生物制剂生产机及其运作方法与流程

本发明有关于一种生物制剂生产机及其运作方法，特别是涉及一种应用物联网的微生物发酵机台。

背景技术：

1、以往农民种植施肥中，由于使用大量的化学肥料与农药产生许多环境问题，举例而言，诸如水体优养化、农药残留等问题。虽然农民种植施肥中，化学肥料能够快速补充植物所需养分，然过度施用导致土壤有机质与益菌菌种降低许多，甚至造成土壤盐碱化或酸化，使土壤不适耕作。

2、另外，传统施肥方法虽得维持一定产量，但维持种植的土壤适度性却难以控管。土壤有机质可以提供土壤保肥、保水的能力，同时增加土壤团粒结构的形成。但若大量流失，将会使其质量变差，进而让生产力也变差。

3、近年来，以微生物做为生物防治或增加肥效的目的已成为显学，微生物登记为生物肥料或生物农药如雨后春笋般地出现，市面上对于微生物做为植物保护资材的接受度也日益升高。微生物肥料具有改善土壤物化性、提升土壤中营养元素的有效性、增进植物对养分的利用率及促进植物生长等特性，能据以改善土壤微生物相的效果，对于维持根圈土壤将有莫大帮助。同时，这也将促进团粒结构形成，进而增加土壤的保肥、保水能力。因此，当农民自行发酵微生物制剂或堆肥时，若能使用稳定的配方与制程，将可大幅度降低前述营养吸收不确定因素，且在提升作物产量的同时，减少化学肥料的使用量，达到农业环境永续经营的目标。

4、不过，不当的操控以及未适当监测之下，常常使许多问题丛生。诸如农民对微生物制剂的使用技术认识不足，让发酵终端投料质量不稳定，将造成使用者对于微生物制剂的信心降低。

5、具体而言，当农民在未掌握微生物发酵的操作要点，而以堆肥方式制作肥料也容易产生以下几大问题：(1)堆肥时间过短尚未充分发酵，造成使用后在土里产生二次发酵，导致土壤升温烧毁植物根部；(2)堆肥于户外放置时须适度遮阴，避免天气变化也影响发酵；(3)堆肥暴露在空气中产生恶臭，影响附近空气质量；(4)堆肥中未能产生高温灭杀禽畜的粪便，所带来的有害致病菌和虫卵，影响农作物生长。

6、在发酵工程上，选择一个优良的微生物常压发酵槽，是决定整个生产程序是否成功的重要关键。因此，微生物常压发酵槽的设计与应用便成为一个相当重要的课题。针对微生物培养而言，由于不同的微生物对其生长所需的环境和条件有所不同，所以我们在设计微生物发酵槽的时候，必须针对个别的微生物系统加以考虑，如此微生物才能在其良好的环境下表现出最佳的效果。综观前述存在的问题，有待开发出一种机台使农民能容易上手并有效操控及监测微生物制剂的发酵，将有望提高发酵质量的稳定性。

技术实现思路

1、为了解决先前技术的问题，本发明目的为提供一种生物制剂生产机，主要为应用物联网的微生物发酵机台使用微生物制剂进行发酵来达到植物保护或施肥的目的，并在发酵过程利用感测技术来对整个发酵过程进行监测及控制，以针对菌种生长周期所需要的环境进行调节机制。

2、本发明提供的生物制剂生产机，包含：一通讯协议，连接于一通讯模块；该通讯协议包含一远程监控模块、一发布模块及一中继服务器；一远程数据库模块，连接于该通讯模块；一操作系统，连接于该通讯协议；以及一发酵模块，该发酵模块包含至少一发酵桶、至少一配方包及该操作系统。其中，该操作系统包含：一微型计算单元，透过该通讯模块及该通讯协议与该远程监控模块或该远程数据库模块连接；一感测模块，连接于该微型计算单元；一控制模块，连接于该微型计算单元；一通气模块，连接于该微型计算单元；以及一搅拌模块，连接于该微型计算单元。

3、本发明更提供一种生物制剂生产机的运作方法，包含以下步骤：(a)提供如前述的生物制剂生产机；(b)用户由远程监控模块发送一启动指令，并藉由一通讯模块及一通讯协议传递至一操作系统以操作至少一参数；(c)该操作系统根据该至少一参数及一使用者设置下达一发酵指令；(d)该发酵模块执行该发酵指令并同时启动该操作系统执行一发酵监控；(e)该发酵监控中产生至少一实时数据，并藉由该通讯模块及该通讯协议传递至该操作系统以操作至少一参数，并同时呈现该至少一实时数据及该至少一参数于该远程监控模块。

4、在其中一较佳实施例中，该使用者设置包含发酵体积、应用作物种类、使用倍数、使用方式、使用用途、使用频率、配方管理、货料管理、发酵桶管理、案场数据或其组合。

5、在其中一较佳实施例中，该配方管理包含rfid芯片序号、配方包数据、配方杀菌、发酵参数、发酵流程或其组合。

6、在其中一较佳实施例中，该实时数据包含温度、湿度、进气量、搅拌速度、发酵时间、发酵进度、制冷时间、制热时间或其组合。

7、在其中一较佳实施例中，当该发酵监控侦测到一异常，该操作系统发布一异常回报，该异常回报透过该通讯协议传送至该远程监控模块。

8、在其中一较佳实施例中，该实时数据透过一数据收集分析呈现于该远程监控模块的一显示接口。当该实时数据达到一阈值，该操作系统启动一控制模块，该控制模块根据该数据收集分析、一远程数据库模块或其组合执行一控制流程直至该实时数据达到一预设条件。另外，生物制剂生产机的运作过程产生的该至少一参数、该使用者设置、该发酵指令、该至少一实时数据、该控制流程、该数据收集分析或其组合成为一系统纪录皆储存于该远程数据库模块中供使用者参酌或供未来市场开发的参考。

