本發(fā)明涉及棉花檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種棉花檢測控制系統(tǒng)及其測控方法。

背景技術(shù)：

目前，棉花入廠時普遍按照順序進(jìn)行過磅、采用一試五定進(jìn)行驗收，每天檢測結(jié)束后才將統(tǒng)計結(jié)果輸入到電腦中打印后上報各檢查監(jiān)督單位，期間存在更改檢測結(jié)果、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、檢測后結(jié)果和實際不符等現(xiàn)象的發(fā)生，不能及時指導(dǎo)加工工廠后續(xù)加工過程控制，比如講高等級纖維長度的棉花混入到低等級的棉花堆中，將低回潮的棉花混入到高回潮的棉花當(dāng)中，使好棉花等級降低，減少了經(jīng)濟(jì)收益。

同時，前棉花收購企業(yè)大部分僅有磅房稱重系統(tǒng)，其它操作全部是手工輸入，基本上每天都有更改數(shù)據(jù)的現(xiàn)象發(fā)生。其不能及時反映棉花的質(zhì)量信息，不利于后續(xù)棉花加工過程控制，使品質(zhì)高的棉花受到品質(zhì)低的棉花影響，導(dǎo)致收益降低，同時，現(xiàn)有系統(tǒng)不能統(tǒng)計棉農(nóng)實際的種植面積和產(chǎn)量，棉農(nóng)經(jīng)常為檢測數(shù)據(jù)延遲出的結(jié)果表示懷疑，并產(chǎn)生糾紛?，F(xiàn)有的棉花堆放由于數(shù)據(jù)不能及時統(tǒng)計，已經(jīng)不能滿足用棉企業(yè)對棉花的精細(xì)化管理需求。利用現(xiàn)有的管理系統(tǒng)，不能杜絕虛開籽棉收購票據(jù)及“轉(zhuǎn)圈棉”的問題；采用現(xiàn)有系統(tǒng)及設(shè)備，對回潮率大于10的棉花只能憑感覺預(yù)估，不能真實反映棉花的收購情況，并且人情花的現(xiàn)象時有發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種棉花檢測控制系統(tǒng)及其測控方法，該棉花檢測控制系統(tǒng)及其測控方法利用互聯(lián)網(wǎng)通訊與自動控制技術(shù)，實現(xiàn)了棉花檢測過程的信息化和工業(yè)化，不僅可以準(zhǔn)確測量棉花的回潮率，而且可以實時為棉農(nóng)及檢測監(jiān)督部門提供實時檢測數(shù)據(jù)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題：

一種棉花檢測控制系統(tǒng)，其特征在于：包括系統(tǒng)服務(wù)器，以及與所述系統(tǒng)服務(wù)器分別連接的掛單模塊、稱重模塊、水分測量儀、移動數(shù)據(jù)采集模塊、總控制模塊和客戶端；

所述掛單模塊包括讀卡器和掛單打印機(jī)，所述讀卡器和掛單打印機(jī)分別連接所述系統(tǒng)服務(wù)器；所述稱重模塊包括臺式掃碼器、電子磅和攝像頭，所述臺式掃碼器、電子磅和攝像頭分別連接所述系統(tǒng)服務(wù)器；所述總控制模塊分別連接有打印設(shè)備和顯示屏。

進(jìn)一步的，所述水分測量儀包括工控機(jī)和控制主板，所述工控機(jī)分別連接控制主板、觸屏、紅外掃描模塊、存儲模塊、無線傳輸模塊、測量儀打印機(jī)和電源模塊，所述控制主板分別連接稱重組件、電機(jī)推桿、微波掃描組件和溫度傳感器。

進(jìn)一步的，所述水分測量儀包括測量儀殼體，所述測量儀殼體內(nèi)設(shè)置有檢驗壓縮艙，所述檢驗壓縮艙底部設(shè)有推板，所述推板連接所述電機(jī)推桿的伸縮端，所述檢驗壓縮艙內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器。

進(jìn)一步的，所述微波掃描組件包括微波盒，所述微波盒固定在所述檢驗壓縮艙對應(yīng)的測量儀殼體上，所述微波盒上設(shè)有絲杠導(dǎo)軌和接近開關(guān)，所述絲杠導(dǎo)軌上設(shè)有微波發(fā)射喇叭天線和微波接收喇叭天線；所述接近開關(guān)、微波發(fā)射喇叭天線和微波接收喇叭天線分別連接所述控制主板。

