本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說涉及一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)。

技術(shù)背景

石斛是一種極其珍貴的藥材，由于其具有增強(qiáng)免疫功能，抗腫瘤和抗衰老的獨(dú)特功效，因此在國內(nèi)中醫(yī)臨床配方和出口外銷中成藥工業(yè)原料中含有量不斷增加，國內(nèi)、國際市場的需求量也不斷攀升，售價(jià)一路飚升，使石斛日趨顯得珍稀名貴，由于野生石斛稀少，加之其自然生長緩慢，收獲產(chǎn)量低，如今已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場的需要，目前雖有人工栽培石斛技術(shù)應(yīng)用，但其成品率低，成材時(shí)間緩慢，少量的人工石斛仍難以彌補(bǔ)碩大的市場缺口，同時(shí)研究證明，人工栽種石斛的藥用價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于野生石斛。因此，研究一種成品率高、成材快、藥用價(jià)值高的仿野生石斛栽培技術(shù)成為現(xiàn)階段亟待解決的問題。

目前，石斛的選育栽培主要為了保證石斛的成活率，為了得到高成活率以及產(chǎn)量，使得石斛的藥用價(jià)值大大降低，低藥用價(jià)值的石斛也失去了良好的藥效和經(jīng)濟(jì)效益；當(dāng)然有很多石斛的種植都是根據(jù)野生石斛來選育培養(yǎng)，但是經(jīng)過多代的選育栽培，石斛的野生性能逐代降低，越往后選育的代數(shù)越差。

因此，有必要提出一種技術(shù)方案，能夠保持逐代選育栽培的石斛保持野生性能及藥用價(jià)值，同時(shí)能夠保證一定的石斛栽培成功率，成為了一種新的技術(shù)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

針對以上缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種技術(shù)方案，能夠保持逐代選育栽培的石斛保持野生性能及藥用價(jià)值，同時(shí)能夠保證一定的石斛栽培成功率，從而提供一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供所述的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括培養(yǎng)大棚、監(jiān)控部和調(diào)節(jié)部，所述監(jiān)控部為裝設(shè)在培養(yǎng)大棚中的檢測單元、局域網(wǎng)、控制中心與監(jiān)控單元；

其中檢測單元包括若干個(gè)裝設(shè)在大棚中的檢測節(jié)點(diǎn)；檢測節(jié)點(diǎn)通過局域網(wǎng)與控制中心建立連接，控制中心與監(jiān)控單元建立連接；

所述調(diào)節(jié)部為裝設(shè)在培養(yǎng)大棚中的溫度調(diào)節(jié)器、濕度調(diào)節(jié)器、光照調(diào)節(jié)器、空氣調(diào)節(jié)器和培養(yǎng)質(zhì)控制器，所述控制中心、監(jiān)控單元和調(diào)節(jié)部連接為一個(gè)控制系統(tǒng)整體。

進(jìn)一步地，所述培養(yǎng)大棚為封閉式透明大棚，大棚為光照可調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)，大棚與外部建立空氣流通結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)控部為裝設(shè)在培養(yǎng)大棚中的各個(gè)部分檢測部分，通過檢測單元檢測大棚里的實(shí)時(shí)狀況，通過局域網(wǎng)傳輸至控制中心以及監(jiān)控單元。

進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)部為裝設(shè)在培養(yǎng)大棚中的執(zhí)行部分，通過溫度調(diào)節(jié)器、濕度調(diào)節(jié)器、光照調(diào)節(jié)器和空氣調(diào)節(jié)器來分別調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照和空氣成分，通過培養(yǎng)質(zhì)控制器調(diào)節(jié)控制培養(yǎng)基的組成和狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述檢測單元用于檢測培養(yǎng)大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照和空氣成分參數(shù)，檢測到的各參數(shù)發(fā)送至控制中心。

進(jìn)一步地，所述控制中心用于接收檢測單元檢測到的溫度、濕度、光照和空氣成分參數(shù)，并且計(jì)算處理各參數(shù)，處理后參數(shù)發(fā)送至監(jiān)控單元。

