本發(fā)明屬于信息化組織培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)分析的組培培養(yǎng)基營養(yǎng)檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

植物組織培養(yǎng)（廣義）又叫離體培養(yǎng)，指從植物體分離出符合需要的組織、器官、細(xì)胞或原生質(zhì)體等，通過無菌操作，在人工控制條件下進(jìn)行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。植物組織培養(yǎng)（狹義）指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進(jìn)行培養(yǎng)獲得再生植株，也指在培養(yǎng)過程中從各器官上產(chǎn)生愈傷組織的培養(yǎng)，愈傷組織再經(jīng)過再分化形成再生植物。通過組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)植物進(jìn)行繁衍可以達(dá)到快速繁衍和保持母株優(yōu)良性狀的目的，同時(shí)組織培養(yǎng)技術(shù)不受地域的限制，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛用于名貴植物的快速繁衍、珍稀物種保護(hù)和制作名貴植物衍生物之中。

不論是生產(chǎn)還是科研，特別是工廠化生產(chǎn)，組織培養(yǎng)是屬于大規(guī)模密集型勞動(dòng)，同時(shí)每一批的組培植物都需要經(jīng)過多次的增殖、更換培養(yǎng)基，不同品種對(duì)營養(yǎng)的吸收及消耗不一樣，導(dǎo)致每一個(gè)品種所需要更換培養(yǎng)基的周期不一致。即使是同一品種，不同植株個(gè)體之間也存在不同的營養(yǎng)吸收情況，從而產(chǎn)生植株之間擁有不同的培養(yǎng)基更換周期。但目前的組織培養(yǎng)由于缺少對(duì)培養(yǎng)基營養(yǎng)成分的檢測方法，所以都是固定在一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間對(duì)植株進(jìn)行培養(yǎng)基更換，這種做法導(dǎo)致部分消耗較大的植株面臨營養(yǎng)不足的環(huán)境，同時(shí)消耗較慢的植株則會(huì)造成浪費(fèi)。培養(yǎng)基中的部分組分，尤其是生物激素普遍的價(jià)格較高，浪費(fèi)培養(yǎng)基大大地增加了組織培養(yǎng)的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)存在上述問題，本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)分析的組培培養(yǎng)基營養(yǎng)檢測系統(tǒng)，其包括中央處理器、儲(chǔ)存模塊、離子檢測模塊、營養(yǎng)分析模塊、生物物種分析模塊、信息數(shù)據(jù)庫、警報(bào)提醒模塊、組培管理模塊、無線連接模塊和大數(shù)據(jù)分析模塊；通過中央處理器控制各系統(tǒng)的運(yùn)行，檢測培養(yǎng)基離子濃度再換算成培養(yǎng)基營養(yǎng)成分含量，再根據(jù)對(duì)組培植物的物種信息及生長狀態(tài)的分析判斷培養(yǎng)基是否需要更換，并發(fā)出提醒，提醒技術(shù)人員更換培養(yǎng)基；利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析更新組培標(biāo)準(zhǔn)，降低對(duì)技術(shù)人員的依賴，達(dá)到信息化、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的要求，并起到降低種植成本的作用。

一種基于大數(shù)據(jù)分析的組培培養(yǎng)基營養(yǎng)檢測系統(tǒng)，其包括中央處理器、儲(chǔ)存模塊、離子檢測模塊、營養(yǎng)分析模塊、生物物種分析模塊、信息數(shù)據(jù)庫、警報(bào)提醒模塊、組培管理模塊、無線連接模塊和大數(shù)據(jù)分析模塊；

中央處理器鏈接到檢測系統(tǒng)中的各個(gè)模塊，協(xié)調(diào)控制各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行；

儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存系統(tǒng)運(yùn)行記錄、培養(yǎng)基配方數(shù)據(jù)、物種信息數(shù)據(jù)，整理維護(hù)數(shù)據(jù)并生成信息數(shù)據(jù)庫，由其他模塊調(diào)用信息數(shù)據(jù)；

離子檢測模塊通過離子傳感器檢測并獲取培養(yǎng)基中的各種離子濃度，整理離子濃度數(shù)據(jù)并將離子濃度數(shù)據(jù)發(fā)送到營養(yǎng)分析模塊；

組培管理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)信息計(jì)算確定組培植物的批次以及組織培養(yǎng)的階段，監(jiān)控整個(gè)組織培養(yǎng)過程，達(dá)到技術(shù)人員培養(yǎng)的產(chǎn)量及其他組織培養(yǎng)目的；

生物物種分析模塊根據(jù)組培管理模塊的組培信息數(shù)據(jù)并調(diào)用數(shù)據(jù)庫中物種信息數(shù)據(jù)，分析對(duì)應(yīng)的物種在對(duì)應(yīng)的組培生長階段所需要消耗的營養(yǎng)成分及產(chǎn)生排出的代謝成分；