本發(fā)明的一種棉花檢測控制系統(tǒng)具有以下有益效果：

本發(fā)明提供了一種棉花檢測控制系統(tǒng)，該棉花檢測控制系統(tǒng)從棉花入廠開始就采用掛單模塊建立唯一性信息，保證棉花在交花過程中編號唯一，稱重模塊采用電子磅的形式，稱量數(shù)據(jù)直接輸送到系統(tǒng)服務(wù)器，避免手動記錄稱量數(shù)據(jù)和人為干涉，通過水分測量儀可以自動化的完成籽棉回潮率測量，籽棉顏色等級和回潮率信息自動上傳系統(tǒng)服務(wù)器。同時，棉花的纖維長度、衣分、含雜率、馬克隆值等棉花檢驗參數(shù)通過移動數(shù)據(jù)采集模塊實時傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，實時數(shù)據(jù)通過總控制模塊顯示在廠外公示的屏幕上。另外的，相關(guān)監(jiān)管單位、管理單位及個人可以通過客戶端上網(wǎng)實時查詢棉花收購檢測數(shù)據(jù)，國家棉農(nóng)補(bǔ)貼可依據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行測算。

根據(jù)權(quán)利上述的一種棉花檢測控制系統(tǒng)的測控方法，其特征在于，包括如下步驟：掛單、稱重、取樣、籽棉顏色定級、回潮驗收、質(zhì)量驗收、分類入堆、信息公示和客戶端結(jié)算。

進(jìn)一步的，所述步驟具體為：

1）掛單：掛單模塊通過讀卡器讀取棉農(nóng)卡，獲取棉農(nóng)卡內(nèi)包含的各項基本信息，基本信息包括姓名、出生年月、所屬地區(qū)、棉花種植面積、種類、棉農(nóng)卡卡號和銀行結(jié)算賬號，掛單模塊將獲取基本信息傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，并根據(jù)獲取到的基本信息自動生成含有條形碼的掛單碼，掛單模塊的掛單打印機(jī)打印含有條形碼的掛單碼；

2）稱重：稱重模塊的臺式掃碼器掃描步驟1）打印出含有條形碼的掛單碼，稱重模塊根據(jù)獲取到的掛單碼的條形碼信息向系統(tǒng)服務(wù)器請求并獲取掛單碼的基本信息，并通過稱重模塊的攝像頭檢查棉花采摘方式，確認(rèn)棉花采摘方式正確后，使用稱重模塊的電子磅對棉農(nóng)的棉花進(jìn)行稱重，得到的棉花重量信息通過稱重模塊傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，并將棉花重量信息補(bǔ)充到掛單碼的電子基本信息中；

3）籽棉顏色定級: 基于GB1103-2012《棉花細(xì)絨棉》標(biāo)準(zhǔn)，針對步驟2）完成稱重的棉花進(jìn)行籽棉顏色定級，記錄籽棉顏色定級信息；

4）回潮驗收: 使用水分測量儀的紅外掃描模塊掃描掛單碼上的條形碼，水分測量儀根據(jù)獲取到的條形碼信息向系統(tǒng)服務(wù)器請求并獲取掛單碼的基本信息，將步驟3）中完成的籽棉顏色定級信息通過水分測量儀的觸屏輸入到水分測量儀，從步驟2）完成稱重的棉花中取回潮率測試棉花，將回潮率測試棉花放入水分測量儀進(jìn)行回潮率檢測，檢測后得到的籽棉顏色定級和回潮率信息通過水分測量儀傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，并將籽棉顏色定級和回潮率補(bǔ)充到掛單碼的電子基本信息中；

5）質(zhì)量驗收: 使用移動數(shù)據(jù)采集模塊掃描掛單碼的條形碼，移動數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)獲取到的條形碼信息向系統(tǒng)服務(wù)器請求并獲取掛單碼的基本信息，從步驟2）完成稱重的棉花中取質(zhì)量測試棉花進(jìn)行皮青、去雜、試軋，并檢驗質(zhì)量測試棉花的參數(shù)，質(zhì)量測試棉花的檢驗參數(shù)包括含雜率、衣分、纖維長度和馬克隆值，得到的棉花檢驗參數(shù)通過移動數(shù)據(jù)采集模塊傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，并將棉花檢驗參數(shù)信息補(bǔ)充到掛單碼的電子基本信息中；

6) 分類入堆:系統(tǒng)服務(wù)器根據(jù)步驟4）中獲取的籽棉顏色定級和回潮率、以及步驟5）中獲取的棉花檢驗參數(shù)，確定步驟2）中完成稱重棉花的級別和類別，根據(jù)確定出的棉花級別和類別，完成棉花的分級、分類儲藏。