進(jìn)一步地，所述溫度調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)大棚室內(nèi)的溫度，所述濕度調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)大棚室內(nèi)的濕度。

進(jìn)一步地，所述光照調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)大棚室內(nèi)的光照度、所述空氣調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)大棚室內(nèi)的空氣組成成分。

進(jìn)一步地，所述培養(yǎng)質(zhì)控制器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中的溫度、濕度和營養(yǎng)成分，根據(jù)培養(yǎng)基的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，所述培養(yǎng)質(zhì)控制器內(nèi)置有檢測單元，所述檢測單元包括溫度檢測單元、濕度檢測單元以及營養(yǎng)成分檢測單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，使用本發(fā)明提供的系統(tǒng)能夠采集石斛生長的實(shí)時(shí)環(huán)境狀況，并且根據(jù)實(shí)時(shí)的環(huán)境狀況來進(jìn)行計(jì)算，對經(jīng)過計(jì)算和處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過模擬野生石斛的生長環(huán)境保證石斛逐代的野生性能，這種方式與現(xiàn)有的栽培技術(shù)相比，通過模擬野生石斛生長的惡劣環(huán)境來增強(qiáng)石斛的野生性能，同時(shí)由于自動控制使得石斛逐漸適應(yīng)惡劣環(huán)境，因此還能夠保證石斛的生長成功率，提高石斛的藥用價(jià)值的基礎(chǔ)上，保證石斛的產(chǎn)量，且其智能化、自動化的程度得到了大大的提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)的監(jiān)控部原理結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)部原理結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)的培養(yǎng)質(zhì)控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖；該系統(tǒng)包括培養(yǎng)大棚、監(jiān)控部和調(diào)節(jié)部，野生石斛在特定的培養(yǎng)大棚中進(jìn)行選育栽培，所述監(jiān)控部為裝設(shè)在培養(yǎng)大棚中的檢測單元、局域網(wǎng)、控制中心與監(jiān)控單元；所述培養(yǎng)大棚為封閉式透明大棚，大棚的材質(zhì)為鋼制骨架和透明的材料，透明材料為玻璃、塑料薄膜或有機(jī)玻璃，大棚為光照可調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)，大棚內(nèi)部可以裝設(shè)有遮光布，通過遮光布的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)棚內(nèi)的光照強(qiáng)度，同時(shí)，大棚與外部建立空氣流通結(jié)構(gòu)，大棚設(shè)置有通風(fēng)口，或者采用室內(nèi)風(fēng)機(jī)，采用通風(fēng)口的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的空氣流動，采用室內(nèi)風(fēng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的空氣流動。

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)的監(jiān)控部原理結(jié)構(gòu)框圖；其中檢測單元包括若干個(gè)裝設(shè)在大棚中的檢測節(jié)點(diǎn)；檢測節(jié)點(diǎn)根據(jù)大棚室內(nèi)的面積或體積進(jìn)行布點(diǎn)，例如采用單位面積1平方為一個(gè)檢測節(jié)點(diǎn)，或者按照單位面積5個(gè)平方為一個(gè)檢測節(jié)點(diǎn)，棚高較高時(shí)可適當(dāng)減小每平方檢測節(jié)點(diǎn)數(shù)，檢測節(jié)點(diǎn)對該小范圍區(qū)域內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，檢測節(jié)點(diǎn)檢測到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)與控制中心建立連接，控制中心接收所有檢測節(jié)點(diǎn)的參數(shù)信息，控制中心與監(jiān)控單元建立連接，控制中心對所有檢測節(jié)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和處理，處理后的參數(shù)轉(zhuǎn)化為圖像化參數(shù)或直觀數(shù)字量，在監(jiān)控單元顯示和反應(yīng)處理；

