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CN111497461A - 一种食用农产品合格证智能机及其工作方法 - Google Patents

一种食用农产品合格证智能机及其工作方法 Download PDF

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CN111497461A CN202010453732.1A CN202010453732A CN111497461A CN 111497461 A CN111497461 A CN 111497461A CN 202010453732 A CN202010453732 A CN 202010453732A CN 111497461 A CN111497461 A CN 111497461A
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Abstract

本发明公开的一种食用农产品合格证智能机，包括主板，以及分别与主板连接的分光光度模块、胶体金模块、荧光免疫模块、打印机、身份证识别模块、指纹识别模块、显示器和电源模块；所述主板通过串口或USB口与分光光度模块、打印机和身份证识别模块进行连接，通过USB口与胶体金模块、荧光免疫模块和指纹识别模块进行连接，通过VGA、HDMI或DVI接口与显示器进行连接，所述USB口、多个串口、VGA接口和以太网接口用于接入各种外扩设备。本发明具有检测简单、速度快、结果可实时查看和打印、检测费用低等优点，同时和具备设备登录身份识别和安全验证，确保一起使用、检测结果和合格证数据数据的安全性。

Description

一种食用农产品合格证智能机及其工作方法
技术领域
本发明涉及智能机领域，特别涉及一种食用农产品合格证智能机及其工作方法。
背景技术
由于化学农药的滥用，土壤和水质等环境污染越来越严重，食品安全问题已受到广泛关注，相关机构也加大了食品安全监管的力度。化学检测方法检测设备体积大，受限于实验室，操作复杂、时间长、费用高，无法满足快捷普及的检测需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种食用农产品合格证智能机，该发明针对化学检测方法的缺陷，设计一款基于光学检测方法的食用农产品合格证智能机，该仪器具有检测简单、速度快、结果可实时查看和打印、检测费用低等优点，同时和具备设备登录身份识别和安全验证，确保一起使用、检测结果和合格证数据数据的安全性；可用于农药残留、兽药残留、激素残留、真菌霉素、食源性致病菌、添加剂、非法添加等食品中常见有害物质的检测，可为农产品生产种植业主提供检测和自我承诺合格证打印需求，也可广泛应用于食用农产品供应、加工和监督等场合。
本发明的另一目的在于提供一种食用农产品合格证智能机的工作方法。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：
一种食用农产品合格证智能机，包括主板，以及分别与主板连接的分光光度模块、胶体金模块、荧光免疫模块、打印机、身份证识别模块、指纹识别模块、显示器和电源模块；
所述分光光度模块包括分光光度灯板、探测器板和MCU控制板；MCU控制板分别与主板、分光光度灯板、探测器板连接；
所述胶体金模块包括胶体金灯板和第一摄像头板；
所述荧光免疫模块包括荧光免疫灯板、滤光片和第二摄像头板；
同时，所述电源板分别与分光光度模块、打印机和显示器连接。
所述主板的型号为LR-J1900L1。
所述分光光度模块的型号为DGN-12A。
所述胶体金模块的型号为CG-2A。
所述荧光免疫模块的型号为FS-2A。
所述打印机的型号为RD-FK12。
所述身份证识别模块的型号为RD-1802。
所述指纹识别模块的型号为FP100。
所述显示器的型号为W190TD。
所述电源模块的型号为LR-200W。
所述主板包括CPU、内存、硬盘、WIFI和蓝牙模块、多个串口、USB口、HDMI接口、VGA接口、DVI接口和以太网接口；主板通过串口或USB口与分光光度模块、打印机和身份证识别模块进行连接，通过USB口与胶体金模块、荧光免疫模块和指纹识别模块进行连接，通过VGA、HDMI或DVI接口与显示器进行连接，并且对外提供丰富的USB口、串口、VGA接口和以太网口，以便接入各种外扩设备。
所述MCU控制板上的MCU的型号为STM32F070。
所述身份证识别模块包括刷卡模块和安全模块；刷卡模块读取身份证信息后将其传给安全模块，安全模块进行信息解码后将其传给主板进行身份验证、存储和显示，验证通过才能进行对应应用软件的登录。以提高软件使用、检测记录和合格证记录的安全性。
所述指纹识别模块读取指纹信息后将其传给主板进行指纹验证、存储和显示，验证通过才能进行系统登录。以提高仪器使用的安全性。