9、以上对本发明的简述，目的在于对本发明的数种面向和技术特征作一基本说明。发明简述并非对本发明的详细表述，因此其目的不在特别列举本发明的关键性或重要组件，也不是用来界定本发明的范围，仅为以简明的方式呈现本发明的数种概念而已。

技术特征：

1.一种生物制剂生产机，其特征在于其包含：

2.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该通讯协议为mqtt。

3.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该远程监控模块包含手机应用程序(app)、计算机服务器或其组合。

4.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该远程监控模块设置一显示接口，该显示接口呈现包含一实时数据、一异常回报、一发酵桶管理、一后台人员管理、一使用者经销商管理、一配方管理、一货料管理、一新闻推播、一系统纪录、一报修管理、一技术咨询或其组合。

5.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该远程数据库模块为云端数据库。

6.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，一配方包搭配一rfid芯片序号。

7.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该操作系统包含一通气模块，连接于该微型计算单元，该通气模块包含一打气泵浦、一过滤器及一出气孔。

8.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该操作系统包含一搅拌模块，连接于该微型计算单元，该搅拌模块包含径向搅拌器、轴向搅拌器、组合式搅拌器或其组合。

9.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该控制模块包含一温度控制单元、一酸碱值控制单元、一压力控制单元、一渗透压控制单元、一搅拌速度单元、一进气量控制单元、一液位控制单元、一泵浦控制单元或其组合。

10.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该控制模块包含一温度控制单元，该温度控制单元包含一温度控制桶、一控温夹套桶、一加热器、一冰水桶、一制冷器、一循环泵浦、一冰水桶泵浦或其组合。

11.根据权利要求10所述的生物制剂生产机，其特征在于，该感测模块包含至少一温度感测单元、至少一湿度感测单元、一光线感测单元、一空气质量感测单元、一酸碱值感测单元、一压力感测单元、一渗透压感测单元、一定位单元或其组合。

12.根据权利要求11所述的生物制剂生产机，其特征在于，该控制模块包含该温度控制单元，该至少一温度感测单元设置于该温度控制桶内、该冰水桶内、该控温夹套桶内、该发酵桶内、该生物制剂生产机外或其组合。

13.根据权利要求1所述的生物制剂生产机，其特征在于，该通讯协议包含的该远程监控模块透过该中继服务器与该发布模块连接，该发布模块设置于该微型计算单元。

14.一种生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，包含以下步骤：

15.根据权利要求14所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，其中步骤(b)发布该启动指令包含子步骤：该远程监控模块透过感应一配方包上搭配的一rfid芯片活化该启动指令。

16.根据权利要求14所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，该使用者设置包含配方管理、货料管理、发酵桶管理、案场数据、定位地点或其组合。

17.根据权利要求16所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，该配方管理包含rfid芯片序号、配方包数据、配方杀菌、发酵参数、发酵流程或其组合。

18.根据权利要求14所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，其中步骤(e)该发酵监控中产生至少一实时数据，为藉由该操作系统中的该感测模块感测至少一感测参数达成。

19.根据权利要求18所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，该至少一感测参数包含位置、温度、湿度、光线、空气质量、酸碱值、压力、渗透压、进气量、搅拌速度、发酵时间、发酵进度、制冷时间、制热时间或其组合。

20.根据权利要求14所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，其中步骤(e)该操作系统操作至少一参数，是依据该至少一实时数据决定该控制模块控制至少一控制参数达成。

21.根据权利要求20所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，该至少一控制参数包含温度、酸碱值、压力、渗透压、搅拌速度、进气量、液位、马达转速或其组合。

22.根据权利要求14所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，该实时数据透过一数据收集分析呈现于该远程监控模块的一显示接口。

23.根据权利要求22所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，当该实时数据达到一阈值，该操作系统启动一控制模块，该控制模块根据该数据收集分析、该远程数据库模块或其组合执行一控制流程直至该实时数据达到一预设条件。

24.根据权利要求14所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，当该发酵监控侦测到一异常，该操作系统发布一异常回报，该异常回报透过该通讯协议传送至该远程监控模块。

25.根据权利要求24所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，该异常回报包含异常维持时间、异常类型、异常内容或其组合。

26.根据权利要求24所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，当该异常回报呈现于该远程监控模块的一显示接口，用户选择一继续发酵流程或一放弃发酵。

27.根据权利要求14至26中任一项所述的生物制剂生产机的运作方法，其特征在于，该至少一参数、该使用者设置、该发酵指令、该至少一实时数据、该至少一感测参数、该至少一控制参数、该数据收集分析、该控制流程、该异常回报或其组合成为一系统纪录皆储存于该远程数据库模块中。

技术总结
本发明提出一种生物制剂生产机及其运作方法，该生物制剂生产机主要由发酵模块、操作系统、远程数据库模块及通讯协议所组成。本发明属于一种使用物联网的微生物发酵机台，使用微生物制剂进行发酵来达到植物保护或施肥的目的。利用感测技术来对整个发酵过程进行监测及控制，并针对菌种生长周期所需要的环境进行调节机制，透过温度、氧气及搅拌速度的智能管理，提升农业生产效率与量能，实为农业智慧化的进展。

技术研发人员：柯保成,施聪富,吕俊奋,魏伟胜,刘健谊
受保护的技术使用者：联发生物科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14