一种微藻生长监测装置及监测车制造方法及图纸

一种微藻生长监测装置及监测车，其包括一个柜体，所述柜体内安装有：至少一个数据采集卡、若干个测试探头、一个数据处理存储模块、电连接器，其中若干个测试探头分别以数据线与所述数据采集卡连接，所述数据采集卡通过通信总线与所述数据处理存储模块连接，所述电连接器与外部供电系统连接，为所述数据处理存储模块和所述数据采集卡提供电能。所述监测装置及监测车具有易于扩展、多路监测、方便操作及便携性特点。

A microalgae growth monitoring device and monitoring vehicle

A microalgae growth monitoring device and monitoring vehicle, which comprises a cabinet body, the cabinet body is provided with at least one data acquisition card, a plurality of test probe, a data storage module, electrical connectors, a plurality of test probe respectively to the data line and the data acquisition card connected to the the data acquisition card through the communication bus and the data storage module is connected, connected with the electric connector and the external power supply system, to provide power for the data storage processing module and the data acquisition card. The monitoring device and the monitoring car have the characteristics of easy to expand, multichannel monitoring, convenient operation and portable.

【技术实现步骤摘要】
一种微藻生长监测装置及监测车
本技术总体来说涉及一种微藻生长的监测装置。
技术介绍
随着微藻产业的发展，微藻工业化大规模可控培养的需求逐渐增加，国内外对微藻培养自动监测系统的研发也越来越重视。微藻培养自动监控系统设计所采用的关键技术主要包括生物过程的监测技术、生物过程的控制技术以及整体监控系统的集成。微藻培养自动监控系统的整体集成主要是通过嵌入式或可编程逻辑控制器技术实现OD、pH、CO2、O2、温度、通气/搅拌、光强、光质、光合活性、营养盐、生物质成分等指标的系统监测和控制。国内外的研究机构为了满足研究的需要自主开发的微藻培养自动监控系统类别较多，然而这些产品价格昂贵，且必须适用在专门类型的光生物反应器系统中，其兼容性和便携性受到较大限制，不适于户外大规模培养的监控。具体来说，现有的监测设备存在以下问题：从微藻培养的特殊性来说，现有设备大多是以水体环境为监测对象，无法满足微藻培养过程中含有微藻的高密度体系的测定需求，尤其是未针对微藻培养过程中所特有的光学参数变化开发测定模块；就以标志微藻生长活跃性的叶绿素荧光参数为例，目前针对水质监测的设备就不能测定该参数。从兼容性上来说，现有的监测设备需要与特定类型的微藻培养系统配套使用，但实际上位置培养系统具有多样性，需根据不同类型的培养系统，而监测不同的微藻培养生长参数，此时则需将不同的监测模块进行组合。有些培养系统关注温度和pH值，然而有的培养系统则十分关注湿度和光强，显然现有技术并未考虑到这一点。从可拓展性与多参数控制方面来说，现有微藻培养数据监测系统多采用PLC(可编程逻辑控制器)控制系统，这种系统自身体积较大，扩展成本高，一旦PLC制作完，再增加测量通道其成本就很高，不够灵活。但随着微藻培养过程认识的深入，需要引入更多的检测指标和控制点，因此，基于通用输入输出接口的拓展性和多参数控制是先进的微藻生长测控系统所必需的。从便携性来说，现有的微藻数据监测系统多采用电脑+控制柜的上下位机结合的方式，这种方式占用空间较大，使的控制系统大而繁冗。综合上述，本专利技术人认为现有的微藻生长监测设备均存在一些不足，有必要对此进行改进。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种微藻生长监测装置，其针对微藻生长的特殊性而研发，且具有多路监测和拓展性。本技术的技术方案包括：一种微藻生长监测装置，其包括：柜体，所述柜体内安装有：至少一个数据采集卡；测试探头，分别以数据线与所述数据采集卡连接；数据处理存储模块，与所述数据采集卡通过通信总线与所述数据处理存储模块连接；电连接器，与外部供电系统连接，为所述数据处理存储模块和所述数据采集卡提供电能。本技术的一个实施例中，所述数据处理存储模块为HMI模块，所述HMI模块镶嵌于所述柜体顶面的窗口中。HMI是HumanMachineInterface的缩写，称为人机界面。人机界面(又称用户界面或使用者界面)是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。所述HMI模块包含有可执行逻辑程序的CPU、触摸显示屏和存储模块。本技术的一个实施例中，所述数据处理存储模块连接RJ45接口和/或USB接口。本技术的一个实施例中，所述数据采集卡数量为两个或两个以上，所述数据采集卡之间，所述数据采集卡与所述数据处理存储模块之间均采用RS485通信总线连接。本技术的一个实施例中，所述测试探头包括下述探头中的一种或多种：光强探测器、叶绿素荧光参数探测器、光密度探测器、湿度探测器、温度探测器、酸碱度探测器、溶氧度探测器；其中所述测试探头为温度探测器、酸碱度探测器或溶氧度探测器时，所述温度探测器、酸碱度探测器或溶氧度探测器连接一个变送器，通过所述变送器与所述数据采集卡连接。本技术的一个实施例中，所述柜体内设有安装导轨，所述安装导轨设有滑动卡槽，所述数据采集卡能够卡接在所述安装导轨上，方便安装、拆卸和移动位置。本技术的一个实施例中，所述柜体包括至少一个柜门，所述柜门能被开启或关闭。本技术的一个实施例中，所述柜体内设有若干供所述测试探头有序摆放的支架，如插架/挂架等。本技术的一个实施例中，所述柜体内设有至少一个备用数据采集卡或者所述数据采集卡包括至少一个备用测量接口。一种微藻生长测试车，其包括前述任一方案所述的微藻生长监测装置、设于所述监测装置的柜体下方的滚轮，以及设于所述柜体外部的手推部。本技术的技术效果，可归纳为：1)本技术的微藻生长监测装置和监测车，包括了可保护和安装所述探头、数据采集卡、数据处理存储模块的柜体；各数据采集卡之间，数据采集卡与数据处理存储模块之间采用采用RS485总线连接，其连接方式简单(无需设置专门的连接端头)，而且数据传输稳定性符合设计要求。2)本技术监测装置的柜体内设有至少一个备用数据采集卡或者所述数据采集卡包括至少一个备用测量接口，方便监测探头的扩展，最多可在数据处理存储模块上连接31个数据采集卡，而每个数据采集卡又可连接多个测试探头，因此具有很强的扩展性，以及能够实现多路监测。例如可以测量温度，湿度，酸碱度，叶绿素荧光参数，光照强度，溶氧度，浊度(光密度)等参数。3)本技术的微藻生长监测装置和监测车，具体采用HMI代替现有的上位计算机，节省空间，便于操作；所述监测车可以移动，以对不同方位的光生物反应器培养系统进行监测。所述HMI设于柜体顶面，可供使用者在外部实时了解微藻生长的各种参数指标。4)本技术的微藻生长监测装置和监测车，柜体内设有安装导轨，所述数据采集卡和变送器安装在导轨上，能够上下左右调节，方便拆卸、安装和扩展，如增设新的数据采集卡等模块。此外，柜体还设有门窗/柜门，在监测时，将所述各个探头拉出浸入到微藻培养体系中，不用时将这些探头收纳到柜体内，避免受到酸碱腐蚀。附图说明通过结合附图考虑以下对本技术的优选实施例的详细说明，本技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。图1为本技术的微藻生长监测车的结构示意图。图2为本技术的微藻生长监测车内各模块之间的数据走向图。图3本技术的微藻生长监测车内的安装导轨结构示意图。具体实施方式根据图1及图2所示，一个微藻生长监测车10，包括一个柜体1，设于的柜体侧门11、侧门12、柜体下方的滚轮13、柜体顶面的窗口14。柜体侧门12主要供一些测试探头2从中取出，并放置到待测的微藻培养体系中去，在不监测时，这些测试探头2和测量导线又可以收纳回柜体1内部。侧门11可供打开柜体1，供使用者观察到柜体1内部布置的数据采集卡4的等各模块的运行情况，以及做一些维修、增设、扩充等操作。窗口14处镶嵌了一个HMI模块5，该HMI模块5与柜体内部设置的数据采集卡4以RS485通信总线连接。此外，HMI模块5还连接有两个接口，即RJ45接口7和USB接口8，RJ45接口7用以监测车10与外部系统通讯，USB接口8用以连接优盘的外部存储设备，供直接导出监测数据使用。较佳的，该窗口14处设有一个保护玻璃，可供保护HMI模块5，且不影响HMI模块5的显示功能。所述柜体1采用不锈钢材料制作而成，在现场应用的过程中，不锈钢材质的抗腐蚀性较好。柜体1的一电连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微藻生长监测装置，其包括：柜体，所述柜体内安装有：至少一个数据采集卡；测试探头，分别以数据线与所述数据采集卡连接；数据处理存储模块，与所述数据采集卡通过通信总线与所述数据处理存储模块连接；电连接器，与外部供电系统连接，为所述数据处理存储模块和所述数据采集卡提供电能。

