【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及食品安全檢測，具體涉及一種食品安全檢測裝置、系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、
2、食品污染物主要包括致病性微生物、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素、重金屬和非法添加物等。常見的檢測方法主要包括：化學(xué)比色法、電化學(xué)法、質(zhì)譜色譜法、免息學(xué)法、光譜法等，檢測設(shè)備多為實(shí)驗(yàn)室中的大型儀器，存在檢測流程復(fù)雜、專業(yè)要求高、操作條件嚴(yán)格、便攜性差等問題。此外，現(xiàn)有的食品安全檢測裝置只能檢測單一類型中的幾種污染物，難以同時(shí)對致病性微生物、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素、重金屬和非法添加物等污染物進(jìn)行集成檢測，存在應(yīng)用范圍窄的問題，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
3、有鑒于此，本專利技術(shù)人提供一種食品安全檢測裝置、系統(tǒng)及方法，以解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種食品安全檢測裝置、系統(tǒng)及方法，該檢測裝置將食品安全中的致病性微生物、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素、重金屬、非法添加物等污染物檢測集成在一起，實(shí)現(xiàn)固體的反射光譜檢測、液體的透射光譜檢測和微生物的atp熒光檢測。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：
3、一方面，本專利技術(shù)提供一種食品安全檢測裝置，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有光源模塊，所述光源模塊的光源輸出端依次設(shè)置有放置比色皿的比色皿支架、積分球以及安裝在檢測口并用于放置載裝塊的裝載白板；所述殼體內(nèi)還設(shè)置有熒光檢測模塊、蓄電池、主控板及光譜儀，所述光譜儀與積分球和主控板分別連接，用于接
4、還包括設(shè)置在殼體外表面上的人機(jī)交互界面和多個(gè)操作按鈕，所述人機(jī)交互界面、主控板、熒光檢測模塊及光源模塊均與蓄電池連接；所述人機(jī)交互界面、多個(gè)操作按鈕、熒光檢測模塊及光源模塊均與主控板連接。
5、進(jìn)一步地，所述光源模塊包括發(fā)光光源和控制電路，所述發(fā)光光源通過控制電路與主控板連接，所述控制電路還與蓄電池連接。
6、進(jìn)一步地，所述控制電路包括第一控制板和升壓板，所述發(fā)光光源通過升壓板與第一控制板連接。
7、進(jìn)一步地，所述熒光檢測模塊為atp熒光測量儀，所述atp熒光測量儀的實(shí)驗(yàn)倉位于殼體內(nèi)，且所述殼體的外表面上設(shè)置有覆蓋實(shí)驗(yàn)倉的熒光檢測蓋。
8、進(jìn)一步地，所述主控板包括控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、通信模塊、存儲(chǔ)模塊、多個(gè)操作接口及多個(gè)輸入/輸出接口；
9、所述通信模塊包括無線或/和有線通信模式，所述無線通信模式包括wifi和藍(lán)牙，所述有線通信模式包括多個(gè)usb接口；
10、所述控制模塊，用于控制控制電路、atp熒光測量儀及光譜儀的開啟或關(guān)閉；
11、所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于接收任一輸入/輸出接口、usb接口及操作接口傳輸?shù)男盘枺痪唧w的，所述信號包括光譜信號、電信號以及指令信號；
12、所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收所述數(shù)據(jù)采集模塊傳輸?shù)男盘柌ζ溥M(jìn)行預(yù)處理；
13、所述數(shù)據(jù)分析模塊，用于存儲(chǔ)多種食品光譜圖像數(shù)據(jù)、以及對預(yù)處理后的信號進(jìn)行分析，得出光譜曲線數(shù)據(jù)，利用多種食品光譜圖像數(shù)據(jù)與光譜曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和匹配，并通過網(wǎng)絡(luò)模型得出待檢測食品的污染物含量，基于得到的污染物含量對其進(jìn)行計(jì)算和比較，得到檢測結(jié)果；
14、具體的，對預(yù)處理后的光譜信號進(jìn)行比較、計(jì)算光譜的強(qiáng)度、波長范圍等特征參數(shù)，得到待檢測食品的光譜曲線數(shù)據(jù)，將該光譜曲線數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的多種食品光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和匹配，確定待檢測食品的化學(xué)成分，進(jìn)而得到待檢測食品的污染物類別，再通過圖像數(shù)據(jù)算法，基于機(jī)器深度學(xué)習(xí)，以自適應(yīng)濾波+傅里葉變換+殘差連接+隨機(jī)森林分類4型數(shù)學(xué)模型為網(wǎng)絡(luò)模型，提取污染物的特征，并將提取的污染物的特征自動(dòng)反演預(yù)測污染含量，定性定量判讀待檢測食品中污染物的含量；或者對預(yù)處理后的光譜信號進(jìn)行比較、計(jì)算光譜的強(qiáng)度、波長范圍等特征參數(shù)，得到待檢測食品的光譜曲線數(shù)據(jù)，將該光譜曲線數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的多種食品光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和匹配，確定待檢測食品的化學(xué)成分，進(jìn)而得到待檢測食品的污染物類別，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(cnn)從光譜曲線數(shù)據(jù)提取污染物的特征，并將提取的污染物的特征自動(dòng)反演預(yù)測污染含量，定性定量判讀待檢測食品中污染物的含量。