林产品溯源系统研究

林产品溯源系统研究（精选八篇）

林产品溯源系统研究 篇1

食品油产品溯源系统建设在我国越来越受到关注和重视, 被公认是管理和控制食用油产品安全问题的重要手段。本文主要研究了四层食用油产品溯源系统模型的设计, 通过采用终端二维码识别技术、SQL Server数据库技术、VB编程技术、网络技术、通讯技术, 依托网络平台, 建立了终端识别、数据采集、前台系统设计、后台数据库设计四部分的溯源系统设计模型, 各部分既相互联系, 又可独立设计实现, 使整个系统具有很高的耦合度。

1 系统模型总体分析

构建食用油产品溯源系统, 可以方便消费者查询信息, 提高产品的透明度, 本文采用的食用油溯源系统模型主要分四层结构, 即终端识别、数据采集、前台系统设计、后台数据库设计四部分。

终端识别通过二维码技术, 一物一码, 让每一个产品都有自己的产品身份证。二维码记录详细源信息、认证状况等, 并将二维码制成标签贴在产品包装上, 以此建立产品的溯源机制。基于超市专有终端识别和手机二维码识别扫描提供溯源信息查询方式, 方便消费者及时了解产品安全信息, 参与信息互动, 促进放心消费, 规范企业生产, 促进企业的竞争力。

采集食用油农产品加工过程的关键信息数据, 详细记录外来生产资料 (化肥、农药) 等的采购情况, 建立产品的安全信息档案。

农产品溯源系统平台开发是建立在以VB和SQL Server数据库为基础上, 开发的两层构架的B/S模式, 通过VB高级语言设计前台系统。VB语言的特点是可以为企业快速建立多次系统, 为设计界面、调试程序等提供了友好的集成开发环境。

后台数据库通过SQL Serve建立数据信息管理。SQL Serve数据库是一个具备完全Web支持的数据库产品, 允许系统在快速变化的环境中从容响应, 为数据管理与分析带来了灵活性。

2 业务流程分析

根据四层溯源系统的模型设计, 按照终端信息采集、信息录入、前台系统分析、后台数据库建立, 可建立业务流程分析如图1所示。

3 前台系统设计

溯源系统模型设计的完善与否, 主要取决于前台系统功能模块的设计。根据系统的设计要求, 本系统的功能模块主要分为以下几部分:

(1) 食用油生产企业信息查询模块, 首先对食用油的种类进行分类, 然后查询进入生产企业信息模块, 可查询生产企业单位性质、安全生产资质信息、食用油生产管理数据信息等。

(2) 原料种植生产信息模块查询, 可查询原料的名称、产地、气候环境、土壤肥料、规格数量、生产日期、出库日期、产品品质、产量状况、种植方法等。

(3) 食用油产品生产过程信息查询模块, 查询企业的生产配方、加工工艺、包装入库等信息, 同时将种植环节的信息, 按管理标准与规范, 采集不同加工节点上的信息, 通过二维码信息标识, 将该信息传送到物流环节中。

(4) 食用油运输流通环节查询模块, 可查询从产品出仓、物流配送、超市销售等的环节的溯源信息。

(1) 食用油从产品供应商出仓, 记录产品的名称、生产日期、出库日期、出仓号以及记录员, 保证了从产品出仓每个环节都可以溯源详细信息;

(2) 物品配送环节要记录运输公司信息、运输车辆信息、驾驶员、运输调配单、出的第、目的地、有效期、发货单等信息;

(3) 超市销售环节要详细记录超市企业信息、地理位置、交接人、货架摆放信息、销售人员、上架日期等。

从以上三个环节详细记录个环节的信息, 通过超市专有终端识别和手机二维码识别扫描提供溯源信息查询方式, 方便消费者及时了解产品安全信息。

(5) 食用油溯源信息查询系统模块, 主要提供各类信息的查询。可从超市终端入口或手机扫描二维码标签, 系统进行识别, 提供完备的溯源信息。可提供生产企业信息、原料种植信息、运输配送信息、超市销售信息, 也可录完顾客信息, 提供了全方位的溯源信息查询。如若有问题, 也可快速实现产品召回, 确定问题所在, 便于企业整改, 追究相关责任。

4 后台数据库设计

为了降低数据服务器的工作压力, 不要让数据库处理过多的业务逻辑, 本系统将业务逻辑处理放到应用程序中, 并且采用规划化设计原则来设计数据库。

本溯源系统数据库共由八张表组成, 分别是:

(1) 生产企业信息表, 字段名称分别为:企业性质、经营范围、成立时间、注册资金、员工人数、所在位置、占地面积等信息;

(2) 原料验收信息表, 字段名称分别为:原料名称、产地规格、数量、生产日期 (生产批号) 、保质期、运输车船信息、供货者名称、供货者地址、供货者联系电话、合同号 (订单号) 、入库人员、入库日期、入筒仓 (罐) 号, 筒仓 (罐) 期末库存验收要求、检验报告编号、黄曲霉毒素B1含量等信息;

(3) 领料信息表, 字段名称分别为:出筒仓 (罐) 号、投料日期、进筒仓 (罐) 号、数量、内部批号、投料人员等信息;

(4) 投料信息表, 字段名称分别为:提取日期、进罐号、进料量、出毛有量、出饼数、内部批号、操作人员、压榨工艺 (蒸炒温度, 蒸炒时间) 、浸出工艺 (汽提温度、溶剂残留量) 等信息;

(5) 油脂处理信息表, 字段名称分别为:精量日期、进料量、出油量、进罐号、内部批号、操作人员、碱炼、脱色 (温度, 酸价) 等信息;

(6) 产品包装信息表, 字段名称分别为:产品名称、规格数量、包装日期 (生产批号) 、原料名称1、原料1出罐号、原料名称2、原料2出罐号、内部批号、操作人员等信息;

