一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的制作方法

本发明涉及电子信息技术领域，更具体的说涉及一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统。

技术背景

石斛是一种极其珍贵的药材，由于其具有增强免疫功能，抗肿瘤和抗衰老的独特功效，因此在国内中医临床配方和出口外销中成药工业原料中含有量不断增加，国内、国际市场的需求量也不断攀升，售价一路飚升，使石斛日趋显得珍稀名贵，由于野生石斛稀少，加之其自然生长缓慢，收获产量低，如今已远远满足不了市场的需要，目前虽有人工栽培石斛技术应用，但其成品率低，成材时间缓慢，少量的人工石斛仍难以弥补硕大的市场缺口，同时研究证明，人工栽种石斛的药用价值远远低于野生石斛。因此，研究一种成品率高、成材快、药用价值高的仿野生石斛栽培技术成为现阶段亟待解决的问题。

目前，石斛的选育栽培主要为了保证石斛的成活率，为了得到高成活率以及产量，使得石斛的药用价值大大降低，低药用价值的石斛也失去了良好的药效和经济效益；当然有很多石斛的种植都是根据野生石斛来选育培养，但是经过多代的选育栽培，石斛的野生性能逐代降低，越往后选育的代数越差。

因此，有必要提出一种技术方案，能够保持逐代选育栽培的石斛保持野生性能及药用价值，同时能够保证一定的石斛栽培成功率，成为了一种新的技术需求。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

针对以上缺点，本发明提出一种技术方案，能够保持逐代选育栽培的石斛保持野生性能及药用价值，同时能够保证一定的石斛栽培成功率，从而提供一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供所述的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统，该系统包括培养大棚、监控部和调节部，所述监控部为装设在培养大棚中的检测单元、局域网、控制中心与监控单元；

其中检测单元包括若干个装设在大棚中的检测节点；检测节点通过局域网与控制中心建立连接，控制中心与监控单元建立连接；

所述调节部为装设在培养大棚中的温度调节器、湿度调节器、光照调节器、空气调节器和培养质控制器，所述控制中心、监控单元和调节部连接为一个控制系统整体。

进一步地，所述培养大棚为封闭式透明大棚，大棚为光照可调节式结构，大棚与外部建立空气流通结构。

进一步地，所述监控部为装设在培养大棚中的各个部分检测部分，通过检测单元检测大棚里的实时状况，通过局域网传输至控制中心以及监控单元。

进一步地，所述调节部为装设在培养大棚中的执行部分，通过温度调节器、湿度调节器、光照调节器和空气调节器来分别调节温度、湿度、光照和空气成分，通过培养质控制器调节控制培养基的组成和状态。

进一步地，所述检测单元用于检测培养大棚内的温度、湿度、光照和空气成分参数，检测到的各参数发送至控制中心。

进一步地，所述控制中心用于接收检测单元检测到的温度、湿度、光照和空气成分参数，并且计算处理各参数，处理后参数发送至监控单元。

进一步地，所述温度调节器用于调节培养大棚室内的温度，所述湿度调节器用于调节培养大棚室内的湿度。

进一步地，所述光照调节器用于调节培养大棚室内的光照度、所述空气调节器用于调节培养大棚室内的空气组成成分。

进一步地，所述培养质控制器用于调节培养基中的温度、湿度和营养成分，根据培养基的实时状况进行实时调节。

进一步地，所述培养质控制器内置有检测单元，所述检测单元包括温度检测单元、湿度检测单元以及营养成分检测单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统实现了以下几个方面的优点，使用本发明提供的系统能够采集石斛生长的实时环境状况，并且根据实时的环境状况来进行计算，对经过计算和处理的数据进行调节，通过模拟野生石斛的生长环境保证石斛逐代的野生性能，这种方式与现有的栽培技术相比，通过模拟野生石斛生长的恶劣环境来增强石斛的野生性能，同时由于自动控制使得石斛逐渐适应恶劣环境，因此还能够保证石斛的生长成功率，提高石斛的药用价值的基础上，保证石斛的产量，且其智能化、自动化的程度得到了大大的提高。

