本发明属于微生物培养技术领域，具体涉及一种光生物反应器及基于光生物反应器养殖微生物的方法。
背景技术：
微生物能够利用简单的矿物质营养素，在光合作用(日光和人工照明)的情况下合成有机化合物并进行增殖。由于微生物具有高效光利用率，以及从周围环境中快速高效吸收营养素(如co2、氮、磷等)并转化成有机化合物的能力，使微生物具有解决食品短缺、能源危机和co2减排的巨大经济潜力。
微生物一般在跑道池中、玻璃管道中培养。跑道池中培养简单，但是容易混入微生物的天敌以及各种杂菌等，不容易达到较高的生物密度，产量低。玻璃管道中培养，设备成本高昂，同时单位面积的养殖用地也存在产率低的情况。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种光生物反应器及基于光生物反应器养殖微生物的方法，通过采集的微生物生长环境的各种数据信息，控制微生物的生长环境，从而为微生物创造最适宜的生长环境，提高微生物生产的效率。
第一方面，本发明提供了一种光生物反应器，包括养殖采集单元、供气单元、培养基供给单元以及能与外部设备进行通信的控制器；
所述养殖采集单元包括多个依次通过流转管道相连的养殖器，两养殖器之间的流转管道上设有流转电磁阀和水泵；每个养殖器上均设有补光装置；每个养殖器内设有光照传感器、ph值传感器、溶氧传感器、温度传感器、液位传感器和生物传感器；
所述供气单元包括曝气罐、多个氧气管道、二氧化碳罐和多个二氧化碳管道，每个氧气管道连接曝气罐和一个养殖器，每个氧气管道上设有氧气电磁阀，每个二氧化碳管道连接二氧化碳罐和一个养殖器，每个二氧化碳管道上设有二氧化碳电磁阀；
所述培养基供给单元包括培养基罐和多个培养基管道，每个培养基管道连接培养基罐和一个养殖器，每个培养基管道上设有培养基电磁阀和培养基泵；
所述控制器上设有用于输入信息和显示信息的触控屏；
所述补光装置、光照传感器、ph值传感器、溶氧传感器、温度传感器、液位传感器、生物传感器、流转电磁阀、水泵、氧气电磁阀、二氧化碳电磁阀、培养基电磁阀、培养基泵、触控屏分别与控制器电连接。
优选地，所述养殖器下部设有连接气体管道的氧气进口、连接二氧化碳管道的二氧化碳进口和连接流转管道的出液口，所述养殖器上部设有连接培养基管道的培养基口、连接流转管道的进液口和用于排气的排气口。
优选地，所述补光装置包括外补光装置和内补光装置，所述养殖器的周侧均匀设有竖向的多个外补光装置，所述养殖器的中轴位置设有上端开口的容置腔，所述容置腔内设有竖向的内补光装置。
优选地，所述外补光装置包括外补光支架和与外补光支架连接的led灯条；
所述外补光支架包括顶板、底板、以及连接在顶板和底板之间的侧板，所述侧板呈外凸的柱面，且所述侧板的内表面设置有反光层，所述led灯条的两端分别固定在顶板和底板上。
优选地，所述内补光装置包括圆柱形的内补光支架和与内补光支架连接的led灯条；
所述内补光支架包括上板、下板、以及连接在上板和下板之间的周侧板，所述led灯条的两端分别固定在上板和下板的中心位置。
优选地，所述养殖器包括第一养殖器……第n养殖器，第一养殖器至第n养殖器，且后一养殖器的体积大于前一养殖器的体积，每个养殖器内装有不同生长时期的微生物养殖液。
第二方面，本发明提供了一种基于光生物反应器养殖微生物的方法，适用于第一方面所述的光生物反应器，包括以下步骤：
s1，根据初始加入养殖器内的微生物种量计算混合培养基后的总体积，根据总体积控制培养基供给单元向本养殖器内输送培养基；
s2，获取本养殖器内各传感器采集的环境数据和生物传感器采集的微生物量；根据环境数据控制补光装置补光、控制供气单元供气、以及控制室内空调调节室温；当微生物量达到设定阈值时，通过控制系统自动工作，将养殖液输送到下一养殖器内继续养殖，并控制培养基供给单元向下一养殖器输送培养基；直至将微生物培育成熟。
优选地，所述养殖器包括第一养殖器……第n养殖器，第一养殖器至第n养殖器，且后一养殖器的体积大于前一养殖器的体积；
每个养殖器内装有不同生长时期的微生物养殖液，不同生长时期的养殖液的具有不同的光密度阈值范围。
优选地，所述s1具体为：
通过触控屏获取初始放入养殖器内的微生物的微生物种量；
