CN108254025A - 一种全自动碳基微生物菌肥连续化生产*** - Google Patents

一种全自动碳基微生物菌肥连续化生产*** Download PDF

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Abstract

本发明属于化肥生产技术领域，公开了一种全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，包括：输送模块、斜面活化模块、摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块、主体发酵模块、培养基原料供给模块、空气模块、检测模块、回收模块、包装模块、主控模块和显示模块。本发明通过一级种子罐培养模块和主体发酵模块中的温度传感器与自动加热器能够保持培养环境的温度恒定，通过设定摇瓶培养模块中的摇摆速度，能够实现全自动摇摆进行摇瓶培养，整个生产***生产效率高，无需过多人工参与。

Description

一种全自动碳基微生物菌肥连续化生产***
技术领域
本发明属于化肥生产技术领域，尤其涉及一种全自动碳基微生物菌肥连续化生产***。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
微生物菌肥是根据土壤微生态学原理、植物营养学原理、以及现代“有机农业”的基本概念而研制出来的。微生物肥料是以活性(可繁殖)微生物的生命活动导致作物得到所需养分(肥料)的一种新型肥料生物制品，是农业生产中肥料的一种(也称第三代肥料)。在微生物菌肥的生产中，效率较低，需要大量人工参与，而且培养环境难以精确保证，降低了产量与成功率。
随着微生物菌肥项目兴起，其安全使用问题受到越来越多的重视。现有的生产生产方式不能准确把握质量，智能化程度低；势必造成质量的漏警和虚警，近几年来，随着点对点网络技术的迅速发展，基于点对点(Peer-to-Peer，简称P2P)网络技术的软件受到了大量互联网用户的青睐。现在一些国内比较流行的网络软件比如迅雷、腾讯QQ、PPTV、酷狗音乐等都使用了P2P网络技术。在P2P网络软件中，由于用户对资源需求的不均衡性以及网络中计算机能力的异构性，使得P2P网络中一直存在节点(P2P网络中的计算机)负载不平衡的现象。而近些年来随着P2P网络软件用户的快速增长，网络中节点负载不平衡的现象愈发明显，进而引起请求延时、网络拥塞等问题，严重影响了P2P网络的整体性能。
当前，对于P2P网络负载平衡问题的研究主要集中在结构化P2P网络领域，并且已经出现了一些比较有代表性的解决该问题的方法。比如虚拟服务器方法(VirtualServer)、多哈希选择方法(Power of Two Choices)、地址空间平衡方法(Address-SpaceBalancing)、存储文件平衡方法(Item Balancing)。其中：
地址空间平衡方法：该方法假设网络中的每个节点在结构化P2P网络中具有O(logN)个潜在的ID，但是一个时间只有一个ID处于激活状态。节点根据当前整个网络的负载情况来确定自己ID来完成负载之间的迁移，从而实现P2P网络的负载平衡。
存储文件平衡方法：该方法中li表示一个节点i的负载，并且确定一个常数ε(0<ε<1)。节点i随机的在网络中选择另一个节点j，如果它们的负载满足比较式lj<ε·li，那么节点j就需要根据改变自身地址空间的方式实现负载迁移。若i＝j+1，表明i是j的后继节点，这时节点j增加他的地址空间，使i的部分负载转到j。若i≠j+1，节点j就把自己的地址空间转移到i-1和i之间，把原来的负载就交给j+1负责，然后节点j获取部分节点i的负载。对于基于洪泛查询的非结构化P2P网络，由于每个节点只维护自身所发布的资源，所以无法调节每个节点所维护的资源数目。现今对于非结构P2P网络负载平衡的研究主要集中于如何在网络中设计合理缓存机制以及如何在节点频繁加入和退出网络的情况下，仍能保证整个非结构化P2P网络保持随机图的特性。
基于洪泛的非结构P2P网络和基于分布式哈希表(DHT)的结构化P2P网络是当前P2P应用领域比较流行的P2P网络。其中，非结构化P2P网络结构较为简单，容易实现，且稳定性很高，但是其网络负载高，可扩展性较差；结构化P2P网路网络负载小，查询效率高，但是其稳定性较差。混合多层P2P网络(Hybrid Hierarchical P2P Network，简称HP2P)结合了结构化P2P和非结构化P2P各自的优点，得到了一种稳定高、查询效率高、可扩展较好的新型P2P网络。
在HP2P中，网络中的节点首先按照群(Cluster)的方式进行组织，群的内部使用非结构化P2P网络中的洪泛方式进行消息传递。群内由少量超级节点和大量普通节点组成。群之间使用改进的Chord协议组织成一个结构化P2P网络。每个群在Chord上作为一个虚拟的节点存在，虚拟节点的路由表由群中的若干个超级节点共同维护。而群内普通节点与上层Chord网络的通信都需要通过这些超级节点帮忙转发。
