籽棉预约检验交售系统及应用方法

1.本发明涉及棉花质量追溯和棉花大数据领域，尤其是一种籽棉预约检验交售系统及应用方法。


背景技术：

2.棉花的预约交售环节是棉花质量追溯链中的一个重要环节，对推动棉花高质量发展有着重要意义。目前，棉花交售模式单一，籽棉收购时间短而集中，为30天左右。在短短的30天，每天交售籽棉的车辆往往要经过长时间的排队等候才能完成交售，这个阶段棉加企业收购人员的工作量之大可想而知，高劳动强度之下，收购人员因人力不足而导致执行政策不到位现象屡见不鲜，因而导致质量上存在“夹潮、夹次、夹杂”等一系列问题，由此可知，目前的交售模式下主要存在的问题有以下两方面，一是棉农到加工厂交棉花时排队时间长，二是棉花质量参差不齐，不能依据棉花质量来商定价格，造成交售过程的不公平。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种为农户和加工厂提供便利，经济实用的籽棉预约检验交售系统及应用方法，旨在解决籽棉交售过程中的排队时间过长，收购人员劳动强度大，而且不能依据棉花质量商定价格的突出问题。
4.本发明公开了一种籽棉预约检验交售系统，主要包括:农户预约交售app终端、加工厂预约交售app终端、棉样、籽棉品质快速检测设备、棉样品质检验单、籽棉收购服务器、云端服务器；
5.所述加工厂预约交售app终端,用于农户通过终端app软件预约交棉；所述农户预约交售app终端,用于加工厂工作人员通过手机app终端校验棉包；所述棉样是籽棉棉包在加工厂的取样；
6.所述籽棉品质快速检测设备，用于完成样本品质检测，主要检测内容为籽棉样本的含杂率、回潮率、长度、衣分、马克隆值，并结合籽棉分级各种数据标准以及当地实际籽棉销售质量情况，对籽棉进行分级，出具棉样品质检测单；
7.所述籽棉收购服务器，安装有籽棉收购系统软件,完成籽棉收购的重量及金额结算；
8.所述云端服务器，用于接收籽棉样本检测信息的实时上传,利用棉花质量追溯监管平台，为棉花质量追溯提供数据支撑。
9.所述籽棉品质快速检测设备，其结构主要包括:大杂清理机、籽棉水杂颜色检测装置、长度测试仪、马克隆测试仪、棉花衣分检测装置，以及工控主机、控制线路；
10.所述大杂清理机，位于所述检测系统最前端，用于将籽棉铃壳、棉杆类的大杂快速去除，大杂清理机上设有喂棉口，出棉口；
11.在大杂清理机的出棉口正下方设有棉样盒；所述棉样盒的底部设有称重传感器,所述棉样盒置于直线导轨上，所述直线导轨延伸入所述籽棉水杂颜色检测装置内；
12.所述籽棉水杂颜色检测装置结构包括箱体,在箱体内设有上摄像头、下摄像头、电磁推杆、透明玻璃板、电阻片，所述上摄像头、下摄像头分别设置于直线导轨的上方和下方，所述电磁推杆连接透明玻璃板，所述电阻片设于透明玻璃板的底部，所述透明玻璃板在电磁推杆的作用下可上下移动位置，透明玻璃板移动到下方位置时，可压紧棉样盒内的棉样；
13.所述籽棉水杂颜色检测装置通过上、下双摄像机对籽棉样本进行拍摄相片，预测籽棉含杂率及籽棉颜色品质，通过电阻压力传感技术预测籽棉回潮率；
14.所述籽棉水杂颜色检测装置上设有状态指示器和水杂颜色检测操作按钮、触屏显示器；
15.所述长度测试仪,用于测试棉样纤维长度；
16.所述马克隆测试仪，用于测试棉样的马克隆值信息，包含马克隆测试仪称重模块、马克隆仪喂棉口和操作杆；
17.所述棉花衣分检测装置包含称重平台、衣分检测操作按钮。
18.一种基于上述籽棉预约检验交售系统的应用方法，主要包括如下步骤：
