食品安全溯源系統之農產品流通環節監控方案

時間：2023-03-26 13:10:44 方案

食品安全溯源系統之農產品流通環節監控方案范文

　　RFID技術具有使用簡便、識別工作無須人工干預、批量遠距離讀取、對環境要求低、使用壽命長、數據可加密、存儲信息可更改等優點，結合有效的數據庫系統及網絡體系，可以幫助實現農產品從生產源頭到最終消費者的監控。因此，本文提出一種基于RFID技術的農產品安全監控系統，圍繞“生產、監控、檢測、監管”四條主線，以農產品生產環境、農產品生產、農產品加工、農產品流通、市場進入等環節為立足點，對農產品的生產環境、生產、加工、流動、銷售實施實時監控。下面我們在業務流程分析的基礎上，探討在農產品流通的各個環節中如何使用RFID技術，重點研究系統架構，系統業務模型、系統功能及其實現。

食品安全溯源系統之農產品流通環節監控方案范文

　　1、食品溯源簡介

　　“食品溯源”是“食品質量安全溯源體系”的簡稱，最早是1997年歐盟為應對“瘋牛病”問題而逐步建立并完善起來的食品安全管理制度。這套食品安全管理制度由政府進行推動，覆蓋食品生產基地、食品加工企業、食品終端銷售等整個品產業鏈條的上下游，通過類似銀行取款機系統的專用硬件設備進行信息共享，服務于最終消費者。一旦食品質量在消費者端出現問題，可以通過食品標簽上的溯源碼進行聯網查詢，查出該食品的生產企業、食品的產地、具體農戶等全部流通信息，明確事故方相應的法律責任。此項制度對食品安全與食品行業自我約束具有相當重要的意義。目前農產品安全溯源系統建設已經開始建設，像浙江托普儀器有限公司的托普物聯網和智農科技等企業都已經開始涉足這一方面，日后將會有大的發展與應用。

　　食品溯源技術構成

　　1、RFID信息技術采集

　　食品追溯管理系統將利用RFID先進的技術并依托網絡技術、及數據庫技術，實現信息融合、查詢、監控，為每一個生產階段以及分銷到最終消費領域的過程中提供針對每件貨品安全性、食品成分來源及庫存控制的合理決策，實現食品安全預警機制。RFID技術貫穿于食品安全始終，包括生產、加工、流通、消費各環節，全過程嚴格控制,建立了一個完整的產業鏈的食品安全控制體系,形成各類食品企業生產銷售的閉環生產,以保證向社會提供優質的放心食品,并可確保供應鏈的高質量數據交流,讓食品行業徹底實施食品的源頭追蹤以及在食品供應鏈中提供完全透明度的能力。

　　2、WSN物聯網技術

　　WSN（無線傳感器網絡）就是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象的信息，并發送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網絡的三個要素。而構成WSN網絡的重要技術，zigbee技術以其低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本的優勢，逐漸被市場所接受。

　　3、EPC全球產品電子代碼體系

　　EPC的全稱是ElectronicProductCode，中文稱為產品電子代碼。EPC的載體是RFID電子標簽，并借助互聯網來實現信息的傳遞。EPC旨在為沒意見單品建立全球的、開放的標識標準，實現全球范圍內對單件產品的跟蹤與追溯，從而有效提高供應鏈管理水平、降低物流成本。EPC是一個完整的、復雜的綜合的系統。

　　食品溯源系統將結合EPC技術，把所有的流通環節（包括生產、運輸、零售）統一起來，組成一個開放的、可查詢的EPC物聯網，從而大大提高對食品的追溯。

　　4、物流跟蹤定位技術（GIS/GPS）

　　要做到食品追溯，就要貫穿整個食品的過程，包括生產、加工、流通和銷售，全過程必須嚴格控制,這樣才能形成一個完整的產業鏈的食品安全控制體系,以保證向社會提供優質的放心食品,并可確保供應鏈的高質量數據交流,讓食品行業徹底實施食品的源頭追蹤以及在食品供應鏈中提供完全透明度的能力。因此，物流運輸環節對于整個食品的安全來說就顯得異常重要。

　　2、系統設計

　　基于RFID技術的農產品安全監控系統主要包括農產品生產監控模塊、供應基地監控模塊、農產品物流企業監控模塊、農產品倉儲監控模塊、農產品消費點管理模塊、農產品安全管理中心模塊等。