根据微生物种量计算混合培养基后的养殖液总体积，根据养殖液总体积计算本养殖器内的液位阈值；
控制本养殖器对应的培养基电磁阀打开和培养基泵工作，培养基罐内的培养基输送到本养殖器内，当本养殖器对应的液位传感器采集的液位值达到液位阈值时，控制培养基电磁阀关闭和培养基泵停止工作，混合培养基后的养殖液开始培养微生物。
优选地，所述s2具体为：
光照传感器采集本养殖器内养殖液的光密度值，当光密度值低于光密度阈值范围时，控制本养殖器对应的补光装置工作，对养殖液进行补光，当光密度值高于光密度阈值范围时，控制补光装置停止工作，停止对养殖液进行补光；
溶氧传感器采集本养殖器内养殖液的溶氧度，当溶氧度低于氧阈值范围时，控制本养殖器对应的氧气电磁阀打开，曝气罐内的氧气输送到本养殖器内，当溶氧度低于氧阈值范围时，控制氧气电磁阀关闭，停止输送氧气；
ph传感器采集本养殖器内养殖液的ph值，当ph值高于ph阈值范围时，控制本养殖器对应的二氧化碳电磁阀打开，二氧化碳罐内的二氧化碳输送到本养殖器内，当ph值低于ph阈值范围时，控制二氧化碳电磁阀关闭，停止输送二氧化碳；
温度传感器采集本养殖器内养殖液的液温值，当液温值低于或高于液温阈值范围时，控制室内空调调节室温，进而控制液温；
生物传感器采集本养殖器内养殖液的微生物量，当微生物量大于浓度阈值时，控制本养殖器对应的流转电磁阀打开和水泵工作，将本养殖器内的养殖液输送到下一养殖器内，并根据微生物量计算此阶段养殖液总体积，并根据此阶段养殖液总体积控制培养基罐向下一养殖器输送培养基，继续微生物培育进行培养；
当微生物量达到成熟阈值时，则微生物培养成熟。
本发明的有益效果为：通过采集的微生物生长环境的各种数据信息，控制微生物的生长环境，从而为微生物创造最适宜的生长环境，提高微生物生产的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实施例中光生物反应器的结构图；
图2为本实施例中养殖器的俯视结构图；
图3为本实施例中外补光装置的结构图；
图4为本实施例中内补光装置的结构图；
图5为本实施例中基于光生物反应器养殖微生物的方法流程图。
附图标记：
1-养殖器、2-流转电磁阀、3-水泵、4-补光装置、5-光照传感器、6-ph值传感器、7-溶氧传感器、8-温度传感器、9-液位传感器、10-生物传感器、11-曝气罐、12-氧气管道、13-氧气电磁阀、14-二氧化碳罐、15-二氧化碳管道、16-二氧化碳电磁阀、17-培养基罐、18-培养基管道、19-培养基电磁阀、20-培养基泵、21-氧气进口、22-二氧化碳进口、23-出液口、24-培养基口、25-进液口、26-排气口、27-容置腔
111-第一养殖器、112-第二养殖器、113-第三养殖器
41-外补光装置、42-内补光装置
411-顶板、412-底板、413-侧板、414-led灯条
421-上板、422-下板、423-周侧板、424-led灯条
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
实施例一
本实施例提供了一种光生物反应器，用于对雨生红球藻的培养，如图1所示，包括养殖采集单元、供气单元、培养基供给单元以及能与外部设备进行通信的控制器；
所述养殖采集单元包括三个依次通过流转管道相连的养殖器1，两养殖器1之间的流转管道上设有流转电磁阀2和水泵3；三个养殖器1包括第一养殖器111、第二养殖器112和第三养殖器113，每个养殖器1内装有不同生长时期的微生物养殖液，因为随着微生物的生长，后期的微生物量大于前期的微生物量，需要更大的生长空间和培养基，因此后一养殖器1的体积大于前一养殖器1的体积，三个养殖器1对应微生物的三个生长时期：接种生长期、快速生长期和诱导期，在实际应用中也可以分为其他几个周期。
如图2所示，每个养殖器1上均设有补光装置4，为了让养殖器1内的养殖液得到充分的光照，因此所述补光装置4包括外补光装置41和内补光装置42。为了让光照均匀，所述养殖器1的周侧均匀设有竖向的多个外补光装置41，所述养殖器1的中轴位置设有上端开口的容置腔27，所述容置腔27内设有竖向的内补光装置42。