(7) 产品验收信息表, 字段名称分别为:产品名称、规格、生产日期 (生产批号) 、检验日期、检测机构、执行标准、检验结果、采样地点、留样日期、检验报告批准人等信息;

(8) 超市销售信息表, 主要字段包括:交易编号、商品编号、销售数量、销售价格、入库商品编号、单额、总额、入库日期、入库数量以及入库状态。通过查找入库编号, 就可以了解入库商品的所有信息;

(9) 顾客信息表, 主要字段包括顾客编号、顾客票据、顾客姓名、顾客性别、顾客联系方式、顾客详细地址等。

通过此数据库的建立, 就建成了一个覆盖所有食用油从初级产品到最终消费的各个阶段资料的信息库, 数据完备, 为实现系统溯源提供了丰富的信息资源。

5 结语

四层食用油产品溯源系统的模型, 结构分明, 简易方便, 为溯源系统的模型研究提供了一种有意义的借鉴。随着编码识别技术和硬件通讯技术的发展, 溯源系统模型将会更加优化和简易。

摘要：本文主要研究了四层食用油产品溯源系统模型的设计, 通过采用终端二维码识别技术、SQL Server数据库技术、VB编程技术、网络技术、通讯技术, 依托网络平台, 建立了终端识别、数据采集、前台系统设计、后台数据库设计四部分的溯源系统模型。各部分既相互联系, 又可独立设计实现, 使整个系统具有很高的耦合度。

关键词：溯源,食用油,原料种植,销售信息

参考文献

[1]陈华, 李书华.我国食品溯源系统的现状和实施建议[J].湖南农业科学, 2010 (11) .

[2]郑大宇, 魏庆葆, 玛建元.基于农产品包装追踪与溯源安全机制实施方法[J].包装工程, 2006 (10) .

[3]中国物品编码中心.生鲜产品跟踪与追溯应用指南:水果、蔬菜跟踪与追溯指南 (1.0版) [M].北京:中国物品编码中心, 2002.

[4]陈华.食品油产品溯源査询系统的建立与应用[J].湖南农业科学, 2010 (12) .

食品溯源二维条码应用系统研究 篇2

关键词：二维条码；食品；溯源

一、二维条码技术概述

二维条码是用特定的几何图案按一定的规律在平面（二维方向）上分布的黑白相间的图形。它是使用黑白矩形图案表示数据并在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码，当其被扫描设备扫描后二维条码包含的信息可被识读出来。二维条码技术在食品溯源中应用是利用二维条码标签对食品进行标识，消费者通过扫描食品的二维条码逆向回溯食品的产、供、销等各个环节信息。二维条码技术具有的信息容量大、可靠性高、具有纠错功能、制作成本低等特点非常适用于食品溯源应用系统。

二、二维条码技术在食品溯源中应用的可行性研究

（一）管理可行性。十八大以来，国家信息化进程明显加快，二维条码在人们生活的应用日益广泛，从网络资源下载、网上购物、电子票务到质量防伪、名片识别，二维条码的应用无处不在。供应商、超市工作人员、消费者对于二维条码技术或多或少存在一定认识，加之二维条码技术简单、易操作的特点使得二维条码技术在食品溯源中应用有了管理上的基础。

（二）技术可行性。（1）条码识别技术的成熟。二维条码技术发展至今已形成完善的码制标准，其中典型的码制标准有PDF417，QR code，Maxi code，Data Matrix等。我国在消化吸收国外相关技术的基础上制定了3个二维条码标准：GB/T

17172-1999《四一七条码》，GB/T 18284-2000《快速响应矩阵码》与《汉信码》国家标准。基于上述三种二维条码标准，我们可以选择符合食品溯源现实需要的标准以实现食品溯源二维条码应用系统。（2）一体化移动终端及条码秤的发展。随着现代信息技术的发展，一体化移动终端性能更加先进，可以集信息采集、存储、处理、打印条码等功能于一体。条码秤是在电子秤的基础上内置便携式条码机，通过电子秤称量物资，通过便携式条码机打印称量物资信息的二维条码。虽然市面流通的条码秤和一体化移动终端仅支持基于一维条码的管理系统，但在现代科技条件下开发基于二维条码的一体化移动终端和条码秤可以实现。因而，一体化移动终端及条码秤的发展能够满足食品安全管理二维条码应用系统的需求。

三、二维条码技术在食品溯源应用系统的设计与实现

（一）系统总述。食品供应商对每日供应的食品数据进行统计，通过网络将数据传输至供应商食品管理系统，在大型超市中工作人员可通过一体化移动终端和便携式条码打印机打印二维条码，以二维条码为数据载体传输到食品溯源系统。而后，超市工作人员对超市的购买和出售的食品进行数据统计和处理并录入食品溯源系统。消费者通过设置在超市的二维条码查询终端或者是手机下载的“智慧眼”软件，扫描食品价格标签的二维条码，就能了解到食品的相关信息。

（二）码制选择。正确选择条码码制是实施食品溯源的前

提。目前，列入国家标准的三种码制各有其特点和应用领域。本系统中所管理的食品品种多、数量大，超市工作人员的工作繁重、占用时间较长。这就要求条码的存储量要大，而且要具备稳定、快速的采集和识别能力。

（三）硬件选择。该系统的硬件环境主要分为两个部分：一是基于二维条码秤的二维条码生成系统；二是基于移动终端和条码扫描枪的信息处理系统。其硬件环境主要包括二维条码秤、条码扫描枪、移动终端和条码打印机等。二维条码秤的设计功能应包括称量、查询和生成二维条码等功能。移动终端和扫描枪的配备应按照大型超市规模的不同进行选择，以满足不同超市的使用需求。在该系统中，笔者设想在大型超市配备150KG二维条码秤2台、30KG二维条码秤1台。大型超市可采用“台式电脑+一体化移动终端”模式，为满足实际应用需要，系统支持B/S和app独立运行两种模式。在联网条件下，采用B/S模式（台式电脑与一体化移动终端均可使用），数据统一性好，系统运行速度较快。在无网络条件下，采用一体化移动终端app独立运行模式，数据一致性会受些影响，系统运行速度也相对较慢。数据的传输可通过移动介质、打印的二维条码单据等进行交互。

