一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统，包括培养箱体、单片机、监测调节系统和远程控制系统，所述监测调节系统包括监测模块、数据处理模块、调控模块和报警模块，所述远程控制系统包括远程互交模块、信息处理模块和远程操控模块；本发明专利技术通过培养箱体的智能控制配合远程控制系统实现了二氧化碳培养箱的远程监控及参数调节设置，同时可将报警信息和培养物增殖培养状态远程发送给科研技术人员，同时通过远程即可操控培养箱参数，便于实验培养的实时监控调节，无需人工全程看守，降低了科研人员的劳动强度，也减少了人员调用量，为实验室二氧化碳培养箱细胞增殖研究提供了便捷的操控手段。捷的操控手段。捷的操控手段。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统


[0001]本专利技术涉及细胞增殖培养控制
，尤其涉及一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统。

技术介绍

[0002]二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境，培养箱要求稳定的温度、稳定的CO2水平、恒定的酸碱度、较高的相对饱和湿度，来对细胞/组织进行体外培养的一种装置，是细胞、组织、细菌培养的一种先进仪器，是开展免疫学、肿瘤学、遗传学及生物工程所必须的关键设备。
[0003]目前的二氧化碳培养箱虽能自动化智能调控，但在细胞培养时需要根据细胞的不同增殖状态对环境进行适应性调节，这些调节手段需要特别专业的科研人员进行操作，但培养过程中又无法保证每时每刻都有专业人员看守，因此会导致增殖培养时出现增殖后细胞处于不适宜的环境，影响实验结果的准确度，因此，本专利技术提出一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提出一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统，该自动化二氧化碳培养箱智能控制系统通过培养箱体的智能控制配合远程控制系统实现了二氧化碳培养箱的远程监控及参数调节设置，同时可将报警信息和培养物增殖培养状态远程发送给科研技术人员，同时通过远程即可操控培养箱参数，便于实验培养的实时监控调节，无需人工全程看守，降低了科研人员的劳动强度，也减少了人员调用量，为实验室二氧化碳培养箱细胞增殖研究提供了便捷的操控手段。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统，包括培养箱体、单片机、监测调节系统和远程控制系统，所述监测调节系统包括监测模块、数据处理模块、调控模块和报警模块，所述监测模块基于多组不同类型传感器及AI视觉探头监测培养箱体内部的培养状态数据上传至单片机，所述数据处理模块基于单片机对监测获取的各类数据进行分类处理并与培养标准数据进行比对判断，培养标准数据根据不同培养物的不同培养时期进行适应性调整，在一些特殊时期需要由专业科研人员进行手动调整，保证培养实验数据的准确率和成功率，所述调控模块基于单片机调节控制多组电磁阀及平衡调节结构对异常数据进行调节控制，所述报警模块基于声光报警器对监测出现异常的数据进行报警提示；所述远程控制系统包括远程互交模块、信息处理模块和远程操控模块，所述远程互交模块基于互联网将培养箱体运行数据及细胞培养状态进行远程输送，所述信息处理模块用于将获取的监测数据进行转换处理并互交传输，所述远程操控模块基于移动通讯设备对培养箱体内部培养状态进行监察并对运行数据进行调控。
[0006]进一步改进在于：所述监测模块包含传感器子模块和AI摄像头子模块，所述传感器子模块基于温度传感器、CO2传感器和湿度传感器对培养箱体内的培养环境进行监测，温
度传感器采用型号为pt100的温度传感器，CO2传感器采用型号为MH
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Z14双通道传感器，湿度传感器采用型号为DHT11型湿度传感器，所述AI摄像头子模块通过AI摄像头实时获取培养箱内部的培养状态，AI摄像头采用型号为CA
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HL02MX高清摄像头，且在培养箱体内设有多组，从多角度获取培养物增殖培养状态图片。
[0007]进一步改进在于：所述数据处理模块包含环境数据处理子模块、图片数据处理子模块和比对判断子模块，所述环境数据处理子模块基于单片机对监测模块获取的传感器数据进行分类整理，不同类型的传感器监测的数据单独进行缓存处理，所述图片数据处理子模块基于单片机对培养物培养状态图片进行增强降噪处理，图片增强去噪采用基于3DDCT的方法处理，所述比对判断子模块基于预设的传感器数据阈值对实时监测的传感器数据进行判断评价并给出结果后存至设备运行日志中。
[0008]进一步改进在于：所述调控模块包含温度调节子模块、湿度调节子模块和CO2含量调节子模块，所述温度调节子模块基于循环温控机构对培养箱体内的温度进行升温或降温调节，具体通过冷却结构和加热结构来控制培养箱体内空气温度，所述湿度调节子模块基于加湿和干燥机构对培养箱体内的湿度进行调节控制，具体通过加湿器和空气干燥循环结构来控制培养箱体内的空气湿度，所述CO2含量调节子模块基于CO2气罐对培养箱体内CO2含量进行调控，通过单片机控制CO2气罐连通培养箱体的管路上的电磁阀的启停来控制CO2进气量。
