[发明专利]一种基于物联网的多通道有机磷农药快速检测仪及检测方法

权利要求书

1.一种基于物联网的多通道有机磷农药快速检测仪及检测方法，其特征在于，所述多通道有机磷农药检测仪包含便携式恒电位仪、多通道继电器和阵列电极，所述多通道有机磷农药检测仪包括四通道隔膜泵、直流稳压电源模组、通信模组、进样系统、二维码识别模块、RFID模块、电压跟随器、电流跟随器、加法器、减法器、微控制单元、数模转换单元、模数转换单元、数据采集电路单元、输出信号低通滤波电路单元、I/V信号转换单元、运算放大电路单元、脉冲信号低通滤波电路单元、脉冲信号发生器电路单元、多通道继电器单元，所述阵列电极包括电极对电极(CE)、工作电极(WE)和参比电极(RE)。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的多通道有机磷农药快速检测仪及检测方法，其特征在于，所述脉冲信号发生器电路单元输出正负相交替的三角脉冲波扫描电压，施加于对电极(CE)，电流信号通过恒电位仪实现电化学三电极系统，并将电流信号经放大电路放大以便测量微电流，然后通过单片机ADC系统获取对应的I/V转换信号，对其I/V信号和恒电位仪中的电位信号进行接收采集处理，然后通过串口(USART)显示在HMI屏上并同时将数据流通过ESP8266无线模块以MQTT协议上传至云服务器中。

3.根据权利要求1和2所述的一种基于物联网的多通道有机磷农药快速检测仪及检测方法，其特征在于，按照检测流程将下位机发送的数据划分为四批次，手机拍照上传服务器，系统自动生成含有唯一检测编码的二维码，利用唯一检测编码作为匹配条件匹配三批次数据，第一批次数据发送在检测仪扫描检测二维码之后，检测仪发送包含检测编码、产品编码、员工工号、设备id、检测农药种类的json格式数据给MQTT服务器，由服务器转存至临时缓冲数据库；第二批次数据发送在检测过程中，三电极系统利用循环伏安法扫描电极，每秒发送3~4条包含检测编码、VC坐标点、通道号的json数据格式到边缘服务器搭建的kuiper流数据工具中，kuiper对每条数据VC坐标点汇总，最终将带有检测编码、全部VC坐标点、通道号的一条数据流转发至MQTT服务器由服务器转存至缓冲数据库；第三批数据在出结果时，检测仪将检测编码、检测结果、农药残留量、抑制率、合格情况的数据发送到MQTT服务器转存缓冲区；第四批次数据在检测结束后，发送带有检测编码的数据，触发MQTT的webhook功能执行带有检测编码的POST请求给web服务器，web服务器利用检测编码在缓冲区中匹配，将数据转存，清空缓冲区。

4.根据权利要求1和2所述的一种基于物联网的多通道有机磷农药快速检测仪及检测方法，其特征在于，数据流采用mqtt协议json格式传输，利用EMQ搭建MQTT主服务器负责分发topic，转存数据，在腾讯云边缘服务器利用kuiper流数据处理工具对仪器每秒发送约6条的VC坐标点进行一次汇总，汇总结束之后转发至MQTT主服务器，由MQTT主服务器触发存储规则转存MYSQL，数据由django+vue搭建的应用层进行展示查询，搭建HyperledgerFabric网络利用sdk定时任务定时从数据库获取信息存储至区块链。

5.根据权利要求1和2所述的一种基于物联网的多通道有机磷农药快速检测仪及检测方法，其特征在于，所述微控制单元(MCU)制多通道继电器的的开启和吸合，所述有机磷农药广谱电化学检测恒电位仪电路包括运算放大电路的反馈电阻和运算放大电路的偏置电容。所述继电器控制四路隔膜泵，通过四路隔膜泵控制四路流通管线控制流量。

6.根据权利要求1和2所述的一种基于物联网的多通道有机磷农药快速检测仪及检测方法，其特征在于，所述运算放大器要求正负电源具有很高的对称性，IC芯片在本设计中均由±5 V电压供电，选用一种精度非常高、温度稳定性能极好、电源电流极低、5 V单端供电、输出2.048 V的精密基准源，其内部精度为±2 mV。