最后利用最小二乘法將待檢測食品中污染物的含量與國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)限量進(jìn)行擬合，得到光譜檢測限量，最后將光譜檢測限量與國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)限量進(jìn)行比較，得到待檢測食品是否超標(biāo)的檢測結(jié)果；
15、多個(gè)所述操作按鈕均與對應(yīng)的操作接口連接；
16、任一所述usb接口設(shè)置在殼體的外表面上，便于所述主控板與外部設(shè)備進(jìn)行通信。
17、進(jìn)一步地，所述檢測裝置還包括聚光罩，所述聚光罩的一端設(shè)置在發(fā)光光源的外周上，另一端伸入比色皿支架并與比色皿支架的一端連接，所述比色皿支架的另一端與積分球接觸。
18、進(jìn)一步地，所述殼體的外表面上設(shè)置有與蓄電池連接的充電插口。
19、另一方面，本專利技術(shù)還提供一種食品安全檢測系統(tǒng)，基于上述所述的食品安全檢測裝置，包括數(shù)據(jù)庫和與其連接的數(shù)據(jù)采集終端和數(shù)據(jù)分析計(jì)算平臺；
20、所述數(shù)據(jù)庫，用于接收數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送的待檢測食品的光譜曲線數(shù)據(jù)，并將接收的光譜曲線數(shù)據(jù)與預(yù)建立的數(shù)據(jù)庫中食品光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和匹配，確定待檢測食品的化學(xué)成分，進(jìn)而得到待檢測食品的污染物類別；
21、所述數(shù)據(jù)庫還用于將光譜曲線數(shù)據(jù)、得到的化學(xué)成分以及污染物類別傳輸至數(shù)據(jù)分析計(jì)算平臺以獲得污染物含量，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算平臺基于得到的污染物含量對其進(jìn)行計(jì)算和比較，得到檢測結(jié)果，并將污染物類別和檢測結(jié)果原路返回至數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行顯示。
22、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集終端包括上述所述的檢測裝置，所述檢測裝置通過云服務(wù)平臺與數(shù)據(jù)庫連接；
23、所述數(shù)據(jù)庫包含多種食品光譜圖像數(shù)據(jù)。
24、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算平臺上包括有測量待檢測食品污染物含量的網(wǎng)絡(luò)模型，通過所述網(wǎng)絡(luò)模型提取待檢測食品中污染物的特征，得到污染物含量；將得到的污染物含量進(jìn)行計(jì)算和比較得到光譜檢測限量，將光譜檢測限量與國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)限量進(jìn)行比較得到檢測結(jié)果。
25、具體的，該網(wǎng)絡(luò)模型與上述所述的數(shù)據(jù)處理模塊的網(wǎng)絡(luò)模型相同。
26、又一方面，本專利技術(shù)還提供一種食品安全檢測方法，基于上述所述的食品安全檢測系統(tǒng)，包括以下步驟：
27、步驟1、采用檢測裝置獲取待檢測食品的光譜信號，并對光譜信號依次進(jìn)行預(yù)處理和分析，得到待檢測食品的光譜曲線數(shù)據(jù)；
28、步驟2、建立含有多種食品光譜圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫；
29、步驟3、將步驟1得到的光譜曲線數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)庫中與多種所述食品光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和匹配，確定待檢測食品的化學(xué)成分，進(jìn)而得到待檢測食品的污染物類別；
