一种集成颜色传感-时间温度指示的农产品品质监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线传输领域，具体地，涉及一种集成颜色传感一时间温度指示的农 产品品质监测方法。
【背景技术】
[0002] 时间温度指示器(Time Temperature Indicator，简称TTI)是一种通过机械形变、 颜色变化或颜色移动等响应值反映被监测生鲜农产品品质的质量记录装置。TTI具有成本 低、结构简单、可靠性高的特点，这使得TTI广泛用于农产品冷链物流中的品质监测。
[0003] 光纤颜色传感器(Optical fiber color sensor)中的光纤是一个敏感元件，光在 光纤中传输时，光的特性如振幅、波长、相位、偏振态等将随检测对象的变化而相应变化。光 从光纤射出时，光的特性得到调制，通过对调制光的检测，便能感知外界的信息。为充分发 挥光纤的这一特性，自70年代中期以来出现了许多特殊的光纤传感器，如光纤强度、相位、 颜色传感器等。光源发出的光由透镜耦合到光纤束，在光纤束的出射端经分光板反射到达 被测物，RGB标准滤色片同装在一个旋转盘上，当旋转盘转动时，物体反射的不同波长的光 相继经过滤色片到达光探测器，从光敏管电流的强弱，即可反映被测物体的颜色。与传统传 感器相比它具有以下优点：（1)解决了光源散热的问题；（2)环境适应能力强，集成度高，可 实现实时监测；（3)快速响应能力。
[0004] 然而，TTI主要通过颜色变化表征时间温度历史，颜色信息与时间温度历史信息相 对照。颜色信息无法实时传输和监测，仅能通过肉眼进行识别判断。这导致TTI仅能够采集 时间温度历史信息，无法传输时间温度历史信息，导致TTI在应用中存在很大的功能障碍。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质监测方法。 其中，所述方法通过获取与农产品品质对应的颜色信息；以及根据所述颜色信息在数据库 中查找与所述颜色信息对应的农产品货架期，获得农产品品质，能够实现动态地追踪农产 品的品质功能，提高农产品质量追溯体系的透明度与可追溯性，形成绿色可控、低能耗的质 量追溯体系。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供一种集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质 监测方法。所述方法包括以下步骤：
[0007] S1、对农产品按照一定的规则分类，每类农产品选择一种代表性的农产品；
[0008] S2、根据活化能匹配原则和理化试验，选择与农产品活化能匹配的时间温度指示 器；
[0009] S3、建立时间温度指示器颜色信息与农产品对应的品质数据库；
[0010] S4、集成颜色传感一时间温度指示的设计及优化；
[0011] S5、根据实时传输得到的颜色信息，得到品质数据。
[0012] 可选地，步骤S1具体包括：
[0013] 根据果蔬、禽蛋产品、水产品等不同种类的农产品分类，每个种类的农产品选择一 个代表性的产品。
[0014] 可选地，步骤S2具体包括：
[0015] S21、确定农广品的活化能等理化指标；
[0016] S22、通过物理化学等试验方法，确定农产品的活化能匹配结果；
[0017] S23、根据匹配结果，确定最终每类农产品的时间温度指示器。
[0018] 可选地，步骤S3具体包括：
[0019] S31、确定时间温度指示器的颜色信息范围、适用条件等相关信息；
[0020] S32、系统整理时间温度指示器的颜色信息变化范围、适用条件等相关信息，构建 时间温度指示器颜色知识库；
[0021] S33、根据步骤S1所选择的代表性农产品，抽取其中的关键理化指标、货架期等信 息，构建农产品货架期品质数据库；
[0022] S34、根据所建立的时间温度指示器颜色知识库与农产品货架期品质数据库进行 颜色与农产品货架期品质关联；
[0023] S35、建立时间温度指示器颜色信息与农产品对应的品质数据库。
[0024] 可选地，步骤S4具体包括：
[0025] S41、系统包括时间温度指示器、光纤颜色传感器、无线装置；
[0026] S42、所述光纤颜色传感器包括光纤、根据经济性和实用性及集成性原则选择的内 置光源、RGB颜色识别系统、光电转换器件以及信号处理电路；
[0027] S43、所述无线装置包括RFID无线装置；
[0028] S44、将所述温度指示器、光纤颜色传感器以及无线装置进行总体集成。
[0029] 可选地，所述光纤包括单模光纤。
[0030] 可选地，所述光电转换器件包括光敏电阻。
[0031] 可选地，步骤S5具体包括：
[0032] S51、光纤颜色传感器对所检测的农产品进行颜色信息的采集；
[0033] S52、无线装置将光纤颜色传感器采集的信息进行实时传送；
[0034] S53、将所接收到的颜色信息自动地与数据库进行对比，得到农产品的品质数据。
[0035] 通过上述技术方案，对农产品按照一定的规则分类，每类农产品选择一种代表性 的农产品；根据活化能匹配原则和理化试验，选择与农产品活化能匹配的时间温度指示器； 建立时间温度指示器颜色信息与农产品对应的品质数据库;集成颜色传感一时间温度指示 的设计及优化；以及根据实时传输得到的颜色信息，得到品质数据，能够实现动态地追踪农 产品的品质功能，提高农产品质量追溯体系的透明度与可追溯性，形成绿色可控、低能耗 的质量追溯体系。