由于HP2P网络拓扑结构的特殊性，所以当前的结构化P2P网络的负载平衡方法都无法解决HP2P网络群间负载平衡的问题。同时由于群内节点能力的异构性以及需要维护网络中其它节点发布的元数据(资源的索引)，所以群内网络的负载平衡问题与传统的非结构化P2P网络负载平衡问题有很大不同。
综上，现有技术存在的问题是：
在微生物菌肥的生产中，效率较低，需要大量人工参与，而且培养环境难以精确保证，降低了产量与成功率。
已有的电子技术普遍存在判定条件单一，漏警和虚警概率高，报警信号传输不可靠等缺点。
现有技术中，在控制多信号传输中，由于负载平衡问题会影响一些数据传输的真实性，从而影响生产产品的控制精度。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种全自动碳基微生物菌肥连续化生产***。
本发明是这样实现的，一种全自动碳基微生物菌肥连续化生产***包括：
输送模块，连接至斜面活化模块，用于将制作的菌种输送至制定位置；
斜面活化模块，连接至摇瓶培养模块，用于将冷冻保藏管中的菌种在斜面中活化37℃24h，并在平板中进行纯化37℃24h，得到斜面菌种或菌种斜面；
摇瓶培养模块，连接至一级种子罐培养模块，用于将环纯化后的的菌种置于180r/min中摇床中培养37℃18h，实际培养基装量的4-5％，pH控制在7.0-7.5之间；
一级种子罐培养模块，连接至主体发酵模块、培养基原料供给模块和空气模块，用于对种子进行一级发酵，由摇瓶菌种向一级种子罐的接种量，控制在一级种子罐实际装料量的0.5％-5.0％；pH控制在6.5-7.5；发酵温度控制在25℃～35℃；装料量控制在种子罐公称容积的60％；搅拌转速控制为180r/min；
主体发酵模块，连接至培养基原料供给模块和空气模块，用于对种子进行发酵，一般选取对数生长末期的菌体菌丝做为发酵终点；
培养基原料供给模块，连接至一级种子罐培养模块和主体发酵模块，用于对一级种子罐培养模块和主体发酵模块供给培养基原料；
空气模块，连接至摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块和主体发酵模块，用于对摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块和主体发酵模块供给空气进行降温通风等；
检测模块，连接至主体发酵模块，用于对发酵后的产品进行检测；
回收模块，连接至检测模块，用于对检测后不合格的产品进行回收；
包装模块，连接至检测模块，用于对检测后合格的产品进行定量包装；
主控模块，连接至输送模块、斜面活化模块、摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块、主体发酵模块、培养基原料供给模块、空气模块、检测模块、回收模块、包装模块，用于对斜面活化模块、摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块、主体发酵模块、培养基原料供给模块、空气模块的温度、湿度、PH值、时间、空气量的智能控制；
显示模块，连接至主控模块，用于对各个模块的状态的显示及控制输入。
进一步，所述主体发酵模块最佳装液量为(50％-75％)罐体公尺容积；最佳接种量(1％-5％)实际装液量；发酵温度控制在25℃～35℃；PH控制在6.8-7.2；搅拌转速180-200r/min。
进一步，检测模块包括：
产品实时发酵信息状态监控模块，设置有多个，用于实时监控产品发酵的信息数据；
接收器阵列模块，用来接收产品实时发酵信息状态监控模块发送的网络信息，并将该信息上传给服务器；
服务器，用于负责集中处理接收器阵列模块发送的信息，并将预处理结果发送至外部智能终端。
进一步，所述产品实时发酵信息状态监控模块包括：
控制器，用于负责管理传感器子***、自组网通信模块、网络传输模块、第一UI模块和第一储能组件；
传感器子***，利用温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、时间传感器、空气量传感器共同组成的传感器子***，实时监控发酵产品的温度、湿度、PH值、时间、空气量正常状态相关的数据，通过自组网通信模块上报给控制器；
自组网通信模块，用于负责多个产品实时发酵信息状态监控模块建立并维护无线自组织网络；
网络传输模块，用于负责周期性的向建立链接的接收器阵列模块发送网络消息，同时将传感器子***上报的产品实时发酵信息数据通过自组织网络和事先布设好的接收器阵列模块上传给服务器；
第一UI模块，用于负责提供人机接口，实现用户设定信息设置；
第一储能组件，用于采用小体积纽扣电池为整个产品实时发酵信息状态监控模块提供电能。
进一步，所述智能终端，用于负责接收服务器发来的产品实时发酵信息，如发现产品发酵中质量偏差时，向主控模块发出警报并指令主控模块进行调节；
