生物反应器在线检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及微生物实验室设备技术领域，公开了一种生物反应器在线检测系统，包括无线传感器和无线传感总控器，所述无线传感器设置于生物反应器上，所述无线传感器包括无线受电模块

【技术实现步骤摘要】
生物反应器在线检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及微生物实验室设备
，尤其涉及一种生物反应器在线检测系统及检测方法
。

技术介绍

[0002]当前的生物反应器，在实验时进行实时数据测量时，都是使用在线参数传感器
(
如酸碱度
、
溶氧
、
温度
、
液位泡位超限浊度
、
活细胞
、
厌氧
、
甲醇等传感器
)
，这些均采用有线接插件链接方式，在实际操作中存在如下缺点：
1.
操作不方便
。
因相关线缆接插件与电极接插件有方向性，在安装和卸下时很难对齐，对正，很难拧紧
。
在5升以下小型反应器上因罐盖较小，各传感器在盖面上分布紧密，手操作空间小，极其不便
。
[0003]2.
可靠性差
。
线缆和电极上的接插件会被污染，从而影响信号传输质量，导致测量误差增大或者错误
。
[0004]3.
使用
、
维护成本高
。
传统在线检测电极主要配备额外的变送器使其检测信号可以和仪表或者控制系统通讯，额外增加变送器成本
;
因线缆存在使用被磨损和脏污，所以需要定期更换
、
维护
。
造成使用成本增加
、
维护成本增加
。
[0005]4.
没有唯一标识，无法跟踪追溯
。
传统电极没有唯一识别号，使用中不方便对使用过程
、
寿命进行管理以及跟踪追溯
。
无法符合
GMP
等体系要求
。
[0006]5.
不整洁不美观
。
电极在反应器应用场景中由于管
、
线林立，导致外形不简洁不美观
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种生物反应器在线检测系统及检测方法，将各种传感器使用无线非接触式通信，数据可追溯，结构更合理，应用更可靠，操作更方便
。
[0008]本专利技术采取的技术方案是：一种生物反应器在线检测系统，其特征是，包括无线传感器和无线传感总控器，所述无线传感器设置于生物反应器上，所述无线传感器包括无线受电模块
、
电源模块
、
无线通信终端模块
、
传感模块
、
传感变送模块和传感数字处理模块，所述无线传感总控器包括无线供电模块
、
电源模块
、
无线通信服务台模块
、
识别控制算法处理模块
、
输入输出模块和通讯接口模块，识别控制算法处理模块通过通讯接口模块接收上位指令后，发送至无线通信服务台模块，所述无线通信服务台模块将指令发送至无线通信终端模块，无线通信终端接收指令后，传感数字处理模块对指令进行解析，通过传感变送模块驱动传感模块测量，测量数据经传感变送模块
、
传感数字处理模块，由无线通信终端模块发送至无线通信服务台模块，再由识别控制算法处理模块处理后，经输入输出模块输出或者通讯接口模块输出
。
[0009]进一步，所述无线传感器为多个，所述无线受电模块设置于无线传感器上，所述无
线受电模块接收无线传感总控器上的无线供电模块的电能，通过电源模块为无线传感器进行供电
。
[0010]进一步，所述无线通信终端模块具有唯一识别号，所述无线通信服务台模块也具有唯一识别号，所述无线通信终端和无线通信服务台模块通过识别号进行识别和进行数据传送
。
[0011]进一步，所述传感变送模块将测量数据进行模数转换后，再由所述传感数字处理模块处理并加密后传送至无线通信终端模块
。
[0012]进一步，所述传感数字处理模块对测量数据进行调制
、
解调
、
抽取
、
插值
、
数字滤波操作
。
[0013]进一步，所述识别控制算法处理模块对无线通信服务台模块发送的信息进行加密，对无线通信服务台模块接收的信息进行解密
。
[0014]进一步，所述传感模块设置在生物反应器的罐盖和
/
或管路上，所述传感模块包括测量生物反应器内的酸碱度
、
溶氧
、
温度
、
液位泡位超限
、
浊度
、
活细胞
、
厌氧
、
甲醇中的一种或多种
。
[0015]进一步，所述无线通信服务台模块通过通讯接口模块连接至上位控制器与用户进行交互，将上位机交互指令发送至识别控制算法模块