所述監(jiān)控部為裝設(shè)在培養(yǎng)大棚中的各個(gè)部分檢測部分，通過檢測單元檢測大棚里的實(shí)時(shí)狀況，通過局域網(wǎng)傳輸至控制中心以及監(jiān)控單元，監(jiān)控部內(nèi)部設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊，將檢測到的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，將數(shù)字量參數(shù)發(fā)送至控制中心。

所述調(diào)節(jié)部為裝設(shè)在培養(yǎng)大棚中的執(zhí)行部分，通過溫度調(diào)節(jié)器、濕度調(diào)節(jié)器、光照調(diào)節(jié)器和空氣調(diào)節(jié)器來分別調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照和空氣成分，根據(jù)檢測單元所測量的溫度，然后通過溫度調(diào)節(jié)器來進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，溫度調(diào)節(jié)器采用微分先行的控制算法,帶有外給定和閥位控制功能?？膳c各類傳感器、變送器配合使用,實(shí)現(xiàn)對溫度、壓力、液位、容量、速度等物理量的測量顯示,并配合各種執(zhí)行器對電加熱設(shè)備和電磁、電動閥進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和控制、報(bào)警控制、數(shù)據(jù)采集等功能；根據(jù)檢測單元所測量的濕度，然后通過濕度調(diào)節(jié)器來進(jìn)行濕度調(diào)節(jié)，濕度調(diào)節(jié)器分為除濕機(jī)和加濕機(jī)兩種，由熱交換器、壓縮機(jī)、風(fēng)扇、水箱、電路控制器及外殼組成；根據(jù)檢測單元所測量的光照度，然后通過光照度調(diào)節(jié)器來進(jìn)行光照度調(diào)節(jié)，光照度調(diào)節(jié)可以根據(jù)光照度控制器進(jìn)行光照控制，同樣光照度調(diào)節(jié)也可以使用大棚的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如遮光布，當(dāng)然當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)的陰雨天，可以使用補(bǔ)光燈進(jìn)行燈光照射，通過培養(yǎng)質(zhì)控制器調(diào)節(jié)控制培養(yǎng)基的組成和狀態(tài)。

所述檢測單元用于檢測培養(yǎng)大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照和空氣成分參數(shù)，檢測到的各參數(shù)發(fā)送至控制中心，所述空氣成分參數(shù)包括空氣中氧氣含量、二氧化氮含量等一些特殊氣體的含量。

所述控制中心用于接收檢測單元檢測到的溫度、濕度、光照和空氣成分參數(shù)，并且計(jì)算處理各參數(shù)，處理后參數(shù)發(fā)送至監(jiān)控單元，監(jiān)控單元將系統(tǒng)檢測的參數(shù)圖像化顯示。

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)部原理結(jié)構(gòu)框圖；

所述調(diào)節(jié)部為裝設(shè)在培養(yǎng)大棚中的溫度調(diào)節(jié)器、濕度調(diào)節(jié)器、光照調(diào)節(jié)器、空氣調(diào)節(jié)器和培養(yǎng)質(zhì)控制器，所述控制中心、監(jiān)控單元和調(diào)節(jié)部連接為一個(gè)控制系統(tǒng)整體。

所述溫度調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)大棚室內(nèi)的溫度，所述濕度調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)大棚室內(nèi)的濕度，大棚室內(nèi)的溫度基本根據(jù)野外溫度環(huán)境進(jìn)行模擬，濕度根據(jù)野外濕度環(huán)境進(jìn)行模擬，模擬較為惡劣的自然環(huán)境對野外石斛進(jìn)行選育栽培。

所述光照調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)大棚室內(nèi)的光照度、所述空氣調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)大棚室內(nèi)的空氣組成成分，由于野外石斛生存的自然環(huán)境較為惡劣，同時(shí)生長于光照較弱的山林中，大棚室內(nèi)模擬野外環(huán)境的光照度，同樣大棚室內(nèi)的空氣含量也根據(jù)野外的自然環(huán)境進(jìn)行模擬，以達(dá)到野生石斛的最佳生長環(huán)境。

