技术领域
[0001] 本
发明涉及甜菜管理技术领域，特别涉及一种甜菜产业以质论价管理系统。
背景技术
[0002] 甜菜是我国北方农业种植的重要经济作物，也是我国除
甘蔗以外的首要糖料资源。甜菜生产及制糖业的发展，对区域国民经济及人民生活都会产生直接影响。全国甜菜每年种植面积约400万亩，主要产区有黑龙江、新疆、内蒙、河北等地。
[0003] 甜菜以质论价是甜菜产业化生产的重要环节，国外甜菜以质论价实行较早，我国甜菜以质论价由于种种条件限制，一直无法大范围应用。以质论价是一个长期以来没有得到解决的问题，它造成企业和农户间矛盾得不到有效的缓解，制约了农民种植甜菜的积极性，影响甜菜各项技术措施实施到位。目前生产上推广的甜菜高产、高糖和高效栽培模式，如纸筒育苗移栽栽培模式、膜下
滴灌栽培模式、甜菜
地膜覆盖模式，因没有推广“以质论价”，甜农以追求产量最大化为目标，各项栽培技术措施很难到位，造成甜菜品质、含糖率降低，企业效益降低。
发明内容
[0004] 本发明提供一种甜菜产业以质论价管理系统，用以实现自动化以质论价。
[0005] 本发明提供一种甜菜产业以质论价管理系统，包括：甜菜样本获取模
块、含糖量检测模块、
云服务器和定价模块，其中：
[0006] 所述甜菜样本获取模块用于获取待收购的甜菜中的甜菜样本；
[0007] 所述含糖量检测模块用于对所述甜菜样本获取模块所获取的甜菜样本的含糖量进行检测，获得含糖量数据，并将所述含糖量数据上传到所述云服务器；
[0008] 所述云服务器用于根据所述含糖量数据的对应关系确定所述甜菜样本的甜菜品质，并将所述甜菜品质向所述定价模块传输；
[0009] 所述定价模块用于根据所述甜菜样本的品质确定待收购的甜菜的收购单价。
[0010] 进一步地，所述甜菜产业以质论价管理系统还包括过磅模块，用于对待收购的所述甜菜进行自动化过磅，并记录车辆入场照片信息，以确定所述甜菜的总重量和车辆信息匹配无误。
[0011] 进一步地，所述甜菜产业以质论价管理系统还包括结算模块，用于根据所述定价规则结合甜菜含糖量确定的收购单价与所述过磅模块所确定的总重量，计算所述待收购甜菜的收购总价。
[0012] 进一步地，所述云服务器包括
数据库，用于存储所述甜菜样本的含糖量与所述甜菜品质的对应关系，
[0013] 所述云服务器根据所述所述数据库中存储的所述甜菜样本的含糖量与所述甜菜品质含糖量数据的对应关系确定所述甜菜样本的甜菜品质；
[0014] 由于
温度和光照等环境因素对于甜菜的品质也有一定影响，因此云服务器数据库中还存储有温度和光照信息，通过温差、光照、含糖量等信息对甜菜品质进行综合评定，具体如下：
[0015] 设产地i的被检测甜菜样本其所在产地的平均光照为Gi，其所在产地的平均温差为Ci，平均含糖量为Ti，i∈I，I为全国各产地的总量，则产地i的甜菜品质Pi为：
[0016]
[0017] 其中P′i为含糖量影响因子，K为温差系数，rank(Gi)为光照在全国各产地的排名，max(Gi)、min(Ci)、max(Ci)、min(Ci)分别为全国最大平均光照、最小平均光照、最大平均温差和最大平均温差，P′i的计算如下：
[0018]
[0019] K的计算如下：
[0020]
[0021] 即产地i的甜菜品质Pi为：
[0022]
[0023] 根据以上计算，获得综合评定后的所述产地i的甜菜品质Pi。
[0024] 进一步地，所述甜菜产业以质论价管理系统还包括加密模块，用于在所述云服务器含糖量检测模块将所述含糖量数据上传到所述云服务器时，对所述含糖量数据进行加密，
[0025] 所述加密模块还用于在所述云服务器将所述甜菜品质向所述定价模块传输时，对所述甜菜品质进行加密。
[0026] 进一步地，所述加密模块对所述含糖量数据或所述甜菜品质进行加密时，执行以下步骤：
[0027] 步骤S101：在上传所述含糖量数据或所述甜菜品质的过程中，随机生成与所述含糖量数据或所述甜菜品质一一对应的预设长度的唯一字符串和预设长度的验证代码，所述唯一字符串和所述验证代码均与数据一一对应；
[0028] 步骤S102：调用单向的加密
