CN106896189A - 一种基于大数据分析的组培培养基营养检测*** - Google Patents

一种基于大数据分析的组培培养基营养检测*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，属于信息化组织培养技术领域，其包括中央处理器、储存模块、离子检测模块、营养分析模块、生物物种分析模块、信息数据库、警报提醒模块和组培管理模块；通过中央处理器控制各***的运行，检测培养基离子浓度再换算成培养基营养成分含量，再根据对组培植物的物种信息及生长状态的分析判断培养基是否需要更换，并发出提醒，提醒技术人员更换培养基；利用互联网大数据分析更新组培标准，降低对技术人员的依赖，达到信息化、现代化农业的要求，并起到降低种植成本的作用。

Description

一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***
技术领域
本发明属于信息化组织培养技术领域，尤其涉及一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***。
背景技术
植物组织培养（广义）又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官、细胞或原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。植物组织培养（狭义）指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。通过组织培养技术对植物进行繁衍可以达到快速繁衍和保持母株优良性状的目的，同时组织培养技术不受地域的限制，现已经被广泛用于名贵植物的快速繁衍、珍稀物种保护和制作名贵植物衍生物之中。
不论是生产还是科研，特别是工厂化生产，组织培养是属于大规模密集型劳动，同时每一批的组培植物都需要经过多次的增殖、更换培养基，不同品种对营养的吸收及消耗不一样，导致每一个品种所需要更换培养基的周期不一致。即使是同一品种，不同植株个体之间也存在不同的营养吸收情况，从而产生植株之间拥有不同的培养基更换周期。但目前的组织培养由于缺少对培养基营养成分的检测方法，所以都是固定在一个统一的时间对植株进行培养基更换，这种做法导致部分消耗较大的植株面临营养不足的环境，同时消耗较慢的植株则会造成浪费。培养基中的部分组分，尤其是生物激素普遍的价格较高，浪费培养基大大地增加了组织培养的成本。
发明内容
基于现有技术存在上述问题，本发明提供一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其包括中央处理器、储存模块、离子检测模块、营养分析模块、生物物种分析模块、信息数据库、警报提醒模块、组培管理模块、无线连接模块和大数据分析模块；通过中央处理器控制各***的运行，检测培养基离子浓度再换算成培养基营养成分含量，再根据对组培植物的物种信息及生长状态的分析判断培养基是否需要更换，并发出提醒，提醒技术人员更换培养基；利用互联网大数据分析更新组培标准，降低对技术人员的依赖，达到信息化、现代化农业的要求，并起到降低种植成本的作用。
一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其包括中央处理器、储存模块、离子检测模块、营养分析模块、生物物种分析模块、信息数据库、警报提醒模块、组培管理模块、无线连接模块和大数据分析模块；
中央处理器链接到检测***中的各个模块，协调控制各个***的运行；
储存模块储存***运行记录、培养基配方数据、物种信息数据，整理维护数据并生成信息数据库，由其他模块调用信息数据；
离子检测模块通过离子传感器检测并获取培养基中的各种离子浓度，整理离子浓度数据并将离子浓度数据发送到营养分析模块；
组培管理模块根据预设信息计算确定组培植物的批次以及组织培养的阶段，监控整个组织培养过程，达到技术人员培养的产量及其他组织培养目的；
生物物种分析模块根据组培管理模块的组培信息数据并调用数据库中物种信息数据，分析对应的物种在对应的组培生长阶段所需要消耗的营养成分及产生排出的代谢成分；
营养分析模块根据离子检测模块检测的离子浓度数据、生物物种分析模块分析出的数据分析培养基中的营养情况，判断是否需要更换培养基及培养基是否收到污染，并将判断结果发送到警报提醒模块；
警报提醒模块根据营养分析模块的判断结果发出对应的更换培养基或者培养基受到污染的提醒。
无线连接模块连接到中央处理器、大数据分析模块和互联网，负责两大模块的无线通讯；
大数据分析模块通过无线连接模块连接到互联网，收集互联网中的数据，并结合实际检测数据进行大数据分析，更新维护组培植物的营养成分标准。
其中，所的信息数据库包括物种信息数据库和培养基配方数据库，物种信息数据库包含有组培植物的物种信息；培养基配方数据库包含有组培植物各阶段所需要的培养基配方信息。
其中，所述的一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，还包括输出接口，输出接口与储存模块连接，用于***与外部储存器连接。
其中，所述的一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，还包括数学取样统计模块，数学取样统计模块根据数学随机取样原理计算取样点及取样数量，将取样数据发送到离子检测模块。
其中，所述的组培管理模块中的预设信息包括组培植物品种、批次编号和预计产量。
其中，所述的无线连接模块通过wifi、蓝牙或者移动通讯网络中的一种或者多种通讯协议连接到互联网。
本发明的有益效果是：通过传感器实时检测每个组织培养瓶中的培养基成分，达到个体差异化精准检测营养含量的目的；通过计算机计算监控每个组培瓶中营养成分，减少了人工观看判断营养情况的工作量；通过大数据分析模块收集互联中的数据，结合实际检测数据进行大数据分析，根据分析结果更新组培标准，达到智能化组培，降低对技术人员的依赖并且符合现代化农业、信息化农业的趋势。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其包括中央处理器、储存模块、离子检测模块、营养分析模块、生物物种分析模块、信息数据库、警报提醒模块、组培管理模块、输出接口、数学取样统计模块、无线连接模块和大数据分析模块。
