一种水果新鲜度的检测分析系统及方法技术方案

本发明专利技术属于传感器检测的技术领域，具体涉及一种水果新鲜度的检测分析系统及方法；解决的技术问题为：提供一种数据监测、分析较全面，检测过程智能化程度较高，检测效率较高的水果新鲜度的检测分析系统及方法；采用的技术方案为：采集影响水果呼吸强度的环境参数；对采集到的影响水果呼吸强度的环境参数进行调整处理；将实际环境中的采集数据与水果新鲜度参照数据进行对比、分析，得到待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果；保存水果新鲜度参照数据；显示待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果；本发明专利技术适用于传感器检测领域。

【技术实现步骤摘要】
一种水果新鲜度的检测分析系统及方法
本专利技术属于传感器检测的
，具体涉及一种水果新鲜度的检测分析系统及方法。
技术介绍
目前，我国是世界上第一大苹果生产国，苹果也是我国具有明显国际竞争力的农产品之一。2000年，我国苹果的栽培面积分别占我国水果总面积的1/4、世界苹果总面积的2/5，总产量分别占我国水果总产量的1/3、世界苹果总产量的1/3。苹果是营养丰富的经济作物，而且具有一定的医学疗效作用，是人们非常喜爱的水果之一，在整个水果销售市场上的占有率非常大。目前苹果已成为我国主产区农村经济的支柱产业之一，为增加农民收入及促进出口等方面都发挥着重要作用。苹果在田间生长发育到成熟后，就需要进行采收。采收后，苹果失去了来自树体的水分和养分供应，需要依靠自身的营养物质来维持生命活动。苹果采后的生存环境条件发生了根本改变，如果在良好的贮藏条件下能够保存其生命活力和延长寿命。目前我国苹果加工行业和家庭的贮藏保鲜意识、设施、方法都很欠缺，有很多是不采取任何保鲜措施，在路旁、场院随意堆放。在储藏环境恶劣的情况下，苹果更容易腐烂变质，严重影响产品的风味、营养价值和外观，因此保鲜对苹果有着非常重要的意义。由于苹果的储藏不当，目前我国苹果每年损失率高达25％以上，造成的经济损失为发达国家的5～6倍。特别是对于普通消费者，苹果的储存条件和水果的新鲜状态更难于把握。因此，在研究苹果成熟衰老规律的基础上，运用相应的检测技术，对减少苹果损失具有重要的意义。近年来发展了很多利用无损检测手段对水果品质检测的新技术。其中，基于X射线CT技术的农产品检测应用较多。使用X射线CT技术，对处于不同储藏期的苹果进行扫描，获得CT图像和CT值，测量苹果内部的主要成份的含量，建立成份含量和CT值的模型关系，利用CT技术预测水果内部主要成分的变化关系，进而可以预测苹果内部的品质。这种检测方法有很大的局限性。首先，需要采用CT机，这样对于检测的硬件条件要求比较高，不适于大规模的推；其次，检测过程必须用CT机对被检测的苹果进行CT图像的获取，然后进行图像分析，这样检测效率较低。还有将乙烯气体传感器技术应用于水果保鲜的。该方法主要是研制出乙烯气敏元件，用于测试水果储存过程中这些气体的具体变化情况，寻找规律并分析机理，最终达到改进水果保鲜的目的。由于在苹果的贮藏保鲜过程中，主要的环境参数有氧气浓度、二氧化碳浓度、温度、湿度、乙烯浓度等，所以单纯只根据乙烯气体的检测结果，不能得到准确的结果。也有利用生物组织的阻抗频谱特性来对苹果的新鲜度进行检测的，生物组织的阻抗频谱特性主要是指，生物组织电阻抗中，阻性和容性成份的值随着加载电信号频率和生物体放置时间的不同，会发生比较显著的变化。该方法主要是依据生物组织的这种特性，以苹果为对象进行阻抗频谱的研究。但是，由于农产品化学结构很复杂，其介电特性除受自身结构的影响外，还受含水率、温度、湿度、压力及测试部位等诸多因素的影响，所以检测效果并不理想，而且测量方法复杂，测量效率低。采收后的苹果仍然是一个生命体，还会进行有氧呼吸，生成成二氧化碳和水，呼吸强度越大，其营养物质消耗就越大，储藏时间就越短(但是也不能完全抑制有氧呼吸，如果在无氧状态下，苹果的细胞中会产生有害物质，使细胞中毒)。温度和含氧量是呼吸强度大小的重要影响因素，不同条件下，其呼吸强度是不同的，释放出的二氧化碳和水的量也是不同的。苹果在采摘后会产生大量的乙烯气体，乙烯是一种对于能够调节苹果发育和衰老的激素，能够使苹果的呼吸作用加快，加速苹果的衰老，所以乙烯浓度的高低对于苹果的保鲜时间也是至关重要的。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种数据监测、分析较全面，检测过程智能化程度较高，检测效率较高的水果新鲜度的检测分析系统及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种水果新鲜度的检测分析系统，包括：信号采集模块：用于采集影响水果呼吸强度的环境参数；信号处理模块：其输入端与所述信号采集模块的输出端电气连接，用于对采集到的影响水果呼吸强度的环境参数进行调整处理；微处理器模块：其输入端与所述信号处理模块的输出端电气连接，用于将实际环境中的采集数据与水果新鲜度参照数据进行对比、分析，得到待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果；水果新鲜度信息数据库：与所述微处理器模块双向连接，用于保存水果新鲜度参照数据，所述参照数据包括水果新鲜度特征数据和环境参数变化特征数据；显示模块：其输入端与所述微处理器模块的输出端电气连接，用于显示待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果。优选地，所述信号采集模块包括：用于采集环境温度的温度传感器、用于采集环境湿度的湿度传感器、用于采集环境中氧气浓度的氧气浓度传感器、用于采集环境中二氧化碳浓度的二氧化碳浓度传感器和用于采集环境中乙烯浓度的乙烯浓度传感器；所述信号处理模块包括：用于对采集到的环境温度数据进行调整处理的第一信号调理电路、用于对采集到的环境湿度数据进行调整处理的第二信号调理电路、用于对采集到的环境中氧气浓度数据进行调整处理的第三信号调理电路、用于对采集到的环境中二氧化碳浓度数据进行调整处理的第四信号调理电路和用于对采集到的环境中乙烯浓度数据进行调整处理的第五信号调理电路；所述温度传感器的输出端与所述第一信号调理电路的输入端电气连接，所述湿度传感器的输出端与所述第二信号调理电路的输入端电气连接，所述氧气浓度传感器的输出端与所述第三信号调理电路的输入端电气连接，所述二氧化碳浓度传感器的输出端与所述第四信号调理电路的输入端电气连接，所述乙烯浓度传感器的输出端与所述第五信号调理电路的输入端电气连接。优选地，还包括：无线通讯模块：其输入端与所述微处理器模块的输出端电气连接，用于将待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果数据，以无线的方式进行传输；智能移动终端：其输入端与所述无线通讯模块的输出端电气连接，用于将显示待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果。优选地，还包括：按键输入模块：其输出端与所述微处理器模块的输入端电气连接，用于完成相关控制功能的输入。相应地，一种水果新鲜度的检测分析方法，包括以下步骤：S101、保存水果新鲜度参照数据，所述参照数据包括水果新鲜度特征数据和环境参数变化特征数据；S102、采集影响水果呼吸强度的环境参数；S103、对采集到的影响水果呼吸强度的环境参数进行调整处理；S104、将实际环境中的采集数据与水果新鲜度参照数据进行对比、分析，得到待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果；S105、显示待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果。优选地，所述采集影响水果呼吸强度的环境参数，具体包括：采集环境温度、环境湿度、环境中氧气浓度、环境中二氧化碳浓度和环境中乙烯浓度；所述对采集到的影响水果呼吸强度的环境参数进行调整处理，具体包括：对采集到的环境温度数据、环境湿度数据、环境中氧气浓度数据、环境中二氧化碳浓度数据和环境中乙烯浓度数据进行调整处理。优选地，还包括：将待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果数据，以无线的方式进行传输；在无线接收设备上显示待本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水果新鲜度的检测分析系统，其特征在于：包括：信号采集模块(101)：用于采集影响水果呼吸强度的环境参数；信号处理模块(102)：其输入端与所述信号采集模块(101)的输出端电气连接，用于对采集到的影响水果呼吸强度的环境参数进行调整处理；微处理器模块(103)：其输入端与所述信号处理模块(102)的输出端电气连接，用于将实际环境中的采集数据与水果新鲜度参照数据进行对比、分析，得到待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果；水果新鲜度信息数据库(104)：与所述微处理器模块(103)双向连接，用于保存水果新鲜度参照数据，所述参照数据包括水果新鲜度特征数据和环境参数变化特征数据；显示模块(105)：其输入端与所述微处理器模块(103)的输出端电气连接，用于显示待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果。