所述智能终端，包括：
无线通信模块，用于负责接收服务器发来的产品实时发酵信息；
第二UI模块，用于根据不同产品实时发酵信息，在显示屏对应位置显示相应种类的标识；
报警模块，用于发现产品发酵中质量偏差时，向主控模块发出警报并指令主控模块进行调节。
进一步，所述接收器阵列模块由多个相互独立的信号接收器组成，按照种子罐的形状布设在种子罐顶端；每个接收器具有唯一的ID编号，并且ID编号与信号接收器所布设的位置一一对应。
所述主控模块利用HP2P网络对斜面活化模块、摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块、主体发酵模块、培养基原料供给模块、空气模块、的温度、湿度、PH值、时间、空气量进行智能控制；
所述主控模块的控制方法包括：HP2P网络群间负载平衡的方法；通过群***以及群在网络地址空间的移动来实现群之间的负载转移，并通过新节点加入负载较大的群诱导群发生***和合并，使负载较大的地址空间群数目增多，负载较小的地址空间群数目减少，其中负载定义为该群中节点单位时间所需要处理消息的平均数目；
进一步，所述HP2P网络群间负载平衡的方法包括：
步骤(1)群A的超级节点S随机地向周围k·log2N个群发送群负载请求消息，获取所述k·log2N个群的负载信息，并通过计算这k·log2N个群的负载平均值来估算出当前整个HP2P网络的群平均负载Loadavg，其中k是一个在区间[1,N/log2N]取值的整数，N为网络中群的数目；
步骤(2)若群A当前负载Load＞γ·Loadavg，且群***成的两个小群中节点数目均大于HP2P网络群节点数目下限，则将该群***成两个群，其中γ是一个大于1的实数，HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束；否则转至步骤(3)；
步骤(3)构建HP2P网络中Chord环，群A向其前驱群和后继群发送负载请求消息，从而获取前驱群和后继群的当前负载情况，其中前驱群为HP2P网络Chord环中离群A最近的前一个群，后继群为HP2P网络Chord环中离群A最近的后一个群；
步骤(4)如果群A当前负载Load＞Loadavg则转至步骤(5)，如果Load＜Loadavg则转至步骤(8)；否则HP2P网络群间负载平衡的方法执行结束；
步骤(5)如果群A负载Load≥Loadlight/(1-2·β)，则将自身负载降低β，其中β是一个在区间(0,0.5)取值的实数，并转至步骤(6)；否则转至步骤(8)；其中Loadlight为该群的前驱群和后继群中负载较小的群的负载；
步骤(6)如果Loadlight为群A的前驱群的负载，则群A通知其前驱群沿着Chord环顺时针移动，移动的地址空间长度为(Load-Loadlight)×Length/(2×Load)，并将相应的元数据转移到前驱群中，HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束，其中Length为群A在Chord环中所维护的地址空间长度；否则转至步骤(7)；
步骤(7)Loadlight为群A的后继群的负载，则该群沿着Chord环逆时针移动，移动的地址空间长度为(Load-Loadlight)×Length/(2×Load)，并将相应的元数据转移到后继群中，而后HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束；
步骤(8)如果Load≤(1-2·β)·Loadheavy，其中Loadheavy为该群的前驱群和后继群中负载较重群的负载，β是一个在区间(0,0.5)取值的实数，否则HP2P网络群间负载平衡方法执行结束；
进一步，步骤(8)后还需进行：
第一步，如果Loadheavy为群A的前驱群的负载，则群A通知其前驱群沿着Chord环逆时针移动，移动的地址空间长度为(Loadheavy-Load)×Lengthpredecessor/(2×Loadheavy)，并从前驱群获取相应的元数据，其中Lengthpredecessor为前驱群在Chord环中所维护的地址空间长度，而后HP2P网络群间负载平衡方法本次执行结束；否则转至第二步；
第二步，Loadheavy为群A的后继群的负载，则群A沿着Chord环顺时针移动，移动的地址空间长度为(Loadheavy-Load)×Lengthsuccessor/(2×Loadheavy)，并从后继群获取相应的元数据，其中Lengthsuccessor为后继群在Chord环中所维护的地址空间长度，此时HP2P网络群间负载平衡方法执行结束。
本发明的另一目的在于提供一种搭载有所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***的信息数据处理终端。
本发明的优点及积极效果为：