　�。�1）農產品安全管理部門（工商局或農產品主管部門）

　　設立農產品安全管理中心，建立中心數據庫，中心數據庫和各生產、加工廠家、農產品倉庫、以及各中途監控點進行實時通信。中心數據庫具備監控、查詢、統計、報表和計劃等功能。農產品安全管理中心負責制定標簽編碼方案和號段分配，農產品經營主體備案管理，廠家身份鑒定資格審查、管理和取消，運輸車輛資格審查、管理和取消，物流公司資格審查、管理和取消等工作。

　　（2）農產品生產、養殖基地模塊：

　　生產、種植、養殖基地（簡稱：生產基地）是農產品的生產地。當初級產品不需要加工時，由生產基地制作農產品電子標簽、配送車輛電子標簽和電子封條，將產品直接發送到農產品倉庫;當初級產品需要加工時，則由生產基地制作農產品電子標簽、配送車輛電子標簽和電子封條，將初級產品直接發送到農產品加工企業。在初級產品發送前，生產基地將所有農產品信息實時傳入到管理中心。

　　（3）農產品倉儲監控模塊：

　　各農產品倉庫作為地區性倉儲中心，負責農產品接收、入庫、存儲和配送，各農產品倉庫設本地數據庫。在農產品入口處由RFID終端設備完成入庫農產品的自動鑒別和商品信息輸入功能。各商品在出庫時要通過RFID設備完成包括商品去向目的地信息在內的配送信息。這些商品的入庫、存儲及出庫信息由本地后臺數據管理系統負責完成統計、分析、報表和管理工作，同時本地系統要及時和農產品中心數據庫保持通信，進行數據和指令的交互。農產品倉庫（簡稱倉庫）接受來自加工中心的農產品，是本物流檢查系統的終點。為保證農產品的安全，倉庫內設置車輛貨物檢查點，對接受的農產品進行四重核對：①核對車輛身份;②核對車門上的電子封條是否完整;③核對車輛登記農產品和卸載農產品是否一致;④核對車輛登記農產品與管理中心數據庫的數據是否一致。同時，倉庫將卸貨信息和檢查結果上傳管理中心。

　　（4）農產品加工中心監控模塊：各加工中心負責將農產品進行包裝。

　　各加工中心配備本地RFID系統，利用本系統對各包裝單元進行編碼并寫入RFID標簽，然后將標簽貼到商品上，在裝車的同時，將數據上傳到農產品安全管理中心。車輛裝載完畢時，將車上所有RFID標簽標號一次性寫入車輛配備的RFID車載電子標簽中。農產品加工中心（簡稱加工中心）加工農產品并將加工好的農產品發送到各個農產品倉庫。加工中心是物流運輸的起點，負責制作要發送的農產品的電子標簽、配送車輛電子標簽和電子封條，并在發送前將這些電子信息傳入到管理中心。

　�。�5）農產品物流企業監控模塊：

　　物流公司將配送車輛相關注冊信息發送給管理中心，管理中心對其進行資格審查和管理，以便于運送過程中對車輛進行核對。每個車輛配備一個RFID車載電子標簽，這個標簽作為車輛的身份標志，記錄有本車身份信息和本車裝運商品的RFID標簽的信息，以便車輛和所載商品信息關聯起來。車載電子標簽要求采用有源標簽（例如5.8G），以便能夠存入大量的信息，并可以對車輛進行遠距離識別，同時有源5.8GRFID標簽可以與現有高速公路不停車收費系統統一起來。

　�。�6）農產品銷售點管理模塊：

　　消費點收到倉庫配送過來的農產品時，讀取并核對產品上的電子標簽信息，實時將數據上傳到管理中心和倉庫數據庫。

　　（7）農產品運輸監測點模塊：

　　在車輛運輸過程中，可以通過監測點的對車輛進行監測。監測點可以是執法人員通過人工手段進行監測，也可以通過安裝固定設備進行自動監測，監測手段可以是手持式終端，也可以是固定RFID設備，監測點采集的信息可以通過GPRS無線方式，或者通過TCP/IP與農產品安全管理中心通信。管理部門可以設置固定的運輸監測點和流動的人工運輸監測點（簡稱監測點），對配送車輛進行合法性檢查。