【附图说明】
[0036] 图1是本发明提供的集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质监测方法的流程 图；
[0037]图2是制作数据库的流程图；
[0038]图3是一种集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质监测设备的结构示意图
[0039] 图4是光纤传感原理和光纤结构的示意图；
[0040] 图5是一种集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质监测系统的结构示意图。 [0041 ]附图标记说明
[0042] 10时间温度指示器20传感器 30 RFID无线装置
[0043] 40第一设备 50监测设备
【具体实施方式】
[0044] 以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0045] 图1是本发明提供的集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质监测方法的流程 图。如图1所示，本发明提供的集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质监测方法包括以 下步骤：
[0046] S1、对农产品按照一定的规则分类，每类农产品选择一种代表性的农产品；
[0047] S2、根据活化能匹配原则和理化试验，选择与农产品活化能匹配的时间温度指示 器；
[0048] S3、建立时间温度指示器颜色信息与农产品对应的品质数据库；
[0049] S4、集成颜色传感一时间温度指示的设计及优化；
[0050] S5、根据实时传输得到的颜色信息，得到品质数据。
[0051] 上述方法在把装置集成后，能够用它实现动态地追踪农产品的品质功能，提高农 产品质量追溯体系的透明度与可追溯性，形成绿色可控、低能耗的质量追溯体系。
[0052] 上述步骤S1中对农产品按照一定的规则分类，每类农产品选择一种代表性的农产 品，具体包括：
[0053]根据果蔬、禽蛋产品、水产品等不同种类的农产品分类，每个种类的农产品选择一 个代表性的产品。
[0054] 上述步骤S2中根据活化能匹配原则和理化试验，选择与农产品活化能匹配的时间 温度指示器，具体包括：
[0055] S21、确定农产品的活化能等理化指标；
[0056] S22、通过物理化学等试验方法，确定农产品的活化能匹配结果；
[0057] S23、根据匹配结果，确定最终每类农产品的时间温度指示器。
[0058]图2是制作数据库的流程图。如图2所示，上述步骤S3中建立时间温度指示器颜色 信息与农产品对应的品质数据库，具体包括：
[0059] S31、确定时间温度指示器的颜色信息范围、适用条件等相关信息；
[0060] S32、系统整理时间温度指示器的颜色信息变化范围、适用条件等相关信息，构建 时间温度指示器颜色知识库；
[0061] S33、根据步骤S1所选择的代表性农产品，抽取其中的关键理化指标、货架期等信 息，构建农产品货架期品质数据库；
[0062] S34、根据所建立的时间温度指示器颜色知识库与农产品货架期品质数据库进行 颜色与农产品货架期品质关联；
[0063] S35、建立时间温度指示器颜色信息与农产品对应的品质数据库。
[0064]在本发明的另一种【具体实施方式】中，如何得到数据库包括:首先，根据活化能匹配 原则选择与每类农产品的活化能匹配的时间温度指示器。具体地，根据果蔬、禽蛋产品、水 产品等不同种类的农产品分类，每个种类的农产品选择一个代表性的产品，并根据活化能 匹配原则，选择与每类农产品活化能接近的TTI。接着，将每类农产品与相应的时间温度指 示器放在相同的实验条件下进行货架期实验。紧接着，每隔预设的时间段读取每类农产品 从货架期开始到货架期结束的颜色信息。具体地，将匹配好的TTI和农产品放在相同的实验 条件下进行货架期实验;在实验进行过程中，每隔4个小时观察并记录TTI的颜色，直至每种 农产品货架期重点。最后，根据所述颜色信息制作所述颜色信息与农产品货架期对应的数 据库。
[0065]上述步骤S4中集成颜色传感一时间温度指示的设计及优化，具体包括：
[0066] S41、系统包括时间温度指示器、光纤颜色传感器、无线装置；
[0067] S42、所述光纤颜色传感器包括光纤、根据经济性和实用性及集成性原则选择的内 置光源、RGB颜色识别系统、光电转换器件以及信号处理电路；
[0068] S43、所述无线装置包括RFID无线装置；
[0069] S44、将所述温度指示器、光纤颜色传感器以及无线装置进行总体集成。
[0070] 图3是一种集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质监测设备的结构示意图。 如图3所示，一种集成颜色传感一时间温度指示的农产品品质监测设备包括:时间温度指示 器10，设置于农产品中，用于指示与农产品品质对应的颜色信息；传感器20，用于采集