物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀是一種利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)真菌孢子監(jiān)測(cè)的設(shè)備，能夠通過(guò)有效的孢子捕集和分析處理等措施，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化的真菌孢子監(jiān)測(cè)服務(wù)。下面將對(duì)物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一、孢子捕集原理

孢子捕集是物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀的關(guān)鍵組成部分之一。該設(shè)備采用了空氣泵或旋風(fēng)式進(jìn)樣器制造強(qiáng)固空氣流，在一定的時(shí)間內(nèi)將周邊環(huán)境中懸浮著的真菌孢子粒子吸入其中，并在其收集器上面產(chǎn)生足夠速度使得孢子可以沉積并附著在特殊材質(zhì)小盤上運(yùn)送。小盤內(nèi)添加了涂有黏性薄膜粘合裝置, 使得孢子在靜電糾纏后就會(huì)留接在其表面。空氣污染源較多的區(qū)域或者適應(yīng)花粉收集的設(shè)備則會(huì)嵌入更復(fù)雜的良好受力家具和濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)來(lái)保證收集時(shí)機(jī)以及過(guò)程中的信息整合準(zhǔn)確效益。

二、分析處理原理

得到了一定量的真菌孢子之后，物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀會(huì)將其中一部分進(jìn)行圖像或蠕動(dòng)學(xué)監(jiān)測(cè)，也會(huì)送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行更進(jìn)一步的稱重、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和成份檢查。這些初始收集的數(shù)據(jù)可以為真菌孢子種群分布結(jié)構(gòu)及演化規(guī)律進(jìn)行跟蹤和研究；而接下來(lái)的孢子分類并預(yù)先簡(jiǎn)單深度分析, 如利用純離化技術(shù)，執(zhí)行 PCR 檢測(cè)技術(shù)和 DNA 密碼階段確認(rèn)等檢測(cè)方式, 對(duì)于特別關(guān)鍵區(qū)域使用較多顆粒概率計(jì)算和深度訓(xùn)練模型使敏感ssDNAs / RNAs組裝出對(duì)于特殊真菌例進(jìn)行快速基因拆解，增強(qiáng)目標(biāo)物檢測(cè)性能. 在終監(jiān)測(cè)服務(wù)之前, 還需要對(duì)于當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行與歷史記錄比對(duì)、將檢測(cè)結(jié)果推送到指定用戶位置中, 并作出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓步】堤崾?，以保障相關(guān)人群健康與生活安全。

三、物聯(lián)網(wǎng)傳輸原理

物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀采用了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，將其內(nèi)部所捕集到的真菌孢子數(shù)據(jù)和圖像、生物單元序列等信息通過(guò)Wi-Fi, 3G或4G等網(wǎng)絡(luò)通訊模組進(jìn)行上傳處理。服務(wù)器端利用云計(jì)算技術(shù)，可對(duì)所收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行批量分析后再進(jìn)行結(jié)果合并和歸類處理，并提供豐富的交互式數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工具來(lái)更為精準(zhǔn)地預(yù)警判斷蟲情態(tài)勢(shì)和科學(xué)維護(hù)室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生去除對(duì)應(yīng)真菌活力因素。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀實(shí)現(xiàn)了智能化的真菌孢子監(jiān)測(cè)服務(wù)，促進(jìn)了真菌疫情預(yù)防和生態(tài)環(huán)境的保障。而針對(duì)于其進(jìn)一步升級(jí)開(kāi)發(fā)方面可能會(huì)著重于降低零件成本以及優(yōu)化識(shí)別速度與效驗(yàn)性能，以便推廣普及，應(yīng)用于更多生活場(chǎng)景中從而將服務(wù)更好的融入社會(huì)之中。

便攜式孢子捕捉儀對(duì)于氣傳性植物病害監(jiān)測(cè)

      便攜式孢子捕捉儀主要是針對(duì)于氣傳性植物病害，能夠自動(dòng)捕捉空氣中流動(dòng)病菌孢子。該儀器的特點(diǎn)是提起小、便攜，能夠帶到任意地點(diǎn)監(jiān)測(cè)病害發(fā)生。操作方法也很簡(jiǎn)單，要保證儀器電源充足，根據(jù)需要進(jìn)行載玻片的更換，選取具有代表性的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以便于真實(shí)反映監(jiān)測(cè)點(diǎn)病害發(fā)生情況。由工作人員自主控制儀器開(kāi)關(guān)時(shí)間，一定時(shí)間后，工作人員取出載玻片進(jìn)行顯微鏡檢測(cè)即可了解監(jiān)測(cè)點(diǎn)發(fā)生病害種類以及發(fā)生量等信息，該儀器的應(yīng)用不僅能夠提高工作效率，而且省事，非常實(shí)用。

