CN110346489A - 一种基于物联网的农药残留快速检测系统 - Google Patents

一种基于物联网的农药残留快速检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于物联网的农药残留快速检测系统，涉及农药残留检测技术领域，包括进样器、柱温箱、点火燃烧系统、检测器、物联网平台和进样检测模块盒，检测器与物联网平台通过无线自组网连接。本发明可根据不同样品的信号数据与基线生成比对数据，并可根据不同物质之间的化学性能差异，实现梯度工作顺序，可实现各种物质分离，并精确分析出其中所含物质的特性，比例，浓度等，检测效率高，可广泛应用于相对应领域，可实现快速进样，可对进样器顶部的双层隔离，可有效保证样品检测的精确性；检测数据随时无线传至农产品安全检测物联网数据库，可以家庭使用，也可以用于生产企业自检。

Description

一种基于物联网的农药残留快速检测系统
技术领域
本发明涉及农药残留检测技术领域，更具体地说，本实用涉及一种基于物联网的农药残留快速检测系统。
背景技术
农产品农药残留问题是阻碍我国农业发展和农产品质量安全的主要障碍，控制农产品中农药残留量的关键环节之一就是对农药残留量及时、准确的分析检测，以监控农药的合理使用，同时杜绝农药残留超标的产品上市销售。而不管是简便、经济、实时的现场快速检测还是实验室内大型仪器的常规检测，都首先需要进行样品的缩分和制备。农药残留的检测和分析需要准确地对农产品样品进行采样，采样(又称 取样、抽样)就是从原料或产品的总体中抽取一部分样本，通过分析一个或数个样本，对整批食品的质量进行估计。在化学定量检测过程中， 采样的精度通常是影响检测准确度的重要因素。近年来，国内外已陆续出台了关于农药残留快速检测和新鲜水果和蔬菜采样方法的国家和 行业标准。目前，国外已有专门针对农药残留采样环节的标准，例如 联合国食品法典委员会颁布的《CAC/GL50-2004抽样通用指南》以及欧盟的标准《动植物源农产品中农药残留官方控制的采样方法》，其中 对大宗产品的取样和样品数量进行了规定，侧重于抽样和样品的整体处理；国内关于农药残留检测的38项国标和33项行业标准中的NY/T 789-2004《农药残留分析样本的采样方法》也是针对农药残留检测中采样环节的，在GB/T8855-2008《新鲜水果和蔬菜取样方法》和GB/T 5009.199-2003《蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留快速检测》中 对蔬菜样品取样过程中的样品处理进行了规定，如选取有代表性的蔬 菜样品，擦去表面泥土，剪成1cm左右见方碎片，取样品1g，放入烧杯或提取瓶中等。
现在生产领域中应用的农药种类已经达到100 多种，对农业保持丰收增产起到了很大的作用，其已成为重要的一种生产资料。伴随着改革开放的深入进行，在一些常熟地区，农药事业的发展速度变得很快。因农业机械化正在不断推进，农药的大面积使用是不可缺少的。但因农药的不合理的使用，造成了诸多的环境问题，如农田生态系统被破坏等。农药的大量使用，在保证了粮食等农作物大量稳产的同时，也带来了诸多的环境问题。在植物、土壤和水体中残留的农药有两种残存的形式：第一种保持原有的化学结构；第二种以化学转化后的产物或被生物降解产物的形式残存。因此，农药残留问题不容忽视。
目前农药残留分析的主要方法是气相色谱仪、液相色谱仪、气质联用仪、液质联用仪等，这些方法虽然分析精度高，定量准确，但其样品的前处理复杂、检测耗时长、成本高、需要技术熟练的操作人员。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于物联网的农药残留快速检测系统，通过设置柱温箱、检测器和物联网平台，可根据不同样品的信号数据与基线生成比对数据，并可根据不同物质之间的化学性能差异，实现梯度工作顺序，可实现各种物质分离，并精确分析出其中所含物质的特性，比例，浓度等，检测效率高，可广泛应用于相对应领域，通过设置第一隔离板、第二隔离板、第一进样口、旋转轴、第二进样口、环形滑条和环形滑轨，可实现快速进样，可对进样器顶部的双层隔离，可有效保证样品检测的精确性，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：一种基于物联网的农药残留快速检测系统，包括进样器（1）、柱温箱（2）、点火燃烧系统、检测器（3）和物联网平台，所述物联网平台包括物联网平台；所述柱温箱（2）顶部设有进样检测模块盒（4），所述进样器（1）设于所述进样检测模块盒（4）顶部一侧，所述检测器（3）设于所述进样检测模块盒（4）顶部另一侧，所述检测器（3）与所述物联网平台通过无线自组网连接；