所述电源模块为分光光度模块提供+5V电压供电，同时为主板、打印机和显示器提供+12V电压供电，为胶体金模块、荧光免疫模块、身份识别模块和指纹模块有主板的串口或USB口直接供电。
本发明的另一目的通过以下的技术方案实现：
一种食用农产品合格证智能机的工作方法，包含以下步骤：
所述主板通过安装在操作系统上的对应应用软件控制分光光度模块进行调零、检测和反馈检测结果，控制胶体金和荧光免疫模块进行自动识别CT线、检测和反馈结果，控制打印机打印检测结果和合格证，接收身份证识别模块识别到的身份证信息和验证其合法性，接收指纹识别模块识别到的指纹信息和验证其合法性，输出信号到显示器进行音视频显示以便人机交互，所述电源模块给分光光度模块、主板、打印机和显示器供电；
分光光度模块检测方法如下：将放有待测物的透明比色皿放入分光光度灯板和探测器板之间的样品槽内，MCU控制板控制分光光度灯板调节到合适的亮度，接收放入待测物前后探测器检测接收到的信号强度值，并将其通过传送给主板，主板计算出待测物中农药残留量；
胶体金模块检测方法如下：将待测卡放置到卡槽中，胶体金灯板光线照射到待测卡上，摄像头对待测卡进行拍照，并将图像传送至主板，主板判断出待测物的阴阳性；
荧光免疫模块检测方法如下：将待测卡放置到卡槽中，荧光免疫灯板光线照射到待测卡上，摄像头透过滤光片对待测卡进行拍照，并将图像传送至主板，主板判断出待测物的阴阳性。
所述分光光度模块采用抑制率法工作：
a、调零：MCU控制板在接收到调零指令后，通过不断调整向多功能灯板发送的各通道DA值，从而使得从探测器板获取使各个通道的光强度值在3000-3900范围内的AD值，将各个通道的光强度值记为B；
b、计算对照物吸光度变化值：放入对照物后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为A1；3分钟后，再次获取光强度值记为A2；对照物吸光度变化值为：△Abs1＝log10(B/A2)-log10(B/A1)＝log10(A1/A2)；
c、计算样品吸光度变化值：放入样品后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为SA1；3分钟后，再次获取光强度值记为SA2；样品吸光度变化值为：△Abs2＝log10(B/SA2)-log10(B/SA1)＝log10(SA1/SA2)；
d、计算抑制率：抑制率＝(△Abs1-△Abs2)/△Abs1*100。
所述分光光度模块采用标准曲线法工作：
a、调零：MCU控制板在接收到调零指令后，通过不断调整向多功能灯板发送的各通道DA值，从而使得从探测器板获取使各个通道的光强度值在3000-3900范围内的AD值，将各个通道的光强度值记为B；
b、计算对照物吸光度值：放入对照物后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为A，对照物吸光度值为：Abs1＝log10(B/A)；
c、计算样品吸光度值：放入样品后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为SA，样品吸光度值为：Abs2＝log10(B/SA)；
d、计算浓度值：c＝c0+c1*(Abs2-Abs1)+c2*(Abs2-Abs1)^2。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明采用的光学检测方法相比于化学方法，可明显加快检测时效和减少成本。
2、本发明可扩展性强，可将多种检测模块通过USB口和串口等方式接入本检测仪器中。
3、本发明提供多种身份识别方式，以提高设备使用和数据的安全性。
附图说明
图1为本发明所述一种食用农产品合格证智能机的结构示意图。
图2、3、4为本发明所述MCU控制板的电路图。
图5为本发明所述分光光度灯板的电路图。
图6为本发明所述探测器板的电路图。
图7为本发明所述胶体金灯板的电路图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1～7，一种食用农产品合格证智能机，包括分光光度模块、胶体金模块、荧光免疫模块、主板、打印机、身份证识别模块、指纹识别模块、显示器和电源模块；所述分光光度模块包括分光光度灯板、探测器板和MCU控制板；所述胶体金模块包括胶体金灯板和摄像头板；所述分光光度模块与主板连接；所述胶体金模块与主板连接；所述荧光免疫模块与主板连接；所述主板分别分光光度模块、胶体金模块、荧光免疫模块、打印机、身份证识别模块、指纹识别模块、显示器和电源模块连接；所述电源板分别与分光光度模块、主板、打印机和显示器连接。
所述主板通过安装在操作系统上的专用应用软件控制分光光度模块进行调零、检测和反馈检测结果，控制胶体金和荧光免疫模块进行自动识别CT线、检测和反馈结果，控制打印机打印检测结果和合格证，接收身份证识别模块识别到的身份证信息和验证其合法性，接收指纹识别模块识别到的指纹信息和验证其合法性，输出信号到显示器进行音视频显示以便人机交互，所述电源模块给分光光度模块、主板、打印机和显示器供电。
