一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统技术方案

本实用新型专利技术涉及样品采集技术领域，尤其为一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统，包括：采样分析单元、RFID模块、LCD显示模块以及MCU模块和智能终端；所述采样分析单元通过无线发射模块通信连接至通信网关，所述RFID模块、LCD显示模块分别对应连接至MCU模块的GPIO接口，所述通信网关连接讯号切换器，并且该讯号切换器与A/D转换模块串接，所述A/D转换模块连接至MCU模块的GPIO接口，MCU模块通过GSM模块与智能终端无线通信连接。本实用新型专利技术，降低了企业的管理方面的人力成本，提高了企业的效率，带来了一定的经济效益，基于物联网技术对液体、固体样品质量信息采集、管理，消除了人工管控的主观影响，避免了样品采集过程中质量出现问题的现象。

A Sample Acquisition Quality Management Information System Based on Internet of Things

The utility model relates to the technical field of sample acquisition, in particular to a quality management information system for sample acquisition based on the Internet of Things, including a sampling and analysis unit, an RFID module, an LCD display module, a MCU module and an intelligent terminal; the sampling and analysis unit is communicated to the communication gateway through a wireless transmission module, and the RFID module and an LCD display module are respectively connected to the MCU. The communication gateway connects the signal switcher, and the signal switcher is connected in series with the A/D conversion module, the A/D conversion module is connected to the GPIO interface of the MCU module, and the MCU module is connected to the intelligent terminal wireless communication through the GSM module. The utility model reduces the manpower cost in the management of enterprises, improves the efficiency of enterprises and brings certain economic benefits. Based on the Internet of Things technology, the subjective influence of manual control is eliminated, and the phenomenon of quality problems in the process of sample collection is avoided.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统
本技术涉及样品采集领域，具体为一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统。
技术介绍
目前环境样品采集技术的质量管理方式，以人工质量控制方式，原始落后，不可控，容易造成主观影响，导致样品采集过程中质量出现问题的现象。而且有些采样工作量大，面对繁杂的样品种类和巨大的样品数量，样品的管理面临巨大的挑战，如一些固体样品采用传统的（试验）样品标识主要采用纸质标签、不干胶等传统方式，可记录字符有限。这种样品的标识方式无法反映样品试验的各个环节，而且这样的标签易损坏，易受人的主观判断影响。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统，包括：采样分析单元、RFID模块、LCD显示模块以及MCU模块和智能终端；所述采样分析单元通过无线发射模块通信连接至通信网关，所述RFID模块、LCD显示模块分别对应连接至MCU模块的GPIO接口，所述通信网关连接讯号切换器，并且该讯号切换器与A/D转换模块串接，所述MCU模块的串口内置连接GSM模块，所述A/D转换模块连接至MCU模块的GPIO接口，所述MCU模块通过GSM模块与智能终端无线通信连接。进一步的，所述采样分析单元包括用于对样品PH值/水温实时采集的pH/温度传感器、样品溶氧量实时采集的溶氧量传感器以及样品浑浊度实时采集的浊度传感器，所述pH/温度传感器、溶氧量传感器和浊度传感器均分别串口连接至无线发射模块。进一步的，所述通信网关包括ZigBee通信模块以及LoRa通信模块，所述ZigBee通信模块以及LoRa通信模块均连接到讯号切换器。进一步的，所述MCU模块的SPI接口还连接有数据服务器，该数据服务器采用RAID磁盘阵列。进一步的，所述MCU模块的SPI接口还连接有存储器，该存储器包括RAM存储器以及ROM存储器。