一种移动式高通量植物表型系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种移动式高通量植物表型系统，包括：龙门架，龙门架的底部设有滑轮；滑轨，铺设在地面上，与龙门架底部的滑轮适配；传感系统，通过一水平驱动装置可移动地设置在龙门架上，传感系统在所述水平驱动装置的作用下水平移动；PLC控制器，与滑轮的驱动装置电连接，与传感系统电连接，与水平驱动装置电连接。龙门架包括一对立柱架、固定主梁和调节副梁，固定主梁和调节副梁横设在一对立柱架之间，调节副梁位于固定主梁的下方且相对于地面的高度可调。在本实用新型专利技术的系统设备投入成本低，利用率高，且数据采集精度和效率均比较高。

【技术实现步骤摘要】
一种移动式高通量植物表型系统
本技术涉及植物表型的数据采集及分析系统，尤指一种移动式高通量植物表型系统。
技术介绍
植物表型是受基因和环境因素决定或影响的,反映植物结构及组成、植物生长发育过程及结果的全部物理、生理、生化特征和性状。近几十年来，植物表型及表型组学研究成为了国内外研究的热点。随着农作物(如玉米、小麦、水稻、大豆等)基因组高通量深度测序技术的飞速发展，结合表型组学(Phenomics)和基因组学(Genomics)开展大规模全基因关联分析((如Genome-wideassociationstudy(GWAS)和AssociationMapping等))，已成为当前分析作物生长发育过程、调控农作物特定性状及其遗传控制的重要手段。特别是对于关键生长过程如出芽、花期和成熟期，大型温室表型硬件设施不能经济有效地提供高通量(大规模的品种鉴定)、高频率(以小时为单位的表型数据)、高分辨率(如作物组织和器官的图像信息)的表型数据采集。目前的主流育种方式依然是杂交育种，过程中需要对大量育种材料的表型性状进行海量的采集、观察和分析；这些采集、观察和分析的效率在很大程度上决定了作物育种的效率。更重要的是，随着植物品种权保护意识的逐步增强和相关法律法规的日趋完善，越来越多的新品种保护申请和侵权案件处理对表型性状精准测定的需求也在不断增加。因此，建立温室、田间适用的作物表型组分析平台，不仅可以为整个育种领域的专家提供服务，大幅度地提高育种效率，为品种权保护提供可靠精准的技术支撑，而且也能够为作物性状遗传专家的研究工作提供专业化服务，以提高他们的研究效率和水平。早在1998年，国际上已开展了植株表型性状的集成观测研究。处于国际领先地位的植物表型平台研发供应商LemnaTec公司，于2014年在英国洛桑研究院成功建成了国际上首套应用于野外植物的表型研究系统——FieldScanalyzer，将该公司成熟的表型研究技术第一次成功地应用于野外，投资高达200万英镑。此后，澳大利亚相继建立了PlantAccelerator以及堪培拉的HighResolutionPlantPhenomicsCentre表型平台，投资都在千万级欧元以上。在国内，传统的田间作物表型数据的获取主要是通过手工测量和二维影像采集结合影像数据处理分析来进行，获取植物的叶长、叶宽、叶面积、叶倾角等指标，虽然投入的检测设备成本较低，但是，其数据采集效率低，且采集到的数据精度低。因此，本申请致力于提供一种移动式高通量植物表型系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种移动式高通量植物表型系统，其设备投入成本低，利用率高，且数据采集精度和效率均比较高。本技术提供的技术方案如下：一种移动式高通量植物表型系统，包括：龙门架，所述龙门架的底部设有滑轮；滑轨，铺设在地面上，与所述龙门架底部的滑轮适配；传感系统，通过一水平驱动装置可移动地设置在所述龙门架上，所述传感系统在所述水平驱动装置的作用下水平移动；PLC控制器，与所述滑轮的驱动装置电连接，与所述传感系统电连接，与所述水平驱动装置电连接。优选地，所述龙门架包括一对立柱架、固定主梁和调节副梁，所述固定主梁和调节副梁横设在一对所述立柱架之间，所述调节副梁位于所述固定主梁的下方，所述调节副梁相对于地面的高度可调，所述传感系统通过所述水平驱动装置可水平移动地安装于所述调节副梁上。优选地，所述调节副梁通过竖直驱动装置连接于所述立柱架上，且所述竖直驱动装置与所述PLC控制器电连接，所述竖直驱动装置在所述PLC控制器的控制下驱动所述调节副梁沿所述立柱架上下移动。优选地，所述立柱架包括至少两个立柱和一底座，所述立柱设置于所述底座上，所述底座用于安装所述滑轮。优选地，所述底座在其移动方向的两端设有防冲撞缓冲器。优选地，所述移动式高通量植物表型系统还包括一防护罩，所述防护罩设置在所述龙门架上，罩在所述传感器的外部，用于防护所述传感系统。优选地，所述防护罩安装于所述调节副梁上，且所述防护罩为可伸缩结构，所述防护罩的第一端连接于所述传感系统上，第二端连接于所述龙门架的一侧，所述传感系统水平移动时，带动所述防护罩伸缩。优选地，所述PLC控制器包括一PLC电控柜和一控制终端，所述PLC电控柜与所述传感系统电连接，用于控制所述传感系统进行数据采集，所述PLC电控柜与所述传感系统的水平驱动装置电连接，用于控制所述传感系统的水平位置变化，所述PLC电控柜与所述滑轮的驱动装置电连接，用于控制所述龙门架的移动，所述PLC电控柜与所述控制终端电连接，所述控制终端用于向所述PLC电控柜发出控制指令并获取和分析所述PLC电控柜输送的信息，所述PLC电控柜设置在所述龙门架上。