所述主板包括CPU、内存、硬盘、WIFI和蓝牙模块、多个串口、USB口、HDMI接口、VGA接口、DVI接口和以太网接口。主板通过串口或USB口与分光光度模块、打印机和身份证识别模块进行连接，通过USB口与胶体金胶体金模块、荧光免疫模块和指纹识别模块进行连接，通过VGA、HDMI或DVI接口与显示器进行连接，并且对外提供丰富的USB口、串口、VGA接口和以太网口，以便接入各种外扩设备。
所述MCU控制板上的MCU为STM32F070。
所述身份证识别模块包括刷卡模块和安全模块。刷卡模块读取身份证信息后将其传给安全模块，安全模块进行信息解码后将其传给主板进行身份验证、存储和显示，验证通过才能进行专用应用软件的登录，以提高软件使用、检测记录和合格证记录的安全性。
所述指纹识别模块读取指纹信息后将其传给主板进行指纹验证、存储和显示，验证通过才能进行系统登录，以提高仪器使用的安全性。
所述电源模块为分光光度模块提供+5V电压供电、为主板、打印机和显示器提供+12V电压供电，胶体金模块、荧光免疫模块、身份识别模块和指纹模块有主板的串口或USB口直接供电。
一种食用农产品合格证智能机的工作方法，包含以下步骤：
所述主板通过安装在操作系统上的对应应用软件控制分光光度模块进行调零、检测和反馈检测结果，控制胶体金和荧光免疫模块进行自动识别CT线、检测和反馈结果，控制打印机打印检测结果和合格证，接收身份证识别模块识别到的身份证信息和验证其合法性，接收指纹识别模块识别到的指纹信息和验证其合法性，输出信号到显示器进行音视频显示以便人机交互，所述电源模块给分光光度模块、主板、打印机和显示器供电；
分光光度模块检测方法如下：将放有待测物的透明比色皿放入分光光度灯板和探测器板之间的样品槽内，MCU控制板控制分光光度灯板调节到合适的亮度，接收放入待测物前后探测器检测接收到的信号强度值，并将其通过传送给主板，主板计算出待测物中农药残留量；
胶体金模块检测方法如下：将待测卡放置到卡槽中，胶体金灯板光线照射到待测卡上，摄像头对待测卡进行拍照，并将图像传送至主板，主板判断出待测物的阴阳性；
荧光免疫模块检测方法如下：将待测卡放置到卡槽中，荧光免疫灯板光线照射到待测卡上，摄像头透过滤光片对待测卡进行拍照，并将图像传送至主板，主板判断出待测物的阴阳性。
所述分光光度模块采用抑制率法工作：
a、调零：MCU控制板在接收到调零指令后，通过不断调整向多功能灯板发送的各通道DA值，从而使得从探测器板获取使各个通道的光强度值在3000-3900范围内的AD值，将各个通道的光强度值记为B；
b、计算对照物吸光度变化值：放入对照物后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为A1；3分钟后，再次获取光强度值记为A2；对照物吸光度变化值为：△Abs1＝log10(B/A2)-log10(B/A1)＝log10(A1/A2)；
c、计算样品吸光度变化值：放入样品后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为SA1；3分钟后，再次获取光强度值记为SA2；样品吸光度变化值为：△Abs2＝log10(B/SA2)-log10(B/SA1)＝log10(SA1/SA2)；
d、计算抑制率：抑制率＝(△Abs1-△Abs2)/△Abs1*100。
所述分光光度模块采用标准曲线法工作：
a、调零：MCU控制板在接收到调零指令后，通过不断调整向多功能灯板发送的各通道DA值，从而使得从探测器板获取使各个通道的光强度值在3000-3900范围内的AD值，将各个通道的光强度值记为B；
b、计算对照物吸光度值：放入对照物后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为A，对照物吸光度值为：Abs1＝log10(B/A)；
c、计算样品吸光度值：放入样品后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为SA，样品吸光度值为：Abs2＝log10(B/SA)；
d、计算浓度值：c＝c0+c1*(Abs2-Abs1)+c2*(Abs2-Abs1)^2。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种食用农产品合格证智能机，其特征在于：包括主板，以及分别与主板连接的分光光度模块、胶体金模块、荧光免疫模块、打印机、身份证识别模块、指纹识别模块、显示器和电源模块；
所述主板包括CPU、内存、硬盘、WIFI和蓝牙模块、多个串口、USB口、HDMI接口、VGA接口、DVI接口和以太网接口；主板通过串口或USB口与分光光度模块、打印机和身份证识别模块进行连接，通过USB口与胶体金模块、荧光免疫模块和指纹识别模块进行连接，通过VGA、HDMI或DVI接口与显示器进行连接，所述USB口、多个串口、VGA接口和以太网接口用于接入各种外扩设备；