算法对所述唯一字符串进行单向加密，所述加密算法包括MD5，输出密文，针对所述密文和已存储的公钥调用公钥加密算法，输出一段新密文，对所述新密码和已存储好的私钥调用公钥加密算法进行解密，输出字符串，公钥加密算法包括将对称保序加密构造为公钥
密码体制的保序加密，采用了桶对桶的非线性加密算法在保序的前提下，保证加密算法的安全性和搜索的高效性，并且采用非线性的映射规则来实现保序加密，将经过分割后的数据划分为多个桶，每个桶对应一个加密函数，桶中每个数据都随机的映射到对应的密文桶中，以简化秘钥管理，并且在每次加密时均随机地设置安全参数，然后对所述字符串调用单向的加密算法进行单向加密，输出32位的hash值作为相应密文；
[0029] 步骤S103：将所述hash值与所述含糖量数据或所述甜菜品质一一对应地存入所述数据库中。
[0030] 进一步地，所述甜菜产业以质论价管理系统还包括解密模块，用于在所述云服务器含糖量检测模块将所述含糖量数据上传到所述云服务器后，以及在所述云服务器将所述甜菜品质向所述定价模块完成传输后，根据所述验证代码确定是否满足前端校验条件，并且在通过前端校验后，根据所述hash值及预存于所述数据库中的hash值与所述含糖量数据或所述甜菜品质的对应关系获取所述含糖量数据或所述甜菜品质。
[0031] 进一步地，所述含糖量检测模块对所述甜菜样本获取模块所获取的甜菜样本的含糖量进行检测，获得含糖量数据执行以下步骤：
[0032] 步骤S201：对所述甜菜样品经过锯糊预处理，将选取的甜菜样品放入可移动式甜菜样品处理机中，洗去杂物后
切除叶冠，再放入锯糊机中进行锯糊，锯糊时随机选取甜菜各部位，锯下0.8mm*0.8mm*0.8mm大小颗粒呈糊状的甜菜样品；
[0033] 步骤S202：利用
核磁共振仪采集经过锯糊预处理的甜菜样品的核磁共振谱图，对核磁共振谱图进行
光谱预处理，所述光谱预处理包括一阶导数、卷积平滑法、标准正态变量变换组合，再进行光谱降噪处理；
[0034] 步骤S203：建立质子交换数学模型，根据质子交换模型和核磁共振谱图参数，得到瞬间
磁场从糖分子转移到
水分子上的时间周期，将所述时间周期作为质子在糖上的稳定时间，并根据所述时间周期计算甜菜样品中的含糖量。
[0035] 进一步地，所述过磅模块包括过磅终端机和
电子地磅，所述电子地磅与所述过磅终端机之间通过RS232
接口进行通信，以使所述过磅模块通过串行方式自动采集所述甜菜的重量数据。
[0036] 本发明
实施例提供的一种甜菜产业以质论价管理系统，具有以下有益效果：采用含糖量检测模块对甜菜样本的含糖量进行检测，获得含糖量数据，借助于云服务器根据含糖量数据确定甜菜品质；借助于定价模块104根据甜菜品质确定待收购的甜菜的收购单价，实现自动化以质论价，大大节省人
力成本，解决了人力无法完成的统计分析问题，并且可以确保甜菜种植实现规范化、模式化，促进制糖企业效益的提升，同时，利用云服务器中的
大数据，有助于使甜菜产业的以质论价进入大规模应用阶段。
[0037] 本发明的其它特征和优点将在随后的
说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、
权利要求书、以及
附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0038] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0039] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0040] 图1为本发明实施例中一种甜菜产业以质论价管理系统的
框图；
具体实施方式
[0041] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0042] 本发明实施例提供了一种甜菜产业以质论价管理系统，如图1所示，包括：甜菜样本获取模块101、含糖量检测模块102、云服务器103和定价模块104，其中：
[0043] 所述甜菜样本获取模块101用于获取待收购的甜菜中的甜菜样本；
[0044] 所述含糖量检测模块102用于对所述甜菜样本获取模块101所获取的甜菜样本的含糖量进行检测，获得含糖量数据，并将所述含糖量数据上传到所述云服务器103；
