本實(shí)用新型屬于生物工程與水產(chǎn)養(yǎng)殖交叉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于雨生紅球藻養(yǎng)殖基于在線反饋?zhàn)詣诱{(diào)溫的溫控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

蝦青素(Astaxanthin)又名蝦黃質(zhì)、龍蝦殼色素，化學(xué)名稱為3，3’-二羥基-?，?’-胡蘿卜素-4，4’-二酮，是一種分布廣泛的酮式類胡蘿卜素。由于具有良好的著色功能和超強(qiáng)的抗氧化能力，蝦青素已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)療衛(wèi)生、化妝品和保健品等行業(yè)。雨生紅球藻（Haematococcus pluvialis）是一種淡水單細(xì)胞綠藻，是目前已知的蝦青素含量最高的生物物種，最高含量達(dá)干質(zhì)量的4-6%,被認(rèn)為是理想的天然蝦青素生產(chǎn)者。紅球藻的生活史主要分游動細(xì)胞和不動細(xì)胞兩個(gè)階段：環(huán)境適宜時(shí)，藻細(xì)胞快速生長，為游動細(xì)胞當(dāng)環(huán)境條件不利時(shí)，轉(zhuǎn)入不動細(xì)胞階段，細(xì)胞內(nèi)開始積累蝦青素。根據(jù)培養(yǎng)過程中雨生紅球藻的形態(tài)和顏色變化，可將藻細(xì)胞分為四類：綠色游動細(xì)胞、綠色不動細(xì)胞、褐色不動細(xì)胞和紅色不動細(xì)胞。

目前對于雨生紅球藻的養(yǎng)殖主要有開放式光生反應(yīng)器和密閉式光生反應(yīng)器兩種，這兩種反應(yīng)器的主要控溫方式還是傳統(tǒng)的滴灌或噴灑，這兩種方式都存在著控溫速度慢和浪費(fèi)水資源等局限，特別是在溫度控制方面無法完全迅速的適應(yīng)外界的變化，因?yàn)橛晟t球藻對養(yǎng)殖條件的苛刻要求，所以導(dǎo)致了在多地域養(yǎng)殖過程中，總要因?yàn)轲B(yǎng)殖溫度的原因避開一些環(huán)境惡劣的季節(jié)停止養(yǎng)殖作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于雨生紅球藻養(yǎng)殖的基于在線反饋?zhàn)詣诱{(diào)溫的溫控系統(tǒng)，主要用于對雨生紅球藻養(yǎng)殖光生反應(yīng)器提供在線溫度控制調(diào)節(jié)，通過先進(jìn)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)處理實(shí)時(shí)動作信號，然后將命令信號作用于冷熱水機(jī)組，通過回流盤管內(nèi)流動的循環(huán)水，達(dá)到熱量轉(zhuǎn)移的目的，使得雨生紅球藻的養(yǎng)殖溫度能夠在不同的外界環(huán)境條件下依然保持適宜穩(wěn)定，解決了雨生紅球藻因?yàn)橥饨绛h(huán)境的原因而局限養(yǎng)殖空間，擴(kuò)大了雨生紅球藻的養(yǎng)殖地域和養(yǎng)殖季節(jié)。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于微藻養(yǎng)殖的基于在線反饋?zhàn)詣诱{(diào)溫的溫控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：

在線監(jiān)控檢測子系統(tǒng)，用于監(jiān)控養(yǎng)殖子系統(tǒng)內(nèi)部物料運(yùn)行過程中的溫度，并實(shí)時(shí)根據(jù)溫度情況調(diào)控冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)的啟停；

養(yǎng)殖子系統(tǒng)，用于為雨生紅球藻的增養(yǎng)殖提供安全場所和生長所需的各種環(huán)境條件和生理?xiàng)l件；

冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)，用于提供溫度調(diào)節(jié)所需的冷水和熱水，以及相應(yīng)的回流管路，通過回流循環(huán)管路中冷熱水的流動，帶動養(yǎng)殖子系統(tǒng)中物料能量的轉(zhuǎn)移，達(dá)到溫度調(diào)控的作用；