（四）软件功能设计。（1）实时数据采集与查询系统。该部分主要在食品供应商中运用，食品供应商使用一体化移动终端扫描二维条码实时采集食品信息，通过这些信息一方面可以脱离数据库了解食品的关键信息，也可以通过连接数据库查询食品信息；另一方面这些信息可以存储于一体化移动终端中，也可以通过无线网络将数据传输到食品溯源系统，实现食品信息的自动采集与录入。（2）食品溯源系统。该部分主要在大型超市中运用，大型超市通过二维条码秤将采购的食品数据信息打印成二维条码，通过条码扫描枪扫描二维条码将食品信息快速录入食品溯源系统。消费者可以通过系统随时查看食品信息。比如食品的品名、质量、产地、保质期、生产厂家等。此外，超市工作人员也可以使用系统统计分析数据，并适时开展食品质量评估评比。主要统计分析食品价格变动情况、食品采购清单、验收入库、销售情况、加工情况和收益情况等。

参考文献：

[1] 二维条码技术及应用[M].北京.中国物品编码中心.2007年

林产品溯源系统研究 篇3

自20世纪70年代以来,食品质量安全问题不断显现,食源性疾病危害十分严重。国际上,疯牛病、禽流感等疾病相继爆发和传播。在国内,发生了劣质奶粉、有色馒头和人造猪耳等食品质量安全事件,食品质量安全问题引起了人们的广泛关注[1]。随着经济的快速发展和生活水平的不断提高,人们对食品质量提出了更高要求,因此急需建立一套行之有效的体制和快速预警系统对食品质量安全进行有力保障。建立食品质量安全溯源系统是完善食品质量安全保障制度的一种新型模式,它强调对产品的唯一标识、生产以及消费整个过程的追踪。对实施可追溯的产品。在其各个生产环节,通过一定的方法对整个供应链各个环节的产品信息进行跟踪与溯源,一旦有食品质量安全问题的发生,可以有效地对食品的源头进行追踪,及时召回不合格产品,将损失降到最低[2]。

本文主要介绍了国内外质量安全溯源系统的研究发展状况,并且重点介绍了基于RFID的农畜产品质量安全溯源系统的应用。

1 溯源系统介绍

1.1 溯源系统的概念和意义

溯源系统(Traceability System)是一个能够连接生产、检验、监管和消费各个环节,让消费者了解符合卫生安全的生产和流通过程,提高消费者放心程度的信息管理系统。该系统提取了生产、加工、流通和消费等供应链环节消费者关心的溯源要素,建立了产品安全信息数据库,一旦发现问题,能够有效地进行控制和召回,从源头上保护消费者的合法权益。

质量安全溯源系统在农畜产品溯源方面得到了广泛的应用,这对于解决农畜产品的质量安全问题具有十分重要的意义,主要表现在:

首先,农畜产品质量安全溯源系统是控制农畜产品质量安全的行之有效的手段。溯源系统强调农畜产品的唯一标识和整个过程的追踪,对实施可追溯系统的产品,实行HACCP(危害分析与关键控制点)、GMP(良好生产规范)或ISO9001等质量控制方法对整个供应链上的各个信息进行跟踪与追溯[3]。

其次,实施农畜产品质量安全溯源将成为农畜产品国际贸易发展的趋势之一。在发达国家建立的食品质量安全溯源体系,除了可以有效保证食品质量安全外,其贸易壁垒的作用也日益显现。由此可见,我国建立农畜产品溯源体系不仅能为广大人民群众提供优质安全的农畜产品,同时也是打破国外(因食品质量安全溯源而设置的)贸易壁垒的重要手段,对提高我国农畜产品在国际市场上的竞争力起到不可估量的作用[4]。

1.2 溯源系统国内外研究现状

1.2.1 欧盟的农畜产品质量安全溯源系统

欧盟出台了一系列相关法律法规,要求在欧盟国家销售的牛肉制品、生鲜水果和蔬菜都要具有可追溯功能。同时,要求出口到欧盟国家的肉类产品从2005年起必须具备可追溯功能。

1.2.2 美国的农畜产品质量安全溯源系统

美国有多部规范企业、团体和个人行为的食品质量卫生联邦法律法规,这些法律法规提供了食品质量安全的指导原则、具体操作标准与程序,使食品质量安全的各环节监管、疾病预防和事故应急反应都有法可依。《2009年食品安全加强法案》要求企业建立一整套从危害分析到制定针对性的预防性措施,再到召回和追溯等纠正措施的管理计划。

1.2.3 日本的农畜产品质量安全溯源系统

在农产品溯源系统应用方面,日本制定了《食品卫生法》和《食品安全基本法》两大基本法律。同时,在食品的销售阶段,大部分的零售部门都安装了追踪终端,方便市民对产品信息进行查询。日本的溯源系统走在了世界的前列。

1.2.4 我国的农畜产品质量安全溯源

首先,国内对农畜产品质量安全溯源系统进行了初步的研究,并制定了一些相关的标准和指南。《食品可追溯性通用规范》和《食品追溯信息编码与标识规范》的制定,适用于我国食品追溯体系的建立和应用。

其次,国内初步建立了部分农畜产品质量安全溯源制度,并发布了一些法规。2007年8月27日,国家质量监督检验检疫总局发布《食品标识管理规定》;2007年8月31日,又发布《食品召回管理规定》。上海市政府也颁布了《上海市食用农产品安全监管暂行办法》,提出了在食用农产品流通环节进行产品质量安全溯源,从而确保农产品的质量安全。

最后,国内也建立了一些农畜产品质量安全溯源系统的初步试点。北京市的新发地和大洋路两个批发市场的蔬菜货物,都是由河北6县市蔬菜试点基地使用统一的包装和产品标签信息码进行包装供应的。