。
[0016]一种生物反应器在线检测方法，其特征是，包括如下步骤：（1）通讯接口接收上位指令或者输入输出模块接收来自外部的触发输入信号，并传送至识别控制算法处理模块；（2）识别控制算法处理模块将指令通过无线通信服务台模块发送至相应的无线通信终端模块；（3）无线通信终端模块接收指令后，通过传感数字处理模块进行解析；（4）解析后的信息传送至传感变送模块，传感变送模块驱动传感模块根据指令进行测量；（5）测量的数据经传感变送模块进行模数转换后，再由所述传感数字处理模块处理并加密后传送至无线通信终端模块；（6）所述无线通信终端模块将数据发送至无线通信服务台模块；（7）无线通信服务台模块接收数据后，由识别控制算法处理模块解密后，经输入输出模块或者通讯接口模块输出
。
[0017]进一步，所述无线通信服务台模块的唯一识别码与多个无线通信终端模块的唯一识别码对应
。
[0018]本专利技术的有益效果是：无线电极操作方便，因不需要每次连接导线和传感器操作，大大降低使用难度，提高工作效率，而且减少因连接传感器操作时间带来的时间延误和发酵液体系的变化；避免了因导线与传感器接口之间的松动
、
接触不良等因素导致的信号波动；通过控制台即可完成数据处理；（4）数据一一对应，可追溯；（5）生物反应器设备更整洁，降低维护成本，可靠性更高
。
附图说明
[0019]附图1是本专利技术在线检测系统的应用结构示意图；附图2是无线传感器的模块化结构示意图；附图3是无线传感总控器的模块化结构示意图；附图4是上位控制器与本稳功能相关的模块化结构示意图；附图5是生物反应器上各部件的安装示意图
。
实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术生物反应器在线检测系统及检测方法的具体实施方式作详细说明
。
[0021]参见附图1，生物反应器在线检测系统主要包括生物反应器侧的无线传感器和控制端的无线传感总控器，无线传感总控器对无线传感器进行无线控制，无线传感总控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种生物反应器在线检测系统，其特征在于：包括无线传感器和无线传感总控器，所述无线传感器设置于生物反应器上，所述无线传感器包括无线受电模块
、
电源模块
、
无线通信终端模块
、
传感模块
、
传感变送模块和传感数字处理模块，所述无线传感总控器包括无线供电模块
、
电源模块
、
无线通信服务台模块
、
识别控制算法处理模块
、
输入输出模块和通讯接口模块，识别控制算法处理模块通过通讯接口模块接收上位指令后，发送至无线通信服务台模块，所述无线通信服务台模块将指令发送至无线通信终端模块，无线通信终端接收指令后，传感数字处理模块对指令进行解析，通过传感变送模块驱动传感模块测量，测量数据经传感变送模块
、
传感数字处理模块，由无线通信终端模块发送至无线通信服务台模块，再由识别控制算法处理模块处理后，经输入输出模块输出或者通讯接口模块输出
。2.
根据权利要求1所述的生物反应器在线检测系统，其特征在于：所述无线传感器为多个，所述无线受电模块设置于无线传感器上，所述无线受电模块接收无线传感总控器上的无线供电模块的电能，通过电源模块为无线传感器进行供电
。3.
根据权利要求1所述的生物反应器在线检测系统，其特征在于：所述无线通信终端模块具有唯一识别号，所述无线通信服务台模块也具有唯一识别号，所述无线通信终端和无线通信服务台模块通过识别号进行识别和进行数据传送
。4.
根据权利要求1所述的生物反应器在线检测系统，其特征在于：所述传感变送模块将测量数据进行模数转换后，再由所述传感数字处理模块处理并加密后传送至无线通信终端模块
。5.
根据权利要求4所述的生物反应器在线检测系统，其特征在于：所述传感数字处理模块对测量数据进行调制
、
解调
、
抽取
、
插值
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝玉有，陈玉军，汪建波，
申请(专利权)人：上海曼森生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：