[0045] 所述云服务器103用于根据所述含糖量数据的对应关系确定所述甜菜样本的甜菜品质，并将所述甜菜品质向所述定价模块104传输；
[0046] 所述定价模块104用于根据所述甜菜样本的品质确定待收购的甜菜的收购单价。
[0047] 上述技术方案的工作原理为：甜菜收购“以质论价”在世界发达国家都有执行，是处理好企业和种植户利益关系最有效的办法之一。而在我国“以质论价”一直没有得到解决，企业和种植户的利益关系没有得到有效链接，甚至矛盾赿来趆突出，良种良法不配套，
施肥不合理、偏施氮肥，群体结构不合理等导致甜菜品质下降等。
[0048] 在本发明中，甜菜样本获取模块101获取待收购的甜菜中的甜菜样本；采用含糖量检测模块102对甜菜样本的含糖量进行检测，获得含糖量数据；云服务器103根据含糖量数据确定甜菜样本的甜菜品质，对含糖量数据进行中心化监管，由云端统一管理数据；定价模块104根据甜菜样本的品质确定待收购的甜菜的收购单价，通过实施“以质论价”，可以确保甜菜种植实现规范化、模式化，促进制糖企业效益的提升。
[0049] 所述甜菜产业以质论价管理系统系统包括移动终端客户端和网页客户端。
[0050] 上述技术方案的有益效果为：采用含糖量检测模块对甜菜样本的含糖量进行检测，获得含糖量数据，借助于云服务器根据含糖量数据确定甜菜品质；借助于定价模块104根据甜菜品质确定待收购的甜菜的收购单价，实现自动化以质论价，大大节省人力成本，解决了人力无法完成的统计分析问题，并且可以确保甜菜种植实现规范化、模式化，促进制糖企业效益的提升，同时，利用云服务器中的大数据，有助于使甜菜产业的以质论价进入大规模应用阶段。
[0051] 在一个实施例中，所述甜菜产业以质论价管理系统还包括过磅模块105，用于对待收购的所述甜菜进行自动化过磅，并记录车辆入场照片信息，以确定所述甜菜的总重量和车辆信息匹配无误。
[0052] 上述技术方案的工作原理为：过磅模块105可以对装载甜菜的车辆进行称重。
[0053] 传统的过磅模块主要由用来称重的地磅、与地磅连接的显示器和相关打印装置组成。一般的过磅流程是：运输车辆进出站时，需要进行先停车，而后由司磅员对车辆进行登记、称重等程序，地磅在对车辆进行称重之后，显示器上会显示出车辆的车重，而后由司磅员将数据(车里拉的料，来自于那个公司，车重)手工录入计算机，由于该过程必须有司磅员接入，因此在很多场合司磅员需要24小时轮班，对过磅车辆进行每一步操作，包括指挥调度车辆、过磅登记、选择原材、打印凭条等等，有时甚至需要手动统计数据。而本发明的过磅模块105，对待收购的所述甜菜进行自动化过磅。
[0054] 上述技术方案的有益效果为：借助于过磅模块105，可以实现自动化过磅，确定甜菜的总重量。
[0055] 在一个实施例中，所述甜菜产业以质论价管理系统还包括结算模块106，用于根据所述定价规则结合甜菜含糖量确定的收购单价与所述过磅模块所确定的总重量，计算所述待收购甜菜的收购总价。
[0056] 上述技术方案的工作原理为：结算模块106与甜菜样本获取模块101、含糖量检测模块102、云服务器103和定价模块104结合，可以实现真实工作流的还原。本发明的结算模块106，采用全自动化的结算体系，无需人工参与。
[0057] 结算模块106包括结算
申请表接收单元、核对清单生成单元、结算清单生成单元；所述结算申请表接收单元用于从云服务器中获取各个供应商的结算申请表，所述核对清单生成单元用于根据结算申请表和验收表单生成核对清单并上传至云服务器；结算清单生成单元用于在采购管理中心对核对清单审批通过之后根据核对清单生成结算清单上传至云服务器，所述结算清单包括待收购甜菜的收购总价。
[0058] 所述甜菜产业以质论价管理系统还包括历史记录查询模块，用于使用户从云服务器中获取历史含糖量数据、甜菜品质、收购单价、甜菜的总重量、收购总价等入仓表单、出仓表单、验收表单、核实单和核对清单并进行查看。
[0059] 上述技术方案的有益效果为：借助于结算模块，可以实现全自动化的精准结算，无需人工参与。
[0060] 在一个实施例中，所述云服务器包括数据库，用于存储所述甜菜样本的含糖量与所述甜菜品质的对应关系，