7）信息公示：系統(tǒng)服務(wù)器將步驟1）至步驟6）中的檢測信息實時傳輸?shù)斤@示屏公示；

8）客戶端結(jié)算：系統(tǒng)服務(wù)器根據(jù)步驟1）至步驟6）中的檢測信息生成日報表，周報表、月報表以及收花年度統(tǒng)計，用戶通過客戶端可以查詢所述日報表，周報表、月報表以及收花年度統(tǒng)計，并按照系統(tǒng)服務(wù)器中棉農(nóng)累計交花及每次交花信息、棉花質(zhì)量、重量信息進(jìn)行結(jié)算。

本發(fā)明的一種棉花檢測控制系統(tǒng)的測控方法具有以下有益效果：

本發(fā)明提供了一種棉花檢測控制系統(tǒng)的測控方法，包括掛單、稱重、取樣、籽棉顏色定級、回潮驗收、質(zhì)量驗收和分類入堆，該棉花檢測控制系統(tǒng)從棉花入廠開始就采用掛單模塊建立唯一性信息，保證棉花在交花過程中編號唯一，稱重模塊采用電子磅的形式，稱量數(shù)據(jù)直接輸送到系統(tǒng)服務(wù)器，避免手動記錄稱量數(shù)據(jù)和人為干涉，通過水分測量儀可以自動化的完成籽棉回潮率測量，籽棉顏色等級和回潮率信息自動上傳系統(tǒng)服務(wù)器。同時，棉花的纖維長度、衣分、含雜率、馬克隆值等棉花檢驗參數(shù)通過移動數(shù)據(jù)采集模塊實時傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，實時數(shù)據(jù)通過總控制模塊顯示在廠外公示的屏幕上。另外的，相關(guān)監(jiān)管單位、管理單位及個人可以通過客戶端上網(wǎng)實時查詢棉花收購檢測數(shù)據(jù)，國家棉農(nóng)補(bǔ)貼可依據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行測算。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1為本發(fā)明的一種棉花檢測控制系統(tǒng)的模塊連接圖；

圖2為本發(fā)明的一種棉花檢測控制系統(tǒng)的水分測量儀的模塊連接圖；

圖3為本發(fā)明的一種棉花檢測控制系統(tǒng)的水分測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的一種棉花檢測控制系統(tǒng)的測控方法的示意圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，如圖1所示：本實施例的一種棉花檢測控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)服務(wù)器1，以及與所述系統(tǒng)服務(wù)器1分別連接的掛單模塊2、稱重模塊3、水分測量儀4、移動數(shù)據(jù)采集模塊5、總控制模塊6和客戶端9；所述掛單模塊2包括讀卡器（視圖未給出）和掛單打印機(jī)（視圖未給出），所述讀卡器和掛單打印機(jī)分別連接所述系統(tǒng)服務(wù)器1；所述稱重模塊3包括臺式掃碼器（視圖未給出）、電子磅（視圖未給出）和攝像頭（視圖未給出），所述臺式掃碼器、電子磅和攝像頭分別連接所述系統(tǒng)服務(wù)器1；所述總控制模塊6分別連接有打印設(shè)備8和顯示屏9。

如圖2、3所示：所述水分測量儀4包括工控機(jī)401和控制主板402，所述工控機(jī)401分別連接控制主板402、觸屏403、紅外掃描模塊404、存儲模塊405、無線傳輸模塊408、測量儀打印機(jī)409和電源模塊410，所述控制主板402分別連接稱重組件406、電機(jī)推桿407、微波掃描組件411和溫度傳感器412。

具體的，紅外掃描模塊404包括紅外條碼掃描器，所述紅外條碼掃描器連接所述工控機(jī)401。

進(jìn)一步的，所述水分測量儀4包括測量儀殼體400，所述測量儀殼體400內(nèi)設(shè)置有檢驗壓縮艙413，所述檢驗壓縮艙413底部設(shè)有推板（視圖未給出），所述推板（視圖未給出）連接所述電機(jī)推桿407的伸縮端，所述檢驗壓縮艙413內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器412。

進(jìn)一步的，述微波掃描組件411包括微波盒（視圖未給出），所述微波盒固定在所述檢驗壓縮艙413對應(yīng)的測量儀殼體400上，所述微波盒上設(shè)有絲杠導(dǎo)軌（視圖未給出）和接近開關(guān)（視圖未給出），所述絲杠導(dǎo)軌上設(shè)有微波發(fā)射喇叭天線（視圖未給出）和微波接收喇叭天線（視圖未給出）；所述接近開關(guān)、微波發(fā)射喇叭天線和微波接收喇叭天線分別連接所述控制主板402。

