CN201765181U

CN201765181U - 基于无线网络的农药残留检测装置

Info

Publication number: CN201765181U
Application number: CN201020512090XU
Authority: CN
Inventors: 李书谦; 郑立新; 杨文涛; 路磊
Original assignee: Institute of Quality Standards and Testing Technology for Agro Products of Hubei Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Quality Standards and Testing Technology for Agro Products of Hubei Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-08-31

Abstract

本实用新型提供一种基于无线网络的农药残留检测装置，它包括单片机、用于放置速测卡的卡位、用于照射速测卡的酶片的光源、用于接收酶片反射光信号的光电检测器、无线传输模块。该检测装置采用光电检测，测定结果可以通过无线网络快速上报，避免了人为因素的影响，测定结果精确可靠；采用GPRS无线传输模块，无需专用网络，成本低。

Description

基于无线网络的农药残留检测装置

技术领域

本实用新型涉及农产品检测装置，特别是农药残留检测装置。

背景技术

目前，食品是指各种供人类食用或饮用的成品和原料，是人类生长发育、从事活动的能量来源和赖以生存的物质基础。随着经济全球化进程的不断加快，食品安全问题已经成为一个全球性的问题，食品安全事件的发生呈不断上升趋势。

随着我国食品供应和消费的快速增长，食品安全问题也显得越来越凸出。近年来，重大食品中毒事件频频发生，尤其是人们因食用高农药残毒蔬菜而发生急性中毒的事件屡见报端。

水果蔬菜，尤其是蔬菜是人们餐餐都离不开的食品。菜农一般使用农药进行蔬菜病虫害的防治以保证蔬菜的高产稳产。有机磷农药因其灭虫效果好、价格便宜、残留时间短而受到菜农的青睐，占到农药施用量的70％以上。而菜农因其文化水平不高或急功近利，蔬菜上过量实用或撒完农药后不等过了安全隔离期即将蔬菜收割上市，造成食用者发生急性中毒情况，轻者呕吐、乏力，重者造成人员死亡。

目前市场上应用最多的是农药速测卡法，此方法操作简便、不需要配制试剂、不需要仪器、检测卡片携带方便，特别适用于对农贸市场上的蔬菜进行初筛，该方法的检出限大多在mg/kg水平，有的可达ug/kg水平。但是这种方法反应时间也是通过人为进行控制，最后的显色反应的结果也是通过人眼判断，数据的结果需要人工记录，测定结果不能快速进行数据上报，受人为因素影响，因此，测定结果精确和可靠性差。

另外，农产品质量安全监测一般是将众多测点的监测结果，用有线专用测试网络把监测结果传输到专用监测分析中心。有线通讯网络具有实时性高，数据传输可靠等优点。然而，利用有线网络进行数据传输，一般是专线专用，铺线工程浩大，网络资源利用率不高，成本很高，而且监测分析中心距监测结果的距离也受到限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种基于无线网络的农药残留检测装置，它不受人为因素影响，测定结果精确和可靠。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

基于无线网络的农药残留检测装置，它包括单片机、用于放置速测卡的卡位、用于照射速测卡的酶片的光源、用于接收酶片反射光信号的光电检测器、无线传输模块；

光电检测器的输出信号输入单片机，单片机通过无线传输模块与外部通讯。

上述方案中，所述无线传输模块为GPRS无线传输模块。

上述方案中，农药残留检测装置还包括驱动机构；所述卡位为多个，各卡位单排排列，所述驱动机构为用于驱动光源和光电检测器扫描各卡位的驱动机构。

上述方案中，农药残留检测装置还包括用于加热速测卡的加热装置。

上述方案中，农药残留快速检测装置还包括本体和盖体，盖体铰接在本体上，所述单片机、无线传输模块、卡位、加热装置设置在本体上；所述光源、光电检测器、驱动机构设置在盖体上。

