本发明涉及植物组织培养，具体为一种双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制系统。
背景技术：
1、细胞和组织水基培养技术的发展不仅推动了植物学等学科的研究，同时也为生物培育技术的创新和应用提供了有力支持。细胞和组织水基培养技术，用于在无土或水基条件下培养植物。细胞和组织水基培养技术的发展推动了植物学等学科的研究，为生物培育提供力支持，通过控制培养基中的营养物质，更好地了解植物的生长、发育和代谢过程。
2、现代生物研究工作中，应用高分辨显微技术观察植物细胞结构、分裂和生理特征。应用基因编辑技术精确修改基因，研究对植物生长和发育的影响。结合生物信息学和大数据分析技术，可以在全基因组水平上研究植物的基因表达、代谢途径和生物学网络。发展传感器和智能监测技术，可以实时监测植物水基培养系统中的环境条件，以优化生长条件。
3、目前，公知的自动水基培育系统，多为一个工业化流水线、一个营养肥料储存罐和多组传感器组成，仍需要人工作业。现有的智能植物培育设备产品较多，但主要用于批量培育，不能应用在精细控制的实验环境和转基因植物试验中，对于不同任务和场景使用同一套设备配置标准，不能满足试验需要，还要投入额外的人力成本。针对不同植物种类和实验目的，需要优化培养基的成分和配比，通过精细控制以提供适宜的养分和生长条件。植物水基培养系统的自动化程度不高，功能有限，实际研究工作中不仅需要能够实时监测和调整培养条件，还需要提供翻转和适当振荡操作。水基培养中容易发生微生物污染，现有设备难以有效地控制水基培养系统中的微生物生长，水质难以保障。现有设备无法并联或串联使用，少有提供数字化分析技术，未设置精准的流体监测和控制系统，不能控制培养容器中的液体流动和振荡频率。
4、公知的植物培育设备未能实现植物培养容器在空间上的转动和移动，仅局限在固定安装，而不是根据需要自动调节植物的重力分布状态。现有水培系统没有微摄影系统，不能实现植物生长微观环境下的实时监测，不适用于植物生长和发育的研究工作。使用的功能单一，无法快速接入过滤和温控装置，运行效率低下也不利于生产环境中的技术调控和轻型整装要求。公知的智能植物培育设备基本属于环境控制型设备，通过传感器和普通摄像头观测植物生长情况，未实现植物研究的远程自动化和数字化。
5、国外的自动水基培育系统具备自动培育和微摄像系统，适用于植物生长发育研究，可以观测植物微观生长情况，但设备体积大造价高，整体结构不灵活。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制单元，可组合配置各类培育容器件、温控板件、药液储存容器和监测传感器板件，使用无线通信系统如蓝牙等上传至多组的可用服务器。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制系统，其特征在于，包括，服务器、交换机、用于控制系统中各个单元的运行状态的控制终端、与控制终端连接并将控制信息传输到连接的各个单元的微机、功能溶液存储容器、以及生态容器监测控制单元；
3、其中，功能溶液存储容器用于储存水基培养用的不同溶液，用于对水基培养所需溶液的补充；
4、生态容器监测控制单元包括：
5、槽式功能插件框架：具有多个插槽，根据需求，用于插入不同功能的培育用板件；
6、培育容器：插入槽式功能插件框架中，用于水基培育，两侧设置有导管接口，用于和药液存储容器用导管连接，且导管接口上设置有控制流体输入和输出控流组件，导管接口与药液储存容器间的蠕动泵通过数据通信模块与控制终端相连；培育容器内部分不同区域，各区域设置有导向阀门，可以直接减小、转向或关闭容器内该区域的流体；培育容器内还设置有湍流控制阀门，通过湍流控制阀门对输入流体进行打散，湍流控制阀门为叶形和梳形两种，使用湍流控制阀门的扇叶作为流体搅拌旋转叶片；还安装有传感器，通过传感器将培育容器的环境信息传递至控制终端；
7、卫型安装架：包括影像数据采集架，安装有影像采集系统，通过步进电机控制其移动位置，还安装有为培育容器提供光照的光源。
8、作为本发明的进一步方案，数据通信模块有wifi和蓝牙通信，并带有红外信号接收功能和rj45网络接口；
9、作为本发明的进一步方案，所述培育容器外部呈现矩形立方体构造，内部非矩形立方体空间，在其内部设置有一定坡度的梯形结构体，培育容器下部导管接口管颈比上部导管接口大1.2至1.5倍，可接入返流导管。
10、作为本发明的进一步方案，槽式功能插件框架的外框架上搭载有步进电机，可以升降槽式功能插件框架垂直地面的上半部分，外框架上搭载有旋转电机，左右两侧中部的转动节点可以调节培育容器水平面发生变化。。
11、作为本发明的进一步方案，槽式功能插件框架还插入有水流温控板或过滤板，通过导管或导热插板与培育容器连接。
12、作为本发明的进一步方案，功能溶液存储容器包括液体培养基储存容器、药液储存容器、循环液缓冲储存容器。
13、作为本发明的进一步方案，所述生态培育容器内嵌微流控小板，通过导管连接，在输入导管流控精度不足情况下使用下内嵌微流控小板，培育容器上的微流控小板通过导管与培育容器连接，可以导入测试物质或检测是否产生需要的代谢物。
14、作为本发明的进一步方案，电源和线路都在地面预埋，防水、防火、绝缘包埋，每个培养生态容器监测控制单元地面下方预留固定孔，使用凸形地垫夹片固定夹片固定槽式功能插件框架。
15、作为本发明的进一步方案，培育容器在植物培育时在上方加装嵌入固定架，嵌入固定架上还设置有用于嵌入导管接口的导管接口通孔以及开植孔，植物从嵌入固定架上方的开植孔与培育容器连接。
16、本发明具有以下有益效果：
17、1.本发明的技术创新性在于将应用集成生产链技术将多种不同功能的生物培育、温控、养料成分控制板件组合在一起形成一个整体系统的生产链，以显微影像扫描和分析方式，将植物研究数字化。在一个生物实验和生产区域中，通过导管和通信连接线，实现生态培育容器的统一控制管理和数据采集.即可将所有双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制单元整合为一个整体，实现多个生产链组成的一个虚拟工厂，部署n+1个传感系统，组成一个大数据片区。