19.(1)棉户通过农户预约交售app终端，进行app注册，信息绑定；利用app移动端通过扫码获取棉包信息并上传至籽棉收购服务器，加工厂获取棉农所提交信息后，派车至相应的棉田，并对棉包进行核验；
20.(2)、利用籽棉品质快速检测设备完成棉样品质检测，主要检测内容为籽棉样本的含杂率、回潮率、长度、衣分、马克隆值、籽棉颜色级，并结合籽棉分级各种数据标准以及当地实际籽棉销售质量情况，对籽棉进行分级，出具棉样品质检验单；
21.(3)、利用终端展现，完成向棉农推送棉花检测结果，并将预约信息和交售信息上传至云端服务器的棉花质量追溯监管平台，为棉花质量追溯提供数据支撑；
22.(4)、依据检测结果，籽棉收购系统确定交售价格，完成棉花的交售。
23.本发明工作原理：
24.在本发明公开的籽棉预约检验交售系统及方法中，农户通过追溯平台扫码预约自主选择加工厂。棉花加工厂通过监管平台的预约信息派车运输农户棉包，现场扫码校验成功后运送至加工厂交售。棉农通过身份信息取样并进行“一试五定”，其中，“衣分、回潮、杂质、长度、品级”由籽棉品质快速检测装置检测，检测结果自动上传至籽棉收购系统，减少人为因素影响。籽棉收购系统通过毛重皮重自动计算籽棉结算重量与结算金额，并打印过磅单，与棉农进行结算。
25.所述的籽棉品质快速检测装置，包括大杂清理机、籽棉水杂颜色检测装置、马克隆仪、长度测试仪和棉花衣分检测装置；所述大杂清理机可以实现快速清除铃壳和棉杆类大杂，籽棉水杂颜色检测装置可实现棉花含杂率、回潮率和颜色级快速准确检测，通过串口实时通信，可实时获取马克隆仪、棉花衣分检测装置和长度测试仪三个设备的检测结果，实现“一试五定”的快速检测。
26.所述的籽棉品质快速检测装置的工作过程：按下水杂颜色检测操作按钮7(包括称重和检测两个按钮)，棉样盒5会自动进入籽棉水杂颜色检测装置11，电磁推杆22动作压实棉花，led灯点亮，此时进行拍照(照片用于检测含杂率和颜色级)和检测回潮率，检测结束后电磁推杆22返回，棉样盒5自动回到初始位置。
27.本发明中回潮率的检测，是通过电阻法测试籽棉回潮率，电阻式测量棉花回潮率
是利用物体的电导或直流电阻随其含水量的不同而变化的原理设计的。本发明根据电阻的变化来检测物体的回潮率，高透明玻璃板的下表面贴电阻片，通过电磁推杆动作推动高透明玻璃板压实棉花，此时电阻片和棉花充分接触，根据籽棉回潮率和电阻值之间的转换关系，从而间接测量籽棉回潮率。
28.本发明中棉花衣分检测装置就是一个电子秤，可以通过这个电子秤将皮棉重量传输至工控主机，由工控主机计算衣分率。
29.所述衣分率检测过程中：将皮棉样放置棉花衣分检测装置18上部，点击检测装置“打印”按钮，此时称取的皮棉重量会通过串口通信传入工控主机10，工控主机10主程序根据设定好的衣分率计算公式计算衣分率。
30.本发明的含杂率是指：300g籽棉放入大杂清理机，大杂清理机会将部分大杂清除，进入籽棉水杂颜色检测装置的进行预测的杂质重量比率。
31.上述杂质重量，是通过对上摄像头、下摄像头的两张图像处理，处理过程包括图像掩膜、图像归一化、灰度转换、自适应阈值分割、小孔洞去除等图像处理方法，实现杂质分割，根据杂质面积占图像面积的百分比导入含杂率预测模型(像素百分比和含杂率模型)，得出含杂率乘以进入检测箱的样本重量，得出杂质重量。