进一步的，还包括电源电路模块以及UPS电源模块，所述电源电路模块分别连接至MCU模块、UPS电源模块的电源端口，所述UPS电源模块连接至MCU模块的电源端口。进一步的，所述MCU模块的I²C接口连接矩阵键盘以及触摸屏，所述矩阵键盘基于ME300B4×4矩阵键盘。进一步的，所述MCU模块采用ARMCortex-A9，所述RFID模块选用B50FA-T模块、LCD显示模块选用LCD1602，所述讯号切换器采用LAN讯号切换器。进一步的，所述智能终端为手机、PC、平板电脑或PDA。与现有技术相比，本技术的有益效果是：利用采样分析单元的多路、多种传感器实现对液体样品质量信息采集以及RFID电子标签实现固体样品信息采集的数字化存储，并采用MCU模块实现样品质量信息的采集处理分析与管理。该系统的实现，降低了企业的管理方面的人力成本，提高了企业的效率，带来了一定的经济效益，基于物联网技术对液体、固体样品质量信息采集、管理，消除了人工管控的主观影响，避免了样品采集过程中质量出现问题的现象。本系统实现样品采集质量管理信息的信息上传、存贮、查询、统计等功能。附图说明图1为本技术结构的原理框图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统，包括：采样分析单元、RFID模块、LCD显示模块以及MCU模块和智能终端；所述采样分析单元通过无线发射模块通信连接至通信网关，所述采样分析单元，主要包括对液体样品水质的信息采样采集，其包括用于对样品PH值/水温实时采集的pH/温度传感器、样品溶氧量实时采集的溶氧量传感器以及样品浑浊度实时采集的浊度传感器，所述pH/温度传感器、溶氧量传感器和浊度传感器均分别串口连接至无线发射模块，利用具有测温和温度补偿功能的PH10、TS10、DO10四类智能传感器来对液体样品的pH值/温度、浊度、溶氧量、温度等三项参数进行监测，这种传感器均可通过RS485总线接收来自外部MCU模块的控制指令，然后返回测量原始值、温度值、工程值等三个参数，因而可以大大简化采样分析环境的结构层设计工作，且可以做到广泛应用于石油化工、钢铁冶金、给水排水、水利灌溉、水处理、环保污水控制、造纸、医药、食品等工农业的生产工艺过程中液体流量Ph/温度溶氧量以及浊度等相关参数的检测，做到液体样品信息的有效采集，所述通信网关包括ZigBee通信模块以及LoRa通信模块，所述ZigBee通信模块以及LoRa通信模块均连接到讯号切换器，所述RFID模块、LCD显示模块分别对应连接至MCU模块的GPIO接口，所述MCU模块采用ARMCortex-A9，所述RFID模块选用B50FA-T模块，所述LCD显示模块选用LCD1602，所述讯号切换器采用LAN讯号切换器；所述通信网关连接讯号切换器，并且该讯号切换器与A/D转换模块串接，本实施例，运用ZigBee或LoRa或者ZigBee+LoRa无线网关通信方式，做到了将采样分析单元将液体样品采集的信息通过ZigBeeEndpoint、LoRaEndpoint或者二者叠加的方式通过讯号切换器再将采集信息进A/D转换模块把模拟信号转换成数字信号上传到MCU模块，ARMCortex-A9实现对数据进行分析处理、并且存储，此过程中LAN讯号切换器可以根据传输距离远近、数据量大小来智能选择是采用ZigBee无线通信还是LoRa还是二者共同通信，这样一方面，提高了通信效率，而且混合通信方式使通信距离得到有效拓展，在系统通信出现一个故障还可以继续通信，降低了通信失灵的概率；在对已检测合格且繁杂的样品种类和巨大的样品数量的固体样品信息采集时，选用防水，抗金属的射频标签贴附在固体样品上；射频标签工作频率选用13.56MHz的高频，保证了读写距离在5cm以内，以防止多标签的误读；存储容量为2Kb，用来存储样品的基本信息及试验信息；标签读写速度在1.2s内分别完成读和写工作，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统，其特征在于，包括：采样分析单元、RFID模块、LCD显示模块以及MCU模块和智能终端；所述采样分析单元通过无线发射模块通信连接至通信网关，所述RFID模块、LCD显示模块分别对应连接至MCU模块的GPIO接口，所述通信网关连接讯号切换器，并且该讯号切换器与A/D转换模块串接，所述MCU模块的串口内置连接GSM模块，所述A/D转换模块连接至MCU模块的GPIO接口，所述MCU模块通过GSM模块与智能终端无线通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统，其特征在于，包括：采样分析单元、RFID模块、LCD显示模块以及MCU模块和智能终端；所述采样分析单元通过无线发射模块通信连接至通信网关，所述RFID模块、LCD显示模块分别对应连接至MCU模块的GPIO接口，所述通信网关连接讯号切换器，并且该讯号切换器与A/D转换模块串接，所述MCU模块的串口内置连接GSM模块，所述A/D转换模块连接至MCU模块的GPIO接口，所述MCU模块通过GSM模块与智能终端无线通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统，其特征在于：所述采样分析单元包括用于对样品PH值/水温实时采集的pH/温度传感器、样品溶氧量实时采集的溶氧量传感器以及样品浑浊度实时采集的浊度传感器，所述pH/温度传感器、溶氧量传感器和浊度传感器均分别串口连接至无线发射模块。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的样品采集质量管理信息系统，其特征在于：所述通信网关包括ZigBee通信模块以及LoRa通信模块，所述ZigBee通信模块以及LoRa通信模块均连接到讯号切换器。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的样品采集质量管理信...

【专利技术属性】
技术研发人员：申兆斌，
申请(专利权)人：山东欧文托普自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37