CN106885802A - 一种养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,通过设置智能检测球、中央控制系统、客户接收端,使显色液和待测样品充分混合后液体流至检测口;检测口检测显色液和待测样品是否发生变色反应,若发生变色反应,则判断待测样品中抗生素的种类以及浓度,产生污染指令信号,传输给中央控制系统;中央控制系统存储检测结果,以供检测人员进行数据统计和处理,并且将检测结果传输给客户接收端,使客户接收端对待测样品中抗生素的种类以及浓度进行显示。本发明采用了不同抗生素与不同显色化合物之间两两配对的原理,准确快速的实现抗生素残留的检测,全智能的识别抗生素种类、浓度以及实时监控,准确快速的实现抗生素残留的检测。
Description
技术领域
本发明涉及抗生素残留检测技术领域,具体为一种养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统。
背景技术
抗生素(antibiotics)是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质,现常用的抗生素有微生物培养液中提取物以及用化学方法合成或半合成的化合物。抗生素作为抗生素和饲料添加剂被广泛应用,可能会造成抗生素在动物源性食品中的残留。对于牛奶等乳制品,抗生素残留不仅会影响乳制品的品质,如严重影响发酵乳制品的生产,降低产量及破坏后期产品风味,给生产者造成经济损失;除此之外,抗生素残留会对人体造成极大的危害,如引起人体的过敏反应(如:皮疹、过敏性休克等),抑制肠道中正常的敏感菌群的生长,使致病菌、念珠菌大量增殖而导致 全身或局部感染,并且会导致人体对抗生素产生抗药性,给临床治疗带来不可估量的危害。目前,牛奶、蜂蜜、家禽、水产中的抗生素残留已引起消费者的高度重视,因此,加强抗生素的残留检测尤为重要。
目前关于抗生素残留的检测方法主要为传统的微生物检测方法,但是传统的微生物检测方法所需时间长,显色状态判断通过肉眼判别,易产生误差。并不能准确的实现抗生素残留的检测。并且,上述方法都需要较长的时间才能获得不确定时间的采样结果,达不到对整个畜产品生产过程的的实时、智能监督的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,包括:
智能检测球、中央控制系统、客户接收端;
所述智能检测球包括:取样口、反应小室、显色液存储室、检测口、发送模块;
所述取样口和所述显色液存储室分别连接于所述反应小室的两侧,所述反应小室与所述检测口第三侧相连接;
所述取样口对待检测样品进行取样,所述显色液和所述待测样品在所述反应小室中充分混合,所述充分混合后液体流至所述检测口;所述检测口设置有图像采集器,所述图像采集器用于判断所述显色液和所述待测样品是否在所述反应小室发生变色反应,若发生变色反应,则判断所述待测样品中抗生素的种类以及浓度,并且产生污染指令信号;
所述发送模块将检测结果传输给中央控制系统,其中,所述检测结果包括所述待测样品中抗生素的种类、浓度和所述污染指令信号;
所述中央控制系统用于存储所述智能检测球的检测结果,以供检测人员进行数据统计和处理,并且在接收到所述客户接收端的请求后,将所述检测结果传输给所述客户接收端;
所述客户接收端具有请求模块、接收模块和显示屏,所述请求模块用于向所述中央控制系统发出请求,请求任一所述智能检测球的检测结果;所述接收模块用于接收所述中央控制系统转发的所述检测结果;所述显示屏对所述待测样品中抗生素的种类以及浓度进行显示。
进一步地,所述图像采集器具体用于对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集,进而得出色调、色饱和度以及亮度信息;
所述图像采集器中还设置有数据存储模块,所述数据存储模块中存储有显色液的信息,与显色液匹配的抗生素的信息,以及所述显色液和所述与显色液匹配的抗生素发生变色反应后的色调、色饱和度以及亮度信息;
所述图像采集器将采集后的所述反应后液体的色调、色饱和度以及亮度信息与数据库中存储的变色反应后的色调、色饱和度以及亮度信息进行对比,若一致,则确认发生变色反应,则判断所述待测样品中抗生素的种类以及浓度,并且产生污染指令信号。