實際操作過程中，籽棉中的水分主要來自于棉籽、皮棉以及雜質(zhì)。其存在狀態(tài)以依附于物體表面和物體內(nèi)部的水分子，本發(fā)明利用微波對水分敏感的特性，選取10GHz的微波對棉花進(jìn)行穿透式掃描，將微波發(fā)射端和接收端微波損失幅值大小和棉花外在水含量建立對應(yīng)關(guān)系，為使測試準(zhǔn)確，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，將無論何種棉花壓縮至166.7g/dm³，測試總的含水量，在換算成回潮率。關(guān)于重量誤差采用推桿高度調(diào)節(jié)，由于棉花在不同溫調(diào)解下水分子活動狀態(tài)不一致，因此需要按溫度對測試值進(jìn)行修正，具體回潮率計算為：G=A[Y(V₀-V₁)-(T₁-T₀)0.05]。其中，G為回潮率；V₀為微波空載校準(zhǔn)值；V₁為檢測微波值； T₁為棉花溫度；T₀標(biāo)準(zhǔn)溫度，20℃；A:電介常數(shù)，當(dāng)回潮在5~10之間為2，回潮在10~20之間為1.8，當(dāng)回潮大于20時為1.5； Y:衣分常數(shù)，長絨棉一般取0.62~0.7，細(xì)絨棉取0.60~0.65，機(jī)采棉取0.5~0.6。

具體的，水分測量儀4首先取樣約5kg，放到稱重板上稱重，觀察稱重顯示屏，稱重范圍在4.8~5.2之間即可，多去少補(bǔ)，滿足要求為止，按確認(rèn)按鈕，設(shè)備記錄棉樣質(zhì)量；其次，在觸屏403選擇輸入顏色等級，設(shè)備記錄顏色等級輸入值，面板顯示等級輸入值。然后設(shè)備啟動，電機(jī)推桿407根據(jù)程序計算高度，將棉花壓縮至相對位置，使棉花密度約166.7g/dm3,命令微波掃描組件411掃描壓縮后棉花，每秒鐘采集2個數(shù)據(jù)，采集幅值變化值。掃描結(jié)束后，溫度傳感器412讀取棉花溫度，工控機(jī)401計算采集的微波掃描值平均值，溫度值，從條碼上讀取棉樣種類，按照回潮計算公式計算。最后，工控機(jī)401的觸屏403顯示回潮測試結(jié)果，將數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器1。

如圖4所示：一種棉花檢測控制系統(tǒng)的測控方法，包括如下步驟：掛單、稱重、取樣、籽棉顏色定級、回潮驗收、質(zhì)量驗收、分類入堆、信息公示和客戶端結(jié)算。

進(jìn)一步的，所述步驟具體為：

S1）掛單：掛單模塊2通過讀卡器讀取棉農(nóng)卡，獲取棉農(nóng)卡內(nèi)包含的各項基本信息，基本信息包括姓名、出生年月、所屬地區(qū)、棉花種植面積、種類、棉農(nóng)卡卡號和銀行結(jié)算賬號，掛單模塊2將獲取基本信息傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器1，并根據(jù)獲取到的基本信息自動生成含有條形碼的掛單碼，掛單模塊2的掛單打印機(jī)打印含有條形碼的掛單碼；

S2）稱重：稱重模塊的臺式掃碼器掃描步驟1）打印出含有條形碼的掛單碼，稱重模塊根據(jù)獲取到的掛單碼的條形碼信息向系統(tǒng)服務(wù)器請求并獲取掛單碼的基本信息，并通過稱重模塊的攝像頭檢查棉花采摘方式，確認(rèn)棉花采摘方式正確后，使用稱重模塊的電子磅對棉農(nóng)的棉花進(jìn)行稱重，得到的棉花重量信息通過稱重模塊傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，并將棉花重量信息補(bǔ)充到掛單碼的電子基本信息中；

S3）籽棉顏色定級: 基于GB1103-2012《棉花細(xì)絨棉》標(biāo)準(zhǔn)，針對步驟S2）完成稱重的棉花進(jìn)行籽棉顏色定級，記錄籽棉顏色定級信息；

