物联网孢子捕捉仪实现自动化和数字化的真菌孢子监测服务

发布时间：2023-05-26　　浏览：573次

物联网孢子捕捉仪是一种利用物联网技术实现真菌孢子监测的设备，能够通过有效的孢子捕集和分析处理等措施，实现自动化和数字化的真菌孢子监测服务。下面将对物联网孢子捕捉仪的工作原理进行详细介绍。

一、孢子捕集原理

孢子捕集是物联网孢子捕捉仪的关键组成部分之一。该设备采用了空气泵或旋风式进样器制造强固空气流，在一定的时间内将周边环境中悬浮着的真菌孢子粒子吸入其中，并在其收集器上面产生足够速度使得孢子可以沉积并附着在特殊材质小盘上运送。小盘内添加了涂有黏性薄膜粘合装置, 使得孢子在静电纠缠后就会留接在其表面。空气污染源较多的区域或者适应花粉收集的设备则会嵌入更复杂的良好受力家具和滤网机构来保证收集时机以及过程中的信息整合准确效益。

二、分析处理原理

得到了一定量的真菌孢子之后，物联网孢子捕捉仪会将其中一部分进行图像或蠕动学监测，也会送至实验室进行更进一步的称重、数据统计和成份检查。这些初始收集的数据可以为真菌孢子种群分布结构及演化规律进行跟踪和研究；而接下来的孢子分类并预先简单深度分析, 如利用纯离化技术，执行 PCR 检测技术和 DNA 密码阶段确认等检测方式, 对于特别关键区域使用较多颗粒概率计算和深度训练模型使敏感ssDNAs / RNAs组装出对于特殊真菌例进行快速基因拆解，增强目标物检测性能. 在终监测服务之前, 还需要对于当前时间数据进行与历史记录比对、将检测结果推送到指定用户位置中, 并作出严谨的公共健康提示，以保障相关人群健康与生活安全。

三、物联网传输原理

物联网孢子捕捉仪采用了无线网络传输技术，将其内部所捕集到的真菌孢子数据和图像、生物单元序列等信息通过Wi-Fi, 3G或4G等网络通讯模组进行上传处理。服务器端利用云计算技术，可对所收集的大量数据进行批量分析后再进行结果合并和归类处理，并提供丰富的交互式数据统计分析工具来更为精准地预警判断虫情态势和科学维护室内环境卫生去除对应真菌活力因素。

综上所述，物联网孢子捕捉仪实现了智能化的真菌孢子监测服务，促进了真菌疫情预防和生态环境的保障。而针对于其进一步升级开发方面可能会着重于降低零件成本以及优化识别速度与效验性能，以便推广普及，应用于更多生活场景中从而将服务更好的融入社会之中。

便携式孢子捕捉仪对于气传性植物病害监测

便携式孢子捕捉仪主要是针对于气传性植物病害，能够自动捕捉空气中流动病菌孢子。该仪器的特点是提起小、便携，能够带到任意地点监测病害发生。操作方法也很简单，要保证仪器电源充足，根据需要进行载玻片的更换，选取具有代表性的监测点，以便于真实反映监测点病害发生情况。由工作人员自主控制仪器开关时间，一定时间后，工作人员取出载玻片进行显微镜检测即可了解监测点发生病害种类以及发生量等信息，该仪器的应用不仅能够提高工作效率，而且省事，非常实用。

便携式孢子捕捉仪进行植物病害调查时，需要注意监测位置的选取，载玻片的安装。仪器应当放置在具有代表性的地块，一般是每年发生较重的区域，因为是监测空气中流动的病菌孢子，所以监测点要远离房屋、树木等其他高层障碍物。更换载玻片时，粘胶要均匀地滴在载玻片上，避免对病原物的捕捉产生影响。做好这两点是非常重要的，有利于获取准确的调查数据，帮助农户更有效的防控病害，减少生产损失。

便携式孢子捕捉仪可适用范围广，可监测的病害种类多，可用于果园的白粉病、腐烂病、早期落叶病、梨黑星病、葡萄霜霉病和白腐病的监测，也可用于农田中对疫病、锈病、腐病、霉病、白粉病、叶斑病、蔓枯病、褐斑病、菌核病的监测，当然也可用于菜园中的黄瓜霜霉病、番茄和瓜类病毒病、番茄晚疫病、辣椒疫病等的监测。

便携式孢子捕捉仪可24小时自动捕捉病菌孢子，并配备有百倍光学放大镜，能够对所捕获的病菌孢子拍摄图像，而后远程上传至系统管理平台，平台能够对病菌孢子图片智能化统计和分析，让用户远程就可了解到作物生长区域的病害发生情况，不必再像以往那样来回奔波于田间，这样能够更及时的采取有效措施防控病害，避免病害蔓延造成巨大的经济损失。