營養(yǎng)分析模塊根據(jù)離子檢測模塊檢測的離子濃度數(shù)據(jù)、生物物種分析模塊分析出的數(shù)據(jù)分析培養(yǎng)基中的營養(yǎng)情況，判斷是否需要更換培養(yǎng)基及培養(yǎng)基是否收到污染，并將判斷結(jié)果發(fā)送到警報(bào)提醒模塊；

警報(bào)提醒模塊根據(jù)營養(yǎng)分析模塊的判斷結(jié)果發(fā)出對(duì)應(yīng)的更換培養(yǎng)基或者培養(yǎng)基受到污染的提醒。

無線連接模塊連接到中央處理器、大數(shù)據(jù)分析模塊和互聯(lián)網(wǎng)，負(fù)責(zé)兩大模塊的無線通訊；

大數(shù)據(jù)分析模塊通過無線連接模塊連接到互聯(lián)網(wǎng)，收集互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)際檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，更新維護(hù)組培植物的營養(yǎng)成分標(biāo)準(zhǔn)。

其中，所的信息數(shù)據(jù)庫包括物種信息數(shù)據(jù)庫和培養(yǎng)基配方數(shù)據(jù)庫，物種信息數(shù)據(jù)庫包含有組培植物的物種信息；培養(yǎng)基配方數(shù)據(jù)庫包含有組培植物各階段所需要的培養(yǎng)基配方信息。

其中，所述的一種基于大數(shù)據(jù)分析的組培培養(yǎng)基營養(yǎng)檢測系統(tǒng)，還包括輸出接口，輸出接口與儲(chǔ)存模塊連接，用于系統(tǒng)與外部儲(chǔ)存器連接。

其中，所述的一種基于大數(shù)據(jù)分析的組培培養(yǎng)基營養(yǎng)檢測系統(tǒng)，還包括數(shù)學(xué)取樣統(tǒng)計(jì)模塊，數(shù)學(xué)取樣統(tǒng)計(jì)模塊根據(jù)數(shù)學(xué)隨機(jī)取樣原理計(jì)算取樣點(diǎn)及取樣數(shù)量，將取樣數(shù)據(jù)發(fā)送到離子檢測模塊。

其中，所述的組培管理模塊中的預(yù)設(shè)信息包括組培植物品種、批次編號(hào)和預(yù)計(jì)產(chǎn)量。

其中，所述的無線連接模塊通過wifi、藍(lán)牙或者移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)中的一種或者多種通訊協(xié)議連接到互聯(lián)網(wǎng)。

本發(fā)明的有益效果是：通過傳感器實(shí)時(shí)檢測每個(gè)組織培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)基成分，達(dá)到個(gè)體差異化精準(zhǔn)檢測營養(yǎng)含量的目的；通過計(jì)算機(jī)計(jì)算監(jiān)控每個(gè)組培瓶中營養(yǎng)成分，減少了人工觀看判斷營養(yǎng)情況的工作量；通過大數(shù)據(jù)分析模塊收集互聯(lián)中的數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，根據(jù)分析結(jié)果更新組培標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到智能化組培，降低對(duì)技術(shù)人員的依賴并且符合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)、信息化農(nóng)業(yè)的趨勢。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

一種基于大數(shù)據(jù)分析的組培培養(yǎng)基營養(yǎng)檢測系統(tǒng)，其包括中央處理器、儲(chǔ)存模塊、離子檢測模塊、營養(yǎng)分析模塊、生物物種分析模塊、信息數(shù)據(jù)庫、警報(bào)提醒模塊、組培管理模塊、輸出接口、數(shù)學(xué)取樣統(tǒng)計(jì)模塊、無線連接模塊和大數(shù)據(jù)分析模塊。

中央處理器鏈接到檢測系統(tǒng)中的各個(gè)模塊，協(xié)調(diào)控制各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存系統(tǒng)運(yùn)行記錄、培養(yǎng)基配方數(shù)據(jù)、物種信息數(shù)據(jù)，整理維護(hù)數(shù)據(jù)并生成信息數(shù)據(jù)庫，由其他模塊調(diào)用信息數(shù)據(jù)。

離子檢測模塊通過離子傳感器檢測并獲取培養(yǎng)基中的各種離子濃度，整理離子濃度數(shù)據(jù)并將離子濃度數(shù)據(jù)發(fā)送到營養(yǎng)分析模塊。

組培管理模塊根據(jù)組培植物品種、批次編號(hào)和預(yù)計(jì)產(chǎn)量等預(yù)設(shè)信息計(jì)算確定組培植物的批次以及組織培養(yǎng)的階段。