通过对国内外溯源系统的比较,可以发现溯源系统多是从农畜产品开始的。同时,在溯源系统中应用的技术也都是比较类似的。

2 无线射频识别技术

无线射频识别RFID(Radio Frequency Identification)是指一种非接触自动识别技术,它通过使用射频电子设备发射射频信号,再通过空间耦合来自动识别待识别物体的相关数据信息,并且可以将新信息写入的标识设备。RFID在工作时不需要人工干预,可自动工作于各种恶劣环境,同时还可以进行多个目标的自动识别。

RFID系统由阅读器(Reader)、电子标签(Tag)和天线(Antenna)组成。阅读器通过天线传送一定的射频能量,处于射频区域的标签可以将接收到的能量转换为电能供自身电路的使用。同时,还可以把内部储存的信息反射回阅读器,而阅读器接受到信息后,可以把相应的信息通告给后台另一个数据库系统,从而实现识别物体和收集物体信息的功能。

RFID技术在农畜产品质量安全溯源系统中有重要的应用。在农畜产品溯源体系中,对产品以及供应链上各参与方的信息进行有效的标识和收集是基础,也是难点所在。因为实现跟踪与追溯需要在供应链上的各个环节实现无缝链接,断链的信息是无法满足跟踪与溯源的要求的,而使用RFID技术就可以结合网络、信息系统对数据进行采集和通信。其目的在于提高信息的采集和传递效率,对农产品有效地进行标识,把分散的信息集成起来,从而达到溯源的要求。

3 RFID技术在农畜产品中的应用及存在问题

3.1 应用和发展

近几年来,我国的专家学者对RFID在农畜产品上的应用开展了相应研究。

杨磊等人[5]利用RFID技术建立畜产品的质量安全溯源系统,对畜产品供应链上的关键信息进行追踪、溯源并进行有效的控制,同时可以展示给消费者,增强消费者的消费信心,最终达到安全溯源的目的。

祝胜林等人[6]研究了基于RFID的生猪饲养安全可追溯系统,采用信息安全技术,利用授权访问机制和数据完整性机制实现了基于RFID的生猪饲养安全可追溯系统,具有较好的现实意义。

陈晓东等人[7]针对畜产品出现的质量安全问题,逐步开展了质量安全研究,提出了相应的解决方案。利用RFID技术进行安全管理,保证了畜产品的质量安全,使畜产品从生产到消费全过程实现了透明化的管理。

马从国等人[8]应用RFID技术构建了猪肉的全程监控与溯源系统,提出了生猪生长环境的小气候监控系统和模糊神经网络控制算法,取得了较好的效果。

王以忠等[9]研制出了一种基于RFID温度测录系统,由单片机、温度传感器、读写模块以及无源RFID标签组成。该系统实现了农产品物流中温度的全程透明跟踪和全程溯源。

周仲芳等[10]以内地供应香港活猪为研究对象,基于RFID技术建立了活猪检验检疫监督管理系统。该系统在不同环节分别采用固定读写器、手持式读写终端以及通道式固定阅读器进行数据的采集,实现了活猪各个环节的全方位监控。

申光磊等人[11]在牛肉质量安全控制中引用“RFID+条形码”技术,对牛个体及牛肉进行标示,并将牛肉从生产、加工到销售等各个关键点的信息通过网络传输到数据库中,可以实现牛肉安全生产全过程的跟踪与溯源。

朱麟等人[12]提出了在蜂产品加工企业内部进行质量安全溯源的方案。从计算机信息角度出发,保障了溯源信息的真实性和完整性,并对溯源系统中的关键技术应用进行了深入分析研究。

刘东红等人[13]基于RFID技术构建了乳品质量安全溯源和监控体系,具备乳品质量安全溯源的基本条件,具有了一定的实际应用价值。

田金琴等人[14]建立了无公害枸杞果溯源系统的信息采集点,通过RFID技术和其它技术对溯源信息进行设计和编码,构建了无公害枸杞果产品的质量安全溯源系统。

庞超等[15]提出了一种将射频识别技术与无线传感器网络技术相结合的方法,可以实现奶牛养殖溯源信息的实时传递。试验结果表明:基于单点通信有障碍35m和无障碍75m范围所构建的传感网络,其数据传输丢包率在5%以内,系统运行稳定可靠,数据传输实时高效。

罗清尧等[16]设计了适合生猪胴体的RFID标签,开发了电子标签在线读写示范,实现了生猪屠宰流水线上猪胴体的RFID标识和远距离自动识读;并对获得的系统与技术进行了示范应用,RFID标签读写正确率在99.9%以上,证明了超高频RFID技术在猪肉质量溯源体系建设上具有可行性。

孟未来[17]针对发生的种子质量安全问题,基于RFID技术研制开发了一套种子质量安全溯源系统,实现了种子质量信息的溯源,开辟了一条种子质量安全溯源的新渠道。

黄锋等人[18]针对由于标签与读写器标准的不兼容和数据结构的差异性等问题,提出了基于设备控制层、事件处理层和信息共享服务层3层的中间件体系结构,建立了RFID中间件的模型,并运用于农畜产品质量安全溯源系统中,增强了溯源系统的可扩展性。

曾炼成等人[1]为了改善RFID标签容量有限的缺陷,通过RFID阅读器将大量的编码信息存储到UHF RFID存储空间中,实现了农畜产品生产环节的离线溯源,确保了溯源系统不受后续供应链信息的影响。

3.2 存在的问题

基于RFID的质量安全溯源系统利用电子标签的优点,节约了成本,减少了人工操作的误差,提高了工作效率。但是目前也存在不足,主要表现在:

1)生产阶段的作业量和成本增大,RFID标签价格比较高,推广应用具有一定的难度;

2)流通阶段使用手持终端读取RFID标签时,对于含有大量水分的待检验物品,由于其介电常数大,对微波的吸收能力强,常有标签识别信号时有时无的现象发生,因此在使用时需要对阅读器提出更高的技术要求;

