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龙图腾网获悉辽宁省农业科学院申请的专利一种秸秆低温高效促腐菌剂制备控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120866584B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511045551.4，技术领域涉及：C12Q3/00；该发明授权一种秸秆低温高效促腐菌剂制备控制方法及系统是由梁思维;周桦楠;李娜;刘笑彤;田沐雨设计研发完成，并于2025-07-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种秸秆低温高效促腐菌剂制备控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种秸秆低温高效促腐菌剂制备控制方法及系统，涉及菌剂制备流程控制技术领域，通过多类型传感器采集在时刻t的菌剂制备数据集RAWt，计算并构建在时刻t的代谢特征向量Vmt，实现了对微生物宏观代谢活性的实时量化。进而，通过计算在时刻t的呼吸熵QRt并计算在时刻t的酶合成潜力ESt并构建在时刻t的诊断状态向量Dst，从而将外部可测参数转化为对菌体内部生产潜力的深度洞察，将发酵过程客观、动态地诊断为不同的生理阶段，并生成在时刻t的阶段标识符IDt，自动执行匹配的精细化控制策略AIR，确保在各阶段自动采取最优调控，从而显著提升了菌剂产品的质量、生产效率和批次稳定性。

本发明授权一种秸秆低温高效促腐菌剂制备控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种秸秆低温高效促腐菌剂制备控制方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、通过在发酵罐中部署的多类型传感器，按照预设的采集时间窗口△t，采集发酵罐中在时刻t的菌剂制备数据集RAWt； S2、基于在时刻t的菌剂制备数据集RAWt，结合生化反应器物料衡算原理，计算发酵罐中微生物在时刻t的摄氧速率ROt和在时刻t的二氧化碳释放速率RCt，并构建在时刻t的代谢特征向量Vmt； S3、基于时刻t的代谢特征向量Vmt，计算在时刻t的呼吸熵QRt，结合通过在进行实验，得到的菌体在进入生长攀升期时的最优呼吸熵Q，并计算发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力ESt； S4、基于发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力ESt，计算在预设的采集时间窗口△t内的酶合成潜力变化率dESt，并构建在时刻t的诊断状态向量Dst，并将在时刻t的诊断状态向量Dst与预设的潜力阈值θ和趋势稳定区间进行对比，根据对比结果生成在时刻t的阶段标识符IDt； S5、基于在时刻t的阶段标识符IDt，自动调用并执行匹配的精细化控制策略AIR； S1包括： 通过在发酵罐中部署的多类型传感器，按照预设的采集时间窗口△t，采集发酵罐中在时刻t的菌剂制备数据集RAWt； 在时刻t的菌剂制备数据集RAWt包括如下： 通过部署在发酵罐顶部的总排气管道上的在线多组分气体分析仪采集发酵罐在时刻t排出的气体中的氧气摩尔分数Ot和二氧化碳摩尔分数Ct，通过部署在进入发酵罐的无菌空气总管路的热式质量流量控制器采集在时刻t进入发酵罐的气体流速Ft，通过部署在发酵罐顶部的气相空间的压力变送器采集发酵罐内在时刻t的压力Pt，通过部署在发酵罐侧壁的卫生级盲管内的Pt100铂电阻温度传感器采集在时刻t的温度Tt，通过部署在发酵罐的支撑脚下方的称重传感器，测量在时刻t的整个发酵罐的总重量W1t，通过减去已知的空设备加多项传感器空载重量W2得到在时刻t的发酵液净重W3t，根据液体体积-重量计算公式，计算得到在时刻t的发酵液体积Vt； 生成在时刻t的菌剂制备数据集RAWt=[Ot，Ct，Ft，Pt，Tt， Vt]； S2包括S21： S21、基于在时刻t的菌剂制备数据集RAWt，结合生化反应器物料衡算原理，通过测量在时刻t进入发酵罐的气体流速Ft和在时刻t排出的气体中的氧气摩尔分数Ot，并引入预设的不参与微生物发酵反应的氮气摩尔分数Nin，构建摄氧速率推算公式，计算发酵罐中微生物在时刻t的摄氧速率ROt； 其中，摄氧速率推算公式表达式如下： ； 式中，R表示预设的理想气体常数，取值为8.314，Oin表示预设的进入发酵罐的气体中的氧气摩尔分数，取值为0.2034，Nin表示预设的进入发酵罐的气体中的氮气摩尔分数，取值为0.7902； S2包括S22： S22、基于在时刻t的菌剂制备数据集RAWt，结合生化反应器物料衡算原理，通过测量在时刻t进入发酵罐的气体流速Ft和在时刻t排出的气体中的二氧化碳摩尔分数Ct，并引入预设的不参与微生物发酵反应的氮气摩尔分数Nin，构建二氧化碳释放速率推算公式，计算发酵罐中微生物在时刻t的二氧化碳释放速率RCt； 其中，二氧化碳释放速率推算公式表达式如下： ； 