附图说明

图1是本发明优选实施例的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的结构原理框图；

图2是本发明优选实施例的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的监控部原理结构框图；

图3是本发明优选实施例的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的调节部原理结构框图；

图4是本发明优选实施例的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的培养质控制器结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是本发明优选实施例的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的结构原理框图；该系统包括培养大棚、监控部和调节部，野生石斛在特定的培养大棚中进行选育栽培，所述监控部为装设在培养大棚中的检测单元、局域网、控制中心与监控单元；所述培养大棚为封闭式透明大棚，大棚的材质为钢制骨架和透明的材料，透明材料为玻璃、塑料薄膜或有机玻璃，大棚为光照可调节式结构，大棚内部可以装设有遮光布，通过遮光布的调节来实现棚内的光照强度，同时，大棚与外部建立空气流通结构，大棚设置有通风口，或者采用室内风机，采用通风口的调节来实现室内的空气流动，采用室内风机来实现室内的空气流动。

图2是本发明优选实施例的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的监控部原理结构框图；其中检测单元包括若干个装设在大棚中的检测节点；检测节点根据大棚室内的面积或体积进行布点，例如采用单位面积1平方为一个检测节点，或者按照单位面积5个平方为一个检测节点，棚高较高时可适当减小每平方检测节点数，检测节点对该小范围区域内进行实时检测，检测节点检测到的实时数据通过局域网与控制中心建立连接，控制中心接收所有检测节点的参数信息，控制中心与监控单元建立连接，控制中心对所有检测节点参数进行计算和处理，处理后的参数转化为图像化参数或直观数字量，在监控单元显示和反应处理；

所述监控部为装设在培养大棚中的各个部分检测部分，通过检测单元检测大棚里的实时状况，通过局域网传输至控制中心以及监控单元，监控部内部设有模数转化模块，将检测到的模拟量转化为数字量，将数字量参数发送至控制中心。

所述调节部为装设在培养大棚中的执行部分，通过温度调节器、湿度调节器、光照调节器和空气调节器来分别调节温度、湿度、光照和空气成分，根据检测单元所测量的温度，然后通过温度调节器来进行温度调节，温度调节器采用微分先行的控制算法,带有外给定和阀位控制功能。可与各类传感器、变送器配合使用,实现对温度、压力、液位、容量、速度等物理量的测量显示,并配合各种执行器对电加热设备和电磁、电动阀进行PID调节和控制、报警控制、数据采集等功能；根据检测单元所测量的湿度，然后通过湿度调节器来进行湿度调节，湿度调节器分为除湿机和加湿机两种，由热交换器、压缩机、风扇、水箱、电路控制器及外壳组成；根据检测单元所测量的光照度，然后通过光照度调节器来进行光照度调节，光照度调节可以根据光照度控制器进行光照控制，同样光照度调节也可以使用大棚的结构来进行调节，例如遮光布，当然当出现连续的阴雨天，可以使用补光灯进行灯光照射，通过培养质控制器调节控制培养基的组成和状态。

所述检测单元用于检测培养大棚内的温度、湿度、光照和空气成分参数，检测到的各参数发送至控制中心，所述空气成分参数包括空气中氧气含量、二氧化氮含量等一些特殊气体的含量。

所述控制中心用于接收检测单元检测到的温度、湿度、光照和空气成分参数，并且计算处理各参数，处理后参数发送至监控单元，监控单元将系统检测的参数图像化显示。

图3是本发明优选实施例的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的调节部原理结构框图；

所述调节部为装设在培养大棚中的温度调节器、湿度调节器、光照调节器、空气调节器和培养质控制器，所述控制中心、监控单元和调节部连接为一个控制系统整体。

所述温度调节器用于调节培养大棚室内的温度，所述湿度调节器用于调节培养大棚室内的湿度，大棚室内的温度基本根据野外温度环境进行模拟，湿度根据野外湿度环境进行模拟，模拟较为恶劣的自然环境对野外石斛进行选育栽培。