其中，如图3所示，所述外补光装置41包括外补光支架和与外补光支架连接的led灯条414；所述外补光支架包括顶板411、底板412、以及连接在顶板411和底板412之间的侧板413，所述侧板413呈外凸的柱面，且所述侧板413的内表面设置有反光层，所述led灯条414的两端分别固定在顶板411和底板412上。
其中，如图4所示，所述内补光装置42包括圆柱形的内补光支架和与内补光支架连接的led灯条414；所述内补光支架包括上板421、下板422、以及连接在上板421和下板422之间的周侧板423，所述led灯条424的两端分别固定在上板421和下板422的中心位置。
本实施例中通过上述的外补光装置41和内补光装置42，无光照死角，让养殖液得到充分而均匀的光照。
每个养殖器1内设有光照传感器5、ph值传感器6、溶氧传感器7、温度传感器8、液位传感器9和生物传感器10。
每个养殖器1下部设有连接气体管道的氧气进口21、连接二氧化碳管道15的二氧化碳进口22和连接流转管道的出液口23，所述养殖器1上部设有连接培养基管道18的培养基口24、连接流转管道的进液口25和用于排气的排气口26。
所述供气单元包括曝气罐11、三个氧气管道12、二氧化碳罐14和三个二氧化碳管道15，每个氧气管道12连接曝气罐11和一个养殖器1，每个氧气管道12上设有氧气电磁阀13，每个二氧化碳管道15连接二氧化碳罐14和一个养殖器1，每个二氧化碳管道15上设有二氧化碳电磁阀16。曝气罐11通过三个氧气管道12分别给三个养殖器1供氧气，二氧化碳罐14通过三个二氧化碳管道15分别给三个养殖器1供二氧化碳。
所述培养基供给单元包括培养基罐17和三个培养基管道18，每个培养基管道18连接培养基罐17和一个养殖器1，每个培养基管道18上设有培养基电磁阀19和培养基泵20。培养基罐17通过三个培养基管道18分别给三个养殖器1供培养基。
所述控制器上设有用于输入信息和显示信息的触控屏。
所述补光装置4、光照传感器5、ph值传感器6、溶氧传感器7、温度传感器8、液位传感器9、生物传感器10、流转电磁阀2、水泵3、氧气电磁阀13、二氧化碳电磁阀16、培养基电磁阀19、培养基泵20、触控屏分别与控制器电连接。
本实施例中的微生物包括但不限于雨生红球藻，雨生红球藻的培养需要适宜的环境，本实施例中培养基为事先配置好的,培养基的温度为22°～25°，培养基的ph值为7.0～8.0。用户在第一养殖器111内放入一定微生物种量的微生物液，并通过触控屏输入放入的微生物种量，本实施例的微生物种量为微生物液的体积，根据微生物种量计算所需的培养基体积，从而得到微生物液和培养基混合后的养殖液总体积，通常将微生物液放入培养基即为接种，接种量过大或过小，均会影响微生物的生长，过大会引起溶氧不足，过小会延长培养时间。根据经验，接种量为10％～20％为宜，本实施例的接种量为10％。微生物种量为1l，则接种后的养殖液则为10l，再结合第一养殖器111的参数即可计算得到液位阈值为h1。控制器控制第一养殖器111对应的培养基电磁阀19打开和培养基泵20工作，培养基罐17内的培养基在培养基泵20的作用下输送到第一养殖器111，第一养殖器111内的液位传感器9采集液位值，当液位值达到h1时，控制培养基电磁阀19关闭和培养基泵20停止工作。养殖液形成，雨生红球藻在培养基内开始培养。
培养的第一天可以不通气、不提供额外的光照，给雨生红球藻一定的适应新环境的时间，第二天开始给第一养殖器111提供额外的光照和输入氧气。本实施例第一养殖器111、第二养殖器112和第三养殖器113对应微生物的接种生长期、快速生长期和诱导期，因此第一养殖器111和第二养殖器112主要用于对雨生红球藻的生长，第三养殖器113主要用于带雨生红球藻的诱导，而生长阶段的适宜光密度为800μe/m2.s～1500μe/m2.s。微生物的整个培养器的溶氧度适宜范围为45％～55％。
控制器控制第一养殖器111的补光装置4工作，为养殖器1内的养殖液进行补光，当光密度高于1500μe/m2.s时，控制补光装置4停止工作，停止对养殖液进行补光；当光密度低于800μe/m2.s，再次控制补光装置4工作，从而使第一养殖器111内的养殖液保持在800μe/m2.s～1500μe/m2.s的光密度阈值范围内。