32.本发明中对棉花颜色级别的测定,是利用rgb相机采集图像，其工作原理是先用标准白板图像对籽棉图像进行亮度校正，然后对籽棉图像进行杂质分割，去除杂质的影响；对分割后的图像进行通道变换，根据亨特颜色空间算法公式，进行计算，求出颜色级相关指标棉花反射率rd和黄色深度+b值，然后通过bp神经网络进行数据校正，根据校正结果建立颜色分级模型，进行籽棉颜色分级。以上过程可以通过计算机控制程序来完成。
33.基于上述籽棉预约检验交售系统的应用方法，在实际收获籽棉工作中,具体操作流程如下：
34.第一步，棉农信息注册。棉农在棉花质量追溯平台手机app上登记农田信息和个人信息，进行信息的绑定。
35.第二步，扫码预约。棉花在打包完成后，棉膜上已有贴好的二维码，棉农通过棉花质量追溯平台手机app扫棉包上的二维码并自主预约棉花加工厂。
36.第三步，加工厂派车核验。棉花加工长获取棉农的提交信息后，通过导航派车至相应的棉田，为避免拉错棉包，会对棉农所提交的棉包一一扫码核验，核验完成后，将棉包装车拉至加工厂。
37.第四步，取样送检。到达加工厂后，棉农通过刷身份证领取检验单，加工厂工作人员在棉农的陪同下对棉花取样送至棉检室进行检验，为保证检验的公平，此过程中，实施双盲检验，棉农和检验员互不接触。
38.第五步，商定价格。检验结果出示后，工作人员会依据检验结果与棉农商定交售价格，价格商定后称毛重，卸棉后，称得皮重，最终获得棉包净重。
39.与现有棉花交售流程相比，本发明大大节省了棉花交售的时间且在预约交售时将土地信息，棉农信息，加工厂信息连接起来并上传至棉花质量追溯监管平台，为棉花质量追溯提供数据，在交售时，依据棉花检验结果商定价格，增加了棉花交售的公平性。
40.与现有技术相比，本发明提供了一种为农户和加工厂提供便利，经济实用的籽棉预约检验交售系统及应用方法，大大解决了籽棉交售过程中的排队时间过长，收购人员劳
动强度大，而且不能依据棉花质量商定价格的突出问题。
附图说明
41.图1为本发明籽棉预约检验交售系统在实施例中的整体逻辑连接关系示意图。
42.图2为籽棉预约检验交售系统的应用方法的流程示意图。
43.图3为本发明中的籽棉品质快速检测设备在实施例中的整体结构示意图。
44.图4为图3中籽棉水杂颜色检测装置的结构示意图。
45.图5为图3中棉花衣分检测装置的结构示意图。
46.图6为本发明籽棉品质快速检测设备整体连接关系结构示意图。
47.图7为本发明籽棉品质快速检测系统操作流程示意图。
48.图中所示：1为大杂清理机，2为喂棉口，3为“启动”、“停止”、“急停”按钮，4为出棉口，5为棉样盒，6为直线导轨，7为水杂颜色检测操作按钮，8为状态指示器，9为触屏显示器，10为工控主机，11为籽棉水杂颜色检测装置，12为长度测试仪，13为马克隆测试仪，14为马克隆仪称重模块，15为马克隆仪喂棉口,16为操作杆，17为度测试仪喂棉口，18为棉花衣分检测装置，19为称重平台，20为衣分检测操作按钮，21为上摄像头，22为电磁推杆，23为透明玻璃板，24为电阻片，25为下摄像头。
具体实施方式
49.实施例1：
50.参照附图，本发明实施例为一种籽棉预约检验交售系统，主要包括:农户预约交售app终端、加工厂预约交售app终端、棉样、籽棉品质快速检测设备、棉样品质检验单、籽棉收购服务器、云端服务器；
51.所述加工厂预约交售app终端,用于农户通过终端app软件预约交棉；所述农户预约交售app终端,用于加工厂工作人员通过手机app终端校验棉包；所述棉样是籽棉棉包在加工厂的取样；