本发明通过主控模块和显示模块对各个生产线进行监控显示与控制；一级种子罐培养模块和主体发酵模块中的温度传感器与自动加热器能够保持培养环境的温度恒定，通过设定摇瓶培养模块中的摇摆速度，能够实现全自动摇摆进行摇瓶培养；发酵后的产品经检测模块进行自动化检测，提高了产品的质量；整个生产***有自动化控制完成，生产效率高，无需过多人工参与。
本发明网络传输模块将与信道条件最好的接收器建立传输链路，自组网通信模块开始发送建网消息，与其他状态监控模块之间建立自组织网络，同时，传感器子***按照之前设置的发送周期读取产品实时发酵信息，并同时通过传输链路和自组网链路进行独立的发送；
本本发明通过引入新的传输机制降低现有产品的漏警概率，同时通过信息的集中处理提高报警信息的可靠性，并且能够向移动终端传递危险等级等更为精确的信息，从而有效的减少不合格产品的生成，提高安全指数。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
第一，通过多种传感器的分布式采集，服务器的集中处理，改善了了信息的处理效率，提高报警信息的可靠性。
第二，通过引入自组织网络，为整个***的信息传递提供了额外的链路，有效的保障了产品实时状态信息的传输。
本发明解决了HP2P网络群间和群内负载不平衡的技术问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***结构示意图；
图中：1、输送模块；2、斜面活化模块；3、摇瓶培养模块；4、一级种子罐培养模块；5、主体发酵模块；6、培养基原料供给模块；7、空气模块；8、检测模块；9、回收模块；10、包装模块；11、主控模块；12、显示模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
现有技术中，在微生物菌肥的生产中，效率较低，需要大量人工参与，而且培养环境难以精确保证，降低了产量与成功率。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，全自动碳基微生物菌肥连续化生产***包括：
输送模块1，连接至斜面活化模块2，用于将制作的菌种输送至制定位置；
斜面活化模块2，连接至摇瓶培养模块3，用于将冷冻保藏管中的菌种在斜面中活化37℃24h，并在平板中进行纯化37℃24h，得到斜面菌种或菌种斜面；
摇瓶培养模块3，连接至一级种子罐培养模块4，用于将环纯化后的的菌种置于180r/min中摇床中培养37℃18h，实际培养基装量的4-5％，pH控制在7.0-7.5之间；
一级种子罐培养模块4，连接至主体发酵模块5、培养基原料供给模块6和空气模块7，用于对种子进行一级发酵，由摇瓶菌种向一级种子罐的接种量，控制在一级种子罐实际装料量的0.5％-5.0％；pH控制在6.5-7.5；发酵温度控制在25℃～35℃；装料量控制在种子罐公称容积的60％；搅拌转速控制为180r/min；
主体发酵模块5，连接至培养基原料供给模块6和空气模块7，用于对种子进行发酵，一般选取对数生长末期的菌体菌丝做为发酵终点；
培养基原料供给模块6，连接至一级种子罐培养模块4和主体发酵模5，用于对一级种子罐培养模块4和主体发酵模块5供给培养基原料；
空气模块7，连接至摇瓶培养模块3、一级种子罐培养模块4和主体发酵模块5，用于对摇瓶培养模块4、一级种子罐培养模块4和主体发酵模块5供给空气进行降温通风等；
检测模块8，连接至主体发酵模块5，用于对发酵后的产品进行检测；
回收模块9，连接至检测模块8，用于对检测后不合格的产品进行回收；
包装模块10，连接至检测模块8，用于对检测后合格的产品进行定量包装；
主控模块11，连接至输送模块1、斜面活化模块2、摇瓶培养模块3、一级种子罐培养模块4、主体发酵模块5、培养基原料供给模块6、空气模块7、检测模块8、回收模块9、包装模块10，用于对各个模块的温度、湿度、PH值、时间、空气量的智能控制；
显示模块12，连接至主控模块11，用于对各个模块的状态的显示及控制输入。
作为本发明的优选实施例，所述主体发酵模块5最佳装液量为(50％-75％)罐体公尺容积；最佳接种量(1％-5％)实际装液量；发酵温度控制在25℃～35℃；PH控制在6.8-7.2；搅拌转速180-200r/min。
检测模块包括：
产品实时发酵信息状态监控模块，设置有多个，用于实时监控产品发酵的信息数据；
接收器阵列模块，用来接收产品实时发酵信息状态监控模块发送的网络信息，并将该信息上传给服务器；
服务器，用于负责集中处理接收器阵列模块发送的信息，并将预处理结果发送至外部智能终端。
所述产品实时发酵信息状态监控模块包括：
控制器，用于负责管理传感器子***、自组网通信模块、网络传输模块、第一UI模块和第一储能组件；
传感器子***，利用温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、时间传感器、空气量传感器共同组成的传感器子***，实时监控发酵产品的温度、湿度、PH值、时间、空气量正常状态相关的数据，通过自组网通信模块上报给控制器；