生物物種分析模塊根據(jù)組培管理模塊的組培信息數(shù)據(jù)并調(diào)用數(shù)據(jù)庫中物種信息數(shù)據(jù)，分析對(duì)應(yīng)的物種在對(duì)應(yīng)的組培生長階段所需要消耗的營養(yǎng)成分及產(chǎn)生排出的代謝成分。

營養(yǎng)分析模塊根據(jù)離子檢測模塊檢測的離子濃度數(shù)據(jù)、生物物種分析模塊分析出的數(shù)據(jù)分析培養(yǎng)基中的營養(yǎng)情況，判斷是否需要更換培養(yǎng)基及培養(yǎng)基是否收到污染，并將判斷結(jié)果發(fā)送到警報(bào)提醒模塊。

警報(bào)提醒模塊根據(jù)營養(yǎng)分析模塊的判斷結(jié)果發(fā)出對(duì)應(yīng)的更換培養(yǎng)基或者培養(yǎng)基受到污染的提醒。

輸出接口與儲(chǔ)存模塊連接，用于系統(tǒng)與外部儲(chǔ)存器連接，將內(nèi)部數(shù)據(jù)備份到外部儲(chǔ)存器中。

數(shù)學(xué)取樣統(tǒng)計(jì)模塊根據(jù)數(shù)學(xué)隨機(jī)取樣原理計(jì)算取樣點(diǎn)及取樣數(shù)量，將取樣數(shù)據(jù)發(fā)送到離子檢測模塊。

無線連接模塊連接到中央處理器、大數(shù)據(jù)分析模塊和互聯(lián)網(wǎng)，負(fù)責(zé)兩大模塊的無線通訊，通過wifi、藍(lán)牙或者移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)中的三種種通訊協(xié)議連接到互聯(lián)網(wǎng)，自動(dòng)判斷選擇其中一種通訊協(xié)議，默認(rèn)為wifi連接，當(dāng)搜索不到wifi信號(hào)時(shí)使用移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)搜索不到wifi和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用藍(lán)牙通訊并發(fā)出檢測通訊網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。

大數(shù)據(jù)分析模塊通過無線連接模塊連接到互聯(lián)網(wǎng)，收集互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)際檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，更新維護(hù)組培植物的營養(yǎng)成分標(biāo)準(zhǔn)。

作為優(yōu)選實(shí)施例，所的信息數(shù)據(jù)庫包括物種信息數(shù)據(jù)庫和培養(yǎng)基配方數(shù)據(jù)庫，物種信息數(shù)據(jù)庫包含有組培植物的物種信息；培養(yǎng)基配方數(shù)據(jù)庫包含有組培植物各階段所需要的培養(yǎng)基配方信息。

啟動(dòng)系統(tǒng)，中央處理器控制各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，技術(shù)人員將組培植物品種、批次編號(hào)和預(yù)計(jì)產(chǎn)量等預(yù)設(shè)信息錄入到組培管理模塊中；同時(shí)數(shù)學(xué)取樣統(tǒng)計(jì)模塊根據(jù)數(shù)學(xué)隨機(jī)取樣原理計(jì)算取樣點(diǎn)及取樣數(shù)量，將取樣數(shù)據(jù)發(fā)送到離子檢測模塊，離子檢測模塊根據(jù)離子傳感器檢測并獲取培養(yǎng)基中的各種離子濃度，整理離子濃度數(shù)據(jù)并將離子濃度數(shù)據(jù)發(fā)送到營養(yǎng)分析模塊，營養(yǎng)分析模塊根據(jù)植物的生物物種分析模塊和組培管理模塊的分析數(shù)據(jù)判斷營養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分及排出的代謝產(chǎn)物的成分。當(dāng)營養(yǎng)分析模塊分析出營養(yǎng)成分低于種植標(biāo)準(zhǔn)便向警報(bào)提醒模塊發(fā)出營養(yǎng)不足的信號(hào)，警報(bào)提醒模塊接收到信號(hào)后向技術(shù)人員發(fā)出更換培養(yǎng)基的提醒；當(dāng)營養(yǎng)分析模塊分析出培養(yǎng)基中出現(xiàn)了非營養(yǎng)成分及植物物種在生長代謝過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物的成分時(shí)向警報(bào)提醒模塊發(fā)出培養(yǎng)基異常的信號(hào)，警報(bào)提醒模塊接收到信號(hào)后向技術(shù)人員發(fā)出培養(yǎng)基被污染的提醒。

另外大數(shù)據(jù)分析模塊定時(shí)收集互聯(lián)中的數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，根據(jù)分析結(jié)果更新組培標(biāo)準(zhǔn)，中央處理器根據(jù)新的組培標(biāo)準(zhǔn)控制檢測系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能化的組織培養(yǎng)營養(yǎng)檢測。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。