　�。�8）農產品質量日常監管模塊：

　　包括①產地環境、生產投入管理;對農產品質量安全進行管理，首先需要對農產品的產地環境、生產投入等相關因素進行日常監管。②農產品質量案件信息管理;③暫停農產品生產、銷售;④恢復農產品生產、銷售;⑤農產品及養殖戶黑名單管理;⑥農產品停止生產、退出市場;⑦重點農產品劃定;⑧重點農產品取消;⑨名優農產品;⑩名優農產品養殖企業。

　　（9）農產品安全公眾服務信息模塊

　　把農產品安全監控基本情況等通過Internet向公眾發布，并利用WebGIS發布生產區域生態環境、污染情況和生產投入等空間信息及相關信息;把與農產品安全預警信息及時在網上發布，用戶可通過系統了解有關的避防措施等。

　　3、RFID技術實施策略

　　將RFID應用到農產品安全管理中，最主要的是應用RFID標簽的特性來保證實現“源頭”農產品追蹤解決方案和在農產品供應鏈中提供完全透明度的能力。為了達到這一目的，在不同的階段，不同的物流過程中選擇不同的標簽形式和標簽閱讀形式。

　�。�1）生產環節：

　　在生產環節大體包括下面幾種生產方式，一種是生豬活禽等，是活體從養殖場運輸到加工企業的農產品。需要在活體身上加裝RFID電子標簽。第二種生產方式是需要加工或不需要加工的蔬菜果品，一些需要加工的農產品。這兩種農產品在生產的過程中需要對生產的過程進行詳細記錄，儲存在本地數據庫中，在農產品生產出以后，在運輸農產品的托盤上加裝RFID電子標簽，記錄這批產品的信息，并且和本地數據庫中的信息相對應。

　　在生產階段，采用13.36MHz或125KHz無源電子標簽，因為此種標簽成本比較低，所以較容易應用到生產環節中去，標簽上主要記錄生產養殖的相關信息，如養殖場編號、運出時間等，而且這些信息要和生產企業自身的信息系統數據庫相聯系，以便查詢生產過程的細節信息。在各個生產企業都設置RFID讀寫卡機具，可以實現農產品信息的寫入。

　�。�2）加工環節：

　　加工環節分兩種情況，一種是從生產基地直接運送過來的農產品到加工企業進行加工，一種是外國農產品通過本地加工企業進口然后進入農產品供應鏈。

　　對于從生產基地直接運送來的農產品，加工企業在讀取農產品上的RFID信息后，將這些信息保留在標簽中，并且將農產品的加工信息進一步添加到加工后的農產品電子標簽中，農產品電子標簽的使用和生產環節一樣，在價值較高，對環境要求比較嚴格的農產品上應用單個的RFID電子標簽，而在價值較低的產品上，對運輸的托盤和大包裝上應用標簽，而對單個農產品應用條形碼技術。

　�。�3）運輸環節：

　　物流公司將配送車輛相關注冊信息發送給管理中心，管理中心對其進行資格審查和管理，以便運送過程中對車輛進行核對。

　　在農產品運輸過程中，只有經過農產品管理中心認證的物流企業才能從事農產品的運輸。因為安全的需要，在運輸過程中采用集裝箱運輸，所以在運輸環節對RFID電子標簽的安裝有嚴格的要求。

　　首先要求對每一次運輸的農產品信息做讀取，然后在集裝箱上安裝的RFID電子標簽上詳細記錄，封條一般安裝在集裝箱門把手上，或者安裝在車廂壁上，這樣可以防止在運輸過程中農產品發生意外。

　　對于集裝箱運輸采用的RFID電子標簽，我們將采用900MHz或者2.45GHz有源電子標簽，這樣可以保證記錄數據的信息量大，數據內容包括集裝箱內農產品信息，運送車輛信息和運送時間等。這些信息和物流企業本地數據庫相關聯。

　　在運輸檢測點和運輸過程結束時，檢查人員要比對集裝箱上安裝的有源電子標簽內的信息和管理中心傳來的數據是否一致。

　�。�4）倉儲環節：

　　在倉儲環節，需要對運送來的裝有RFID電子標簽的農產品進行儲存，這樣就需要在倉儲入口處設置自動判斷進出庫農產品和記錄農產品信息的RFID讀寫設備，在倉庫內安裝多個讀寫設備對不同區域的農產品進行記錄。在清點貨物或者查詢貨物的時候，可以用手持讀卡機具直接查詢貨物信息。