进一步地,所述图像采集器对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集,进而得出色调、色饱和度以及亮度信息,具体包括:
对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集;
根据公式一计算得到亮度
(1);
其中R为红色分量,G为绿色分量,B为蓝色分量;
根据公式二计算得到色饱和度
(2);
根据公式三或公式四计算得到色调:
(3);
(4)。
进一步地,所述图像采集器还用于,将采集后的所述反应后液体的色调、色饱和度以及亮度信息转化为数字阈值,所述检测结果中还包括所述数字阈值。
进一步地,还包括:报警装置;
所述报警装置与所述图像采集器相连接,当采集后的所述反应后液体的数字阈值超出所述图像采集器中预设阈值时,所述图像采集器控制所述报警装置发出警报。
进一步地,所述报警装置为蜂鸣器。
进一步地,所述报警装置为LED指示灯。
进一步地,所述取样口与所述反应小室之间设置有第一泵,所述显色液存储室所述反应小室之间设置有第一开关。
进一步地,所述反应小室与所述检测口之间设置有智能取样口。
与现有技术相比本发明的有益效果是:本发明的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,通过设置智能检测球、中央控制系统、客户接收端,使所述显色液和所述待测样品在所述反应小室中充分混合,所述充分混合后液体流至所述检测口;所述检测口检测所述显色液和所述待测样品是否在所述反应小室发生变色反应,若发生变色反应,则判断所述待测样品中抗生素的种类以及浓度,并且产生污染指令信号,传输给中央控制系统;所述中央控制系统用于存储所述智能检测球的检测结果,以供检测人员进行数据统计和处理,并且将所述检测结果传输给所述客户接收端,使所述客户接收端对所述待测样品中抗生素的种类以及浓度进行显示。
采用了不同抗生素与不同显色化合物之间两两配对的原理,对目前国际市场上普遍采用的所有抗生素进行了最低显色剂量的基础性研究工作,但凡使用过抗生素的动物产品,只要达到检测最低残留标准剂量,检测人员便可实时得到判定结果,并且通过中央控制系统可以实现实时监控。全智能的识别抗生素种类、浓度以及实时监控,准确快速的实现抗生素残留的检测。
附图说明
图1为本发明养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统的结构示意图,请参阅图1,本发明提供一种养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,包括:智能检测球、中央控制系统、客户接收端10;
所述智能检测球包括:取样口1、反应小室3、显色液存储室6、检测口5、发送模块8;所述取样口1和所述显色液存储室6分别连接于所述反应小室3的两侧,所述反应小室3与所述检测口3第三侧相连接;所述取样口1对待检测样品进行取样,所述显色液和所述待测样品在所述反应小室3中充分混合,所述充分混合后液体流至所述检测口5;所述检测口5设置有图像采集器,所述图像采集器用于判断所述显色液和所述待测样品是否在所述反应小室发生变色反应,若发生变色反应,则判断所述待测样品中抗生素的种类以及浓度,并且产生污染指令信号;
所述发送模块8将检测结果传输给中央控制系统,其中,所述检测结果包括所述待测样品中抗生素的种类、浓度和所述污染指令信号;
所述中央控制系统用于存储所述智能检测球的检测结果,以供检测人员进行数据统计和处理,并且在接收到所述客户接收端10的请求后,将所述检测结果传输给所述客户接收端10;
所述客户接收端10具有请求模块、接收模块9和显示屏,所述请求模块用于向所述中央控制系统发出请求,请求任一所述智能检测球的检测结果;所述接收模块9用于接收所述中央控制系统转发的所述检测结果;所述显示屏对所述待测样品中抗生素的种类以及浓度进行显示。
具体地,所述取样口1通过第一连接部2和所述反应小室3相连接,所述显色液存储室6通过第二连接部61和所述反应小室3相连接,所述检测口3通过第三连接部4和所述反应小室3相连接。
进一步地,所述取样口1与所述反应小室之间设置有第一泵21,所述显色液存储室所述反应小室之间设置有第一开关62。
