本论文研究内容为天津市科委项目“微生物发酵过程远程监控系统”的一部分。本论文论述了微生物发酵系统的设计方案及实现过程。传统的发酵过程需要实验人员在发酵现场进行监控,发酵周期一般为二到三天。利用本系统可以实现在实验室监控发酵现场的状况,从而节省了相应的人力和财力。另一方面,随着计算机技术、多媒体技术、网络通讯技术以及数字图像压缩技术的迅速发展,远程监控技术日趋成熟,并且实现了由原来的模拟监控系统发展成为应用广泛的数字监控系统。其中,视频监控是远程监控中的最核心的部分。本系统采用VC++6.0和MATLAB进行程序设计,基于套接字编程、VFW视频采集等技术,实现了远程视频监控的功能,利用UDP协议进行视频数据传输,具有很好的时效性;同时基于TCP协议实现了文字消息传输的功能,保证了能够在发酵现场和实验室两地进行实时的沟通;系统还针对发酵现场出现的异常参数采集(包括温度、PH和溶氧值),在远程端进行了命令控制传输,对异常参数进行及时地修改,使发酵过程顺利进行。该系统可以对发酵结果进行分析和整理,利用支持向量机的数学模型以及模式识别的基本原理,对发酵后的菌体量进行相应的预测,从而实现了对发酵过程进行更好的优化控制。传统的方法是利用BP神经网络对产物浓度进行预测,本文对这两种方法进行了结果对比,证明了在小样本情况下利用支持向量机方法具有更好的预测性。