CN211668648U - 一种温度监测报警式微生物培养箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种温度监测报警式微生物培养箱，包括培养箱本体、透视窗、云端服务器、用户终端、支架承载体、紫外线杀菌灯、监测节点、多功能网关和电源供给模块，所述培养箱本体呈矩形中空腔体设置，所述透视窗设于培养箱本体侧壁上，所述支架承载体固接设于培养箱本体下壁，所述紫外线杀菌灯设于培养箱本体内部侧壁上，所述监测节点包括培养驱动模块、感应警报模块和控制处理模。本实用新型属于微生物科技技术领域，具体是提供了一种采用多预警模式设置、以解放研究人员的自由、能够实时监测培养箱内部温度反馈到使用者手机上、预警精度高、移动方便、使用寿命长、使用率高的温度监测报警式微生物培养箱。

Description

一种温度监测报警式微生物培养箱

技术领域

本实用新型属于微生物科技技术领域，具体是指一种温度监测报警式微生物培养箱。

背景技术

培养箱在生物领域应用十分广泛，主要用于微生物、组织培养、以及育种实验，培养箱负责在箱体内模拟形成一个类似细胞或组织在生物体内的生长环境。温度是微生物生长的决定性因素，只有当温度处于最佳温度上下很窄的容差范围内时，才能达到最理想和强壮的细胞生长；对微生物培养箱内环境，特别是温度进行实时监测显得非常重要，但是在实际中，研究人员不会时刻在培养箱附近，有时会离开一段时间不能及时发现培养箱内部变化或听到报警铃声，为微生物培养带来损失隐患。

实用新型内容

为解决上述现有难题，本实用新型提供了一种在线温度监测、本地和远程联合报警，可以解放研究人员的自由、能够实时监测培养箱内部温度反馈到使用者手机上、预警精度高、移动方便、使用寿命长、使用率高的温度监测报警式微生物培养箱。

本实用新型采用的技术方案如下：本实用新型一种温度监测报警式微生物培养箱，包括培养箱本体、透视窗、云端服务器、用户终端、支架承载体、紫外线杀菌灯、监测节点、多功能网关和电源供给模块，所述培养箱本体呈矩形中空腔体设置，所述透视窗设于培养箱本体侧壁上，所述支架承载体固接设于培养箱下壁，所述紫外线杀菌灯设于培养箱本体内部侧壁上，所述监测节点包括培养驱动模块、感应警报模块和控制处理模块，所述培养驱动模块设于培养箱本体内底板中央，所述感应警报模块设于培养箱本体侧壁上，所述多功能网关设于培养箱本体底部，所述控制处理模块与多功能网关对称设于培养箱本体底部，所述电源供给模块设于培养箱本体底部且靠近控制处理模块；所述控制处理模块与感应警报模块连接，所述控制处理模块通过ZigBee网络与多功能网关连接，多功能网关通过WIFI网络与外部云端服务器进行无线连接，云端服务器集中收集处理数据将数据信号与用户终端进行WIFI无线连接，所述电源供给模块与紫外线杀菌灯、培养驱动模块、感应警报模块、多功能网关和控制处理模块电连接，所述电源供给模块为紫外线杀菌灯、培养驱动模块、感应警报模块、多功能网关和控制处理模块提供电能。

进一步地，所述感应警报模块包括温度传感器、灯光警报器和声音警报器，所述灯光警报器设于培养箱本体侧壁内部，所述声音警报器设于培养箱本体侧壁内部且设于灯光警报器正下方，所述温度传感器设于灯光警报器和声音警报器之间，所述温度传感器的输出端与控制处理模块输入端连接，所述灯光警报器和声音警报器的输入端与控制处理模块的输出端连接，温度传感器收集培养箱本体内部空间温度信息输送到控制处理模块内，若培养箱本体内部温度异常控制处理模块控制灯光警报器和声音警报器会发出警报信号。

进一步地，所述多功能网关包括数据模块和通讯模块，所述通讯模块采用F05R无线发射模块，所述通讯模块与控制处理模块通过ZigBee网络进行连接，所述数据模块接收控制处理模块传来的信息并与设定数值进行校对。

进一步地，所述云端服务器为独立设置的大型中央数据处理设备，所述云端服务器包括单模块预警设置模式和多模块耦合预警设置模式，所述单模块预警设置模式在云端服务器内设定培养箱本体内部空间的温度警报限值，当云端服务器接收到通讯模块发来的温度数据时，云端服务器比较温度数据与温度警报限值的大小，若云端服务器接受到的温度数据不在温度警报限值的上限与下限之间时，云端服务器通过WIFI网络发送警报信息到用户终端上；所述多模块耦合预警设置模式在云端服务器不设置温度警报限值，多模块耦合预警设置模式对组网内多个监测节点的温度进行比例控制分析确定各监测节点的耦合预警温度值，当多个温度监测节点的监测温度处于耦合预警范围时，云端服务器通过WIFI网络发送警报信息到用户终端上。