3)现有的溯源系统开发原则不同,溯源信息内容不规范,信息流程不一致,系统软件不兼容,造成溯源信息不能资源共享和交换;

4)RFID标准不统一。技术标准化是推动广泛应用的不二选择。阅读器和标签工作频率的选取、RFID不同行业与不同应用环节标准的制定、标签与读写器空中接口的问题、读写器与计算机之间数据交换协议的制定都是系统标准化急需解决的问题。

4 展望

我国的农畜产品质量安全溯源系统起步较晚,法律法规体制和社会监督机制不健全,技术支撑不足,同时还面临着其它一些问题。因此,应该在政府的推动下,从小范围内开始试行质量安全溯源系统,并以此为突破口,大力推进农畜产品质量安全溯源系统的建立,逐步向传统消费渠道推进。不久的将来,建立符合中国国情的农畜产品质量安全溯源系统将指日可待。

摘要：随着人们经济生活水平的提高和农畜产品在流通过程中潜在安全问题的不断发现,消费者对农畜产品的安全问题越发关注,实施农畜产品质量安全溯源系统的重要性日益凸现,基于RFID技术的质量安全溯源系统得到了广泛的应用。为此,介绍了农畜产品质量安全溯源系统的内涵和国内外质量安全溯源系统的发展现状,重点分析了基于RFID的农畜产品质量安全溯源系统的应用以及存在的问题,并对其发展前景进行了阐述。

林产品溯源系统研究 篇4

1 推动农业信息化的技术产品——二维码技术

我国对于二维码技术的研究始于1993年, 二维码技术有着强大的功能, 即信息获取、网站跳转、广告推送、手机电商、防伪溯源等, 它在可溯源农产品系统中的应用主要是追溯农产品的生长过程、生长环境, 质量检测以及农产品的销售等环节。二维码因其防伪性差, 需要采用非对称密钥技术进行加密和解密, 二维码加密后, 需要对应的解密算法和使用公钥才能正常读取信息, 这样可以提高二维码的安全性。

二维码技术是基于一维条形码技术快速发展起来的。二维码技术是在横向和纵向两个维度上同时存储和表达信息, 它使得在相同大小的区域中承载了更多的数据和信息, 它能够不仅仅表达数字、字母, 更可以表现汉字和图像, 并且它不再使用现行扫描方式工作, 而是使用红外光增强的摄像头工作, 直接将镜头对准图像进行拍摄就可以识别相关信息, 这样更加方便、快捷, 并且它自身又具有很强的保密性, 比一维条形码更安全, 同时它的制造成本也十分低廉。

2 目前可溯源农产品系统存在的问题

(1) 开发可溯源农产品系统的企业不尽相同, 使得溯源信息无法共享, 很多系统软件也无法兼容, 在不同的系统中无法达到查询的目的, 有些查询终端只能在超市查询, 使用不方便。

(2) 目前可溯源系统在识别码、存储信息、网络查询系统等很多方面都不统一, 其面对的食品种类也各不相同。

(3) 溯源的精确度不高, 有些只追溯到企业而已, 不能够追溯种植的具体过程、加工环节或者运输环节。

3 建立可溯源农产品系统的具体方案

3.1 系统的功能需求

因为二维码具有可承载的信息量大、纠错能力强等特点, 系统想要做到实用有效, 有下面几个方面的需求。

(1) 每个农产品的二维码, 需要实现入境、分装和销售等全部流程的追溯, 保证企业监管部门对农产品生产加工全部流程的监督和管理。

(2) 二维码需要企业录入每个农产品的生产源详尽的信息, 在整个过程中, 各级监管部门应做到随时监察农产品生产源的详细信息, 录入监察的结果。

(3) 消费者可以随机使用相关软件对产品进行扫描查看、了解产品的具体信息, 也可以通过产品编码, 具体了解产品的检测过程和结果。

3.2 系统的性能需求

(1) 实用性是软件系统开发的首要目的, 要保证消费群体可以在任何时间任何地点对二维码进行扫描查询。

(2) 安全性功能是保证系统开发的实际意义, 必须实现二维码的防伪功能。

(3) 稳定性是系统开发的基本原则, 要保证系统开发后的长期有效性。

3.3 可溯源农产品系统的具体方案

3.3.1 农产品溯源管理综合系统

可以将农产品的整个种植过程的数据上传至农产品溯源管理综合系统, 使信息数据化, 这样监督部门可以随机抽查检验农产品, 通过数据核实可靠性, 记录结果, 给消费者更大的信任感, 提高消费者消费信心。

3.3.2 可溯源农产品系统的种植信息管理

种植信息管理是整个可溯源农产品系统的基础, 种植信息数据的真实性, 是整个溯源过程最为重要的一环。种植信息管理系统详细记录农产品的整个生长环境和生产过程, 主要内容是农产品的选种、选地、播种、灌溉、除草施肥、洒药除害、采收时间等, 给每个农产品的生长过程建立一个数据档案, 使记录的信息存储到可溯源农产品管理系统的数据库中, 以便消费者随时查询。后期也可以将信息进行加密, 给每一批检验过的产品生成二维码标签, 对于不合格的产品则不生成二维码标签。

3.3.3 可溯源农产品系统的质量监督管理系统

质量监督是非常重要的一个环节, 质监部门需要不定期进行抽样检查, 核查农产品的生产过程是否达标、是否有些企业对农产品生产过程虚假瞒报的情况, 将检查后的结果记录在溯源管理综合系统中。另外, 在农产品成熟的季节, 在农产品生产地抽检采样, 将这个检测报告同样记录在溯源管理综合系统中, 通过数据增加优质农产品的高度说服力。