所述进样器（1）包括进样柱（6），所述进样柱（6）顶部设有缓冲腔（7），所述缓冲腔（7）顶部设有进样盘（8），所述进样盘（8）包括第一隔离板（9）和第二隔离板（10），所述第一隔离板（9）底部与所述缓冲腔（7）顶部连接，所述第一隔离板（9）表面设有若干个第一进样口（11），所述第二隔离板（10）顶部中心设有旋转轴（12），所述旋转轴（12）底部与所述第一隔离板（9）顶部中心转动连接，所述第二隔离板（10）表面于所述旋转轴（12）外侧设有若干个第二进样口（13），所述第二进样口（13）与所述第一进样口（11）数量相等，所述第二进样口（13）的布局与所述第一进样口（11）的布局相同，所述第二隔离板（10）底部于所述旋转轴（12）外侧设有若干个环形滑条（14），所述第一隔离板（9）顶部设有与所述环形滑条（14）相匹配的环形滑轨（15）；
所述物联网平台主要由上位机监控模块、用于监控检测器（3）的检测模块和信息共享模块组成，检测模块对检测器（3）检测的农产品中农药残留结果经过采集、存储和处理后生成初始检测信息，再将初始检测信息传输到上位机监控模块，上位机监控模块对检测信息进行二次处理后生成二次处理信息，并将二次处理信息导入数据库子模块，同时将二次处理信息传输给信息共享模块，上位机监控模块在接收到检测数据，检测数据随时无线传至农产品安全检测物联网数据库，可以家庭使用，也可以用于生产企业自检。
在一个优选地实施方式中，所述柱温箱内部设有叶轮、色谱柱和点火室，所述点火燃烧系统与所述点火室连通。
在一个优选地实施方式中，所述进样检测模块盒顶部设有进样检测盒盖。
在一个优选地实施方式中，所述柱温箱包括外壳，所述外壳内部设有内胆，所述外壳一侧设有柱箱面板、压板、柱箱门板和门板。
在一个优选地实施方式中，所述内胆外壁一侧设有风道，所述内胆外壁于所述风道外侧设有风门电机固定架、固定脚和门搭，所述外壳外壁一侧设有风门罩和风门支架。
在一个优选地实施方式中，所述检测器为高精度FID检测器。
在一个优选地实施方式中，所述第一隔离板顶部中心设有与所述旋转轴相匹配的安装槽，所述第一进样口和所述第二进样口的直径大小相等。
在一个优选地实施方式中，所述第一进样口和所述第二进样口内壁均分别设有硅胶隔膜。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设置柱温箱、检测器和物联网平台，可根据不同样品的信号数据与基线生成比对数据，并可根据不同物质之间的化学性能差异，实现梯度工作顺序，可实现各种物质分离，并精确分析出其中所含物质的特性，比例，浓度等，检测效率高，可广泛应用于相对应领域；
2、本发明通过设置第一隔离板、第二隔离板、第一进样口、旋转轴、第二进样口、环形滑条和环形滑轨，可实现快速进样，可对进样器顶部的双层隔离，可有效保证样品检测的精确性。
3、现有农药检测设备只能实现单机检测，即使实现多个设备的检测也是独立的检测，无法实现信息的会中和整理；本发明所提供的系统实现了农药残留的快速和多通道检测，实现了检测设备的统一管理，同一检测点的所有检测设备所检测出的检测信息都可以发送至同一上位机监控平台，从系统整体上提高了检测效率，降低了检测成本。并且，本发明所提供的系统实现对检测点所有下位机检测模块的实时监控，上位机监控模块在接收到检测数据，检测数据随时无线传至农产品安全检测物联网数据库，可以家庭使用，也可以用于生产企业自检。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图。
图2为本发明的工作流程示意图。