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)的培養(yǎng)質(zhì)控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

所述培養(yǎng)質(zhì)控制器用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中的溫度、濕度和營養(yǎng)成分，根據(jù)培養(yǎng)基的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

所述培養(yǎng)質(zhì)控制器內(nèi)置有檢測單元，所述檢測單元包括溫度檢測單元、濕度檢測單元以及營養(yǎng)成分檢測單元。

1.配制(以1000ml幼株的生根壯苗培養(yǎng)基為例)

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

1)量取800ml蒸餾水于潔凈的大燒杯中，加熱至沸騰；

2)準(zhǔn)確稱量100g香蕉果肉，切成碎片狀，并倒入上述燒杯中，加熱煮沸5min，其間攪拌使之充分溶解；

3)按照大量、微量、Fe2+鹽、有機(jī)Ⅰ、有機(jī)Ⅱ順序，量取MS各種母液于盛有50ml蒸餾水的燒杯，混合均勻；

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

5)加熱至沸騰，加入8g瓊脂并煮沸5min，其間不斷攪拌使之充分溶解；

6)冷卻至50±5℃時(shí)，調(diào)pH至5.4—5.6。分裝于培養(yǎng)瓶內(nèi)，33.3ml/瓶。

有一種培養(yǎng)基已包含MS培養(yǎng)基配方中的所有成分，并已經(jīng)添加了瓊脂和蔗糖，植物生長調(diào)節(jié)劑根據(jù)需要自行添加；植物組織培養(yǎng)上使用最普遍的培養(yǎng)基，適合許許多多植物的組織培養(yǎng)；MS干粉培養(yǎng)基是為方便使用，直接稱取然后配制，非常方便，不需要逐個(gè)稱取MS配方中的近20種藥品，然后配制。

培養(yǎng)基的營養(yǎng)供給通過培養(yǎng)質(zhì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，檢測培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分，進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充，培養(yǎng)基的培養(yǎng)環(huán)境根據(jù)野外的較為惡劣的地質(zhì)進(jìn)行選配，選擇出適合野生石斛的生長培養(yǎng)基。

案例/原理：石斛幼苗在培養(yǎng)大棚中的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)大棚中的環(huán)境參數(shù)模擬野外環(huán)境參數(shù)，能夠保持石斛的野生性能，通過通過合理的營養(yǎng)搭配、溫濕度緩慢調(diào)節(jié)、光照度以及空氣成分等各項(xiàng)影響參數(shù)，使得石斛生長環(huán)境符合野外生存環(huán)境的同時(shí)，也能確保石斛的成活率，根據(jù)模擬實(shí)際的惡劣環(huán)境來達(dá)到選育和栽培石斛的目的，目前市場上的栽培技術(shù)僅僅考慮石斛的成活率及其每畝的產(chǎn)量，而且市場上出售的石斛不具備很高的藥用價(jià)值，不利于野生石斛的種植與發(fā)展，進(jìn)而影響種植戶的積極性。

綜上所述，本發(fā)明的一種基于電子信息技術(shù)的野生石斛培養(yǎng)選育用智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，使用本發(fā)明提供的系統(tǒng)能夠采集石斛生長的實(shí)時(shí)環(huán)境狀況，并且根據(jù)實(shí)時(shí)的環(huán)境狀況來進(jìn)行計(jì)算，對經(jīng)過計(jì)算和處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過模擬野生石斛的生長環(huán)境保證石斛逐代的野生性能，這種方式與現(xiàn)有的栽培技術(shù)相比，通過模擬野生石斛生長的惡劣環(huán)境來增強(qiáng)石斛的野生性能，同時(shí)由于自動控制使得石斛逐漸適應(yīng)惡劣環(huán)境，因此還能夠保證石斛的生長成功率，提高石斛的藥用價(jià)值的基礎(chǔ)上，保證石斛的產(chǎn)量，且其智能化、自動化的程度得到了大大的提高。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。