3.3.4 可溯源农产品系统的运输管理

这个过程主要包括发货、运输过程管理和经销商的管理登记。对农产品运输过程中的检测可以利用GPS导航系统, 保证运输的可靠性和安全性。在装车前需要检验所有农产品, 通过扫描二维码读取农产品的相关信息, 发现有问题或者不安全的产品应及时取出, 不可装车。农产品装车完毕后, 运输人员应在运输系统中登记产品的有关信息, 包括装车货物数量、出发时间、出发地点、货物目的地、相关运输人员姓名等, 利用运输管理系统生成运输环节的二维码, 将二维码标签贴于运输的农产品外包装箱上, 以供消费者随时查询。

3.3.5 消费者在销售端查询追溯系统

在销售环节必须为消费者提供更好的查询手段, 方便消费者随时随地, 更好了解农产品的生产过程和具体的质量。销售系统主要是通过生成的二维码, 利用智能手机进行识别, 消费者扫一扫即可得到农产品的生产厂家、产品编码、生产日期和厂家网址。这样可以给消费者提供更好的平台, 具体了解产品更加详尽的信息, 让消费者真正买着放心。

4 结语

二维码在可溯源农产品系统中发挥的巨大作用具有不可替代性, 是可溯源农产品系统在今后的长期发展中都不可缺少的重要因素, 它为每个农产品建立了属于自己的“身份证”, 为提高农产品的质量和优质农产品在人们生活中的可信度提供了更为可靠的证据, 是保障人们群众身体健康和生命安全的重要条件, 而且为食品生产企业向着更加合理、合规、合法的优秀生产企业发展提供了便利。对于二维码可溯源农产品系统中存在的问题, 需要相关部门加大投入力度, 相关人员加强对可溯源农产品系统的开发与完善, 让这个系统真正在农产品生产领域发挥作用, 提升农产品品牌和质量, 促进食品行业健康安全发展。

参考文献

[1]赵强, 吕树进.基于二维码技术的可溯源农产品系统的研究与应用[J].科学大众:科学教育, 2016 (6) :190.

[2]张起萌, 李燕杰, 宋爽.农产品二维码溯源系统研究[J].电子制作, 2015 (14) :38.

[3]张帅, 刘淑娴, 玛丽娅·阿不拉, 等.农产品二维码溯源系统设计与实现[J].现代计算机:专业版, 2016.

[4]甘秋维.基于二维码技术的杨凌安全农产品溯源系统研究[J].陕西农业科学, 2015 (3) :119-121.

农产品溯源系统的设计与实现 篇5

1 农产品溯源系统方案

1.1 溯源系统平台设计

农产品溯源系统的基础为智能信息节点, 综合利用互联网技术、GPS定位技术、电子标签技术与数据库技术, 通过智能交易器串联起各个节点, 而与中央数据库的连接, 主要由3G网络、无线传感与有线网络宽带实现, 并收集农产品种植、生产、加工与检测等各个环节的数据, 并利用二维码技术扫描追溯农产品信息。溯源系统业务流程为企业用户提供系统与基础数据管理、数据采集、绿色履历与溯源数据存储功能, 企业可为用户提供查询验证门户, 并为购买者提供农产品查询验证服务。具体见图1。

1.2 溯源系统关键技术

农产品溯源系统平台建设, 以My SQL数据库与JAVA技术为基础, 为三层架构的B/S模式。其中, 系统平台构建的基础技术为JAVA技术, 系统数据业务逻辑层与数据访问层, 主要使用的是JDBC+SPRING框架, 根据需要创建数据表维护业务层与数据交换层时, 用户无需再进行维护。

系统对于数据库的要求, 要求数据库具备强大的处理能力, 且要求方便维护, 安全性符合系统建设标准。同时, 农产品数据系统还应支持多线索与多进程, 支持SMP处理模式与Client/Server处理模式, 并支持多个并发用户, 具备性能优异的查询与运行功能。而为了提高系统的整体运行速度, 应该使用分散存储策略保存相关数据。

2 农产品溯源系统的实现

2.1 系统开发工具和环境分析

本文设计的农产品溯源系统, 建立在JAVA与My SQL数据库基础上, 采用的是三层构架B/S模式。其中, 系统平台构建的基础为JAVA技术, 而系统数据业务逻辑层与数据访问层的实现, 主要是采用JDBC+SPRING框架。根据所创建的业务层与数据层, 不需要任何维护。

2.2 系统平台实现

在计算机平台IE浏览器地址栏中, 输入地址点击链接后便可实现对系统的访问。而进入到输入系统界面后, 用户输入管理员账号、密码与验证码后, 便可点击进入到农产品溯源管理系统运营平台, 进入到系统运行界面。其中, 系统主界面包括的模块主要有代码、元素、信息元等管理模块, 以及用户、模板、企业与监管部门等管理模块, 同时还包括菜单、菜单角色、行政区划分与手机软件等管理模块。

按照农产品分类的不同, 管理员可归纳总结不同农产品的种植、管理、采摘、存储与出售等环节, 创建代码, 并通过代码组建元素, 构建系统信息单元与模块, 最终构建成为农产品溯源系统。系统创建完成后, 企业用户可得到相应的权限。登录后, 可进入自主平台界面, 在界面上可看到企业下用户账号, 并可管理下属用户权限。按照通常的农产品流通流程, 溯源信息采集主要包括种植户、检验员、加工包装操作员与分销责任人。农产品溯源系统采集流程图, 具体见图2。

农产品溯源系统平台实例的创建是在信息采集后, 信息采集完成后可生成二维码。其中, 农产品的唯一标示就是二维码, 主要包括农产品的选种、种植、管理与运输等各种信息, 消费者可经客户端扫码查询。作为监管机构的相关政府部门, 比如农业管理部门, 负责农产品加工企业的管理, 同时也可对农产品种植与运输管理实施有效的监管。而在遇到消费者投诉时, 可由监管部门负责处理, 并将处理结果反馈至消费者客户端之上。