自组网通信模块，用于负责多个产品实时发酵信息状态监控模块建立并维护无线自组织网络；
网络传输模块，用于负责周期性的向建立链接的接收器阵列模块发送网络消息，同时将传感器子***上报的产品实时发酵信息数据通过自组织网络和事先布设好的接收器阵列模块上传给服务器；
第一UI模块，用于负责提供人机接口，实现用户设定信息设置；
第一储能组件，用于采用小体积纽扣电池为整个产品实时发酵信息状态监控模块提供电能。
所述智能终端，用于负责接收服务器发来的产品实时发酵信息，如发现产品发酵中质量偏差时，向主控模块发出警报并指令主控模块进行调节；
所述智能终端，包括：
无线通信模块，用于负责接收服务器发来的产品实时发酵信息；
第二UI模块，用于根据不同产品实时发酵信息，在显示屏对应位置显示相应种类的标识；
报警模块，用于发现产品发酵中质量偏差时，向主控模块发出警报并指令主控模块进行调节。
所述接收器阵列模块由多个相互独立的信号接收器组成，按照种子罐的形状布设在种子罐顶端；每个接收器具有唯一的ID编号，并且ID编号与信号接收器所布设的位置一一对应。
本发明实施例提供的HP2P网络群间负载平衡的方法包括：
步骤(1)群A的超级节点S随机地向周围k·log2N个群发送群负载请求消息，获取所述k·log2N个群的负载信息，并通过计算这k·log2N个群的负载平均值来估算出当前整个HP2P网络的群平均负载Loadavg，其中k是一个在区间[1,N/log2N]取值的整数，N为网络中群的数目；
步骤(2)若群A当前负载Load＞γ·Loadavg，且群***成的两个小群中节点数目均大于HP2P网络群节点数目下限，则将该群***成两个群，其中γ是一个大于1的实数，HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束；否则转至步骤(3)；
步骤(3)构建HP2P网络中Chord环，群A向其前驱群和后继群发送负载请求消息，从而获取前驱群和后继群的当前负载情况，其中前驱群为HP2P网络Chord环中离群A最近的前一个群，后继群为HP2P网络Chord环中离群A最近的后一个群；
步骤(4)如果群A当前负载Load＞Loadavg则转至步骤(5)，如果Load＜Loadavg则转至步骤(8)；否则HP2P网络群间负载平衡的方法执行结束；
步骤(5)如果群A负载Load≥Loadlight/(1-2·β)，则将自身负载降低β，其中β是一个在区间(0,0.5)取值的实数，并转至步骤(6)；否则转至步骤(8)；其中Loadlight为该群的前驱群和后继群中负载较小的群的负载；
步骤(6)如果Loadlight为群A的前驱群的负载，则群A通知其前驱群沿着Chord环顺时针移动，移动的地址空间长度为(Load-Loadlight)×Length/(2×Load)，并将相应的元数据转移到前驱群中，HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束，其中Length为群A在Chord环中所维护的地址空间长度；否则转至步骤(7)；
步骤(7)Loadlight为群A的后继群的负载，则该群沿着Chord环逆时针移动，移动的地址空间长度为(Load-Loadlight)×Length/(2×Load)，并将相应的元数据转移到后继群中，而后HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束；
步骤(8)如果Load≤(1-2·β)·Loadheavy，其中Loadheavy为该群的前驱群和后继群中负载较重群的负载，β是一个在区间(0,0.5)取值的实数，否则HP2P网络群间负载平衡方法执行结束；
进一步，步骤(8)后还需进行：
第一步，如果Loadheavy为群A的前驱群的负载，则群A通知其前驱群沿着Chord环逆时针移动，移动的地址空间长度为(Loadheavy-Load)×Lengthpredecessor/(2×Loadheavy)，并从前驱群获取相应的元数据，其中Lengthpredecessor为前驱群在Chord环中所维护的地址空间长度，而后HP2P网络群间负载平衡方法本次执行结束；否则转至第二步；
第二步，Loadheavy为群A的后继群的负载，则群A沿着Chord环顺时针移动，移动的地址空间长度为(Loadheavy-Load)×Lengthsuccessor/(2×Loadheavy)，并从后继群获取相应的元数据，其中Lengthsuccessor为后继群在Chord环中所维护的地址空间长度，此时HP2P网络群间负载平衡方法执行结束。
下面结合仿真对本发明作进一步描述。
仿真结果