【技术特征摘要】
1.一种微藻生长监测装置，其包括：柜体，所述柜体内安装有：至少一个数据采集卡；测试探头，分别以数据线与所述数据采集卡连接；数据处理存储模块，与所述数据采集卡通过通信总线与所述数据处理存储模块连接；电连接器，与外部供电系统连接，为所述数据处理存储模块和所述数据采集卡提供电能。2.根据权利要求1所述的微藻生长监测装置，其特征是，所述数据处理存储模块为HMI模块，所述HMI模块镶嵌于所述柜体顶面的窗口中。3.根据权利要求1所述的微藻生长监测装置，其特征是，所述数据处理存储模块连接RJ45接口和/或USB接口。4.根据权利要求1所述的微藻生长监测装置，其特征是，所述数据采集卡数量为两个或两个以上，所述数据采集卡之间，所述数据采集卡与所述数据处理存储模块之间均采用RS485通信总线连接。5.根据权利要求1所述的微藻生长监测装置，其特征是，所述测试探头包括下述探头中的一种或多种：光强探测器、叶绿素荧光参数探测器、光密度探测器、湿度探测器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶立超，胡强，迟庆雷，杜长雷，
申请(专利权)人：国家开发投资公司，中国电子工程设计院，
类型：新型
国别省市：北京,11