[發明專利]基于無線傳感器的蠟樣芽孢桿菌生產控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201910368962.5
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110106076B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 宋佳;王艷麗;楊蕊;趙躍;宇文塔曼
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學鎬京學院
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/21;C12M1/04;C12M1/02;C12M1/00;C12Q3/00;H04L67/1097;H04L67/12;C12R1/085
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 白志杰

1.基于無線傳感器的蠟樣芽孢桿菌生產控制系統，其特征在于：包括組態軟件模塊、實時控制模塊、數據采集模塊、遠程服務模塊以及服務器備份模塊；其中，

所述實時控制模塊包括OPC通信接口與發酵罐組，所述組態軟件模塊通過OPC通信接口控制發酵罐組工作，并獲取發酵罐組的工作數據；

所述數據采集模塊通過組態軟件模塊與實時控制模塊連接，數據采集模塊存儲發酵罐組的工作數據；

所述遠程服務模塊連接于組態軟件模塊，其用于展示組態軟件模塊運行信息，以及用于控制組態軟件模塊運行；

所述服務器備份模塊通過硬件防火墻與組態軟件模塊連接，用于備份組態軟件模塊配置歷史數據、運行狀態歷史數據以及數據采集模塊的存儲數據；

所述組態軟件模塊包括系統工程師站、系統操作員站、系統控制站以及趨勢服務器；

所述系統工程師站用于組態軟件模塊診斷、監視發酵罐組運行情況；所述系統操作員站用于操作、監視發酵罐組實時狀態，并對發酵罐實時狀態的數據做報警、趨勢顯示、記錄和打印報表的操作；所述系統控制站用于控制發酵罐組中各個系統模塊的操作和停止；所述趨勢服務器反應發酵罐組中各個參數的變化狀況；

所述遠程服務模塊包括LCD、移動終端一、電腦網頁訪問以及移動終端二，所述LCD與所述移動終端一分別與所述組態軟件模塊連接，移動終端一訪問組態軟件模塊內的數據，所述移動終端二通過GPRS與所述組態系統模塊連接，所述電腦網頁通過硬件防火墻訪問所述組態軟件模塊內數據；

所述服務器備份模塊包括多個服務器VM以及與每個服務器VM連接的分布式存儲數據庫。

2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器的蠟樣芽孢桿菌生產控制系統，其特征在于：所述發酵罐組包括一級發酵罐、二級發酵罐、三級發酵罐以及四級發酵罐。

3.根據權利要求2所述的基于無線傳感器的蠟樣芽孢桿菌生產控制系統，其特征在于：所述一級發酵罐、二級發酵罐、三級發酵罐以及四級發酵罐內部均安裝有溫度傳感器、濕度傳感器、光感傳感器、氧氣檢測儀、碳源檢測取樣器、氮源檢測取樣器、pH檢測取樣器、無機鹽檢測取樣器、生長因子定量檢測儀、泡沫濃度檢測儀、種齡測定儀以及種量檢測儀。

4.根據權利要求3所述的基于無線傳感器的蠟樣芽孢桿菌生產控制系統，其特征在于：所述一級發酵罐、二級發酵罐、三級發酵罐以及四級發酵罐內部還安裝有內部攝像頭、水分噴射器、光照燈組以及攪拌器，并在其外部還依次對應連接有恒溫水槽、無菌水槽、氧氣罐、碳源池、氮氣池、密封堿液桶、密封酸液桶、無機鹽桶、生長因子桶、消泡劑貯槽。

5.根據權利要求4所述的基于無線傳感器的蠟樣芽孢桿菌生產控制系統，其特征在于：所述一級發酵罐、二級發酵罐、三級發酵罐以及四級發酵罐外部還安裝有種量分離器以及菌種分離器。

6.基于權利要求1-5任一項所述的無線傳感器的蠟樣芽孢桿菌生產控制系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：建立好發酵罐組，并在發酵罐組內部安裝上檢測蠟樣芽孢桿菌生產狀況的各個傳感器、檢測儀；

步驟二：將發酵罐組通過OPC通信接口與組態軟件模塊連接，并且在組態軟件模塊上分別連接數據采集模塊、遠程服務模塊以及服務器備份模塊，用于對發酵罐組內的各個參數以及系統配置參數進行及時的備份、訪問、顯示和操作調整，形成完整的蠟樣芽孢桿菌生產控制系統；

步驟三：系統各個模塊設置好后，對整個系統進行初始化；

步驟四：當系統首次使用時管理員設定，以后不用在設定，出現故障時管理員修改設定參數；

步驟五：通過組態軟件模塊對發酵罐組內的實時數據進行記錄監控，當某一項檢測數據出現異常或者需要調整時，發酵罐組內的傳感器或者檢測儀就會向組態軟件模塊發出信號，組態軟件模塊控制發酵罐外的相應設備進行補償操作，以實現參數的準確化；

步驟六：經步驟五中檢測或者調整的參數數據實時通過組態軟件模塊備份至數據采集模塊，同時也將檢測或調整的參數數據通過遠程服務模塊進行實時顯示并更新。