      便攜式孢子捕捉儀進(jìn)行植物病害調(diào)查時(shí)，需要注意監(jiān)測(cè)位置的選取，載玻片的安裝。儀器應(yīng)當(dāng)放置在具有代表性的地塊，一般是每年發(fā)生較重的區(qū)域，因?yàn)槭潜O(jiān)測(cè)空氣中流動(dòng)的病菌孢子，所以監(jiān)測(cè)點(diǎn)要遠(yuǎn)離房屋、樹(shù)木等其他高層障礙物。更換載玻片時(shí)，粘膠要均勻地滴在載玻片上，避免對(duì)病原物的捕捉產(chǎn)生影響。做好這兩點(diǎn)是非常重要的，有利于獲取準(zhǔn)確的調(diào)查數(shù)據(jù)，幫助農(nóng)戶更有效的防控病害，減少生產(chǎn)損失。

      便攜式孢子捕捉儀可適用范圍廣，可監(jiān)測(cè)的病害種類多，可用于果園的白粉病、腐爛病、早期落葉病、梨黑星病、葡萄霜霉病和白腐病的監(jiān)測(cè)，也可用于農(nóng)田中對(duì)疫病、銹病、腐病、霉病、白粉病、葉斑病、蔓枯病、褐斑病、菌核病的監(jiān)測(cè)，當(dāng)然也可用于菜園中的黃瓜霜霉病、番茄和瓜類病毒病、番茄晚疫病、辣椒疫病等的監(jiān)測(cè)。

      便攜式孢子捕捉儀可24小時(shí)自動(dòng)捕捉病菌孢子，并配備有百倍光學(xué)放大鏡，能夠?qū)λ东@的病菌孢子拍攝圖像，而后遠(yuǎn)程上傳至系統(tǒng)管理平臺(tái)，平臺(tái)能夠?qū)Σ【咦訄D片智能化統(tǒng)計(jì)和分析，讓用戶遠(yuǎn)程就可了解到作物生長(zhǎng)區(qū)域的病害發(fā)生情況，不必再像以往那樣來(lái)回奔波于田間，這樣能夠更及時(shí)的采取有效措施防控病害，避免病害蔓延造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

遠(yuǎn)傳拍照式孢子捕捉儀內(nèi)部調(diào)試步驟

(1）、打開(kāi)儀器中的電源總開(kāi)關(guān)，發(fā)送“打開(kāi)外景”手機(jī)短信到機(jī)器的控制模塊的手機(jī)號(hào)碼上，機(jī)器開(kāi)機(jī)，并處于調(diào)試狀態(tài);

(2）、手動(dòng)點(diǎn)擊儀器中顯示屏下方的上下鍵頭按鈕，調(diào)整顯微鏡的位置，使電腦上“顯微窗”顯示的圖像清晰，然后旋轉(zhuǎn)“調(diào)焦螺絲”(顯微鏡右邊)，調(diào)整到調(diào)焦指示燈亮的位置，再將“調(diào)焦螺絲”反向旋轉(zhuǎn)到燈滅的位置。調(diào)節(jié)要仔細(xì)，反復(fù)調(diào)節(jié)3次，這樣可以保證拍攝出來(lái)的圖像清晰;

(3）、調(diào)節(jié)“亮度微調(diào)”旋鈕，使圖像更加清晰;

(4）、按LCD屏下的輕觸按鈕，SET 鍵，根據(jù)屏幕提示，進(jìn)行“采集時(shí)間”設(shè)置，“采集視野數(shù)”設(shè)置。SET鍵為進(jìn)入和確認(rèn)功能，上鍵頭按鈕為向上移動(dòng)選擇項(xiàng)/數(shù)值加1功能，下鍵頭按鈕為向上移動(dòng)選擇項(xiàng)/數(shù)值減1功能。采集時(shí)間一般設(shè)為3個(gè)小時(shí)，采集視野數(shù)一般設(shè)為80，根據(jù)屏幕提示將修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，后選擇“退出”，就完成了設(shè)置。

(5)、發(fā)送“關(guān)機(jī)”手機(jī)短信到機(jī)器的控制模塊的手機(jī)號(hào)碼上，關(guān)閉儀器，5分鐘后，用戶就可以發(fā)送需要儀器完成各項(xiàng)功能的手機(jī)短信指令了(詳見(jiàn)短信操作手冊(cè)），儀器也開(kāi)始正常工作。

 以后開(kāi)機(jī)可以通過(guò)手機(jī)發(fā)送短信開(kāi)機(jī)，開(kāi)機(jī)后儀器將自動(dòng)工作，捕捉時(shí)長(zhǎng)短根據(jù)先前設(shè)置的數(shù)據(jù)確定，視野數(shù)也由先前設(shè)置確定。如果以后需要更改捕捉時(shí)間長(zhǎng)度或者更改視野數(shù)，需要重新執(zhí)行(4）步驟。本儀器支持定時(shí)開(kāi)機(jī)，如果一段時(shí)間每天都相同時(shí)段工作，可以發(fā)送“每天XX:XX打開(kāi)一”儀器就會(huì)自動(dòng)定時(shí)開(kāi)機(jī)，工作完成后機(jī)器就自動(dòng)關(guān)機(jī)。