18、2.高度集成化的硬件配置，将几个不通区域的环境控制功能集合为一个整体，实现使用一套培养液储存容器或同一套温控过滤装置，即可满足同一个生产链中不同种属或转基因植物的培育容器的需要.不同网格刻度的微观监测可以连接影像数据采集架上的3个功能摄像头和1个显微相机，附加安装无影led光源组件和颜色传感器，可以精确定位到观测点或高分辨率的分析生长差异。
19、3.该双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制单元制作为盒状长方形等格式形状，有三个尺寸大小，具备3个流体输入接口和2个流体输入输出接口，安装在卫型安装架上，可固定安装在地面；可应用于各类植物生长发育研究、植物根系发育研究、植物组织培育、组织细胞培育、菌种鉴定等，根据需要组合装配监测控制单元，使其具备gps、显微相机、温度控制、微生物污染控制等功能，以适用于各种不同的任务和场景。
20、4.该双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制单元，根据工作要求和场景需要，选配合适的功能板件，使用温度控制板和流体控制板供应植物生长需要的各种营养物质和试验药液，用于植物组织、完整植株或细胞等的自动化培育与观测。
21、5.应用微流控技术将同一生产区域或同种培育组织样本区域，应用影像采集、传感数据采集、微流控化验检验技术获取生物数据，通过通信系统与服务端连接，实现生态数据的采集和培育环境反馈.即可将所有双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制单元整合为一个整体，部署n+1个传感系统实现多个单元组成的一个生产区域。
22、6.该双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制单元，具有设备脱联即应用默认设置或常开设置模式，在网络通信中断或服务器响应失败情况下，微机会自动控制功能板件按照预设参数执行各项生态维持指令；具备阀值预警，自动关停功能。具有有毒有害物质检测和有限的蛋白检测分离功能。
23、7.该双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制单元，在功能上和功能组件上都采用模块化拼装技术。按照需要配置使用显微摄像头或显微相机，极大提高资源利用率和减少投入成本。可以公用一个功能板件如过滤板件和温度控制板件，提高设备使用时间和耗材板件利用率。过滤板件共用要符合设计规范，温度控制板件本身使用水循环热量交换，没有与生态容器直接连接，循环的热水根据需要可以进行调制。
24、8、该双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制单元，可以旋转培育容起平面，达到垂直、平行、倾斜水平面的部署，根据不同需要提供振荡功能；可实现培育容器的定时振荡和周期振荡。也可以插入振荡功能板件对培养生态容器进行直接振荡操作。
1.一种双叠卫型立体水基微流控培养生态容器监测控制系统，其特征在于，包括，服务器、交换机、用于控制系统中各个单元的运行状态的控制终端、与控制终端连接并将控制信息传输到连接的各个单元的微机、功能溶液存储容器、以及多个生态容器监测控制单元；
2.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，培育容器在植物培育时在上方加装嵌入固定架，嵌入固定架上还设置有用于嵌入导管接口的导管接口通孔以及开植孔，植物从嵌入固定架上方的开植孔与培育容器连接。
3.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，数据通信模块有wifi和蓝牙通信，并带有红外信号接收功能和rj45网络接口。
4.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，培育容器外部呈现矩形立方体构造，内部非矩形立方体空间，在其内部设置有一定坡度的梯形结构体，培育容器下部导管接口管颈比上部导管接口大1.2至1.5倍，可接入返流导管。
5.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，槽式功能插件框架的外框架上搭载有步进电机，可以升降槽式功能插件框架垂直地面的上半部分，外框架上搭载有旋转电机，左右两侧中部的转动节点可以调节培育容器水平面发生变化。
6.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，槽式功能插件框架还插入有水流温控板或过滤板，通过导管或导热插板与培育容器连接。
7.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，功能溶液存储容器包括液体培养基储存容器、药液储存容器、循环液缓冲储存容器。
8.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，培育容器内嵌微流控小板，通过导管与培育容器连接，可以导入测试物质或检测是否产生需要的代谢物。
9.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，电源和线路都在地面预埋，防水、防火、绝缘包埋，每个培养生态容器监测控制单元地面下方预留固定孔，使用凸形地垫夹片固定夹片固定槽式功能插件框架。
10.根据权利要求1所述的监测控制系统，其特征在于，湍流控制阀门具体包括流体转向控制阀和湍流阀，湍流阀为叶形或梳形，湍流阀的扇叶作为流体搅拌旋转叶片。