具体地,第一泵21设置在第一连接部2上,用于控制取样口1泵入待检测样品,第一开关62设置在第二连接部61上,用于使显色液流入反应小室3中。
进一步地,所述反应小室3与所述检测口5之间设置有智能取样口7。
具体地,智能取样口7设置在第三连接部4上,用于在需要时控制充分混合后的待测样品和反应液流入检测口5。
本发明的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,通过设置智能检测球、中央控制系统、客户接收端,使所述显色液和所述待测样品在所述反应小室中充分混合,所述充分混合后液体流至所述检测口;所述检测口检测所述显色液和所述待测样品是否在所述反应小室发生变色反应,若发生变色反应,则判断所述待测样品中抗生素的种类以及浓度,并且产生污染指令信号,传输给中央控制系统;所述中央控制系统用于存储所述智能检测球的检测结果,以供检测人员进行数据统计和处理,并且将所述检测结果传输给所述客户接收端,使所述客户接收端对所述待测样品中抗生素的种类以及浓度进行显示。
采用了不同抗生素与不同显色化合物之间两两配对的原理,对目前国际市场上普遍采用的所有抗生素进行了最低显色剂量的基础性研究工作,但凡使用过抗生素的动物产品,只要达到检测最低残留标准剂量,检测人员便可实时得到判定结果,并且通过中央控制系统可以实现实时监控。全智能的识别抗生素种类、浓度以及实时监控,准确快速的实现抗生素残留的检测。
本实施例中,所述图像采集器对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集,进而得出色调、色饱和度以及亮度信息;
所述图像采集器中还设置有数据存储模块,所述数据存储模块中存储有显色液的信息,与显色液匹配的抗生素的信息,以及所述显色液和所述与显色液匹配的抗生素发生变色反应后的色调、色饱和度以及亮度信息;
所述图像采集器将采集后的所述反应后液体的色调、色饱和度以及亮度信息与数据库中存储的变色反应后的色调、色饱和度以及亮度信息进行对比,若一致,则确认发生变色反应,则判断所述待测样品中抗生素的种类以及浓度,并且产生污染指令信号,并将所述污染指令传输给中央控制系统。
本实施例中,所述图像采集器对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集,进而得出色调、色饱和度以及亮度信息,具体包括:
对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集;
根据公式一计算得到亮度
(1);
,其中R为红色分量,G为绿色分量,B为蓝色分量;
根据公式二计算得到色饱和度
(2);
根据公式三或公式四计算得到色调:
(3);
(4)。
当B小于等于G时,可以通过公示三计算得到色调,当B大于G时,可以通过公式四计算得到色调。
例如, 设某像素的三个基色值为R=100,G=20,B=200。计算得到:亮度L=(100+20+200)/3=107,亮度中等(0为全黑,255为最亮);色饱和度S=1-20/107=81.3%,颜色较深(100%为最深);色调H=257°,紫偏蓝。通过亮度、色饱和度和色调,可以判断出颜色,进而判断出待测样品中的抗生素种类。
本实施例中,所述图像采集器还用于,将采集后的所述反应后液体的色调、色饱和度以及亮度信息转化为数字阈值,所述检测结果中还包括所述数字阈值。相应的,将与亮度浓度相匹配的抗生素浓度输出至中央控制系统,使检测人员通过直观的观察出待检测样品中抗生素浓度。
本实施例中,还包括,报警装置;所述报警装置与所述图像采集器相连接,当采集后的所述反应后液体的数字阈值超出所述图像采集器中预设阈值时,所述图像采集器控制所述报警装置发出警报。
所述报警装置可以为蜂鸣器,当采集后的所述反应后液体的数字阈值超出所述图像采集器中预设阈值时,蜂鸣器蜂鸣。所述报警装置也可以为LED指示灯,当采集后的所述反应后液体的数字阈值超出所述图像采集器中预设阈值时,LED指示灯闪烁。只要达到检测最低残留标准剂量,检测装置及发出警报,检测人员便可实时得到判定结果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,包括:
智能检测球、中央控制系统、客户接收端;
