CN205352932U - 一种便携式农药残留检测系统 - Google Patents

Abstract

一种便携式农药残留检测系统，包括便携式农药残留检测仪(102)、具备蓝牙设备的智能手机(103)、云端服务器，所述具备蓝牙设备的智能手机(103)通过无线网络与所述云端服务器连接，便携式农药残留检测仪(102)与所述具备蓝牙设备的智能手机(103)蓝牙通讯连接；该农药残留检测仪(102)由光谱图像采集模块(210)、主控模块(220)、蓝牙模块(230)、电源模块(240)以及检测仪外壳(250)组成；所述光谱图像采集模块(210)包括光源设备(211)、发射光接收器(212)、微型光谱仪(213)、ADC模数转换器(214)以及DSP数字信号处理器(215)组成。本实用新型将农药残留检测仪监测的农药激发图像、通过智能手机无线上传至云端，从而简化了检测仪结构、降低了成本，实现了便携。

Description

一种便携式农药残留检测系统

一、技术领域

本实用新型涉及农药残留检测领域，特别是一种便携式的农药残留检测系统。

二、背景技术

目前，我国食品安全问题突出，蔬果农药滥用问题严重。常用的农药残留检测方法有气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、薄层色谱法(TLC)等方法。以上这些技术对样品的前处理繁琐，大都具有破坏性，而且需要专业研究人员在实验室使用大型仪器设备进行检测，难以在现场对蔬果中的残留物进行快速检测。

同时，也有不少研究机构开始研究使用光谱技术，试图以一种快速、前期处理简单的手段对蔬果农药残留进行检测。

公开号CN104535526A的发明专利，公开了一种基于微型计算机Edison的线性渐变滤光片式手持智能光谱仪，解决了现有近红外光谱仪存在的检测功能单一，无法检测完整光谱的问题。该光谱仪将模拟信号经模数转换器转换成数字信号传输给微型计算机Edison，微型计算机Edison对数字信号进行分析处理得到光谱数据，液晶触控屏显示光谱数据；微型计算机Edison运用WIFI模块与网络连接，上传光谱数据至网络数据库、更新微型计算机Edison内部储存的光谱仪分析模型。

公开号CN103808700A的发明专利，公开了一种农药检测装置，内置微型光谱仪，并通过控制开关控制光源模块将白光光束、UVA光束与UVB光束分别投射至待测物上，接收到待测物所反射的光束后，将信号用于分析残留于待测物的农药残留量。

公开号CN103424387A的发明专利，公开了一种农药残留物荧光光谱检测装置，该装置包括高亮度LED模组，匀光积分棒，驱动电路，聚焦透镜，耦合透镜，滤光片组和光敏元件。该发明技术方案试图采用单一光源模组实现多个窄带光波长的发射，实现传统多个光源组合才能实现的宽波段窄带光覆盖。

公开号CN103837518A的发明专利，公开了一种基于云计算的拉曼物质识别平台，目的在于通过网络、云计算方法，提供一种具有实现远程拉曼光谱物质识别功能的基于云计算的拉曼物质识别平台，把接收到的拉曼光谱数据与数据库的标准谱图数据库进行物质比对识别，并将物质识别结果返回到拉曼光谱仪上显示。

现有技术方案只是在光谱仪的便携性和易用性方面作出了改进，但仍存在不少缺点。公开号CN104535526A的发明专利，操作繁琐，必须同时连接大型计算机使用，只适合科研人员操作，数据库不易更新，扩展性差。公开号CN103808700A的发明专利，光谱数据分析功能缺乏。公开号CN103424387A的发明专利，检测功能单一，设备体积较大，也缺乏光谱数据分析功能，难以普及。公开号CN103837518A的发明专利，虽然使用了云计算技术，但紧紧限于拉曼光谱数据库，并不具备图像识别功能去甄别种类繁多的物品，而且拉曼光谱仪本身也体积较大，仅适用于实验室研究。

目前亟需提供一种便携、低成本的农药检测装置，可供各蔬果销售商甚至一般消费者实时检出残留农药种类与残留农药浓度。

三、实用新型内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于高光谱图像分析的便携式农药残留检测仪及分析系统，在目前智能手机十分普及的情况下，便携式农药残留检测仪十分适合推广到普通人群使用，其便携性和易用性都得到很大的提升，使用者结合普通智能移动设备就能获得检测结果，无需专业的知识；而分析系统设计在云端，有强大的图像识别和分析能力，其数据也可以一直保持更新并同步到客户端，在第一时间内掌握最新的农药信息。将光谱技术普及，在公众的监督下，蔬果的农药残留、滥用问题将得到有效的解决。

本实用新型是一种便携式农药残留检测系统，包括便携式的农药残留检测仪102、具备蓝牙设备的智能手机103、云端服务器，其特征在于：

具备蓝牙设备的智能手机103通过无线网络与云端服务器连接，农药残留检测仪102与具备蓝牙设备的智能手机103蓝牙通讯连接；

该农药残留检测仪102由光谱图像采集模块210、主控模块220、蓝牙模块230、电源模块240以及检测仪外壳250组成；所述光谱图像采集模块210包括光源设备211、发射光接收器212、微型光谱仪213、ADC模数转换器214以及DSP数字信号处理器215；