[0009]进一步改进在于：所述报警模块包含异常类型识别子模块和报警控制子模块，所述异常类型识别子模块用于识别数据处理模块结果并生成不同的报警提示指令，所述报警控制子模块用于根据生成的报警提示指令控制声光报警器发出不同的报警提示音和闪光频率，不同的报警提示指令便于及时区分报警原因，快速采取应对措施。
[0010]进一步改进在于：所述远程互交模块包含网络传输子模块和互交软件子模块，所述网络传输子模块基于互联网在培养箱和科研人员移动通讯设备之间实现互交数据传输，所述互交软件子模块基于Linux平台构建与培养箱体之间数据互交的软件APP程序并安装在科研人员移动通讯设备上。
[0011]进一步改进在于：所述互交软件子模块还包含有报警提醒子模块，所述报警提醒子模块用于将培养箱体的异常监测数据及判断的报警信息实时上传至科研人员移动通讯设备上显示。
[0012]进一步改进在于：所述信息处理模块包含数据打包子模块、加密解密子模块和分类显示子模块，所述数据打包子模块用于将传感器实时监测数据及培养物培养状态图片处理后的数据整理打包，所述加密解密子模块用于在培养箱体终端对整理打包后的数据进行加密处理，然后传输至科研人员移动通讯设备后进行解密解压处理，所述分类显示子模块用于将解密解压后的数据在科研人员移动通讯设备的软件APP上分区块显示。
[0013]进一步改进在于：所述远程操控模块包含阈值调节子模块和手动控制子模块，所述阈值调节子模块基于科研人员移动通讯设备的APP软件上对培养箱体内培养环境的设定阈值范围进行调节，所述手动控制子模块用于培养物特殊培养期进行远程手动调控培养箱体的运行状态。
[0014]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过培养箱体的智能控制配合远程控制系统实现了二氧化碳培养箱的远程监控及参数调节设置，同时可将报警信息和培养物增殖培养状态远
程发送给科研技术人员，同时通过远程即可操控培养箱参数，便于实验培养的实时监控调节，无需人工全程看守，降低了科研人员的劳动强度，也减少了人员调用量，为实验室二氧化碳培养箱细胞增殖研究提供了便捷的操控手段。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例1系统架构图。
[0016]图2为本专利技术实施例2培养箱体结构图。
[0017]图3为本专利技术实施例2培养箱体顶部俯视图
[0018]其中：1、培养箱主体；2、隔层架；3、CO2气罐；4、主控机；5、网孔板；6、扩散仓；7、循环管；8、风机；9、加热箱；10、冷却箱；11、加湿箱；12、干燥箱；13、电磁阀；14、温度传感器；15、湿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统，其特征在于：包括培养箱体、单片机、监测调节系统和远程控制系统，所述监测调节系统包括监测模块、数据处理模块、调控模块和报警模块，所述监测模块基于多组不同类型传感器及AI视觉探头监测培养箱体内部的培养状态数据上传至单片机，所述数据处理模块基于单片机对监测获取的各类数据进行分类处理并与培养标准数据进行比对判断，所述调控模块基于单片机调节控制多组电磁阀及平衡调节结构对异常数据进行调节控制，所述报警模块基于声光报警器对监测出现异常的数据进行报警提示；所述远程控制系统包括远程互交模块、信息处理模块和远程操控模块，所述远程互交模块基于互联网将培养箱体运行数据及细胞培养状态进行远程输送，所述信息处理模块用于将获取的监测数据进行转换处理并互交传输，所述远程操控模块基于移动通讯设备对培养箱体内部培养状态进行监察并对运行数据进行调控。2.根据权利要求1所述的一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统，其特征在于：所述监测模块包含传感器子模块和AI摄像头子模块，所述传感器子模块基于温度传感器、CO2传感器和湿度传感器对培养箱体内的培养环境进行监测，所述AI摄像头子模块通过AI摄像头实时获取培养箱内部的培养状态。3.根据权利要求1所述的一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统，其特征在于：所述数据处理模块包含环境数据处理子模块、图片数据处理子模块和比对判断子模块，所述环境数据处理子模块基于单片机对监测模块获取的传感器数据进行分类整理，所述图片数据处理子模块基于单片机对培养物培养状态图片进行增强降噪处理，所述比对判断子模块基于预设的传感器数据阈值对实时监测的传感器数据进行判断评价并给出结果后存至设备运行日志中。4.根据权利要求1所述的一种自动化二氧化碳培养箱智能控制系统，其特征在于：所述调控模块包含温度调节子模块、湿度调节子模块和CO2含量调节子模块，所述温度调节子模块基于循环温控机构对培养箱体内的温度进行升温或降温调节，所述湿度调节子模块基于加湿和干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：张京军，龚长华，奚晓鹏，迟海鹏，
申请(专利权)人：北京戴纳实验科技有限公司，
类型：发明
国别省市：