当HP2P网络中加入本发明之后，无论在不同网络规模、网络中具有不同数目资源、不同的资源请求率下，网络中负载最大群的负载与网络平均负载从5倍上下的关系变为2倍左右的关系，同时群负载相对标准差从1.0左右降至0.2上下。所以加入HP2P网络群间负载平衡方法之后，HP2P网络群间的负载均衡度大大提升。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，其特征在于，所述全自动碳基微生物菌肥连续化生产***包括：
输送模块，连接至斜面活化模块，用于将制作的菌种输送至制定位置；
斜面活化模块，连接至摇瓶培养模块，用于将冷冻保藏管中的菌种在斜面中活化37℃24h，并在平板中进行纯化37℃24h，得到斜面菌种或菌种斜面；
摇瓶培养模块，连接至一级种子罐培养模块，用于将环纯化后的的菌种置于180r/min中摇床中培养37℃18h，实际培养基装量的4-5％，pH控制在7.0-7.5之间；
一级种子罐培养模块，连接至主体发酵模块、培养基原料供给模块和空气模块，用于对种子进行一级发酵，由摇瓶菌种向一级种子罐的接种量，控制在一级种子罐实际装料量的0.5％-5.0％；pH控制在6.5-7.5；发酵温度控制在25℃～35℃；装料量控制在种子罐公称容积的60％；搅拌转速控制为180r/min；
主体发酵模块，连接至培养基原料供给模块和空气模块，用于对种子进行发酵，一般选取对数生长末期的菌体菌丝做为发酵终点；
培养基原料供给模块，连接至一级种子罐培养模块和主体发酵模块，用于对一级种子罐培养模块和主体发酵模块供给培养基原料；
空气模块，连接至摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块和主体发酵模块，用于对摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块和主体发酵模块供给空气进行降温通风；
检测模块，连接至主体发酵模块，用于对发酵后的产品进行检测；
回收模块，连接至检测模块，用于对检测后不合格的产品进行回收；
包装模块，连接至检测模块，用于对检测后合格的产品进行定量包装；
主控模块，连接至输送模块、斜面活化模块、摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块、主体发酵模块、培养基原料供给模块、空气模块、检测模块、回收模块、包装模块，用于对斜面活化模块、摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块、主体发酵模块、培养基原料供给模块、空气模块的温度、湿度、PH值、时间、空气量的智能控制；
显示模块，连接至主控模块，用于对各个模块的状态的显示及控制输入。
2.如权利要求1所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，其特征在于，所述主体发酵模块装液量为50％-75％罐体公尺容积；接种量1％-5％实际装液量；
主控模块控制的发酵温度为25℃～35℃；pH为6.8-7.2；搅拌转速180-200r/min。
3.如权利要求1所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，其特征在于，
检测模块包括：
产品实时发酵信息状态监控模块，设置有多个，用于实时监控产品发酵的信息数据；
接收器阵列模块，用来接收产品实时发酵信息状态监控模块发送的网络信息，并将该信息上传给服务器；
服务器，用于负责集中处理接收器阵列模块发送的信息，并将预处理结果发送至外部智能终端。
4.如权利要求3所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，其特征在于，
所述产品实时发酵信息状态监控模块包括：
控制器，用于负责管理传感器子***、自组网通信模块、网络传输模块、第一UI模块和第一储能组件；
传感器子***，利用温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、时间传感器、空气量传感器共同组成的传感器子***，实时监控发酵产品的温度、湿度、PH值、时间、空气量正常状态相关的数据，通过自组网通信模块上报给控制器；
自组网通信模块，用于负责多个产品实时发酵信息状态监控模块建立并维护无线自组织网络；
网络传输模块，用于负责周期性的向建立链接的接收器阵列模块发送网络消息，同时将传感器子***上报的产品实时发酵信息数据通过自组织网络和事先布设好的接收器阵列模块上传给服务器；
第一UI模块，用于负责提供人机接口，实现用户设定信息设置；
第一储能组件，用于采用小体积纽扣电池为整个产品实时发酵信息状态监控模块提供电能。
5.如权利要求3所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，其特征在于，所述智能终端，用于负责接收服务器发来的产品实时发酵信息，如发现产品发酵中质量偏差时，向主控模块发出警报并指令主控模块进行调节；
所述智能终端，包括：