图3为本发明第二隔离板的结构示意图。
图4为本发明第一隔离板的俯视图。
图5为本发明第二隔离板的底部示意图。
图6为本发明进样盘的俯视图。
图7为本发明进样盘另一种状态的俯视图。
附图标记为：1进样器、2柱温箱、3检测器、4进样检测模块盒、5风门罩、6进样柱、7缓冲腔、8进样盘、9第一隔离板、10第二隔离板、11第一进样口、12旋转轴、13第二进样口、14环形滑条、15环形滑轨。
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。
如图1-2所示的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，包括进样器1、柱温箱2、点火燃烧系统、检测器3和物联网平台，所述柱温箱2顶部设有进样检测模块盒4，所述进样器1设于所述进样检测模块盒4顶部一侧，所述检测器3设于所述进样检测模块盒4顶部另一侧，所述检测器3与所述物联网平台通过无线自组网连接；
所述柱温箱2内部设有叶轮、色谱柱和点火室，所述点火燃烧系统与所述点火室连通；
所述进样检测模块盒4顶部设有进样检测盒盖；
所述柱温箱2包括外壳，所述外壳内部设有内胆，所述外壳一侧设有柱箱面板、压板、柱箱门板和门板；
所述内胆外壁一侧设有风道，所述内胆外壁于所述风道外侧设有风门电机固定架、固定脚和门搭，所述外壳外壁一侧设有风门罩5和风门支架；
所述检测器3为高精度FID检测器。
实施方式具体为：使用时，通过特定载气将多种可燃烧气体运送至点火室，通过检测器3收集火焰光度信号并将其转化为电信号，信号传输至物联网平台后形成比对基线，后将需检测样品注入进样器1，样品随载气进入色谱柱后依次分离并顺序进入点火室，检测器3根据不同时间段的火焰光度及持续时间，同时将信号传输至物联网平台，物联网平台根据不同样品的信号数据与基线生成比对数据，并可根据不同物质之间的化学性能差异，实现梯度工作顺序，经多次实验证明，此系统可实现各种物质分离，并精确分析出其中所含物质的特性，比例，浓度等，检测效率高，可广泛应用于相对应领域；该实施方式具体解决了背景技术中现有的农药残留检测设备的检测效率不高，适用性不较差。
如附图1和附图3-7所示的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，其中，所述进样器1包括进样柱6，所述进样柱6顶部设有缓冲腔7，所述缓冲腔7顶部设有进样盘8，所述进样盘8包括第一隔离板9和第二隔离板10，所述第一隔离板9底部与所述缓冲腔7顶部连接，所述第一隔离板9表面设有若干个第一进样口11，所述第二隔离板10顶部中心设有旋转轴12，所述旋转轴12底部与所述第一隔离板9顶部中心转动连接，所述第二隔离板10表面于所述旋转轴12外侧设有若干个第二进样口13，所述第二进样口13与所述第一进样口11数量相等，所述第二进样口13的布局与所述第一进样口11的布局相同，所述第二隔离板10底部于所述旋转轴12外侧设有若干个环形滑条14，所述第一隔离板9顶部设有与所述环形滑条14相匹配的环形滑轨15；
所述第一隔离板10顶部中心设有与所述旋转轴12相匹配的安装槽，所述第一进样口11和所述第二进样口13的直径大小相等；
所述第一进样口11和所述第二进样口13内壁均分别设有硅胶隔膜。
实施方式具体为：使用时，通过设置第一隔离板9、第二隔离板10、第一进样口11、旋转轴12、第二进样口13、环形滑条14和环形滑轨15，可实现进样器1顶部的双层隔离，可有效对进样器1顶部进行封闭，转动旋转轴12，可实现第二隔离板10的旋转调节，可实现对第二进样口13的位置进行调节，当第二进样口13与第一进样口11相交时，即可将待测样本注入到进样器1内部，进样结束后，再次转动旋转轴12，第二隔离板10转动，将第一进样口11和第二进样口13错开，可对进样器1顶部再次进行密封隔离，可有效保证样品检测的精确性。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-2，通过设置柱温箱2、检测器3和物联网平台，可根据不同样品的信号数据与基线生成比对数据，并可根据不同物质之间的化学性能差异，实现梯度工作顺序，可实现各种物质分离，并精确分析出其中所含物质的特性，比例，浓度等，检测效率高，可广泛应用于相对应领域；