优选地，所述传感系统通过竖直驱动装置连接于所述龙门架上，所述竖直驱动装置与所述PLC控制器电连接，所述竖直驱动装置在所述PLC控制器的控制下驱动所述传感系统上下移动。优选地，所述滑轮包括一圆柱本体，所述圆柱本体上设有一绕其轴向设置的滑槽，所述滑轨包括轨道本体，所述轨道本体上设有一与所述滑槽相适配的凸起，所述滑轮沿所述滑轨滑动时，所述凸起嵌入于所述滑槽中，所述圆柱本体圆周面与所述轨道本体的上表面接触。优选地，所述传感系统包括3D激光雷达、RGB成像单元、热红外成像单元，及多光谱成像单元。优选地，所述滑轮通过转动盘安装于所述龙门架的底部。优选地，所述滑轨包括多对竖向滑轨和至少一对横向滑轨，所述横向滑轨设置在所述竖向滑轨的一端，所述滑轮可分别沿所述竖向滑轮和横向滑轮滑动。优选地，所述PLC控制器设置在所述龙门架上。优选地，所述移动式高通量植物表型系统还包括至少一对转移车轮，所述转移车轮通过一可调节结构设置于所述龙门架上，所述转移车轮在所述龙门架上高度可调，所述转移车轮用于带动所述龙门架在地面上移动；优选地，所述移动式高通量植物表型系统还包括一把手，设置于所述龙门架上，用于推动所述龙门架。本技术提供的一种移动式高通量植物表型系统，能够带来以下至少一种有益效果：1、本技术的移动式高通量植物表型系统通过可移动的龙门架带动传感系统对目标测量区域进行数据采集，通过PLC控制器控制龙门架的运行和传感系统的运行，其自动化程度高，且移动便捷，通过一套系统可以实现多个区域数据采集和分析，设备投入成本低，利用率高。2、本技术中，龙门架整体结构稳固且运行平稳。3、本技术中，PLC控制器的可以有效控制龙门架的运行、传感系统的运行，自动化程度高。4、本技术的移动式高通量植物表型系统的数据采集方法操作便捷、效率好，且测量精度高。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本技术的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1是本技术的移动式高通量植物表型系统的一种较为优选的具体实施例；图2是图1中所示的移动式高通量植物表型系统的局部结构放大示意图；图3是图1中所示的移动式高通量植物表型系统的局部结构放大示意图；图4是本技术的移动式高通量植物表型系统的另一种较为优选的具体实施例。附图标号说明：龙门架1，立柱架11，立柱111，底座112，防冲撞缓冲器113，固定主梁12，调节副梁13；滑轮2，圆柱本体21，滑槽22，滑轨3，传感系统4，防护罩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动式高通量植物表型系统，其特征在于，包括：龙门架，所述龙门架的底部设有滑轮；滑轨，铺设在地面上，与所述龙门架底部的滑轮适配；传感系统，通过一水平驱动装置可移动地设置在所述龙门架上，所述传感系统在所述水平驱动装置的作用下水平移动；PLC控制器，与所述滑轮的驱动装置电连接，与所述传感系统电连接，与所述水平驱动装置电连接。

【技术特征摘要】
1.一种移动式高通量植物表型系统，其特征在于，包括：龙门架，所述龙门架的底部设有滑轮；滑轨，铺设在地面上，与所述龙门架底部的滑轮适配；传感系统，通过一水平驱动装置可移动地设置在所述龙门架上，所述传感系统在所述水平驱动装置的作用下水平移动；PLC控制器，与所述滑轮的驱动装置电连接，与所述传感系统电连接，与所述水平驱动装置电连接。2.根据权利要求1所述的移动式高通量植物表型系统，其特征在于：所述龙门架包括一对立柱架、固定主梁和调节副梁，所述固定主梁和调节副梁横设在一对所述立柱架之间，所述调节副梁位于所述固定主梁的下方，所述调节副梁相对于地面的高度可调，所述传感系统通过所述水平驱动装置可水平移动地安装于所述调节副梁上。3.根据权利要求2所述的移动式高通量植物表型系统，其特征在于：所述调节副梁通过竖直驱动装置连接于所述立柱架上，且所述竖直驱动装置与所述PLC控制器电连接，所述竖直驱动装置在所述PLC控制器的控制下驱动所述调节副梁沿所述立柱架上下移动。4.根据权利要求2所述的移动式高通量植物表型系统，其特征在于：所述立柱架包括至少两个立柱和一底座，所述立柱设置于所述底座上，所述底座用于安装所述滑轮。5.根据权利要求4所述的移动式高通量植物表型系统，其特征在于：所述底座在其移动方向的两端设有防冲撞缓冲器。6.根据权利要求3所述的移动式高通量植物表型系统，其特征在于：还包括一防护罩，所述防护罩设置在所述龙门架上，罩在所述传感系统的外部，用于防护所述传感系统。7.根据权利要求6所述的移动式高通量植物表型系统，其特征在于：所述防护罩安装于所述调节副梁上，且所述防护罩为可伸缩结构，所述防护罩的第一端连接于所述传感系统上，第二端连接于所述龙门架的一侧，所述传感系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，顾群，
申请(专利权)人：上海乾菲诺农业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31