中央处理器链接到检测***中的各个模块，协调控制各个***的运行。
储存模块储存***运行记录、培养基配方数据、物种信息数据，整理维护数据并生成信息数据库，由其他模块调用信息数据。
离子检测模块通过离子传感器检测并获取培养基中的各种离子浓度，整理离子浓度数据并将离子浓度数据发送到营养分析模块。
组培管理模块根据组培植物品种、批次编号和预计产量等预设信息计算确定组培植物的批次以及组织培养的阶段。
生物物种分析模块根据组培管理模块的组培信息数据并调用数据库中物种信息数据，分析对应的物种在对应的组培生长阶段所需要消耗的营养成分及产生排出的代谢成分。
营养分析模块根据离子检测模块检测的离子浓度数据、生物物种分析模块分析出的数据分析培养基中的营养情况，判断是否需要更换培养基及培养基是否收到污染，并将判断结果发送到警报提醒模块。
警报提醒模块根据营养分析模块的判断结果发出对应的更换培养基或者培养基受到污染的提醒。
输出接口与储存模块连接，用于***与外部储存器连接，将内部数据备份到外部储存器中。
数学取样统计模块根据数学随机取样原理计算取样点及取样数量，将取样数据发送到离子检测模块。
无线连接模块连接到中央处理器、大数据分析模块和互联网，负责两大模块的无线通讯，通过wifi、蓝牙或者移动通讯网络中的三种种通讯协议连接到互联网，自动判断选择其中一种通讯协议，默认为wifi连接，当搜索不到wifi信号时使用移动通讯网络；当搜索不到wifi和移动网络时采用蓝牙通讯并发出检测通讯网络信号。
大数据分析模块通过无线连接模块连接到互联网，收集互联网中的数据，并结合实际检测数据进行大数据分析，更新维护组培植物的营养成分标准。
作为优选实施例，所的信息数据库包括物种信息数据库和培养基配方数据库，物种信息数据库包含有组培植物的物种信息；培养基配方数据库包含有组培植物各阶段所需要的培养基配方信息。
启动***，中央处理器控制各个***的运行，技术人员将组培植物品种、批次编号和预计产量等预设信息录入到组培管理模块中；同时数学取样统计模块根据数学随机取样原理计算取样点及取样数量，将取样数据发送到离子检测模块，离子检测模块根据离子传感器检测并获取培养基中的各种离子浓度，整理离子浓度数据并将离子浓度数据发送到营养分析模块，营养分析模块根据植物的生物物种分析模块和组培管理模块的分析数据判断营养基中的营养成分及排出的代谢产物的成分。当营养分析模块分析出营养成分低于种植标准便向警报提醒模块发出营养不足的信号，警报提醒模块接收到信号后向技术人员发出更换培养基的提醒；当营养分析模块分析出培养基中出现了非营养成分及植物物种在生长代谢过程中产生的代谢产物的成分时向警报提醒模块发出培养基异常的信号，警报提醒模块接收到信号后向技术人员发出培养基被污染的提醒。
另外大数据分析模块定时收集互联中的数据，结合实际检测数据进行大数据分析，根据分析结果更新组培标准，中央处理器根据新的组培标准控制检测***的运行，实现智能化的组织培养营养检测。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其特征在于，其包括中央处理器、储存模块、离子检测模块、营养分析模块、生物物种分析模块、信息数据库、警报提醒模块、组培管理模块、无线连接模块和大数据分析模块；
中央处理器链接到检测***中的各个模块，协调控制各个***的运行；
储存模块储存***运行记录、培养基配方数据、物种信息数据，整理维护数据并生成信息数据库，由其他模块调用信息数据；
离子检测模块通过离子传感器检测并获取培养基中的各种离子浓度，整理离子浓度数据并将离子浓度数据发送到营养分析模块；
组培管理模块根据预设信息计算确定组培植物的批次以及组织培养的阶段；
生物物种分析模块根据组培管理模块的组培信息数据并调用数据库中物种信息数据，分析对应的物种在对应的组培生长阶段所需要消耗的营养成分及产生排出的代谢成分；
营养分析模块根据离子检测模块检测的离子浓度数据、生物物种分析模块分析出的数据分析培养基中的营养情况，判断是否需要更换培养基及培养基是否收到污染，并将判断结果发送到警报提醒模块；
警报提醒模块根据营养分析模块的判断结果发出对应的更换培养基或者培养基受到污染的提醒；
无线连接模块连接到中央处理器、大数据分析模块和互联网，负责两大模块的无线通讯；
大数据分析模块通过无线连接模块连接到互联网，收集互联网中的数据，并结合实际检测数据进行大数据分析，更新维护组培植物的营养成分标准。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其特征在于，所述的信息数据库包括物种信息数据库和培养基配方数据库，物种信息数据库包含有组培植物的物种信息；培养基配方数据库包含有组培植物各阶段所需要的培养基配方信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其特征在于，其还包括输出接口，输出接口与储存模块连接，用于***与外部储存器连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其特征在于，其还包括数学取样统计模块，数学取样统计模块根据数学随机取样原理计算取样点及取样数量，将取样数据发送到离子检测模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其特征在于，所述的组培管理模块中的预设信息包括组培植物品种、批次编号和预计产量。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的组培培养基营养检测***，其特征在于，所述的无线连接模块通过wifi、蓝牙或者移动通讯网络中的一种或者多种通讯协议连接到互联网。
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