控制器控制第一养殖器111对应的氧气电磁阀13打开，曝气罐11内的氧气输送到第一养殖器111内，溶氧传感器7采集第一养殖器111内的溶解氧，当溶解氧高于55％时控制氧气电磁阀13关闭，当溶解氧低于45％时，再次打开氧气电磁阀13，从而使第一养殖器111内的养殖液保持在45％～55％的氧阈值范围内。
本实施例的液温阈值范围为22°～25°，如果室温过低，液体在外界的影响下温度会降低，因而本实施例为了使液体保持的液温阈值范围内，则需将室温保持在一定范围内，第一养殖器111内的温度传感器8采集袋内养殖液的温度，当采集的液温值低于或高于液温阈值范围时，控制室内空调调节室温，进而控制液温。
微生物在生长的过程中，会吸收培养基里的化学物质，ph值会改变。本实施例最适宜的ph阈值范围为7.0～8.0，因此当第一养殖器111内养殖液的ph值高8.0时，控制第一养殖器111对应的二氧化碳电磁阀16打开，二氧化碳罐14内的二氧化碳输送到本养殖器1内，逐渐降低养殖液内的ph值，当ph值低于7.0时，控制二氧化碳电磁阀16关闭，停止输送二氧化碳，从而使第一养殖器111内的养殖液保持在45％～55％的氧阈值范围内。
在接种生长的第一阶段，第一养殖器111内的生物传感器10采集养殖液的微生物量，当微生物量大于浓度阈值2.0×104个/ml时，第一养殖器111由于体积限制，微生物量较高，已无法为微生物提供较好的生长环境。控制器控制第一养殖器111和第二养殖器112之间的流转电磁阀2打开和水泵3工作，第一养殖器111内的养殖液在水泵3的作用下输送到第二养殖器112，本实施例中第二养殖器112体积为第一养殖器111体积的两倍。
养殖液进入第二养殖器112后，根据微生物量计算此阶段养殖液总体积，根据此阶段养殖液总体积，再结合第二养殖器112的参数即可计算得到液位阈值为h2。控制器控制第二养殖器112对应的培养基电磁阀19打开和培养基泵20工作，培养基罐17内的培养基在培养基泵20的作用下输送到第二养殖器112，第二养殖器112内的液位传感器9采集液位值，当液位值达到h2时，控制培养基电磁阀19关闭和培养基泵20停止工作，微生物进入快速生长的第二阶段。此阶段控制光密度、溶氧度、温度、ph值的方法同第一阶段相同。当第二养殖器112内的微生物量大于浓度阈值4.0×104个/ml时，微生物的浓度变化已不大，快速生长期结束。控制器控制第二养殖器112和第三养殖器113之间的流转电磁阀2打开和水泵3工作，第二养殖器112内的养殖液在水泵3的作用下输送到第三养殖器113，本实施例中第三养殖器113体积比第二养殖器112体积的大。
养殖液进入第三养殖器113后，进入诱导的第三阶段，只需补充少量的培养基，此阶段的细胞呈静止状态，细胞体积变大，细胞壁明显变后，少量的细胞内部甚至出现红色的虾青素颗粒，此时需要在高光强下诱导虾青素。因此此阶段的光密度阈值范围不同于第一阶段和第二阶段，比前两阶段的光密度阈值范围高得多，从而使微生物快速的生产出虾青素。当微生物量达到成熟阈值时，则微生物培养成熟。
本实施例中的各个阶段的数据信息可通过触控屏进行查看，控制器会将各个阶段的数据信息发送给远程的服务器、终端等设备，方便用户随时掌握微生物的培养情况。
总上所述，本实施例通过采集的微生物生长环境的各种数据信息，控制微生物的生长环境，从而为微生物创造最适宜的生长环境，提高微生物生产的效率，还能远程监控微生物的生长情况。
实施例二：
本实施例提供了一种基于光生物反应器养殖微生物的方法，适用于实施例一所述的光生物反应器，如图5所示，包括以下步骤：
s1，根据初始加入养殖器1内的微生物种量计算混合培养基后的总体积，根据总体积控制培养基供给单元向本养殖器1内输送培养基。所述s1具体为：
通过触控屏获取初始放入养殖器1内的微生物的微生物种量；
根据微生物种量计算混合培养基后的养殖液总体积，根据养殖液总体积计算本养殖器1内的液位阈值；