所述身份证识别模块包括刷卡模块和安全模块；刷卡模块读取身份证信息后将其传给安全模块，安全模块进行信息解码后将其传给主板进行身份验证、存储和显示，验证通过才能进行对应应用软件的登录；
所述指纹识别模块读取指纹信息后将其传给主板进行指纹验证、存储和显示，验证通过才能进行系统登录；
所述电源模块为分光光度模块提供+5V电压供电，同时为主板、打印机和显示器提供+12V电压供电，为胶体金模块、荧光免疫模块、身份识别模块和指纹模块有主板的串口或USB口直接供电。
2.根据权利要求1所述食用农产品合格证智能机，其特征在于：所述分光光度模块的型号为DGN-12A；所述分光光度模块包括分光光度灯板、探测器板和MCU控制板；MCU控制板分别与主板、分光光度灯板、探测器板连接；所述MCU控制板上的MCU的型号为STM32F070。
3.根据权利要求1所述食用农产品合格证智能机，其特征在于：所述主板的型号为LR-J1900L1。
4.根据权利要求1所述食用农产品合格证智能机，其特征在于：所述胶体金模块的型号为CG-2A。
5.根据权利要求1所述食用农产品合格证智能机，其特征在于：所述荧光免疫模块的型号为FS-2A。
6.根据权利要求1所述食用农产品合格证智能机，其特征在于：所述身份证识别模块的型号为RD-1802。
7.根据权利要求1所述食用农产品合格证智能机，其特征在于：所述指纹识别模块的型号为FP100。
8.一种食用农产品合格证智能机的工作方法，其特征在于，包含以下步骤：
所述主板通过安装在操作系统上的对应应用软件控制分光光度模块进行调零、检测和反馈检测结果，控制胶体金和荧光免疫模块进行自动识别CT线、检测和反馈结果，控制打印机打印检测结果和合格证，接收身份证识别模块识别到的身份证信息和验证其合法性，接收指纹识别模块识别到的指纹信息和验证其合法性，输出信号到显示器进行音视频显示以便人机交互，所述电源模块给分光光度模块、主板、打印机和显示器供电；
分光光度模块检测方法如下：将放有待测物的透明比色皿放入分光光度灯板和探测器板之间的样品槽内，MCU控制板控制分光光度灯板调节到合适的亮度，接收放入待测物前后探测器检测接收到的信号强度值，并将其通过传送给主板，主板计算出待测物中农药残留量；
胶体金模块检测方法如下：将待测卡放置到卡槽中，胶体金灯板光线照射到待测卡上，摄像头对待测卡进行拍照，并将图像传送至主板，主板判断出待测物的阴阳性；
荧光免疫模块检测方法如下：将待测卡放置到卡槽中，荧光免疫灯板光线照射到待测卡上，摄像头透过滤光片对待测卡进行拍照，并将图像传送至主板，主板判断出待测物的阴阳性。
9.根据权利要求8所述食用农产品合格证智能机的工作方法，其特征在于，所述分光光度模块采用抑制率法工作：
a、调零：MCU控制板在接收到调零指令后，通过不断调整向多功能灯板发送的各通道DA值，从而使得从探测器板获取使各个通道的光强度值在3000-3900范围内的AD值，将各个通道的光强度值记为B；
b、计算对照物吸光度变化值：放入对照物后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为A1；3分钟后，再次获取光强度值记为A2；对照物吸光度变化值为：△Abs1＝log10(B/A2)-log10(B/A1)＝log10(A1/A2)；
c、计算样品吸光度变化值：放入样品后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为SA1；3分钟后，再次获取光强度值记为SA2；样品吸光度变化值为：△Abs2＝log10(B/SA2)-log10(B/SA1)＝log10(SA1/SA2)；
d、计算抑制率：抑制率＝(△Abs1-△Abs2)/△Abs1*100。
10.根据权利要求8所述食用农产品合格证智能机的工作方法，其特征在于，所述分光光度模块采用标准曲线法工作：
a、调零：MCU控制板在接收到调零指令后，通过不断调整向多功能灯板发送的各通道DA值，从而使得从探测器板获取使各个通道的光强度值在3000-3900范围内的AD值，将各个通道的光强度值记为B；
b、计算对照物吸光度值：放入对照物后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为A，对照物吸光度值为：Abs1＝log10(B/A)；
c、计算样品吸光度值：放入样品后，MCU控制板在接收到检测指令后，获取光强度值记为SA，样品吸光度值为：Abs2＝log10(B/SA)；
d、计算浓度值：c＝c0+c1*(Abs2-Abs1)+c2*(Abs2-Abs1)^2。
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