上述方案中，所述驱动机构为由电机驱动的丝杆推进机构。

本实用新型的有益效果为：

1、采用光电检测，测定结果可以通过无线网络快速上报，避免了人为因素的影响，测定结果精确可靠。

2、采用GPRS无线传输模块，无需专用网络，成本低。

3、具有多个用于放置速测卡和酶片的卡位，一次可以检测多个速测卡样本，工作效率高。

4、具有加热装置，加快了速测卡和酶片的反应速度，检测速度快。

5、农药残留快速检测装置包括本体和盖体，检测时先打开盖体，可方便地将速测卡和酶片放置在卡位上；合上盖体后装置即开始检测。

6、驱动机构为由电机驱动的丝杆推进机构，结构简单，精度高。

附图说明

图1是具有本实用新型检测装置的监测网络结构框图。

图2是本实用新型实施例(盖体打开状态)的结构示意图。

图3是本实用新型实施例(盖体合上状态)的内部结构示意图。

图4是本实用新型实施例的电路部分结构框图。

图5是单片机的中央处理器及温度传感器的电路原理图。

图6是定位开关电路原理图。

图7是时钟电路原理图。

图8是打印机电路原理图。

图9是光电检测器及直流电机的电路原理图。

图10是步进电机驱动器的电路原理图。

图11是加热控制电路和液晶显示器接口电路原理图。

图12是GPRS接线电路原理图。

图中：1-本体，2-盖体，3-光电检测器，4-光源，5-加热装置，6-卡位，7-速测卡压盖，8-液晶显示器，9-单片机，10-打印机，11-凹槽，12-步进电机，13-丝杆，14-导杆，15-压盖片，16-GPRS无线传输模块。

具体实施方式

如图1所示的监测网络，它包括本实用新型检测装置和省、市、县三级服务中心服务器、监控终端等。

监测网络采用网络分布式的系统架构，按照行政区域设置检测中心服务器。各中心服务器相互独立互不干扰，同时可以实现数据共享。一个中心服务器出现问题不会影响其它中心节点，确保整个检测装置的稳定性和安全性、灵活性。

本实用新型检测装置可以使用在集贸市场、超市等地，只要在无线网络覆盖的地方都可以由它发送检测数据，因此检测数据的发送传输与场地无关。

省、市、或县级服务中心服务器内部结构相同，在此以县级服务中心服务器为例介绍。县级服务中心服务器包括数据接入服务器、数据库服务器、及WEB服务器。数据接入服务器接收来自本实用新型检测装置传输来的检测数据，并将数据存入数据库服务器，数据库服务器对数据进行规范整理并形成各种数据分类，然后通过WEB服务器进行对外发布，形成各种统计报表和分类查询业务。

监控终端包括系统监控终端和信息发布终端。系统监控终端用于提供各种系统管理功能及显示系统的各种报警信息、分类查询功能和报表管理功能。信息发布终端用于向各层次操作员提供各类信息，操作员可以通过终端进行分类查询和统计报表功能。

监测网络采用B/S架构，其设计采用基于J2EE技术的三层结构模式，JAVA动态网页形成用户交互界面，由class文件封装了系统的业务逻辑，通过Oracle的SQLJ接口来实现对访问后台数据库，构成了数据库访问层。而且，引入了共享SQL和多线索服务器体系结构，这减少了Oracle的资源占用，并增强了Oracle的能力，使之在低档软硬件平台上用较少的资源就可以支持更多的用户，而在高档平台上可以支持成百上千个用户。

如图2、3所述的本实用新型基于无线网络的农药残留检测装置实施例，它包括单片机9、多个用于放置速测卡的卡位6、用于加热速测卡的加热装置5、用于照射酶片的光源4、用于接收酶片反射光信号的光电检测器3、驱动机构、GPRS无线传输模块16。

所述卡位6单排排列，所述驱动机构为用于驱动光源4和光电检测器3扫描各卡位6的驱动机构，光电检测器3的输出信号输入单片机9，单片机9通过无线传输模块16与外部通讯。

所述加热装置5为薄膜加热片，本实施例采用上海图客电子有限公司生产的薄膜加热片，该薄膜加热片是一种三明治结构的半透明或全透明的金属柔性电加热膜，其中，上、下表面是由耐温性好、绝缘性能优制成的绝缘薄膜，例如，聚酰亚胺膜，PET膜，特氟隆膜及硅胶膜，中间为特殊合金箔制成的电阻性电路。

