在培养箱上设置有RFID标签4以及二维码。RFID标签4与控制单元1中的控制器通信连接，在工作过程中，控制单元1器获取对应培养箱的环境情况数据以及生物生长状态数据均写入至RFID标签4中。用户可以通过一个常规的RFID读写器连接RFID标签4，进而读取RFID标签4中的数据，进而获取相应培养箱中生物生长情况的全面数据。同时用于还可以通过终端机7扫描二维码，进而获取该培养箱对应的编号，再通过远程服务器6调取该培养箱中生物生长情况的全面数据。使用简单方便且实用。

Claims (8)

1.一种生物培养箱的监控系统，包括

控制单元(1)；

环境数据采集单元(2)，与所述控制单元(1)通信连接，用于采集生物培养箱中的各环境数据，进而传送至控制单元(1)；

其特征在于：还包括

生物状态采集单元(3)，与所述控制单元(1)通信连接，用于采集生物培养箱中生物的状态信息，进而传送至控制单元(1)。

2.根据权利要求1所述的生物培养箱的监控系统，其特征在于：所述培养箱上设置有RFID标签(4)，所述RFID标签(4)与控制单元(1)通信连接，进而所述控制单元(1)能够将监测数据写入至RFID标签(4)。

3.根据权利要求1或2所述的生物培养箱的监控系统，其特征在于：还包括上位机(5)、远程服务器(6)以及终端机(7)，所述上位机(5)与所述控制单元(1)通信连接，所述远程服务器(6)分别与上位机(5)、终端机(7)通信连接。

4.根据权利要求1或2所述的生物培养箱的监控系统，其特征在于：所述生物状态采集单元(3)包括颜色传感器。

5.根据权利要求4所述的生物培养箱的监控系统，其特征在于：所述生物状态采集单元(3)还包括相机。

6.根据权利要求1或2所述的生物培养箱的监控系统，其特征在于：所述环境数据采集单元(2)包括用于检测获取培养箱内温度数据的温度传感器，用于检测获取培养箱内环境湿度数据的湿度传感器、用于检测获取培养箱内大气压力数据的气压计、用于检测获取培养箱内光照强度数据的光照强度传感器、用于检测获取培养箱震动强度的陀螺仪，用于检测获取培养箱内环境气体成分浓度的气体浓度传感器组。

7.根据权利要求1或2所述的生物培养箱的监控系统，其特征在于：所述培养箱上还设置有用于提取培养箱编号信息的二维码。

8.根据权利要求1或2所述的生物培养箱的监控系统，其特征在于：所述控制单元(1)包括控制器、显示器、报警器、存储器，所述显示器、报警器、存储器分别与所述控制器电连接。