所述光照调节器用于调节培养大棚室内的光照度、所述空气调节器用于调节培养大棚室内的空气组成成分，由于野外石斛生存的自然环境较为恶劣，同时生长于光照较弱的山林中，大棚室内模拟野外环境的光照度，同样大棚室内的空气含量也根据野外的自然环境进行模拟，以达到野生石斛的最佳生长环境。

图4是本发明优选实施例的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统的培养质控制器结构示意图。

所述培养质控制器用于调节培养基中的温度、湿度和营养成分，根据培养基的实时状况进行实时调节。

所述培养质控制器内置有检测单元，所述检测单元包括温度检测单元、湿度检测单元以及营养成分检测单元。

1.配制(以1000ml幼株的生根壮苗培养基为例)

10％香蕉(w/w)+MS+3％蔗糖(w/w)+0.8％琼脂(w/w)+2.0mg/LNAA

1)量取800ml蒸馏水于洁净的大烧杯中，加热至沸腾；

2)准确称量100g香蕉果肉，切成碎片状，并倒入上述烧杯中，加热煮沸5min，其间搅拌使之充分溶解；

3)按照大量、微量、Fe2+盐、有机Ⅰ、有机Ⅱ顺序，量取MS各种母液于盛有50ml蒸馏水的烧杯，混合均匀；

4)将2)和3)的溶液混合，然后加入30g蔗糖，并移取2mlNAA(0.1mg/ml)，混合均匀；

5)加热至沸腾，加入8g琼脂并煮沸5min，其间不断搅拌使之充分溶解；

6)冷却至50±5℃时，调pH至5.4—5.6。分装于培养瓶内，33.3ml/瓶。

有一种培养基已包含MS培养基配方中的所有成分，并已经添加了琼脂和蔗糖，植物生长调节剂根据需要自行添加；植物组织培养上使用最普遍的培养基，适合许许多多植物的组织培养；MS干粉培养基是为方便使用，直接称取然后配制，非常方便，不需要逐个称取MS配方中的近20种药品，然后配制。

培养基的营养供给通过培养质调节器进行相应调节，检测培养基中营养成分，进行相应的补充，培养基的培养环境根据野外的较为恶劣的地质进行选配，选择出适合野生石斛的生长培养基。

案例/原理：石斛幼苗在培养大棚中的培养基中进行培养，培养大棚中的环境参数模拟野外环境参数，能够保持石斛的野生性能，通过通过合理的营养搭配、温湿度缓慢调节、光照度以及空气成分等各项影响参数，使得石斛生长环境符合野外生存环境的同时，也能确保石斛的成活率，根据模拟实际的恶劣环境来达到选育和栽培石斛的目的，目前市场上的栽培技术仅仅考虑石斛的成活率及其每亩的产量，而且市场上出售的石斛不具备很高的药用价值，不利于野生石斛的种植与发展，进而影响种植户的积极性。

综上所述，本发明的一种基于电子信息技术的野生石斛培养选育用智能系统实现了以下几个方面的优点，使用本发明提供的系统能够采集石斛生长的实时环境状况，并且根据实时的环境状况来进行计算，对经过计算和处理的数据进行调节，通过模拟野生石斛的生长环境保证石斛逐代的野生性能，这种方式与现有的栽培技术相比，通过模拟野生石斛生长的恶劣环境来增强石斛的野生性能，同时由于自动控制使得石斛逐渐适应恶劣环境，因此还能够保证石斛的生长成功率，提高石斛的药用价值的基础上，保证石斛的产量，且其智能化、自动化的程度得到了大大的提高。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。