[0061] 所述云服务器根据所述所述数据库中存储的所述甜菜样本的含糖量与所述甜菜品质含糖量数据的对应关系确定所述甜菜样本的甜菜品质；
[0062] 由于温度和光照等环境因素对于甜菜的品质也有一定影响，因此云服务器数据库中还存储有温度和光照信息，通过温差、光照、含糖量等信息对甜菜品质进行综合评定，具体如下：
[0063] 设产地i的被检测甜菜样本其所在产地的平均光照为Gi，其所在产地的平均温差为Ci，平均含糖量为Ti，i∈I，I为全国各产地的总量，则产地i的甜菜品质Pi为：
[0064]
[0065] 其中P′i为含糖量影响因子，K为温差系数，rank(Gi)为光照在全国各产地的排名，max(Gi)、min(Gi)、max(Ci)、min(Ci)分别为全国最大平均光照、最小平均光照、最大平均温差和最大平均温差，P′i的计算如下：
[0066]
[0067] K的计算如下：
[0068]
[0069] 即产地i的甜菜品质Pi为：
[0070]
[0071] 根据以上计算，获得综合评定后的所述产地i的甜菜品质Pi。
[0072] 上述技术方案的工作原理为：数据库中存储甜菜样本的含糖量数据与所述甜菜品质的对应关系，云服务器根据该对应关系确定所述甜菜样本的甜菜品质。
[0073] 上述技术方案的有益效果为：借助于数据库，可以存储甜菜样本的含糖量与甜菜品质的对应关系，进而可以确定甜菜品质，同时根据上述公式计算可以避免因为温差光照等环境因素普遍不好的情况下，甜菜品质普遍不高，导致所有的甜菜定价都很低的情况，同理，也可以避免温差光照等环境因素都很好的情况下，各地甜菜定价都很高的情况，保证了在同一年份里，品质相对较好的甜菜都能获得较高的定价，品质相对差的甜菜的定价要稍低于品质较好的甜菜，保证整个行业持续良好发展。
[0074] 在一个实施例中，所述甜菜产业以质论价管理系统还包括加密模块107，用于在所述云服务器含糖量检测模块将所述含糖量数据上传到所述云服务器时，对所述含糖量数据进行加密，
[0075] 所述加密模块还用于在所述云服务器将所述甜菜品质向所述定价模块传输时，对所述甜菜品质进行加密。
[0076] 上述技术方案的工作原理为：加密模块107在云服务器含糖量检测模块将含糖量数据上传到云服务器时，对含糖量数据进行加密，并且在云服务器将甜菜品质向所述定价模块传输时，对所述甜菜品质进行加密。
[0077] 上述技术方案的有益效果为：借助于加密模块，可以对含糖量数据以及甜菜品质进行加密，保证了验质检糖过程中数据的安全性。
[0078] 在一个实施例中，所述加密模块107对所述含糖量数据或所述甜菜品质进行加密时，执行以下步骤：
[0079] 步骤S101：在上传所述含糖量数据或所述甜菜品质的过程中，随机生成与所述含糖量数据或所述甜菜品质一一对应的预设长度的唯一字符串和预设长度的验证代码，所述唯一字符串和所述验证代码均与数据一一对应；
[0080] 步骤S102：调用单向的加密算法对所述唯一字符串进行单向加密，所述加密算法包括MD5，输出密文，针对所述密文和已存储的公钥调用公钥加密算法，输出一段新密文，对所述新密码和已存储好的私钥调用公钥加密算法进行解密，输出字符串，公钥加密算法包括将对称保序加密构造为公钥密码体制的保序加密，采用了桶对桶的非线性加密算法在保序的前提下，保证加密算法的安全性和搜索的高效性，并且采用非线性的映射规则来实现保序加密，将经过分割后的数据划分为多个桶，每个桶对应一个加密函数，桶中每个数据都随机的映射到对应的密文桶中，以简化秘钥管理，并且在每次加密时均随机地设置安全参数，然后对所述字符串调用单向的加密算法进行单向加密，输出32位的hash值作为相应密文；
[0081] 步骤S103：将所述hash值与所述含糖量数据或所述甜菜品质一一对应地存入所述数据库中。
[0082] 上述技术方案的工作原理为：所述公钥加密算法为RSA，采用了非线性的映射规则来实现保序加密，将经过分割后的数据划分为多个桶，每个桶对应一个加密函数，桶中每个数据都随机的映射到对应的密文桶中，通过这种一对多的映射方式增加了密文的不确定性，使相同的明文加密后的结果不同，隐藏了密文的