以上所述中，所述在線監(jiān)控檢測子系統(tǒng)分別與養(yǎng)殖子系統(tǒng)和冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)連接，所述冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)與養(yǎng)殖子系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步地，所述在線監(jiān)控檢測子系統(tǒng)包括溫度傳感器、溫度變送器、中央處理器和報(bào)警器，所述溫度傳感器放置在養(yǎng)殖子系統(tǒng)內(nèi)接觸物料，并與溫度變送器連接，所述溫度變送器連接中央處理器，所述報(bào)警器連接中央處理器，所述中央處理器通過繼電控制器與冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步地，所述中央處理器包括輸出模塊、CPU模塊和輸入模塊，所述CPU模塊通過通信接口連接輸出模塊和輸入模塊，所述輸入模塊連接溫度變送器，所述輸出模塊連接報(bào)警器和繼電控制器。

進(jìn)一步地，所述養(yǎng)殖子系統(tǒng)為采用自動化控制的光生反應(yīng)器，在設(shè)定溫度波動范圍后，本系統(tǒng)根據(jù)自然條件變化，可將光生反應(yīng)器內(nèi)的溫度環(huán)境反饋給中央處理器，通過中央處理器的控制來保持光生反應(yīng)器內(nèi)的溫度始終控制在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述光生反應(yīng)器是水箱形密閉式光生反應(yīng)器。

進(jìn)一步地，所述冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)包括冷水機(jī)組，熱水機(jī)組和熱量交換盤管，所述熱量交換盤管安置于養(yǎng)殖子系統(tǒng)內(nèi)，所述養(yǎng)殖子系統(tǒng)的外部用軟管連接冷水機(jī)組和熱水機(jī)組，所述溫度傳感器置于養(yǎng)殖子系統(tǒng)內(nèi)，用于檢測溫度，溫度檢測反饋給中央處理器來控制冷水機(jī)組啟動或者熱水機(jī)組啟動達(dá)到控制溫度的目的。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本實(shí)用新型是利用熱交換原理實(shí)現(xiàn)溫度的上升與下降，主要利用對雨生紅球藻養(yǎng)殖光生反應(yīng)器提供在線溫度控制調(diào)節(jié)，通過先進(jìn)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)處理實(shí)時(shí)動作信號，然后將命令信號作用于冷熱水機(jī)組，通過熱量交換盤管內(nèi)流動的循環(huán)水，達(dá)到熱量轉(zhuǎn)移的目的，使得雨生紅球藻的養(yǎng)殖溫度能夠在不同的外界環(huán)境條件下依然保持適宜穩(wěn)定，解決了雨生紅球藻因?yàn)橥饨绛h(huán)境的原因而局限養(yǎng)殖空間，擴(kuò)大了雨生紅球藻的養(yǎng)殖地域和養(yǎng)殖季節(jié)；本實(shí)用新型的在線監(jiān)控檢測子系統(tǒng)可以在線對雨生紅球藻光生反應(yīng)器內(nèi)部物料的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使得雨生紅球藻的養(yǎng)殖控溫速度快和節(jié)約水資源；本實(shí)用新型使得雨生紅球藻養(yǎng)殖不再受外界環(huán)境溫度條件的限制，拓寬了微藻養(yǎng)殖的地域空間，為微藻產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步全球化發(fā)展提供了現(xiàn)實(shí)的可行性方案。

附圖說明

圖1是本實(shí)施例提供的一種用于微藻養(yǎng)殖的基于在線反饋?zhàn)詣诱{(diào)溫的溫控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種用于微藻養(yǎng)殖的基于在線反饋?zhàn)詣诱{(diào)溫的溫控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：

養(yǎng)殖子系統(tǒng)1，用于為微藻的增養(yǎng)殖提供安全場所和生長所需的各種環(huán)境條件和生理?xiàng)l件；

冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)2，用于提供溫度調(diào)節(jié)所需的冷水和熱水，以及相應(yīng)的回流管路，通過回流循環(huán)管路中冷熱水的流動，帶動養(yǎng)殖子系統(tǒng)中物料能量的轉(zhuǎn)移，達(dá)到溫度調(diào)控的作用；

在線監(jiān)控檢測子系統(tǒng)3，用于監(jiān)控養(yǎng)殖子系統(tǒng)內(nèi)部物料運(yùn)行過程中的溫度，并實(shí)時(shí)根據(jù)溫度情況調(diào)控冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)的啟停，實(shí)時(shí)將溫度反饋至中央處理器，中央處理器根據(jù)數(shù)據(jù)所在范圍調(diào)節(jié)冷水機(jī)或熱水機(jī)的啟停；