为提高溯源系统采集、查询的便捷性, 应根据主流操作系统, 分别开发IOS系统与Android系统的APP, 用户在手机上安装客户端软件, 可录入图片、视频等文件, 上传至系统平台, 消费者可通过客户端查询系统中的各种信息。同时, 通过客户端, 消费者可向管理部门反馈相关信息, 并等待管理部门的处理结果。

3 结语

当前, 我国农产品安全形势不容乐观, 主要是农产品质量不让人放心, 为了更好实现对农产品的监管, 保证农产品质量, 建立农产品溯源系统大有裨益。在本文中, 笔者从农产品溯源系统设计、实现的关键技术等方面探讨了系统设计与实现, 对于系统的构建具有一定的参考价值。

摘要：农业经济的发展, 促进了农产品交易市场的繁荣, 但是农产品在种植、销售和管理等各个环节, 存在的风险隐患较多, 农产品质量与安全受多重因素影响。农产品的质量与安全直接决定着农产品效益的高低, 更好地对农产品质量进行有效管控就变得尤为重要。本文旨在建立一个完善的农产品溯源系统, 实现农产品在供应链中的质量控制与溯源跟踪。

关键词：农产品,溯源系统,质量,标识

参考文献

[1]刘晓敏.基于二维码和RFID个体标识技术的农产品溯源系统的设计与实现[D].西安电子科技大学, 2013.

[2]刘俊华, 王岩峰, 姜平, 程昌秀.以企业为最小责任主体的农产品溯源系统的设计与实现[J].农业网络信息, 2011, 06:9-12.

[3]杨运平, 周志鹏, 李沐华.基于物联网RFID的农产品溯源系统的设计与实现[J].计算机与现代化, 2013, 10:222-225.

牛奶溯源系统的研究与开发 篇6

近几年来，随着人们生活水平的提高，和对健康关注度的提高，在各种媒体的宣传作用下，人们已经逐渐认识到牛奶的营养价值。但是，牛奶的安全问题也频频发生。举例来说，2008年发生的“三聚氰胺”事件，国内许多一线品牌的奶粉出现了问题，导致全国数千名婴儿患上泌尿系统结石病。这个事件导致中国整个乳品行业陷入了巨大的信任危机之中，引起广大人民的恐慌与愤怒[1]。从这些事情中，可以反映出我国在乳品的生产、加工、检测方面存在许多问题，乳品行业没有一定的质量要求标准，对该行业的监管也并不十分严格。所以，只有保证了牛奶的质量安全，才能重新赢得消费者的信赖，才能避免这些悲剧一次次的发生。

而奶牛的饲养管理是一项十分复杂的技术，没有健康的奶牛，就没有品质优良的牛奶。乳品的安全，主要取决于奶牛的饲养管理、饲料的营养和加工过程、鲜奶的储存以及加工包装等环节的安全操作。奶牛养殖场建立之前要进行选址历史调查、环境设计，奶牛的出生、迁入迁出要实行登陆造册，挤奶人员应该每年进行健康检查。在乳品的生产、加工、销售等环节按照良好生产规范（GMP）和良好农业规范（GAP），检疫部门也要定期进行奶牛疫病的调查和防治，对奶牛场的环境、温度要监测，对奶牛场的人员出入要实行严格的控制、登记和卫生消毒。并且，最终出厂包装好的乳品的感官指标、理化指标、微生物指标等都必须要符合国家标准，这样，最后到达消费者手中的牛奶才是真正健康、有营养的牛奶。

因此，让消费者知道乳品生产全过程是符合国家标准的，就必须利用乳品的追溯系统来实现。而乳品的可追溯系统，将实现对奶牛从饲料供给、养殖生产、牛奶加工到运输存储等各个环节全过程进行追溯，使得消费者对购买产品可以追根溯源，从而保护消费者权益，提高企业管理效率和政府对食品质量安全监管水平，并促进奶牛养殖生产的高效、安全、规范、可持续发展[2,3]。

“追溯系统”顾名思义，就是指能够从最终商品追根溯源，得到初始原材料以及生产过程的一个系统。它从整个生产消费流程中提取出一些消费者关心的追溯点，例如原材料的生产、食品的检验、监管和消费等关键环节的一些信息，建立起一个食品安全信息数据库[4]。一旦发现食品发生了质量安全问题，就能够根据其中的一些关键点信息进行有效的控制，从根本源头上保证消费者的权益，让消费者能够充分了解到符合卫生安全的生产和流通的过程，提高消费者对食品企业的信赖度[5]。

一旦建立起牛奶的质量安全追溯系统，那么对整个牛奶行业的意义就相当巨大。

现在大部分市场上的乳品追溯都使用RFID技术或者条码技术，能够呈现给消费者的大多都是文字信息[6]。那么，我们如何保证这些信息的正确性和真实性呢？如何让消费者相信这些信息数据不是认为编造的呢？这就需要通过视频来追溯。通过视频来追溯食品，这在国内只有少部分领域才有，目前来说还是一个比较新的领域，这也是本课题的一个重大的创新点。

2 系统需求分析

本项目是为了让用户能够根据牛奶包装上的唯一标识码，就能查询追溯到该盒牛奶从生产到销售的整个供应链中的详细信息，使用户可以详细了解。并且可以看到经过压缩后的相关牛群生活生产中的一些视频信息，使得用户能够放心、安心的购买。

根据用户的需求，论文所描述的奶牛溯源系统分为客户端和数据库两个部分，采用B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式）。不需要安装客户端，直接在浏览器地址栏中输入服务器所在的地址，即可在浏览器中进行奶牛养殖全过程的追溯。浏览器中所要能实现的功能主要包括查看实时视频，根据追溯码追溯到共有十部分的文字信息和视频。

系统主要包括以下功能：

(1）牛场视频查看：这里的视频指的是奶牛场监控录像的实时画面。进入之后，需要输入用户名和密码，这个可以在包装盒上指定，也可以直接在主追溯界面上写明。

(2）追溯码查询：目前测试用的追溯码是由14位阿拉伯数字组成，前八位表示年月日，后六位表示时分秒，也就是牛奶的批次号。这样，批次号中就可以反映出该批奶的生产时间，用户可以根据这个时间来追溯信息，比较方便并且准确。