频率信息。将对称保序加密构造为公钥密码体制的保序加密，简化秘钥管理，降低了存储和传输的开销，并且每次都随机性的选择安全参数，所以能够达到地勘供选择明文攻击的目的。采用分割算法，能够将非均匀分布的数据集通过映射函数转化为均匀分布的数据集，达到隐藏明文分布规则的目的。
[0083] 上述技术方案的有益效果为：提供了加密模块对含糖量数据或甜菜品质进行加密的具体步骤，对传递数据进行加密，生成安全性较高的二维码，结合
物联网智能设备和加密二维码等技术来传递数据，提供
银行级别的数据安全机制。
[0084] 在一个实施例中，所述甜菜产业以质论价管理系统还包括解密模块108，用于在所述云服务器含糖量检测模块将所述含糖量数据上传到所述云服务器后，以及在所述云服务器将所述甜菜品质向所述定价模块完成传输后，根据所述验证代码确定是否满足前端校验条件，并且在通过前端校验后，根据所述hash值及预存于所述数据库中的hash值与所述含糖量数据或所述甜菜品质的对应关系获取所述含糖量数据或所述甜菜品质。
[0085] 上述技术方案的工作原理为：解密模块108根据验证代码确定是否满足前端校验条件，所述前端校验可以包括端获取用户的登录账号和登录密码。
[0086] 上述技术方案的有益效果为：借助于解密模块，可以实现含糖量数据或所述甜菜品质的解密。
[0087] 在一个实施例中，所述含糖量检测模块102对所述甜菜样本获取模块所获取的甜菜样本的含糖量进行检测，获得含糖量数据执行以下步骤：
[0088] 步骤S201：对所述甜菜样品经过锯糊预处理，将选取的甜菜样品放入可移动式甜菜样品处理机中，洗去杂物后切除叶冠，再放入锯糊机中进行锯糊，锯糊时随机选取甜菜各部位，锯下0.8mm*0.8mm*0.8mm大小颗粒呈糊状的甜菜样品；
[0089] 步骤S202：利用核磁共振仪采集经过锯糊预处理的甜菜样品的核磁共振谱图，对核磁共振谱图进行光谱预处理，所述光谱预处理包括一阶导数、卷积平滑法、标准正态变量变换组合，再进行光谱降噪处理；
[0090] 步骤S203：建立质子交换数学模型，根据质子交换模型和核磁共振谱图参数，得到瞬间磁场从糖分子转移到水分子上的时间周期，将所述时间周期作为质子在糖上的稳定时间，并根据所述时间周期计算甜菜样品中的含糖量。
[0091] 上述技术方案的工作原理为：根据核磁共振原理，经实验当把不同化学环境的质子放在一个强磁场中，它们含有不同的共振频率、自旋-自旋驰豫时间和
能量吸收，这些共振
信号足以定性定量地给出关于含氢化学组分的信息。自旋-自旋驰豫时间反映分子内部
原子核间的磁相互作用，使得自旋体系内部有能量耦合，这个过程自旋体系的总能量没有变化，自旋体系和晶格之间也不发生能量交换，因此，通过自旋-自旋驰豫时间可以确定被测甜菜样品的物质结构与性质。
[0092] 质子交换数学模型具体为：在甜菜内部，糖溶解在水中并溶解在细胞液中。糖分子(如
蔗糖、果糖、
葡萄糖)所含的-OH-中的质子能同水中的质子发生交换。比如，在蔗糖晶体形成的过程中，8个-OH-的质子有3个用于形成分子内的化学键，其余5个均用来形成分子间的氢键，然而，在溶解过程中，部分分子内的化学键与分子间的氢键断裂，考虑到所有可交换质子的总量，我们可知每摩尔水中含有2mol的可交换质子，每摩尔蔗糖中含有8mol可交换的质子，每摩尔葡萄糖和果糖中含有5mol的可交换质子。
[0093] 上述技术方案的有益效果为：采用核磁共振原理对甜菜样本的含糖量进行检测，既快速无损、方便经济，又能满足测量
精度要求。
[0094] 在一个实施例中，所述过磅模块105包括过磅终端机和电子地磅，所述电子地磅与所述过磅终端机之间通过RS232接口进行通信，以使所述过磅模块105通过串行方式自动采集所述甜菜的重量数据。
[0095] 上述技术方案的工作原理为：所述过磅模块105通过串行方式自动采集甜菜的重量数据，可以保证称重这个核心环节数据的准确性和快速性，并防止人为随意
修改数据，确保公正性。
[0096] 上述技术方案的有益效果为：借助于过磅终端机和电子地磅，可以实现甜菜重量的自动采集，无需手动统计数据。
[0097] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