无线通信模块，用于负责接收服务器发来的产品实时发酵信息；
第二UI模块，用于根据不同产品实时发酵信息，在显示屏对应位置显示相应种类的标识；
报警模块，用于发现产品发酵中质量偏差时，向主控模块发出警报并指令主控模块进行调节。
6.如权利要求3所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，其特征在于，所述接收器阵列模块由多个相互独立的信号接收器组成，按照种子罐的形状布设在种子罐顶端；每个接收器具有唯一的ID编号，并且ID编号与信号接收器所布设的位置一一对应。
7.如权利要求1所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，其特征在于，所述主控模块利用HP2P网络对斜面活化模块、摇瓶培养模块、一级种子罐培养模块、主体发酵模块、培养基原料供给模块、空气模块、的温度、湿度、PH值、时间、空气量进行智能控制；
所述主控模块的控制方法包括：HP2P网络群间负载平衡的方法；通过群***以及群在网络地址空间的移动来实现群之间的负载转移，并通过新节点加入负载较大的群诱导群发生***和合并，使负载较大的地址空间群数目增多，负载较小的地址空间群数目减少，其中负载定义为该群中节点单位时间所需要处理消息的平均数目；
所述HP2P网络群间负载平衡的方法包括：
步骤(1)群A的超级节点S随机地向周围k·log2N个群发送群负载请求消息，获取所述k·log2N个群的负载信息，并通过计算这k·log2N个群的负载平均值来估算出当前整个HP2P网络的群平均负载Loadavg，其中k是一个在区间[1,N/log2N]取值的整数，N为网络中群的数目；
步骤(2)若群A当前负载Load＞γ·Loadavg，且群***成的两个小群中节点数目均大于HP2P网络群节点数目下限，则将该群***成两个群，其中γ是一个大于1的实数，HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束；否则转至步骤(3)；
步骤(3)构建HP2P网络中Chord环，群A向其前驱群和后继群发送负载请求消息，从而获取前驱群和后继群的当前负载情况，其中前驱群为HP2P网络Chord环中离群A最近的前一个群，后继群为HP2P网络Chord环中离群A最近的后一个群；
步骤(4)如果群A当前负载Load＞Loadavg则转至步骤(5)，如果Load＜Loadavg则转至步骤(8)；否则HP2P网络群间负载平衡的方法执行结束；
步骤(5)如果群A负载Load≥Loadlight/(1-2·β)，则将自身负载降低β，其中β是一个在区间(0,0.5)取值的实数，并转至步骤(6)；否则转至步骤(8)；其中Loadlight为该群的前驱群和后继群中负载较小的群的负载；
步骤(6)如果Loadlight为群A的前驱群的负载，则群A通知其前驱群沿着Chord环顺时针移动，移动的地址空间长度为(Load-Loadlight)×Length/(2×Load)，并将相应的元数据转移到前驱群中，HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束，其中Length为群A在Chord环中所维护的地址空间长度；否则转至步骤(7)；
步骤(7)Loadlight为群A的后继群的负载，则该群沿着Chord环逆时针移动，移动的地址空间长度为(Load-Loadlight)×Length/(2×Load)，并将相应的元数据转移到后继群中，而后HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束；
步骤(8)如果Load≤(1-2·β)·Loadheavy，其中Loadheavy为该群的前驱群和后继群中负载较重群的负载，β是一个在区间(0,0.5)取值的实数，否则HP2P网络群间负载平衡方法执行结束。
8.如权利要求7所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***，其特征在于，步骤(8)后还需进行：
第一步，如果Loadheavy为群A的前驱群的负载，则群A通知其前驱群沿着Chord环逆时针移动，移动的地址空间长度为(Loadheavy-Load)×Lengthpredecessor/(2×Loadheavy)，并从前驱群获取相应的元数据，其中Lengthpredecessor为前驱群在Chord环中所维护的地址空间长度，而后HP2P网络群间负载平衡方法本次执行结束；否则转至第二步；
第二步，Loadheavy为群A的后继群的负载，则群A沿着Chord环顺时针移动，移动的地址空间长度为(Loadheavy-Load)×Lengthsuccessor/(2×Loadheavy)，并从后继群获取相应的元数据，其中Lengthsuccessor为后继群在Chord环中所维护的地址空间长度，此时HP2P网络群间负载平衡方法执行结束。