30、步驟4、在數(shù)據(jù)分析計(jì)算平臺上建立分析待檢測食本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種食品安全檢測裝置，其特征在于，包括殼體(1)，所述殼體(1)內(nèi)設(shè)置有光源模塊，所述光源模塊的光源輸出端依次設(shè)置有放置比色皿的比色皿支架(2)、積分球(3)以及安裝在檢測口并用于放置載裝塊的裝載白板(4)；所述殼體(1)內(nèi)還設(shè)置有熒光檢測模塊(5)、蓄電池(6)、主控板(8)及光譜儀(7)，所述光譜儀(7)與積分球(3)和主控板(8)分別連接，用于接收積分球(3)輸出的光譜信號并將所述光譜信號傳輸至主控板(8)上進(jìn)行處理，所述殼體(1)的外表面上設(shè)置有與蓄電池(6)連接的電源開關(guān)(11)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品安全檢測裝置，其特征在于，所述光源模塊包括發(fā)光光源和控制電路，所述發(fā)光光源通過控制電路與主控板(8)連接，所述控制電路還與蓄電池(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品安全檢測裝置，其特征在于，所述熒光檢測模塊(5)為ATP熒光測量儀，所述ATP熒光測量儀的實(shí)驗(yàn)倉位于殼體(1)內(nèi)，且所述殼體(1)的外表面上設(shè)置有覆蓋實(shí)驗(yàn)倉的熒光檢測蓋(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的食品安全檢測裝置，其特征在于，所述主控板(8)包括控制
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品安全檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括聚光罩(9)，所述聚光罩(9)的一端設(shè)置在發(fā)光光源的外周上，另一端伸入比色皿支架(2)并與比色皿支架(2)的一端連接，所述比色皿支架(2)的另一端與積分球(3)接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品安全檢測裝置，其特征在于，所述殼體(1)的外表面上設(shè)置有與蓄電池(6)連接的充電插口(14)。
7.一種食品安全檢測系統(tǒng)，其特征在于，基于權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的食品安全檢測裝置，包括數(shù)據(jù)庫和與其連接的數(shù)據(jù)采集終端和數(shù)據(jù)分析計(jì)算平臺；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的食品安全檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集終端包括權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的檢測裝置，所述檢測裝置通過云服務(wù)平臺與數(shù)據(jù)庫連接；
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的食品安全檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算平臺上包括有測量待檢測食品污染物含量的網(wǎng)絡(luò)模型，通過所述網(wǎng)絡(luò)模型提取待檢測食品的污染物的特征，得到污染物含量；將得到的污染物含量進(jìn)行計(jì)算和比較得到光譜檢測限量，將光譜檢測限量與國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)限量進(jìn)行比較得到檢測結(jié)果。
10.一種食品安全檢測方法，其特征在于，基于權(quán)利要求8或9所述的食品安全檢測系統(tǒng)，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種食品安全檢測裝置，其特征在于，包括殼體(1)，所述殼體(1)內(nèi)設(shè)置有光源模塊，所述光源模塊的光源輸出端依次設(shè)置有放置比色皿的比色皿支架(2)、積分球(3)以及安裝在檢測口并用于放置載裝塊的裝載白板(4)；所述殼體(1)內(nèi)還設(shè)置有熒光檢測模塊(5)、蓄電池(6)、主控板(8)及光譜儀(7)，所述光譜儀(7)與積分球(3)和主控板(8)分別連接，用于接收積分球(3)輸出的光譜信號并將所述光譜信號傳輸至主控板(8)上進(jìn)行處理，所述殼體(1)的外表面上設(shè)置有與蓄電池(6)連接的電源開關(guān)(11)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品安全檢測裝置，其特征在于，所述光源模塊包括發(fā)光光源和控制電路，所述發(fā)光光源通過控制電路與主控板(8)連接，所述控制電路還與蓄電池(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品安全檢測裝置，其特征在于，所述熒光檢測模塊(5)為atp熒光測量儀，所述atp熒光測量儀的實(shí)驗(yàn)倉位于殼體(1)內(nèi)，且所述殼體(1)的外表面上設(shè)置有覆蓋實(shí)驗(yàn)倉的熒光檢測蓋(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的食品安全檢測裝置，其特征在于，所述主控板(8)包括控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、通信模塊、存儲(chǔ)模塊、多個(gè)操作接口及多個(gè)輸入/輸出接口；
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王樂，毛星，徐磊，馮國勇，方天馳，王辰，姜笑天，王萬安，景卓元，張飛飛，辛昊，劉曉雯，
申請(專利權(quán))人：中國人民解放軍三二一八一部隊(duì)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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