[實用新型]用于遠程監測農產品的電子鼻系統

有效

• 申請號: 201320298385.5
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN203337589U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王俊;胡瑩
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及一種用于遠程監測農產品的電子鼻系統。?

?背景技術

電子鼻是一種智能仿生系統，通過運用不同的傳感器可以用于產品質量檢測及分類、環境監測、疾病診斷等。近20年來，電子鼻研究取得了很大的進展，但它們價格均較昂貴。電子鼻及其應用研究在我國尚處于起步階段，研究開發便攜，低功耗，價格適宜的電子鼻近年來已成為研究趨勢。?

傳統的電子鼻系統只能針對工作在某些特定環境下小空間范圍內或者說室內的特定存放的農產品品質檢測，不適用于遠程監測、野外生產現場、農產品產地等大范圍場合應用；而且存在著有線接入維護成本高、系統可擴展性和移動性能差等缺陷。再者大多數傳統電子鼻采用數據采集卡進行數據采集，采集卡價格昂貴，增加了電子鼻的成本。?

無線傳感網絡由部署在監測區域內大量廉價的微型傳感器節點組成，各節點通過無線通信方式形成一個多跳的自組織的網絡系統，能夠協作的感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息，并發送給觀察者。隨著無線傳感網絡技術的發展，數據傳輸速率慢慢達到了可以和有線網絡相媲美的程度。利用無線傳感器網絡測量不必鋪設傳輸線，具有功耗低、可靠性高、易組網和穩定性好等優勢，能非常方便地改變傳感器節點位置和增加節點數目，具有廣闊的應用前景。以往對此研究多用于少路數據或控制信息的傳輸，鮮有在多路數據傳輸方面的運用，隨著傳感器和同步傳輸信號增加，需注意數據的精確度和丟包率。?

將農產品品質檢測用電子鼻系統與無線傳感網絡結合，可解決傳統農產品檢測用電子鼻存在的問題，能實時、快速將信號傳送至監控器進行分析處理，并且將無線傳感網絡用于多路數據傳輸，同時保證傳輸的精確度，使得系統向網絡化、遠程化趨勢發展，從而實現農產品品質的電子鼻遠程監測。?

發明內容

本實用新型克服了傳統的電子鼻系統只能針對工作在某些特定環境下小空間范圍內的氣體檢測，不適用于生產現場、廠礦地區、邊遠野外等大范圍場合應用，特別是無法在對人有害的環境下實時檢測以及有線接入維護成本高、系統可擴展性和移動性能差等缺陷。?

本系統通過以下技術方案來完成：一種用于遠程監測農產品的電子鼻系統，該系統包括第一監測節點、第二監測節點、協調器節點和客戶端；其中第一監測節點和第二監測節點結構一致，分別包括8路氣敏傳感器構成的傳感陣列、氣室、氣泵、信號處理電路、無線傳輸模塊和天線，其中傳感陣列位于氣室內；通過氣泵采集樣本揮發物，通入氣室中，傳感陣列采集農產品品質信號，經過信號處理電路處理后傳入無線傳輸模塊，通過ZigBee網絡與協調器節點進行通信，實時地傳輸8路傳感數據；協調器節點與客戶端相連；兩監測節點各自都能與協調器節點進行通信。?

所述的傳感整列包括TGS825、TGS822、TGS826、TGS2610、TGS2620、TGS2600、TGS2611、TGS2201各不相同的8路氣敏傳感器；所述的8路氣敏傳感器的輸出電壓為0-3.5V，經過信號處理電路處理后直接通過IO口輸入所述的無線傳輸模塊進行8路數據AD轉換、處理、發送；對于所述的信號處理電路，運用電阻分壓將氣敏傳感器輸出電壓調至三分之二。?

本實用新型的有益效果在于：系統的集成度高，采用無線模塊內部的AD轉換及內部控制器，充分利用了資源，大大提高了系統的集成度。對無線模塊天線部分進行了優化的設計，同時對系統性能進行了測試，使系統達到最優狀態。另外，無線模塊傳輸實時且價格適宜，大大降低了系統的成本。系統最大的優勢在于實現了8路數據的遠程傳輸，克服了在特定場合人類無法使用的缺陷。?

附圖說明

圖1為用于遠程監測農產品的電子鼻系統總體結構示意圖。?

圖2為信號處理電路圖。?

圖3為仿真結果的smith圓圖。?

圖4為監測節點8路數據采集發送流程圖。?

圖5為協調器節點8路數據接收流程圖。?

圖6為8路數據系統丟包率測試結果。?

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。?