远传拍照式孢子捕捉仪内部调试步骤

(1）、打开仪器中的电源总开关，发送“打开外景”手机短信到机器的控制模块的手机号码上，机器开机，并处于调试状态;

(2）、手动点击仪器中显示屏下方的上下键头按钮，调整显微镜的位置，使电脑上“显微窗”显示的图像清晰，然后旋转“调焦螺丝”(显微镜右边)，调整到调焦指示灯亮的位置，再将“调焦螺丝”反向旋转到灯灭的位置。调节要仔细，反复调节3次，这样可以保证拍摄出来的图像清晰;

(3）、调节“亮度微调”旋钮，使图像更加清晰;

(4）、按LCD屏下的轻触按钮，SET 键，根据屏幕提示，进行“采集时间”设置，“采集视野数”设置。SET键为进入和确认功能，上键头按钮为向上移动选择项/数值加1功能，下键头按钮为向上移动选择项/数值减1功能。采集时间一般设为3个小时，采集视野数一般设为80，根据屏幕提示将修改的数据进行保存，后选择“退出”，就完成了设置。

(5)、发送“关机”手机短信到机器的控制模块的手机号码上，关闭仪器，5分钟后，用户就可以发送需要仪器完成各项功能的手机短信指令了(详见短信操作手册），仪器也开始正常工作。

以后开机可以通过手机发送短信开机，开机后仪器将自动工作，捕捉时长短根据先前设置的数据确定，视野数也由先前设置确定。如果以后需要更改捕捉时间长度或者更改视野数，需要重新执行(4）步骤。本仪器支持定时开机，如果一段时间每天都相同时段工作，可以发送“每天XX:XX打开一”仪器就会自动定时开机，工作完成后机器就自动关机。

孢子捕捉仪的使用步骤

1、固定式：打开孢子捕捉仪柜门，关掉电源开关，抽出载玻器，放上（或更换）表面涂有适量凡士林的载玻片，然后放入孢子仓，打开电源开关。一定时间内取回载玻片放在显微镜下观测。

2、车载式：（1）电源为充电式，输出电压为DC12V；（2）使用前先将电瓶进行充电，充电时先将充电插头插在仪器充电插座上，然后再将充电器插到AC220V电源插座；（3）使用时，抽出载玻器夹，放上表面涂有适量凡士林的载玻片（涂面向上），然后插入仪器仓口内；（4）将设备置于运动的载体的铁制平面上，打开磁性表座开关；（5）打开电源开关，使本机工作；（6）在监测区域内一定时间下取回的载玻片放在显微镜下观测。

3、便携式：（1）电源为充电式，输出电压为DC12V；（2）使用前先将电瓶进行充电，充电时先将充电插头插在仪器充电插座上，然后再将充电器插到AC220V电源插座上；（3）使用时，抽出载玻器夹，放上表面涂有适量凡士林的载玻片（涂面向上），然后插入仪器仓口内；（4）放于被监测区域，打开电源开关，使本机工作；（5）一定时间内取回载玻片放在显微镜下观测。全自动孢子捕捉仪（Automatic Spore Trap）是一种针对大气中细菌、真菌等微生物孢子进行采集和分析的设备，广泛应用于环境监测、气象学、农业、林业等领域。在农林四情站中，全自动孢子捕捉仪被广泛用于病原真菌的检测和预警，有助于保障作物健康和生产安全。以下是全自动孢子捕捉仪在农林四情站中的工作原理和流程介绍：

一、基本构成

全自动孢子捕捉仪主要由两部分组成：空气采集模块和控制分析模块。其中，空气采集模块包括均匀收样器、过滤器、采样吸嘴、风扇、电池等零部件，用于将取样区域内的空气通过机械力驱动吸入收样器，经过过滤处理后输送至样品分离层；控制分析模块包括电脑、控制程序、网络互联等，用于对采集到的样品进行分离、识别和分析。

二、采样操作流程

1.设定采样时间：在使用全自动孢子捕捉仪之前，需要根据实际需要设定采样时间和频率等参数。通常使用自动控制程序来设定。

2.安装捕捉仪：将全自动孢子捕捉仪放置在取样点上，连接到电源，并启动空气采集模块。

3.空气采集：样品采集器不断吸入外界空气，经过一个预先设定的时间（一般为24小时）后停止采集，采集完成的空气被送至样品分离层。

4.分样：样品分离层将采集到的空气通过物理处理的方式进行分离，得到含有微生物孢子及其他杂质的液态样本。

5.筛选和分析：将液态样本压缩筛选，去除其中的残留杂质后进行进一步的细胞培养、核酸扩增、基因测序等技术流程，终确定孢子类型和数量以及其荒地过程和特征。

6.数据处理与报告：终数据由计算机软件生成，可以按照用户需求进行图表展示、结构解读等。

三、要点注意事项

1.全自动孢子捕捉仪在使用过程中需要注意以下事项：

2.保持操作区域的卫生和洁净，避免杂质干扰。