进一步地，所述用户终端为智能手机，用户终端可以接受云端服务器发送的数据对微生物培养箱的培养状态进行实时监测。

进一步地，所述培养驱动模块包括驱动装置、培养皿和恒温电热板，所述恒温电热板固接设于培养箱本体内顶壁上，恒温电热板保持培养箱本体内部温度恒定，所述培养皿可转动设于培养箱本体底板上，所述驱动装置设于培养箱本体底板内且设于培养皿正下方，所述驱动装置与培养皿连接，驱动装置对培养皿起驱动作用。

进一步地，所述控制处理模块可为单片机、CPU、PLC控制器，优选地，所述控制处理模块采用PLC控制器。

采用上述结构后，本实用新型有益效果如下：本实用新型一种温度监测报警式微生物培养箱能够使使用者可以实时监测培养箱内温度变化，采用多预警模式设置，能够快速精准的提醒使用者微生物培养箱内的温度变化状态，使用者可以远程自由调整微生物培养的温度环境，有助于提前发现险情减少失误，提高了工作人员的工作效率和微生物培养的成功率，通过这种多重的报警功能来对微生物培养箱的温度异常进行报警提示，大大提升了微生物培养的安全率与成功率，也避免了工作人员要一直呆在能听到报警的地方的限制，提高了工作人员的效率。

附图说明

图1为本实用新型一种温度监测报警式微生物培养箱的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种温度监测报警式微生物培养箱的剖视结构示意图；

图3为本实用新型一种温度监测报警式微生物培养箱的模块原理示意图；

图4为本实用新型一种温度监测报警式微生物培养箱的警报原理示意图。

其中，1、培养箱本体，2、透视窗，3、云端服务器，4、用户终端，5、支架承载体，6、紫外线杀菌灯，7、监测节点，8、多功能网关，9、电源供给模块，10、培养驱动模块，11、感应警报模块，12、控制处理模块，13、温度传感器，14、灯光警报器，15、声音警报器，16、数据模块，17、通讯模块，18、恒温电热板，19、单模块预警设置模式，20、多模块耦合预警设置模式，21、驱动装置，22、培养皿。

具体实施方式

下面结合具体实施对本专利的技术方案作进一步详细地说明，本实用新型所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。

以下结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-4所示，本实用新型一种温度监测报警式微生物培养箱，包括培养箱本体1、透视窗2、云端服务器3、用户终端4、支架承载体5、紫外线杀菌灯6、监测节点7、多功能网关8和电源供给模块9，所述培养箱本体1呈矩形中空腔体设置，所述透视窗2设于培养箱本体1侧壁上，所述支架承载体5固接设于培养箱本体1下壁，所述紫外线杀菌灯6设于培养箱本体1内部侧壁上，所述监测节点7包括培养驱动模块10、感应警报模块11和控制处理模块12，所述培养驱动模块10设于培养箱本体1内底板中央，所述感应警报模块11设于培养箱本体1侧壁上，所述多功能网关8设于培养箱本体1底部，所述控制处理模块12与多功能网关8对称设于培养箱本体1底部，所述电源供给模块9设于培养箱本体底部且靠近控制处理模块12；所述控制处理模12块与感应警报模块11连接，所述控制处理模块12通过ZigBee网络与多功能网关8连接，多功能网关8通过WIFI网络与外部云端服务器3进行无线连接，云端服务器3集中收集处理数据将数据信号与用户终端4进行WIFI无线连接，所述电源供给模块9与紫外线杀菌灯6、培养驱动模块10、感应警报模块11、多功能网关8和控制处理模块12电连接，所述电源供给模块9为紫外线杀菌灯6、培养驱动模块10、感应警报模块11、多功能网关8和控制处理模块12提供电能。

其中，所述感应警报模块11包括温度传感器13、灯光警报器14和声音警报器15，所述灯光警报器14设于培养箱本体1侧壁内部，所述声音警报器15设于培养箱本体1侧壁内部且设于灯光警报器14正下方，所述温度传感器13设于灯光警报器14和声音警报器15之间，所述温度传感器13的输出端与控制处理模块12输入端连接，所述灯光警报器14和声音警报器15的输入端与控制处理模块12的输出端连接，温度传感器13收集培养箱本体1内部空间温度信息输送到控制处理模块12内，若培养箱本体1内部温度异常控制处理模块12控制灯光警报器14和声音警报器15会发出警报信号。

所述多功能网关8包括数据模块16和通讯模块17，所述通讯模块17采用F05R无线发射模块，所述通讯模块17与控制处理模块12通过ZigBee网络进行连接，所述数据模块16接收控制处理模块12传来的信息并与设定数值进行校对。

所述云端服务器3为独立设置的大型中央数据处理设备，所述云端服务器3包括单模块预警设置模式19和多模块耦合预警设置模式20，所述单模块预警设置模式19在云端服务器3内设定培养箱本体1内部空间的温度警报限值，当云端服务器3接收到通讯模块17发来的温度数据时，云端服务器3比较温度数据与温度警报限值的大小，若云端服务器3接受到的温度数据不在温度警报限值的上限与下限之间时，云端服务器3通过WIFI网络发送警报信息到用户终端4上；所述多模块耦合预警设置模式20在云端服务器3不设置温度警报限值，多模块耦合预警设置模式20对组网内多个监测节点7的温度进行比例控制分析确定各监测节点7的耦合预警温度值，当多个温度监测节点7的监测温度处于耦合预警范围时，云端服务器3通过WIFI网络发送警报信息到用户终端4上。