所述主控模块220包括CPU处理器221、RAM存储器222和ROM存储器223；

所述蓝牙模块230，主要由高速蓝牙4.0设备组成；

所述电源模块240，由可充电锂电电池241和外围充电接口242组成，外围充电接口242用于连接外部电源和锂电电芯，支持交流电直充和USB充电；

本实用新型是针对蔬果表面农药残留检测的一整套简单易用、适合普通人群使用的解决方案。现有的农药残留检测技术，普遍有以下缺点：1，功能单一；2，可识别的物品有限，往往仅限于某种特定物品；3，识别过程繁琐，过程耗时，并需要大型机器辅助；4，检测结果需要专业知识解读。相比之下，本发明的解决方案有以下技术优点：利用云计算技术，将大量的分析运算过程在云端进行，极大程度上提升了判别的速度。在智能移动设备和移动网络十分普及的情况下，本发明的技术解决方案使得普通人群在日常生活中也能使用所述便携式的农药残留检测仪，并结合公众力量的监督，解决蔬果的农药残留和滥用的问题。所述便携式的农药残留检测仪，体积小，容易携带，易于结合智能移动设备同时使用。

四、附图说明

图1是本发明技术方案的结构示意图；

图2是本发明的便携式农药残留检测仪结构示意图；

五、具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明技术方案的结构示意图；本系统主要包括便携式的农药残留检测仪102、具备蓝牙设备的智能手机103、云端服务器。其中具备蓝牙设备的智能手机103中安装有移动端应用程序，云端服务器中包括云端的各种农药光谱数据库106、农药光谱分析系统107。便携式的农药残留检测仪102对要检测的蔬果101激发，采集光谱图像数据，经过蓝牙传输技术，将数据传到移动端应用程序，再由移动端应用程序处理后，经过无线网络(Wifi或者移动网络)，传到云端的服务器，将光谱数据传到各种农药光谱数据库106进行计算和比对，比对后的光谱数据再经农药光谱分析系统107分析和判断，得出农药残留具体情况，最后将检测结果发回给移动端应用程序。

智能手机103是目前市面上能够买到的普通智能手机，操作系统包括iOS系统、安卓系统、微软Windows系统，能够连接无线网络，并具有蓝牙设备。移动端应用程序，包括分别适用于iOS系统、安卓系统、微软Windows系统的三个版本，能安装在市面上绝大部分的智能手机和平板电脑上面。该应用程序安装后，具备启动手机蓝牙设备和连接网络的权限，并有一个固定的操作用户界面，用于显示检测结果。

本实用新型通过将农药激发图像上传至云端，并利用现有农药光谱图像处理系统进行农残识别，从而简化了便携式检测仪的结构、降低了便携式检测仪的成本，实现了便携。而且，利用常规的智能手机作为图像传输的通讯中介，进一步降低了便携式检测仪的成本，避免在便携式检测仪中设置通讯模块的需要，仅需蓝牙模块与手机连接即可实现图像的云端上传。

图2是本发明的便携式农药残留检测仪结构示意图；本实施例中，根据本发明设计了便携式农药残留检测仪。该检测仪由光谱图像采集模块210、主控模块220、蓝牙模块230、电源模块240以及检测仪外壳250组成。

所述光谱图像采集模块210包括光源设备211、发射光接收器212、微型光谱仪213、ADC模数转换器214以及DSP数字信号处理器215。光源设备211首先对蔬果进行激发，由发射光接收器212接收反射光，通过光纤将光信号传入微型光谱仪213，微型光谱仪213将光信号转换为电信息，然后由ADC模数转换器214采样成数字信号交给DSP数字信号处理器215来信号分析和处理。光源设备211可以根据具体需要定制，分别采用荧光、近红外、激光等不同光源。所述微型光谱仪也可以根据需要对特定波段范围定制。

所述主控模块220包括CPU处理器221、RAM存储器222和ROM存储器223，来自所述DSP数字信号处理器215运算分析结果交给CPU处理器221来加工显示和分类，并由CPU处理器221将分析结果转换成所需要的数据通信格式，再交给蓝牙模块230进行发送。

所述蓝牙模块230，主要由高速蓝牙4.0设备组成，用于将主控模块220的数据发送给已经配对好的智能手机上的应用程序(见图1)。

所述电源模块240，由可充电锂电电池241和外围充电接口242组成。可充电锂电电池241拥有可供充电上千次的锂电电芯，用于向光谱图像采集模块210和主控模块220提供电能。外围充电接口242用于连接外部电源和锂电电芯，支持交流电直充和USB充电。

所述检测仪外壳250是整个检测仪的保护壳，设计特点是体积小，防滑，适合便携和手持。

以上所述，仅为本实用较佳的具体实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种便携式农药残留检测系统，包括便携式农药残留检测仪(102)、具备蓝牙设备的智能手机(103)、云端服务器，其特征在于：

所述具备蓝牙设备的智能手机(103)通过无线网络与所述云端服务器连接，便携式农药残留检测仪(102)与所述具备蓝牙设备的智能手机(103)蓝牙通讯连接；

该农药残留检测仪(102)由光谱图像采集模块(210)、主控模块(220)、蓝牙模块(230)、电源模块(240)以及检测仪外壳(250)组成；所述光谱图像采集模块(210)包括光源设备(211)、发射光接收器(212)、微型光谱仪(213)、ADC模数转换器(214)以及DSP数字信号处理器(215)；

所述主控模块(220)包括CPU处理器(221)、RAM存储器(222)和ROM存储器(223)；

所述蓝牙模块(230)，由高速蓝牙4.0设备组成；

所述电源模块(240)，由可充电锂电电池(241)和外围充电接口(242)组成，外围充电接口(242)用于连接外部电源和锂电电芯，支持交流电直充和USB充电。