本文關(guān)鍵詞： 伏安電子舌 ZigBee技術(shù) GPRS技術(shù) PCA SVM　出處：《東北電力大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：牛奶營養(yǎng)成分豐富并容易被人體吸收,是人們熱愛的飲品。但是市面上的牛奶品種眾多,存在品牌冒充,以次充好的現(xiàn)象,嚴(yán)重?fù)p害了消費(fèi)者的合法權(quán)益和身體健康。針對上述問題,成立不同品種牛奶質(zhì)量監(jiān)測中心,實(shí)時(shí)查看不同品種牛奶的區(qū)分辨識結(jié)果,實(shí)現(xiàn)對牛奶生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)督,若生產(chǎn)中出現(xiàn)問題及時(shí)通知停止生產(chǎn)并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,從根源避免品種混亂或產(chǎn)品與品種不相符的現(xiàn)象,保證牛奶生產(chǎn)的合格性和安全性。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測的目的,結(jié)合ZigBee與GPRS無線技術(shù)的優(yōu)勢,研究設(shè)計(jì)了基于ZigBee-GPRS技術(shù)的傳輸牛奶味覺特征信息的遠(yuǎn)程無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。電子舌檢測具有無損、快速、客觀性、可重復(fù)性的特點(diǎn),電子舌是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處檢測獲取牛奶的味覺信息的設(shè)備,ZigBee終端模塊通過串口獲取表征牛奶味覺的信息,通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)將味覺信息傳輸?shù)絑igBee協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器匯總多個(gè)終端采集節(jié)點(diǎn)的味覺數(shù)據(jù),通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果傳輸?shù)讲煌贩N牛奶質(zhì)量監(jiān)測中心,監(jiān)測中心接收、顯示、保存結(jié)果,并完成對不同品種牛奶的區(qū)分與預(yù)測。首先,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了以CC2530芯片為核心的ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信的硬件模塊,完成了基于Z-Stack協(xié)議棧的ZigBee網(wǎng)絡(luò)中模塊功能的軟件編程,ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了信息的采集和多處采集信息的匯總,GPRS模塊連接遠(yuǎn)端監(jiān)測中心并向其發(fā)送數(shù)據(jù),監(jiān)測中心接收、顯示、保存、處理數(shù)據(jù),并實(shí)時(shí)查看相關(guān)分析結(jié)果。其次,對系統(tǒng)各模塊以及整個(gè)無線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行測試,通過測試驗(yàn)證了無線傳輸系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。最后,本文構(gòu)建了由三電極、CHI660C電化學(xué)分析儀以及PC機(jī)構(gòu)成的伏安電子舌,使用該電子舌系統(tǒng)對三種伊利純牛奶進(jìn)行了檢測,設(shè)計(jì)提取了表征牛奶性質(zhì)的特征電流值,并基于構(gòu)建的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸270×8維的表征牛奶特征的電流值到遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī),PCA分析處理后,三維得分圖中三種牛奶明顯聚類,牛奶分類效果較好,基于不同的數(shù)據(jù)集構(gòu)建牛奶類別預(yù)測SVM模型,分析對牛奶類別預(yù)測準(zhǔn)確率。
[Abstract]:Milk is rich in nutrients and easy to be absorbed by the human body. It is a drink that people love. But there are many varieties of milk on the market. It has seriously damaged the legitimate rights and interests of consumers and their health. In view of the above problems, a quality monitoring center for different varieties of milk has been set up to view the discrimination and identification results of different varieties of milk in real time, so as to realize the supervision of milk production enterprises. If there is a problem in production, the production should be stopped and adjusted in time, so as to avoid the confusion of the variety or the incompatibility of the product with the variety, and to ensure the qualification and safety of the milk production. In order to realize the purpose of remote monitoring, Combined with the advantages of ZigBee and GPRS wireless technology, a remote wireless transmission network based on ZigBee-GPRS technology is designed to transmit milk taste characteristic information. The characteristics of electronic tongue detection are nondestructive, fast, objective and repeatable. The electronic tongue is the device that detects and acquires the taste information of milk at the key node. The terminal module of ZigBee acquires the information of milk taste through serial port, and transmits the taste information to the ZigBee coordinator via ZigBee wireless network. The coordinator collects the taste data of many terminals and transmits the results to the quality monitoring center of different varieties of milk through GPRS network. The monitoring center receives, displays and saves the results. At first, the hardware module of ZigBee network communication based on CC2530 chip is designed and realized. The software programming of module function in ZigBee network based on Z-Stack protocol stack is completed. The ZigBee network realizes the collection of information and the collection of information in many places. The module connects with the remote monitoring center and sends data to it. The monitoring center receives, displays and saves the data. Processing the data and viewing the related analysis results in real time. Secondly, the system modules and the whole wireless transmission system are tested, and the reliability and stability of the wireless transmission system are verified by the test. Finally, In this paper, a voltammetry electronic tongue composed of a three-electrode CHI660C electrochemical analyzer and a PC mechanism was constructed. Three kinds of Erie pure milk were detected by the electronic tongue system, and the characteristic current values were designed and extracted to characterize the nature of the milk. Based on the constructed wireless transmission network, a 270 脳 8 dimensional current value representing the characteristics of milk was analyzed and processed by PCA. The results showed that the three kinds of milk in the three dimensional score map were obviously clustered, and the classification effect of milk was better. Based on different data sets, the SVM model of milk class prediction is constructed, and the accuracy of milk class prediction is analyzed.
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN92

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本文編號：1536441