本实用新型农药残留快速检测装置实施例包括本体1和盖体2，盖体2铰接在本体1上，所述单片机9、卡位6、加热装置5设置在本体1上；所述光源4、光电检测器3、驱动机构设置在盖体2上。

盖体2内开有凹槽11，光源4、光电检测器3及驱动机构设置于凹槽11内。光源4设置于光电检测器3内，在本实施例中，光源4为LED光源，采用脉冲稳流方式为LED供电，保证了LED发光的稳定性，所述驱动机构为由电机驱动的丝杆推进机构，它包括步进电机12、丝杆13、导杆14。光源和光电检测器沿着丝杆13、导杆14作直线运动。

本体1上设有多个卡位6及可拆卸的速测卡压盖7。在本实施例中，速测卡位6为10个，每个速测卡位6容纳一个速测卡。速测卡压盖7上设置有多个压盖片15，压盖片15的数目与速测卡位6数目相等，其位置与速测卡位6一一对应，速测卡压盖7盖上时，压盖片15下压底物片与速测卡上的酶片重叠，进行显色反应。反应结束后，可以将速测卡压盖7翻起来。

加热装置5包括薄膜加热片及温度传感器，薄膜加热片设置于速测卡位6的下方，用于加热速测卡座6内的速测卡。温度传感器用于将所测得的速测卡位6的温度信号传送给单片机9。

本实施例电路部分如图4所示，数据输入装置及数据输出装置设置于本体1上。数据输入装置用于输入控制信号至单片机9，数据输入装置为键盘。数据输出装置为液晶显示器8和打印机10。

在本实施例中，单片机9的中央处理器是采用美国ATMEL公司的AT89C52型单片机，片内含8KB的可反复擦写的FLASH只读程序存储器(PEEROM)及定时器。单片机9对光电检测器3得到的光谱图像数据进行处理后通过GPRS数据传输装置自动上传至中心数据库，避免了人为干预，使测试的结果真实可靠。在本实施例中，采用WAVECOM公司的GPRS无线传输模块，型号为Q2403A。

本实施例的工作过程为：首先，将10个速测卡分别置入10个速测卡位6内；数据输入装置发出控制信号至单片机9，单片机9接受该控制信号后控制驱动结构移动光源4和光电检测器3至所需检测的速测卡；单片机9控制加热装置5加热速测卡位6内的速测卡、酶片以及加热时间；然后在酶片上滴上果蔬汁液，合上盖体2，将果蔬汁液与速测卡的酶片在一定的温度下进行抑制反应；接着盖上压盖7，让底物片与酶片进行显色反应；反应三分钟后，将速测卡压盖7翻起来；光源4发出的光入射至速测卡座6内的酶片上，经过酶片反射的光由光电检测器3接收；单片机9对光电检测器3得到的光谱图像数据进行处理，确定样品的抑制率并计算出果蔬中农残的含量，然后将检测结果通过GPRS数据传输装置16无线传输到监测信息中心或者通过数据输出装置输出检测结果。

请一并参阅图5至12，其为农药残留快速检测装置电路部分的电路原理图。

本实施例对得到的光谱图像数据进行处理后通过GPRS数据传输装置上传至中心数据库，避免了人为干预，使测试的结果真实可靠。

Claims

1.基于无线网络的农药残留检测装置，其特征在于，它包括单片机、用于放置速测卡的卡位、用于照射速测卡的酶片的光源、用于接收酶片反射光信号的光电检测器、无线传输模块；

2.如权利要求1所述的农药残留检测装置，其特征在于：所述无线传输模块为GPRS无线传输模块。

3.如权利要求1或2所述的农药残留检测装置，其特征在于：它还包括驱动机构；所述卡位为多个，各卡位单排排列，所述驱动机构为用于驱动光源和光电检测器扫描各卡位的驱动机构。

4.如权利要求3所述的农药残留检测装置，其特征在于：它还包括用于加热速测卡的加热装置。

5.如权利要求4所述的农药残留快速检测装置，其特征在于：它还包括本体和盖体，盖体铰接在本体上，所述单片机、无线传输模块、卡位、加热装置设置在本体上；所述光源、光电检测器、驱动机构设置在盖体上。

6.如权利要求3所述的农药残留快速检测装置，其特征在于：所述驱动机构为由电机驱动的丝杆推进机构。