52.所述籽棉品质快速检测设备，用于完成样本品质检测，主要检测内容为籽棉样本的含杂率、回潮率、长度、衣分、马克隆值，并结合籽棉分级各种数据标准以及当地实际籽棉销售质量情况，对籽棉进行分级，出具棉样品质检测单；
53.所述籽棉收购服务器，安装有籽棉收购系统软件,完成籽棉收购的重量及金额结算；
54.所述云端服务器，用于接收籽棉样本检测信息的实时上传,利用棉花质量追溯监管平台，为棉花质量追溯提供数据支撑。
55.其中本发明的籽棉品质快速检测设备，主要包括:大杂清理机1、籽棉水杂颜色检测装置11、长度测试仪12、马克隆测试仪13、棉花衣分检测装置18，以及工控主机10、控制线路。
56.所述大杂清理机1，位于所述检测系统最前端，用于将籽棉铃壳、棉杆类的大杂快速去除，大杂清理机1上设有喂棉口2，出棉口4。
57.在大杂清理机1的出棉口4正下方设有棉样盒5；所述棉样盒5的底部设有称重传感器,所述棉样盒5置于直线导轨6上，所述直线导轨6延伸入所述籽棉水杂颜色检测装置11
内。
58.所述籽棉水杂颜色检测装置11结构包括箱体,在箱体内设有上摄像头21、下摄像头25、电磁推杆22、透明玻璃板23、电阻片24，所述上摄像头21、下摄像头25分别设置于直线导轨6的上方和下方，所述电磁推杆22连接透明玻璃板23，所述电阻片24设于透明玻璃板23的底部，所述透明玻璃板23在电磁推杆22的作用下可上下移动位置，透明玻璃板23移动到下方位置时，可压紧棉样盒5内的棉样。
59.所述籽棉水杂颜色检测装置11通过上、下双摄像机对籽棉样本进行拍摄相片，预测籽棉含杂率及籽棉颜色品质，通过电阻压力传感技术预测籽棉回潮率。
60.所述籽棉水杂颜色检测装置11上还设有状态指示器8和水杂颜色检测操作按钮7、触屏显示器9。
61.所述长度测试仪12,用于测试棉样纤维长度。
62.所述马克隆测试仪13，用于测试棉样的马克隆值信息，包含马克隆测试仪称重模块14、马克隆仪喂棉口15和操作杆16。
63.所述棉花衣分检测装置18包含称重平台19、衣分检测操作按钮20。所述大杂清理机上还设有“启动”、“停止”、“急停”按钮3。
64.所述大杂清理机的出棉口，是与水平方向呈38.8
°
倾斜角的倾斜出口，可顺利将清理后的籽棉落入棉样盒。
65.下面针对本发明的籽棉品质快速检测设备作进一步详细说明操作过程：
66.如图3所示，所述大杂清理机1位于检测系统最前端，其上端设置有喂棉口2，所述大杂清理机1的右侧设置有“启动”、“停止”、“急停”按钮3，大杂清理机1的右端设置有大杂清理机出棉口4，其下端30cm处设有棉样盒5；所述棉样盒5的下端设置有直线导轨6和水杂颜色检测操作按钮7；所述籽棉水杂颜色检测装置11左上端设置有状态指示器8，籽棉水杂颜色检测装置11左端中部设置有触屏显示器9；所述长度测试仪12的平面上端设置有长度测试仪喂棉口17，所述马克隆测试仪13的前端设置有马克隆仪称重模块14、马克隆仪喂棉口15和操作杆16；所述棉花衣分检测装置18上端设置有称重平台19以及衣分检测操作按钮20。
67.农户将采棉机打包好的籽棉运送至加工厂，棉花检验员将每个棉包样品通过五点取样法随机取样籽棉2公斤籽棉，从取得的2公斤籽棉中取两份棉样进行检测。