所述在線監(jiān)控檢測子系統(tǒng)3分別與養(yǎng)殖子系統(tǒng)1和冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)2連接，所述冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)2與養(yǎng)殖子系統(tǒng)1連接。

所述在線監(jiān)控檢測子系統(tǒng)3包括溫度傳感器31、溫度變送器32、中央處理器33和報(bào)警器34，所述溫度傳感器31放置在養(yǎng)殖子系統(tǒng)1內(nèi)接觸物料，并與溫度變送器32連接，所述溫度變送器32連接中央處理器33，所述報(bào)警器34連接中央處理器33，所述中央處理器33通過繼電控制器4與冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)2連接，所述中央處理器33包括輸出模塊331、CPU模塊332和輸入模塊333，所述CPU模塊332通過通信接口連接輸出模塊331和輸入模塊333，所述輸入模塊333連接溫度變送器32，所述輸出模塊331連接報(bào)警器34和繼電控制器4。

所述冷熱水循環(huán)子系統(tǒng)2包括冷水機(jī)組21，熱水機(jī)組22和熱量交換盤管23，所述熱量交換盤管23安置于養(yǎng)殖子系統(tǒng)1內(nèi)，所述養(yǎng)殖子系統(tǒng)1的外部用軟管連接冷水機(jī)組21和熱水機(jī)組22，所述溫度傳感器31置于養(yǎng)殖子系統(tǒng)內(nèi)，用于檢測溫度，溫度檢測反饋給中央處理器來控制冷水機(jī)組啟動或者熱水機(jī)組啟動達(dá)到控制溫度的目的。

本實(shí)用新型的工作過程為：

將溫度傳感器放置于養(yǎng)殖子系統(tǒng)內(nèi)接觸物料，其檢測信號由溫度變送器傳送至中央處理器，中央處理器設(shè)置有設(shè)備的啟停點(diǎn)位（根據(jù)雨生紅球藻生長環(huán)境的溫度上下限值，分別對冷水機(jī)、熱水機(jī)設(shè)有各自的設(shè)備啟止點(diǎn)位）：當(dāng)養(yǎng)殖子系統(tǒng)內(nèi)部物料溫度高于上限數(shù)值（28度）時(shí)，冷水機(jī)組設(shè)備啟動運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)物料溫度降至冷水機(jī)停機(jī)溫度25度點(diǎn)位時(shí)，冷水機(jī)組停止運(yùn)行；當(dāng)養(yǎng)殖系子統(tǒng)內(nèi)部物料溫度低于下限數(shù)值（20度）時(shí)，熱水機(jī)組設(shè)備啟動運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度升溫至熱水機(jī)停機(jī)溫度28度點(diǎn)位時(shí)，熱水機(jī)組停止運(yùn)行。熱水機(jī)組和冷水機(jī)組的啟?；閱蜗蜷_啟，不能同時(shí)運(yùn)行。若冷熱水機(jī)組出現(xiàn)循環(huán)水減少，無法供電，無法正常啟停，無法接受反饋信號等非正常運(yùn)行問題時(shí)，報(bào)警器將啟動報(bào)警。

其中，冷熱水機(jī)組都有相應(yīng)的設(shè)置溫度，可根據(jù)環(huán)境和生長條件不同，將冷熱水機(jī)組設(shè)置相適應(yīng)的運(yùn)行溫度。冷熱水機(jī)組設(shè)備的啟停由中央處理器操控，當(dāng)溫度反饋得到啟動信號時(shí)，相對應(yīng)的制冷/熱機(jī)組啟動工作，將循環(huán)水溫調(diào)節(jié)至設(shè)置溫度，然后將循環(huán)水泵至熱量交換盤管內(nèi)循環(huán)流動，完成熱量轉(zhuǎn)移。冷熱水機(jī)組得到中央處理器的停機(jī)信號后，則相應(yīng)的機(jī)組停止運(yùn)行。冷熱水機(jī)組內(nèi)剩余循環(huán)水量和運(yùn)行狀態(tài)的信號都與中央處理器相連接，并由中央處理器進(jìn)行調(diào)控和報(bào)警處理。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。