控制本养殖器1对应的培养基电磁阀19打开和培养基泵20工作，培养基罐17内的培养基输送到本养殖器1内，当本养殖器1对应的液位传感器9采集的液位值达到液位阈值时，控制培养基电磁阀19关闭和培养基泵20停止工作，混合培养基后的养殖液开始培养微生物。
s2，获取本养殖器1内各传感器采集的环境数据和生物传感器10采集的微生物量；根据环境数据控制补光装置4补光、控制供气单元供气、以及控制室内空调调节室温；当微生物量达到设定阈值时，通过控制系统自动工作，将养殖液输送到下一养殖器1内继续养殖，并控制培养基供给单元向下一养殖器1输送培养基；直至将微生物培育成熟。所述s2具体为：
光照传感器5采集本养殖器1内养殖液的光密度值，当光密度值低于光密度阈值范围时，控制本养殖器1对应的补光装置4工作，对养殖液进行补光，当光密度值高于光密度阈值范围时，控制补光装置4停止工作，停止对养殖液进行补光；
溶氧传感器7采集本养殖器1内养殖液的溶氧度，当溶氧度低于氧阈值范围时，控制本养殖器1对应的氧气电磁阀13打开，曝气罐11内的氧气输送到本养殖器1内，当溶氧度低于氧阈值范围时，控制氧气电磁阀13关闭，停止输送氧气；
ph传感器采集本养殖器1内养殖液的ph值，当ph值高于ph阈值范围时，控制本养殖器1对应的二氧化碳电磁阀16打开，二氧化碳罐14内的二氧化碳输送到本养殖器1内，当ph值低于ph阈值范围时，控制二氧化碳电磁阀16关闭，停止输送二氧化碳；
温度传感器8采集本养殖器1内养殖液的液温值，当液温值低于或高于液温阈值范围时，控制室内空调调节室温，进而控制液温。
生物传感器10采集本养殖器1内养殖液的微生物量，当微生物量大于浓度阈值时，控制本养殖器1对应的流转电磁阀2打开和水泵3工作，将本养殖器1内的养殖液输送到下一养殖器1内，并根据微生物量计算此阶段养殖液总体积，并根据此阶段养殖液总体积控制培养基罐17向下一养殖器1输送培养基，继续微生物培育进行培养；
当微生物量达到成熟阈值时，则微生物培养成熟。
本实施例设有三个养殖器1，所述三个养殖器1包括第一养殖器111、第二养殖器112和第三养殖器113，每个养殖器1内装有不同生长时期的微生物养殖液，因为随着微生物的生长，后期的微生物量大于前期的微生物量，需要更大的生长空间和培养基，因此后一养殖器1的体积大于前一养殖器1的体积，三个养殖器1对应微生物的三个生长时期：接种生长期、快速生长期和诱导期，在实际应用中也可以分为其他几个周期。
本实施例中，雨生红球藻的培养需要适宜的环境，本实施例中培养基为事先配置好的,培养基的温度为22°～25°，培养基的ph值为7.0～8.0。用户在第一养殖器111内放入一定微生物种量的微生物液，并通过触控屏输入放入的微生物种量，本实施例的微生物种量为微生物液的体积，根据微生物种量计算所需的培养基体积，从而得到微生物液和培养基混合后的养殖液总体积，通常将微生物液放入培养基即为接种，接种量过大或过小，均会影响微生物的生长，过大会引起溶氧不足，过小会延长培养时间。根据经验，接种量为10％～20％为宜，本实施例的接种量为10％。微生物种量为1l，则接种后的养殖液则为10l，再结合第一养殖器111的参数即可计算得到液位阈值为h1。控制器控制第一养殖器111对应的培养基电磁阀19打开和培养基泵20工作，培养基罐17内的培养基在培养基泵20的作用下输送到第一养殖器111，第一养殖器111内的液位传感器9采集液位值，当液位值达到h1时，控制培养基电磁阀19关闭和培养基泵20停止工作。养殖液形成，雨生红球藻在培养基内开始培养。
培养的第一天可以不通气、不提供额外的光照，给雨生红球藻一定的适应新环境的时间，第二天开始给第一养殖器111提供额外的光照和输入氧气。本实施例第一养殖器111、第二养殖器112和第三养殖器113对应微生物的接种生长期、快速生长期和诱导期，因此第一养殖器111和第二养殖器112主要用于对雨生红球藻的生长，第三养殖器113主要用于带雨生红球藻的诱导，而生长阶段的适宜光密度为800μe/m2.s～1500μe/m2.s。微生物的整个培养器的溶氧度适宜范围为45％～55％。
控制器控制第一养殖器111的补光装置4工作，为养殖器1内的养殖液进行补光，当光密度高于1500μe/m2.s时，控制补光装置4停止工作，停止对养殖液进行补光；当光密度低于800μe/m2.s，再次控制补光装置4工作，从而使第一养殖器111内的养殖液保持在800μe/m2.s～1500μe/m2.s的光密度阈值范围内。
