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

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

2、實現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測為出發(fā)點，利用酶生物傳感器作為檢測設(shè)備專用傳感器，系統(tǒng)檢測設(shè)備體積小、操作簡單、制作成本低、檢測限低，可以用于農(nóng)藥的快速檢測，便于普及和推廣。在準確檢測農(nóng)殘值的基礎(chǔ)上我們使用虛擬儀器上位機設(shè)計軟件 LabVIEW開發(fā)了檢測系統(tǒng)監(jiān)控平臺，實現(xiàn)了檢測信息的處理和數(shù)據(jù)庫交互以及對下位機檢測設(shè)備和信息共享平臺進行監(jiān)控和管理，采用 ASP+ACCESS技術(shù)和二維條碼技術(shù)實現(xiàn)了農(nóng)藥檢測信息的共享。
　　本文在第二章首先介紹了農(nóng)

3、藥殘留檢測的檢測機理（酶抑制法），在此基礎(chǔ)上研究了乙酰膽堿酯酶傳感器制備方法（第三章），在介紹農(nóng)藥殘留檢測系統(tǒng)下位機之前在第四章對整個農(nóng)藥殘留檢測系統(tǒng)做了整體介紹（第四章）。在此基礎(chǔ)上研制了農(nóng)殘檢測儀即系統(tǒng)下位機（第五章）用來實現(xiàn)農(nóng)藥殘留的快速檢測和檢測數(shù)據(jù)的發(fā)送。我們選用 STM32F103VET6為農(nóng)藥殘留檢測儀的微處理器完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、實時顯示、數(shù)據(jù)打印、數(shù)據(jù)存儲等多種任務。基于對下位機檢測性能的要求，選用了精密雙運算放大

4、器 TLC272CP，此芯片內(nèi)部集成兩個放大器，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下位機的操作界面及外觀進行了設(shè)計。農(nóng)殘檢測系統(tǒng)下位機實現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測并將檢測信息通過無線通信傳送至上位機（第七章），上位機對接收到的檢測信息進行數(shù)據(jù)分析。這里的數(shù)據(jù)分析包括了對檢測信息的二次處理，包括標準值比對，并且將檢測地點，檢測時間，檢測人員等相關(guān)信息進行整合并生成二維條碼，建

5、立數(shù)據(jù)庫，通過物聯(lián)網(wǎng)平臺進行信息共享（第八章），用戶可以通過手機或者二維條碼掃描設(shè)備對購買蔬菜，水果的農(nóng)藥殘留值包括其食用安全進行實時了解，在超市，在市場，在家里，在公司，只需將手機攝像頭對準相應的二維條碼進行二維條碼識別，便可了解果蔬的農(nóng)殘值。使用 Quick Response(QR)二維條碼和無線射頻技術(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