68.一份为1kg棉样放入工厂检验室的衣分试轧机，进行籽棉衣分工艺处理，得到衣分后的皮棉，将得到的皮棉放于棉花衣分检测装置18上，通过其称重平台19进行籽棉毛衣分率传输计算，点按棉花衣分检测操作按钮20即完成本次棉样衣分检测，衣分数据将同步显示于触屏显示器9；随机五点取样抓取称重平台19皮棉约8g放入马克隆仪称重模块14，此时马克隆检测取样不得超过20g，其利于保护马克隆测试仪13称重传感仪器量程及检测数据准确；将取得的标准8g皮棉放入马克隆仪喂棉口15，关闭喂棉口封盖，压下马克隆仪操作杆16，点按数据传输按键，即完成本次棉样马克隆值检测，马克隆值数据将同步显示于触屏显示器9；同步随机五点取样抓取称重平台19皮棉约20g均分两份分别放入长度测试仪喂棉口17两个检测口内，点按触屏显示器9相应长度检测按键进行本次棉样长度检测，20s内棉样长度品质数据将显示于触屏显示器9对应长度模块，即完成本次棉样长度检测。
69.一份为300g棉样放入大杂清理机1的喂棉口2，去除大杂后的籽棉从大杂清理机出
棉口4落入籽棉样品盒，通过称重传感器获取去大杂后籽棉的重量，称重记录完毕，点按水杂颜色检测操作按钮7，盛放有去除大杂后籽棉的棉样盒5，通过直线导轨输送至籽棉水杂颜色检测装置11内进行籽棉的含杂、回潮及颜色品质检测；检测信息采集完成，棉样盒5将回归大杂清理机出棉口4下方等待下一次的样品检测，即完成本次棉样含杂、回潮及颜色品质检测，同时含杂、回潮及颜色品质检测数据将同步显示于触屏显示器9。
70.籽棉品质快速检测设备检测完毕，点按触屏显示器9上籽棉品质快速检测设备操作界面上的相应按键，完成检测数据的保存及上传云端服务器。
71.一种基于所述籽棉预约检验交售系统的应用方法，主要包括如下步骤：
72.(1)棉户通过农户预约交售app终端，进行app注册，信息绑定；利用app移动端通过扫码获取棉包信息并上传至籽棉收购服务器，加工厂获取棉农所提交信息后，派车至相应的棉田，并对棉包进行核验；
73.(2)、利用籽棉品质快速检测设备完成棉样品质检测，主要检测内容为籽棉样本的含杂率、回潮率、长度、衣分、马克隆值、籽棉颜色级，并结合籽棉分级各种数据标准以及当地实际籽棉销售质量情况，对籽棉进行分级，出具棉样品质检验单；
74.(3)、利用终端展现，完成向棉农推送棉花检测结果，并将预约信息和交售信息上传至云端服务器的棉花质量追溯监管平台，为棉花质量追溯提供数据支撑；
75.(4)、依据检测结果，籽棉收购系统确定交售价格，完成棉花的交售。
76.该环节的具体操作流程如下：
77.第一步，棉农信息注册。棉农在棉花质量追溯平台手机app上登记农田信息和个人信息，进行信息的绑定。
78.第二步，扫码预约。棉花在打包完成后，棉膜上已有贴好的二维码，棉农通过棉花质量追溯平台手机app扫棉包上的二维码并自主预约棉花加工厂。
79.第三步，加工厂派车核验。棉花加工长获取棉农的提交信息后，通过导航派车至相应的棉田，为避免拉错棉包，会对棉农所提交的棉包一一扫码核验，核验完成后，将棉包装车拉至加工厂。
80.第四步，取样送检。到达加工厂后，棉农通过刷身份证领取检验单，加工厂工作人员在棉农的陪同下对棉花取样送至棉检室通过籽棉品质快速检测设备进行检验，为保证检验的公平，此过程中，实施双盲检验，棉农和检验员互不接触。
81.第五步，商定价格。检验结果出示后，工作人员会依据检验结果与棉农商定交售价格，价格商定后称毛重，卸棉后，称得皮重，最终获得棉包净重。
82.与现有棉花交售流程相比，本发明大大节省了棉花交售的时间且在预约交售时将土地信息，棉农信息，加工厂信息连接起来并上传至棉花质量追溯监管平台，为棉花质量追溯提供数据，在交售时，依据棉花检验结果商定价格，增加了棉花交售的公平性。
83.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。