控制器控制第一养殖器111对应的氧气电磁阀13打开，曝气罐11内的氧气输送到第一养殖器111内，溶氧传感器7采集第一养殖器111内的溶解氧，当溶解氧高于55％时控制氧气电磁阀13关闭，当溶解氧低于45％时，再次打开氧气电磁阀13，从而使第一养殖器111内的养殖液保持在45％～55％的氧阈值范围内。
本实施例的液温阈值范围为22°～25°，如果室温过低，液体在外界的影响下温度会降低，因而本实施例为了使液体保持的液温阈值范围内，则需将室温保持在一定范围内，第一养殖器111内的温度传感器8采集袋内养殖液的温度，当采集的液温值低于或高于液温阈值范围时，控制室内空调调节室温，进而控制液温。
微生物在生长的过程中，会吸收培养基里的化学物质，ph值会改变。本实施例最适宜的ph阈值范围为7.0～8.0，因此当第一养殖器111内养殖液的ph值高8.0时，控制第一养殖器111对应的二氧化碳电磁阀16打开，二氧化碳罐14内的二氧化碳输送到本养殖器1内，逐渐降低养殖液内的ph值，当ph值低于7.0时，控制二氧化碳电磁阀16关闭，停止输送二氧化碳，从而使第一养殖器111内的养殖液保持在45％～55％的氧阈值范围内。
在接种生长的第一阶段，第一养殖器111内的生物传感器10采集养殖液的微生物量，当微生物量大于浓度阈值1.0×104个/ml时，第一养殖器111由于体积限制，微生物量较高，已无法为微生物提供较好的生长环境。控制器控制第一养殖器111和第二养殖器112之间的流转电磁阀2打开和水泵3工作，第一养殖器111内的养殖液在水泵3的作用下输送到第二养殖器112，本实施例中第二养殖器112体积为第一养殖器111体积的两倍。
养殖液进入第二养殖器112后，根据微生物量计算此阶段养殖液总体积，根据此阶段养殖液总体积，再结合第二养殖器112的参数即可计算得到液位阈值为h2。控制器控制第二养殖器112对应的培养基电磁阀19打开和培养基泵20工作，培养基罐17内的培养基在培养基泵20的作用下输送到第二养殖器112，第二养殖器112内的液位传感器9采集液位值，当液位值达到h2时，控制培养基电磁阀19关闭和培养基泵20停止工作，微生物进入快速生长的第二阶段。此阶段控制光密度、溶氧度、温度、ph值的方法同第一阶段相同。当第二养殖器112内的微生物量大于浓度阈值4.0×104个/ml时，微生物的浓度变化已不大，快速生长期结束。控制器控制第二养殖器112和第三养殖器113之间的流转电磁阀2打开和水泵3工作，第二养殖器112内的养殖液在水泵3的作用下输送到第三养殖器113，本实施例中第三养殖器113体积比第二养殖器112体积的大。
养殖液进入第三养殖器113后，进入诱导的第三阶段，只需补充少量的培养基，此阶段的细胞呈静止状态，细胞体积变大，细胞壁明显变后，少量的细胞内部甚至出现红色的虾青素颗粒，此时需要在高光强下诱导虾青素。因此此阶段的光密度阈值范围不同于第一阶段和第二阶段，比前两阶段的光密度阈值范围高得多，从而使微生物快速的生产出虾青素。当微生物量达到成熟阈值时，则微生物培养成熟。
本实施例中的各个阶段的数据信息可通过触控屏进行查看，控制器会将各个阶段的数据信息发送给远程的服务器、终端等设备，方便用户随时掌握微生物的培养情况。
总上所述，本实施例通过采集的微生物生长环境的各种数据信息，控制微生物的生长环境，从而为微生物创造最适宜的生长环境，提高微生物生产的效率，还能远程监控微生物的生长情况。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所描述的方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，所述方法的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实现时可以有另外的划分方式。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。