基于物聯(lián)網(wǎng)信息共享技術(shù)的酶生物傳感器農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題基于電化學(xué)酶生物傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)信息共享技術(shù)研發(fā)了農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)系統(tǒng)，利用農(nóng)藥對(duì)酶的抑制作用，將乙酰膽堿酯酶作為生物識(shí)別元件，制作乙酰膽堿酯酶電極作為工作電極采集電化學(xué)信號(hào)，通過(guò)農(nóng)藥殘留濃度和抑制率的關(guān)系模型得到相應(yīng)農(nóng)藥的殘留濃度，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以將農(nóng)殘信息進(jìn)行共享。本系統(tǒng)由下位機(jī)（實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測(cè)）、上位機(jī)（實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留信息處理、二維條碼生成和整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控）、檢測(cè)信息共享平臺(tái)（實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信息共享）三部分組成。本系統(tǒng)以

2、實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測(cè)為出發(fā)點(diǎn)，利用酶生物傳感器作為檢測(cè)設(shè)備專用傳感器，系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備體積小、操作簡(jiǎn)單、制作成本低、檢測(cè)限低，可以用于農(nóng)藥的快速檢測(cè)，便于普及和推廣。在準(zhǔn)確檢測(cè)農(nóng)殘值的基礎(chǔ)上我們使用虛擬儀器上位機(jī)設(shè)計(jì)軟件 LabVIEW開(kāi)發(fā)了檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)信息的處理和數(shù)據(jù)庫(kù)交互以及對(duì)下位機(jī)檢測(cè)設(shè)備和信息共享平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控和管理，采用 ASP+ACCESS技術(shù)和二維條碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)藥檢測(cè)信息的共享。
　　本文在第二章首先介紹了農(nóng)

3、藥殘留檢測(cè)的檢測(cè)機(jī)理（酶抑制法），在此基礎(chǔ)上研究了乙酰膽堿酯酶?jìng)鞲衅髦苽浞椒ǎǖ谌拢诮榻B農(nóng)藥殘留檢測(cè)系統(tǒng)下位機(jī)之前在第四章對(duì)整個(gè)農(nóng)藥殘留檢測(cè)系統(tǒng)做了整體介紹（第四章）。在此基礎(chǔ)上研制了農(nóng)殘檢測(cè)儀即系統(tǒng)下位機(jī)（第五章）用來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)和檢測(cè)數(shù)據(jù)的發(fā)送。我們選用 STM32F103VET6為農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀的微處理器完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)打印、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等多種任務(wù)。基于對(duì)下位機(jī)檢測(cè)性能的要求，選用了精密雙運(yùn)算放大

4、器 TLC272CP，此芯片內(nèi)部集成兩個(gè)放大器，與傳統(tǒng)的恒電位電路相比可以減少電路板的布局面積并且精確度較高。為了滿足儀器的便攜性以及美觀等要求本文在第五章對(duì)下位機(jī)的操作界面及外觀進(jìn)行了設(shè)計(jì)。農(nóng)殘檢測(cè)系統(tǒng)下位機(jī)實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測(cè)并將檢測(cè)信息通過(guò)無(wú)線通信傳送至上位機(jī)（第七章），上位機(jī)對(duì)接收到的檢測(cè)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。這里的數(shù)據(jù)分析包括了對(duì)檢測(cè)信息的二次處理，包括標(biāo)準(zhǔn)值比對(duì)，并且將檢測(cè)地點(diǎn)，檢測(cè)時(shí)間，檢測(cè)人員等相關(guān)信息進(jìn)行整合并生成二維條碼，建

5、立數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行信息共享（第八章），用戶可以通過(guò)手機(jī)或者二維條碼掃描設(shè)備對(duì)購(gòu)買蔬菜，水果的農(nóng)藥殘留值包括其食用安全進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，在超市，在市場(chǎng)，在家里，在公司，只需將手機(jī)攝像頭對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的二維條碼進(jìn)行二維條碼識(shí)別，便可了解果蔬的農(nóng)殘值。使用 Quick Response(QR)二維條碼和無(wú)線射頻技術(shù) Radio Frequency Identification（RFID）溯源模式結(jié)合現(xiàn)有溯源技術(shù)提出蔬菜質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)模型（第