所述智能检测球包括:取样口、反应小室、显色液存储室、检测口、发送模块;
所述取样口和所述显色液存储室分别连接于所述反应小室的两侧,所述反应小室与所述检测口第三侧相连接;
所述取样口对待检测样品进行取样,所述显色液和所述待测样品在所述反应小室中充分混合,所述充分混合后液体流至所述检测口;所述检测口设置有图像采集器,所述图像采集器用于判断所述显色液和所述待测样品是否在所述反应小室发生变色反应,若发生变色反应,则判断所述待测样品中抗生素的种类以及浓度,并且产生污染指令信号;
所述发送模块将检测结果传输给中央控制系统,其中,所述检测结果包括所述待测样品中抗生素的种类、浓度和所述污染指令信号;
所述中央控制系统用于存储所述智能检测球的检测结果,以供检测人员进行数据统计和处理,并且在接收到所述客户接收端的请求后,将所述检测结果传输给所述客户接收端;
所述客户接收端具有请求模块、接收模块和显示屏,所述请求模块用于向所述中央控制系统发出请求,请求任一所述智能检测球的检测结果;所述接收模块用于接收所述中央控制系统转发的所述检测结果;所述显示屏对所述待测样品中抗生素的种类以及浓度进行显示。
2.根据权利要求1所述的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,所述图像采集器具体用于对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集,进而得出色调、色饱和度以及亮度信息;
所述图像采集器中还设置有数据存储模块,所述数据存储模块中存储有显色液的信息,与显色液匹配的抗生素的信息,以及所述显色液和所述与显色液匹配的抗生素发生变色反应后的色调、色饱和度以及亮度信息;
所述图像采集器将采集后的所述反应后液体的色调、色饱和度以及亮度信息与数据库中存储的变色反应后的色调、色饱和度以及亮度信息进行对比,若一致,则确认发生变色反应,则判断所述待测样品中抗生素的种类以及浓度,并且产生污染指令信号。
3.根据权利要求2所述的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,
所述图像采集器对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集,进而得出色调、色饱和度以及亮度信息,具体包括:
对所述反应小室内所述显色液和所述待测样品反应后的液体进行红色、绿色和蓝色分量的采集;
根据公式一计算得到亮度
(1);
其中R为红色分量,G为绿色分量,B为蓝色分量;
根据公式二计算得到色饱和度
(2);
根据公式三或公式四计算得到色调:
(3);
(4)。
4.根据权利要求2所述的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,
所述图像采集器还用于,将采集后的所述反应后液体的色调、色饱和度以及亮度信息转化为数字阈值,所述检测结果中还包括所述数字阈值。
5.根据权利要求1所述的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,还包括:报警装置;
所述报警装置与所述图像采集器相连接,当采集后的所述反应后液体的数字阈值超出所述图像采集器中预设阈值时,所述图像采集器控制所述报警装置发出警报。
6.根据权利要求5所述的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,
所述报警装置为蜂鸣器。
7.根据权利要求5所述的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,
所述报警装置为LED指示灯。
8.根据权利要求1所述的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,
所述取样口与所述反应小室之间设置有第一泵,所述显色液存储室所述反应小室之间设置有第一开关。
9.根据权利要求1所述的养殖过程中污水排放的抗生素残留的实时监控系统,其特征在于,
所述反应小室与所述检测口之间设置有智能取样口。
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