进一步的，参照说明书附图1和附图3-7,通过设置第一隔离板9、第二隔离板10、第一进样口11、旋转轴12、第二进样口13、环形滑条14和环形滑轨15，可实现快速进样，可对进样器1顶部的双层隔离，可有效保证样品检测的精确性。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的农药残留快速检测系统，包括进样器（1）、柱温箱（2）、点火燃烧系统、检测器（3）和物联网平台，其特征在于：所述物联网平台包括物联网平台；
所述柱温箱（2）顶部设有进样检测模块盒（4），所述进样器（1）设于所述进样检测模块盒（4）顶部一侧，所述检测器（3）设于所述进样检测模块盒（4）顶部另一侧，所述检测器（3）与所述物联网平台通过无线自组网连接；
所述进样器（1）包括进样柱（6），所述进样柱（6）顶部设有缓冲腔（7），所述缓冲腔（7）顶部设有进样盘（8），所述进样盘（8）包括第一隔离板（9）和第二隔离板（10），所述第一隔离板（9）底部与所述缓冲腔（7）顶部连接，所述第一隔离板（9）表面设有若干个第一进样口（11），所述第二隔离板（10）顶部中心设有旋转轴（12），所述旋转轴（12）底部与所述第一隔离板（9）顶部中心转动连接，所述第二隔离板（10）表面于所述旋转轴（12）外侧设有若干个第二进样口（13），所述第二进样口（13）与所述第一进样口（11）数量相等，所述第二进样口（13）的布局与所述第一进样口（11）的布局相同，所述第二隔离板（10）底部于所述旋转轴（12）外侧设有若干个环形滑条（14），所述第一隔离板（9）顶部设有与所述环形滑条（14）相匹配的环形滑轨（15）；
所述物联网平台主要由上位机监控模块、用于监控检测器（3）的检测模块和信息共享模块组成，检测模块对检测器（3）检测的农产品中农药残留结果经过采集、存储和处理后生成初始检测信息，再将初始检测信息传输到上位机监控模块，上位机监控模块对检测信息进行二次处理后生成二次处理信息，并将二次处理信息导入数据库子模块，同时将二次处理信息传输给信息共享模块，上位机监控模块在接收到检测数据，检测数据随时无线传至农产品安全检测物联网数据库，可以家庭使用，也可以用于生产企业自检。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，其特征在于：所述柱温箱（2）内部设有叶轮、色谱柱和点火室，所述点火燃烧系统与所述点火室连通。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，其特征在于：所述进样检测模块盒（4）顶部设有进样检测盒盖。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，其特征在于：所述柱温箱（2）包括外壳，所述外壳内部设有内胆，所述外壳一侧设有柱箱面板、压板、柱箱门板和门板。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，其特征在于：所述内胆外壁一侧设有风道，所述内胆外壁于所述风道外侧设有风门电机固定架、固定脚和门搭，所述外壳外壁一侧设有风门罩（5）和风门支架。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，其特征在于：所述检测器（3）为高精度FID检测器。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，其特征在于：所述第一隔离板（10）顶部中心设有与所述旋转轴（12）相匹配的安装槽，所述第一进样口（11）和所述第二进样口（13）的直径大小相等。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农药残留快速检测系统，其特征在于：所述第一进样口（11）和所述第二进样口（13）内壁均分别设有硅胶隔膜。
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