结合在时刻t的摄氧速率ROt和在时刻t的二氧化碳释放速率RCt构建在时刻t的代谢特征向量Vmt=[ROt，RCt]； S3包括S31： S31、基于时刻t的代谢特征向量Vmt，根据发酵罐中微生物在时刻t的二氧化碳释放速率RCt与在时刻t的摄氧速率ROt的比值，计算发酵罐内微生物在时刻t的呼吸熵QRt，通过前期进行多次实验，分析发酵罐中微生物发酵情况，得到菌体在进入生长攀升期时的最优呼吸熵Q； S3包括S32： S32、计算发酵罐内微生物在时刻t的呼吸熵QRt与进入生长攀升期时的最优呼吸熵Q的差值，并结合双曲正切函数tanh进行非线性映射，计算发酵罐内微生物在时刻t的酶合成潜力ESt； 其中，发酵罐内微生物在时刻t的酶合成潜力ESt计算表达式如下： ； S4包括S41： S41、基于发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力ESt，计算在时刻t时，发酵罐中微生物在预设的采集时间窗口△t内的酶合成潜力变化率dESt； 其中，在时刻t的酶合成潜力变化率dESt计算表达式如下： ； 根据发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力ESt和在时刻t的酶合成潜力变化率dESt，构建在时刻t的诊断状态向量Dst=[ESt，dESt]； S4包括S42： S42、将在时刻t的诊断状态向量Dst与预设的潜力阈值θ和趋势稳定区间进行对比，根据对比结果生成在时刻t的阶段标识符IDt，其中预设的趋势稳定区间包括趋势稳定上限1和趋势稳定下限2； 若发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力ESt＜预设的潜力阈值θ，且发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力变化率dESt＜趋势稳定上限1，则判定当前处于生长准备期，生成在时刻t的阶段标识符IDt并赋值为0； 若发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力ESt＜预设的潜力阈值θ，且发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力变化率dESt≥趋势稳定上限1，则判定当前处于生长适应期，生成在时刻t的阶段标识符IDt并赋值为1； 若发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力ESt≥预设的潜力阈值θ，且发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力变化率dESt≥趋势稳定上限1，则判定当前处于生长攀升期，生成在时刻t的阶段标识符IDt并赋值为2； 若发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力ESt≥预设的潜力阈值θ，且趋势稳定下限ϵ2≤发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力变化率dESt＜趋势稳定上限1，则判定当前处于生长稳定期，生成在时刻t的阶段标识符IDt并赋值为3； 若发酵罐中微生物在时刻t的酶合成潜力变化率dESt＜趋势稳定下限2，且上一轮监测的阶段标识符IDt-△t值为3，则判定当前处于生长衰退期，生成在时刻t的阶段标识符IDt并赋值为4； S5包括： 基于在时刻t的阶段标识符IDt，自动调用并执行与之匹配的精细化控制策略AIR； 若在时刻t的阶段标识符IDt为0时，执行生长准备期策略，保持当前生长环境； 若在时刻t的阶段标识符IDt为1时，执行生长适应期策略，将温度T调节至由本领域专业人员预设的激活温度T1，将碳源补料速度增加至原碳源补料速度的110%； 若在时刻t的阶段标识符IDt为2时，执行生长攀升期策略，包括冷胁迫动作和营养限制动作，冷胁迫动作为在一个小时内将温度T从激活温度T1降低至由本领域专业人员预设的最适发酵温度T2，当温度T降低至适发酵温度T2时，在十分钟内将温度T降低至由本领域专业人员预设的胁迫温度T3,营养限制动作为碳源补料速度降低至原碳源补料速度的50%，一个小时后结束冷胁迫动作与营养限制动作，并在一个小时内将温度T从胁迫温度T3提升至最适发酵温度T2，将碳源补料速度恢复至原碳源补料速度； 若在时刻t的阶段标识符IDt为3时，执行生长稳定期策略，将温度T维持在最适发酵温度T2，将碳源补料模式切换为每间隔一个小时打开碳源补料阀门五分钟，以原碳源补料速度300%的补料速率补充碳源，并打开诱导剂阀门，在发酵液中添加诱导剂； 若在时刻t的阶段标识符IDt为4时，执行生长衰退期策略，在四个小时内将温度T从最适发酵温度T2降低至由本领域专业人员预设的冷藏温度T4，关闭碳源补料阀门并打开保护剂阀门，在发酵液中添加保护剂，促使菌体合成胞外多糖包裹自身，调节无菌空气总管路，将在时刻t的进入发酵罐的气体流速Ft降低50%，直至操作员确认进行收料操作。

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