　　在倉儲環節對RFID的應用偏重于RFID信息的讀取和信息的管理。在倉庫內部在叉車或者工作人員身上佩帶RFID電子標簽，可以有效的利用資源，使得倉儲過程更加高效快捷。

　　（5）消費環節：

　　在消費環節，對于RFID的應用主要集中在消費點配備的RFID讀寫機具對于倉庫運送過來的食品進行信息驗證，對于驗證合格的食品信息，消費點可以進行銷售，如果信息不吻合，就要向管理中心報告貨物異常，同時拒絕這些貨物進入消費點。在消費點售賣農產品時，用RFID讀卡器對每一件售賣食品信息進行記錄。所以在這個環節，RFID的應用主要就是信息的確認。

　　4、結論

　　RFID技術的應用為實現農產品的安全監控提供了一種可行、高效的途徑。在本文所介紹的系統中，通過為農產品及加工產品加貼 RFID電子標簽，設立農產品安全管理中心數據庫和在各地農產品倉庫設本地數據庫，實現了對農產品的生產、運輸、加工、儲存和銷售各環節的全方位跟蹤。通過本系統的建設，不僅可以追溯種養殖與加工業的疫病與污染問題，還可以追溯種養殖過程中濫用藥、加工過程中超范圍超限量使用添加劑，改變以往對農產品質量安全管理只側重于生產后的控制，而忽視生產中預防控制現象。

　　附錄—托普物聯網簡介

　　托普物聯網是浙江托普儀器有限公司旗下的重要項目。浙江托普儀器是國內領先的農業儀器研發生產商，依據自身在農業領域的研發實力，和自主研發的配套設備，在農業物聯網領域嶄露頭角！

　　托普物聯網以客戶需求為源頭，結合現代農業科技、通信技術、計算機技術、GIS信息技術，以及物聯網技術，竭誠為傳統行業提供信息化、智能化的產品與端到端的解決方案。主要有：大田種植智能解決方案、畜牧養殖管理解決方案、食品安全溯源解決方案、食用菌種植智能化管理解決方案、水產養殖管理解決方案、溫室大棚智能控制解決方案等。

　　托普物聯網三大系統產品

　　我們知道物聯網主要包括三大層次，即感知層、傳輸層和應用層。因此托普物聯網產品主要以這三個層次延伸，涵蓋了感知系統（環境監測傳感設備）、傳輸系統（數據傳輸處理網絡）、應用系統（終端智能控制平臺。）

　　托普物聯網模塊化智能集成系統

　　托普物聯網依據自身研發優勢，開發了多種模塊化智能集成系統。

　　1、傳感模塊：即環境傳感監測系統。它依據各類傳感設備可以完成整個園區或完成對異地園區所需數據監測的功能。

　　2、終端模塊：即終端智能控制系統。它可以完成整個園區或遠程控制異地園區進行自動灌溉、自動降溫、自動開啟風機，自動補光及遮陽，自動卷簾，自動開窗關窗，自動液體肥料施肥、自動噴藥等各類農業生產所需的自動控制。

　　3、視頻監控模塊：即實時視頻監控系統。主要是通過監控中心實時得到植物生長信息，在監控中心或異地互聯網上既可隨時看到作物的實時生長狀況。

　　4、預警模塊：即遠程植保預警系統�？梢酝ㄟ^聲光報警、短信報警、語音報警等方式進行預警。

　　5、溯源模塊：即農產品安全溯源系統。該系統對農產品從種植準備階段、種植和培育階段、生長階段、收獲階段等對作物生長環境、噴藥施肥情況、病蟲害狀況等實施實時信息自動記錄，有據可查，在儲藏、運輸、銷售階段采用二維碼或者RFID射頻技術對各個階段數據記錄，這樣就能實現消費者拿到農產品時通過終端設備或網絡就能查看到各類信息，才能放心食用。

　　6、作業模塊：即中央控制室�？赏ㄟ^總控室對整個區域情況進行監測，包括各個區域采集點參數、控制作業狀態、實時視頻圖像、施肥噴藥狀況、報警信息等。

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