【技术特征摘要】
1.一种水果新鲜度的检测分析系统，其特征在于：包括：信号采集模块(101)：用于采集影响水果呼吸强度的环境参数；信号处理模块(102)：其输入端与所述信号采集模块(101)的输出端电气连接，用于对采集到的影响水果呼吸强度的环境参数进行调整处理；微处理器模块(103)：其输入端与所述信号处理模块(102)的输出端电气连接，用于将实际环境中的采集数据与水果新鲜度参照数据进行对比、分析，得到待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果；水果新鲜度信息数据库(104)：与所述微处理器模块(103)双向连接，用于保存水果新鲜度参照数据，所述参照数据包括水果新鲜度特征数据和环境参数变化特征数据；显示模块(105)：其输入端与所述微处理器模块(103)的输出端电气连接，用于显示待检测水果的新鲜度数据以及针对于该待检测水果的保鲜决策结果。2.根据权利要求1所述的一种水果新鲜度的检测分析系统，其特征在于：所述信号采集模块(101)包括：用于采集环境温度的温度传感器(1011)、用于采集环境湿度的湿度传感器(1012)、用于采集环境中氧气浓度的氧气浓度传感器(1013)、用于采集环境中二氧化碳浓度的二氧化碳浓度传感器(1014)和用于采集环境中乙烯浓度的乙烯浓度传感器(1015)；所述信号处理模块(102)包括：用于对采集到的环境温度数据进行调整处理的第一信号调理电路(1021)、用于对采集到的环境湿度数据进行调整处理的第二信号调理电路(1022)、用于对采集到的环境中氧气浓度数据进行调整处理的第三信号调理电路(1023)、用于对采集到的环境中二氧化碳浓度数据进行调整处理的第四信号调理电路(1024)和用于对采集到的环境中乙烯浓度数据进行调整处理的第五信号调理电路(1025)；所述温度传感器(1011)的输出端与所述第一信号调理电路(1021)的输入端电气连接，所述湿度传感器(1012)的输出端与所述第二信号调理电路(1022)的输入端电气连接，所述氧气浓度传感器(1013)的输出端与所述第三信号调理电路(1023)的输入端电气连接，所述二氧化碳浓度传感器(1014)的输出端与所述第四信号调理电路(1024)的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，刘哲，景强，郭志慧，刘旭明，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14