所述用户终端4为智能手机，用户终端4可以接受云端服务器3发送的数据对微生物培养箱本体1的培养状态进行实时监测。

所述培养驱动模块10包括驱动装置21、培养皿22和恒温电热板18，所述恒温电热板18固接设于培养箱本体1内顶壁上，恒温电热板18保持培养箱本体1内部温度恒定，所述培养皿22可转动设于培养箱本体1底板上，所述驱动装置21设于培养箱本体1底板内且设于培养皿22正下方，所述驱动装置21与培养皿22连接，驱动装置21对培养皿22起驱动作用；所述控制处理模块采用PLC控制器。

具体使用时，将需要培养的菌落设置在培养皿22中，驱动装置21带动培养皿22转动保证菌落处于均匀的温度环境中，调整恒温电热板18使培养箱本体1内温度保持固定，当培养箱本体1内温度发生变化时，温度传感器13会将温度数据传送到控制处理模块12中，控制处理模块12将温度数据通过ZigBee网络传至多功能网关8中，数据模块16接受到数据进行温度分析，若温度不在正常值，数据模块16会发出警报信号，警报信号通过ZigBee网络传到控制处理模块12，控制处理模块12控制声音警报器15发出警报音和灯光警报器14发出警报光束提醒使用者调整培养箱本体1的箱内温度，如果报警15s后未关闭，通讯模块17将温度数据通过WIFI网络传到云端服务器3中，云端服务器3会根据设置状态采用单模块预警设置模式19或多模块耦合预警设置模式20，将警报信息通过WIFI网络发送到使用者的用户终端4上进行反馈，当用户终端4的远程预警启动并持续20s后仍未查看，此时云端服务器3会向用户终端4发送再次报警消息进行提示，若使用者不在培养箱本体1附近，使用者也可以在用户终端4上输入调整信息来对培养箱恒温电热板18温度进行调整。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种温度监测报警式微生物培养箱，其特征在于：包括培养箱本体、透视窗、云端服务器、用户终端、支架承载体、紫外线杀菌灯、监测节点、多功能网关和电源供给模块，所述培养箱本体呈矩形中空腔体设置，所述透视窗设于培养箱本体侧壁上，所述支架承载体固接设于培养箱本体下壁，所述紫外线杀菌灯设于培养箱本体内部侧壁上，所述监测节点包括培养驱动模块、感应警报模块和控制处理模，所述培养驱动模块设于培养箱本体内底板中央，所述感应警报模块设于培养箱本体侧壁上，所述多功能网关设于培养箱本体底部，所述控制处理模块与多功能网关对称设于培养箱本体底部，所述电源供给模块设于培养箱本体底部且靠近控制处理模块；所述控制处理模块与感应警报模块连接，所述控制处理模块通过ZigBee网络与多功能网关连接，多功能网关通过WIFI网络与外部云端服务器进行无线连接，云端服务器与用户终端WIFI无线连接，所述电源供给模块与紫外线杀菌灯、培养驱动模块、感应警报模块、多功能网关和控制处理模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种温度监测报警式微生物培养箱，其特征在于：所述感应警报模块包括温度传感器、灯光警报器和声音警报器，所述灯光警报器设于培养箱本体侧壁内部，所述声音警报器设于培养箱本体侧壁内部且设于灯光警报器正下方，所述温度传感器设于灯光警报器和声音警报器之间，所述温度传感器的输出端与控制处理模块输入端连接，所述灯光警报器和声音警报器的输入端与控制处理模块的输出端连接。

3.根据权利要求1所述的一种温度监测报警式微生物培养箱，其特征在于：所述多功能网关包括数据模块和通讯模块，所述通讯模块采用F05R无线发射模块，所述通讯模块与控制处理模块通过ZigBee网络进行连接，所述数据模块接收控制处理模块传来的信息并与设定数值进行校对。

4.根据权利要求3所述的一种温度监测报警式微生物培养箱，其特征在于：所述云端服务器包括单模块预警设置模式和多模块耦合预警设置模式。

5.根据权利要求1所述的一种温度监测报警式微生物培养箱，其特征在于：所述用户终端为智能手机。

6.根据权利要求1所述的一种温度监测报警式微生物培养箱，其特征在于：所述培养驱动模块包括驱动装置、培养皿和恒温电热板，所述恒温电热板固接设于培养箱本体内顶壁上，所述培养皿可转动设于培养箱本体底板上，所述驱动装置设于培养箱本体底板内且设于培养皿正下方，所述驱动装置与培养皿连接。

7.根据权利要求1所述的一种温度监测报警式微生物培养箱，其特征在于：所述控制处理模块采用PLC控制器。

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