S4）回潮驗收: 使用水分測量儀的紅外掃描模塊掃描掛單碼上的條形碼，水分測量儀根據(jù)獲取到的條形碼信息向系統(tǒng)服務(wù)器請求并獲取掛單碼的基本信息，將步驟3）中完成的籽棉顏色定級信息通過水分測量儀的觸屏輸入到水分測量儀，從步驟2）完成稱重的棉花中取回潮率測試棉花，將回潮率測試棉花放入水分測量儀進(jìn)行回潮率檢測，檢測后得到的籽棉顏色定級和回潮率信息通過水分測量儀傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，并將籽棉顏色定級和回潮率補(bǔ)充到掛單碼的電子基本信息中；

S5）質(zhì)量驗收: 使用移動數(shù)據(jù)采集模塊掃描掛單碼的條形碼，移動數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)獲取到的條形碼信息向系統(tǒng)服務(wù)器請求并獲取掛單碼的基本信息，從步驟2）完成稱重的棉花中取質(zhì)量測試棉花進(jìn)行皮青、去雜、試軋，并檢驗質(zhì)量測試棉花的參數(shù)，質(zhì)量測試棉花的檢驗參數(shù)包括含雜率、衣分、纖維長度和馬克隆值，得到的棉花檢驗參數(shù)通過移動數(shù)據(jù)采集模塊傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器，并將棉花檢驗參數(shù)信息補(bǔ)充到掛單碼的電子基本信息中；

S6) 分類入堆:系統(tǒng)服務(wù)器1根據(jù)步驟S4）中獲取的籽棉顏色定級和回潮率、以及步驟S5）中獲取的棉花檢驗參數(shù)，確定步驟S2）中完成稱重棉花的級別和類別，根據(jù)確定出的棉花級別和類別，完成棉花的分級、分類儲藏。

S7）信息公示：系統(tǒng)服務(wù)器1將步驟1）至步驟6）中的檢測信息實時傳輸?shù)斤@示屏7公示；

S8）客戶端結(jié)算：系統(tǒng)服務(wù)器1根據(jù)步驟1）至步驟6）中的檢測信息生成日報表，周報表、月報表以及收花年度統(tǒng)計，用戶通過客戶端9可以查詢所述日報表，周報表、月報表以及收花年度統(tǒng)計，并按照系統(tǒng)服務(wù)器1中棉農(nóng)累計交花及每次交花信息、棉花質(zhì)量、重量信息進(jìn)行結(jié)算。

具體的，回潮驗收中從步驟S2）完成稱重的棉花中取5kg棉花，將5kg棉花放入水分測量儀4進(jìn)行回潮率檢測，得到的籽棉顏色定級和回潮率信息通過水分測量儀4傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器1，并將籽棉顏色定級和回潮率補(bǔ)充到掛單碼的電子基本信息中。質(zhì)量驗收中從步驟S2）完成稱重的棉花中取2-10kg棉花進(jìn)行皮青、去雜、試軋，并檢驗棉花參數(shù)，棉花檢驗參數(shù)包括含雜率、衣分、纖維長度和馬克隆值，得到的棉花檢驗參數(shù)通過移動數(shù)據(jù)采集模塊5傳輸給系統(tǒng)服務(wù)器1，并將棉花檢驗參數(shù)信息補(bǔ)充到掛單碼的電子基本信息中。

具體的，系統(tǒng)服務(wù)器1采用B/S架構(gòu)，軟件使用環(huán)境為：MyEclipse10、Labwindows9.1等，選用操作系統(tǒng)：WindowsServer2008（64位），數(shù)據(jù)庫采用MySQL5.5版本，整套系統(tǒng)帶電子狗安全鎖。移動數(shù)據(jù)采集模塊5采用PDA設(shè)備。

本發(fā)明是根據(jù)現(xiàn)有棉花收購加工以及后續(xù)統(tǒng)計等市場需求開發(fā)發(fā)明的一套檢測控制系統(tǒng)，可以滿足現(xiàn)有棉花加工廠收購檢驗、流程控制、結(jié)算、加工控制等現(xiàn)場使用需求，同時滿足各級纖維檢驗機(jī)構(gòu)的監(jiān)督檢測、各地區(qū)統(tǒng)計籽棉產(chǎn)量、品質(zhì)等需求，該棉花檢測控制系統(tǒng)及其測控方法利用互聯(lián)網(wǎng)通訊與自動控制技術(shù)，實現(xiàn)了棉花檢測過程的信息化和工業(yè)化，不僅可以準(zhǔn)確測量棉花的回潮率，而且可以實時為棉農(nóng)及檢測監(jiān)督部門提供實時檢測數(shù)據(jù)。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。