孢子捕捉儀的使用步驟

      1、固定式：打開(kāi)孢子捕捉儀柜門，關(guān)掉電源開(kāi)關(guān)，抽出載玻器，放上（或更換）表面涂有適量凡士林的載玻片，然后放入孢子倉(cāng)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。一定時(shí)間內(nèi)取回載玻片放在顯微鏡下觀測(cè)。

      2、車載式：（1）電源為充電式，輸出電壓為DC12V；（2）使用前先將電瓶進(jìn)行充電，充電時(shí)先將充電插頭插在儀器充電插座上，然后再將充電器插到AC220V電源插座；（3）使用時(shí)，抽出載玻器夾，放上表面涂有適量凡士林的載玻片（涂面向上），然后插入儀器倉(cāng)口內(nèi)；（4）將設(shè)備置于運(yùn)動(dòng)的載體的鐵制平面上，打開(kāi)磁性表座開(kāi)關(guān)；（5）打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，使本機(jī)工作；（6）在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)一定時(shí)間下取回的載玻片放在顯微鏡下觀測(cè)。

      3、便攜式：（1）電源為充電式，輸出電壓為DC12V；（2）使用前先將電瓶進(jìn)行充電，充電時(shí)先將充電插頭插在儀器充電插座上，然后再將充電器插到AC220V電源插座上；（3）使用時(shí)，抽出載玻器夾，放上表面涂有適量凡士林的載玻片（涂面向上），然后插入儀器倉(cāng)口內(nèi)；（4）放于被監(jiān)測(cè)區(qū)域，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，使本機(jī)工作；（5）一定時(shí)間內(nèi)取回載玻片放在顯微鏡下觀測(cè)。全自動(dòng)孢子捕捉儀（Automatic Spore Trap）是一種針對(duì)大氣中細(xì)菌、真菌等微生物孢子進(jìn)行采集和分析的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域。在農(nóng)林四情站中，全自動(dòng)孢子捕捉儀被廣泛用于病原真菌的檢測(cè)和預(yù)警，有助于保障作物健康和生產(chǎn)安全。以下是全自動(dòng)孢子捕捉儀在農(nóng)林四情站中的工作原理和流程介紹：

一、基本構(gòu)成

全自動(dòng)孢子捕捉儀主要由兩部分組成：空氣采集模塊和控制分析模塊。其中，空氣采集模塊包括均勻收樣器、過(guò)濾器、采樣吸嘴、風(fēng)扇、電池等零部件，用于將取樣區(qū)域內(nèi)的空氣通過(guò)機(jī)械力驅(qū)動(dòng)吸入收樣器，經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理后輸送至樣品分離層；控制分析模塊包括電腦、控制程序、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等，用于對(duì)采集到的樣品進(jìn)行分離、識(shí)別和分析。

二、采樣操作流程

1.設(shè)定采樣時(shí)間：在使用全自動(dòng)孢子捕捉儀之前，需要根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定采樣時(shí)間和頻率等參數(shù)。通常使用自動(dòng)控制程序來(lái)設(shè)定。

2.安裝捕捉儀：將全自動(dòng)孢子捕捉儀放置在取樣點(diǎn)上，連接到電源，并啟動(dòng)空氣采集模塊。

3.空氣采集：樣品采集器不斷吸入外界空氣，經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間（一般為24小時(shí)）后停止采集，采集完成的空氣被送至樣品分離層。

4.分樣：樣品分離層將采集到的空氣通過(guò)物理處理的方式進(jìn)行分離，得到含有微生物孢子及其他雜質(zhì)的液態(tài)樣本。

5.篩選和分析：將液態(tài)樣本壓縮篩選，去除其中的殘留雜質(zhì)后進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)胞培養(yǎng)、核酸擴(kuò)增、基因測(cè)序等技術(shù)流程，終確定孢子類型和數(shù)量以及其荒地過(guò)程和特征。

6.數(shù)據(jù)處理與報(bào)告：終數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)軟件生成，可以按照用戶需求進(jìn)行圖表展示、結(jié)構(gòu)解讀等。

三、要點(diǎn)注意事項(xiàng)

1.全自動(dòng)孢子捕捉儀在使用過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：

2.保持操作區(qū)域的衛(wèi)生和潔凈，避免雜質(zhì)干擾。

3.定期更換過(guò)濾器和其他易耗品，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.確保各種零部件的觸點(diǎn)安全可靠，避免漏電或者短路等現(xiàn)象。

5.科學(xué)設(shè)計(jì)采樣方案，合理選擇空氣采集模塊和所需采集時(shí)間，以獲得精確、可靠的結(jié)果。