9.一种搭载有权利要求1所述的全自动碳基微生物菌肥连续化生产***的信息数据处理终端。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117535118A (zh) * 2023-11-20 2024-02-09 山西瑞芝生物科技有限公司 一种灵芝菌丝粉液体发酵设备及其制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101698627A (zh) * 2009-11-25 2010-04-28 北京理工大学 一种多功能微生物肥料及其制备方法
CN202881118U (zh) * 2012-09-13 2013-04-17 天津市旭日森生物科技有限公司 生物菌肥自动生产装置
CN203451391U (zh) * 2013-09-13 2014-02-26 张共敏 养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥***
CN103916327A (zh) * 2014-03-21 2014-07-09 西安电子科技大学 一种hp2p网络负载平衡的方法
CN104407587A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 黑龙江省能源环境研究院 一种沼气发酵过程状态控制***及该***的沼气发酵过程状态控制方法
CN204509147U (zh) * 2015-02-16 2015-07-29 天津市环境保护科学研究院 一种农业废弃物高温快速发酵生产有机肥的装置
CN105000928A (zh) * 2015-07-23 2015-10-28 北京科技大学 一种自动调控碱度预防厌氧混合发酵酸化的装置及其方法
CN204981679U (zh) * 2015-09-23 2016-01-20 广东省农业科学院农业资源与环境研究所 一种应用蔬菜废弃物生产多元水溶性有机碳肥的装置
CN106123951A (zh) * 2016-06-14 2016-11-16 中国农业大学 一种膜覆盖好氧堆肥兼用型气、压监测装置
CN206318890U (zh) * 2016-12-23 2017-07-11 李浩通 一种有机固废好氧发酵堆肥装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101698627A (zh) * 2009-11-25 2010-04-28 北京理工大学 一种多功能微生物肥料及其制备方法
CN202881118U (zh) * 2012-09-13 2013-04-17 天津市旭日森生物科技有限公司 生物菌肥自动生产装置
CN203451391U (zh) * 2013-09-13 2014-02-26 张共敏 养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥***
CN103916327A (zh) * 2014-03-21 2014-07-09 西安电子科技大学 一种hp2p网络负载平衡的方法
CN104407587A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 黑龙江省能源环境研究院 一种沼气发酵过程状态控制***及该***的沼气发酵过程状态控制方法
CN204509147U (zh) * 2015-02-16 2015-07-29 天津市环境保护科学研究院 一种农业废弃物高温快速发酵生产有机肥的装置
CN105000928A (zh) * 2015-07-23 2015-10-28 北京科技大学 一种自动调控碱度预防厌氧混合发酵酸化的装置及其方法
CN204981679U (zh) * 2015-09-23 2016-01-20 广东省农业科学院农业资源与环境研究所 一种应用蔬菜废弃物生产多元水溶性有机碳肥的装置
CN106123951A (zh) * 2016-06-14 2016-11-16 中国农业大学 一种膜覆盖好氧堆肥兼用型气、压监测装置
CN206318890U (zh) * 2016-12-23 2017-07-11 李浩通 一种有机固废好氧发酵堆肥装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117535118A (zh) * 2023-11-20 2024-02-09 山西瑞芝生物科技有限公司 一种灵芝菌丝粉液体发酵设备及其制备方法
CN117535118B (zh) * 2023-11-20 2024-04-30 山西瑞芝生物科技有限公司 一种灵芝菌丝粉液体发酵设备及其制备方法

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