基于物联网信息共享技术的酶生物传感器农药残留快速检测系统研究

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5、＾所在院系农业工程与食品科学学院口《方Ａ山东理工大学硕士学位论文摘要摘要本课题基于电化学酶生物传感器技术和物联网信息共享技术研发了农药残留快速检测系统，利用农药对酶的抑制作用，将乙酰胆碱酯酶作为生物识别元件，制作乙酰胆碱酯酶电极作为工作电极采集电化学信号，通过农药残留浓度和抑制率的关系模型得到相应农药的残留浓度，借助物联网技术的优势可以将农残信息进行共享。本系统由下位机（实现农药残留检测）、上位机（实现农药残留信息处理、二维条码生成和整个系统的监控）、检测信息共享平台（实现检测信息共享）三部分组成。本系统以实现农药残留检测为出发点，利用酶生物传感器作为

6、检测设备专用传感器，系统检测设备体积小、操作简单、制作成本低、检测限低，可以用于农药的快速检测，便于普及和推广。在准确检测农残值的基础上我们使用虚拟仪器上位机设计软件LabVIEW开发了检测系统监控平台，实现了检测信息的处理和数据库交互以及对下位机检测设备和信息共享平台进行监控和管理，采用ASP+ACCESS技术和二维条码技术实现了农药检测信息的共享。本文在第二章首先介绍了农药残留检测的检测机理（酶抑制法），在此基础上研究了乙酰胆碱酯酶传感器制备方法（第三章），在介绍农药残留检测系统下位机之前在第四章对整个农药残留检测系统做了整体介绍（第四章）。在此基础上研制了农

7、残检测仪即系统下位机（第五章）用来实现农药残留的快速检测和检测数据的发送。我们选用STM32F103VET6为农药残留检测仪的微处理器完成数据采集、数据通信、实时显示、数据打印、数据存储等多种任务。基于对下位机检测性能的要求，选用了精密双运算放大器TLC272CP，此芯片内部集成两个放大器，与传统的恒电位电路相比可以减少电路板的布局面积并且精确度较高。为了满足仪器的便携性以及美观等要求本文在第五章对下位机的操作界面及外观进行了设计。农残检测系统下位机实现农药残留检测并将检测信息通过无线通信传送至上位机（第七章），上位机对接收到的检测信息进行数据分析。这里的数据分析

8、包括了对检