(3）十个模块的视频查看功能：这个功能即点击“视频”这一按钮，即可观看数据库中已经存入的历史视频，包括奶牛活动、奶牛饲喂等视频，而这些视频的提取都是根据视频的开始和结束时间，以及上面提到的能够反映牛奶生产时间的追溯码，即可从数据库中提取出适合的视频信息。

(4）十个模块的信息查看功能：这个功能即点击“信息查看”这一按钮，即可弹出新窗口显示我们所需要追溯的信息。并且在每一个信息显示界面上，可以直接跳转到“上一步”或“下一步”，用户使用起来更加方便。

功能流程如图1所示：

3 功能模块设计

系统共设置十个模块，每个模块的具体功能包括如下：

(1）奶牛活动：能够查看生产该瓶牛奶的奶牛群的一些信息，比如产奶牛的品种、产地、简介、奶牛图例和牛群当前头数等信息。

(2）奶牛饲喂：能够查看该牛群在挤奶前一天吃的饲料名称、饲料介绍、饲料图例以及饲喂员的姓名、饲喂时间等信息。

(3）奶牛健康：能够查看该牛群离挤奶时间最近的一次检疫的情况，包括检疫日期、检疫有效期、检疫结果、相关的兽医姓名等信息。

(4）设备消毒：能够查看挤奶前，挤奶设备最后一次消毒的信息，包括消毒时间、消毒设备名称，以及负责人等。

(5）挤奶过程：能够查看该批成品奶被挤出来时的一些关键信息，比如挤奶员姓名、挤奶时间、挤奶设备编号、设备的真空度等。

(6）牛奶保存：能够查看该批牛奶被挤出来之后存放的环境信息，比如牛奶的入库时间和冷藏时的温度等。

(7）生奶加工：能够查看该批牛奶加工过程中的一些关键信息，比如加工的时间、负责人、设备名称和设备编号等信息。

(8）牛奶检测：能够查看该批牛奶在检测过程中的一些信息，比如检验时间、检验人员姓名和牛奶品质详细报告等。

(9）牛奶封装：由于不需要文字信息，所以直接查看视频，可以看到该批牛奶的封装的仪器和场景。

(10）成品品质：主要显示一些该批成品牛奶的信息，比如该产品的名称、单位、容量、保质期和追溯码等信息。

在每个模块的视频查看中，可显示对应的模块场景。

4 系统实现

(1）追溯主界面：

这个界面是在浏览器中输入服务器地址之后跳转到的第一个页面，它上面最主要的是追溯码的追溯，在输入框中输入牛奶包装盒上的追溯码，点击“搜索”按钮。若是追溯码正确，即可跳转到success.jsp页面，也就是追溯成功页面。若是追溯码有误，则不进行任何操作，无法查询。

(2）实时视频界面：

另外一个是牛场实时视频观看的按钮，点击这个按钮，即可跳转到牛场实时视频界面，去观看摄像头正在拍摄的景象。它跳转的页面事实上是摄像头自带的观看界面，如图2所示：

(3）追溯成功界面：

这个界面只有当追溯码正确并且能够正确地从数据库中将数据抽取出来之后，才会显示。追溯信息按模块划分好，每个模块右边都有两个按钮（step9除外），“视频”和“信息查看”。若是想要查看某个模块的相关视频，就点击“视频”按钮；若是想要查看相关的文字信息，则点击“信息查看”按钮，如图3所示：

(4）历史视频查看：

点击追溯成功界面上的每一模块中的视频，即可查看该瓶牛奶生产过程的历史视频。界面如图4所示：

(5）文字追溯页面：

这十个模块的所有文字信息查看界面，里面分别显示着不同信息，以牛奶检测信息模块为例，如图5所示：

5 结束语

论文所涉及到的牛奶溯源系统，针对现在社会上奶业繁荣发展但安全质量无法得到保障的现象，采用面向对象的软件工程设计思想，利用全程建模的方法，进行了系统的需求分析、详细设计、数据库设计等。在分析和设计过程中，采用B/S结构模式和面向对象的技术，设计出了一个完整的数据库，并且完成了奶牛溯源系统的实现过程。

通过这些工作，基本能够实现了牛奶溯源系统的功能，用户能够通过追溯码查询到所想要了解的信息，查看相关视频，实现养殖过程的透明化，提高牛奶品质的可信度。

参考文献

[1]乔强.RFID技术的应用[J].现代情报,2005(4):150-151.

[2]王珊,萨师煊.数据库系统概论[M].高等教育出版社,2006.

[3]Shuai W,Chongqi M,Hanming L.Yarn quality tracking system based-on RFID[C].Computer and Information Application(ICCIA),2010 International Conference on.IEEE,2010:103-105.

[4]郑火国.食品安全可追溯系统研究[D].中国农业科学院,2012.

[5]李蓉.我国食品安全的现状与对策[J].团结,2007(01):28-31.

林产品溯源系统研究 篇7

1猪肉溯源芯片标签置入系统的工作原理和总体设计

屠宰场是由国家参与监管, 目前生猪在屠宰厂的宰杀率超过95%, 屠宰厂在猪肉流通过程中起着承上 (获知生猪的来源) 启下 (控制猪肉的去处) 的作用, 因而将屠宰厂作为猪肉溯源系统的立足点。在屠宰环节, 将记录有猪肉信息 (如重量、来源、宰杀地点和时间等) 的电子芯片置入从屠宰场宰杀好的边猪中, 同时向溯源系统输入屠宰过程的宰前检疫、猪肉 (宰后) 检疫等生产信息, 实现猪肉来源和屠宰过程的信息溯源;在分割销售环节, 和芯片标签配套使用的还有电子秤和读卡器, 电子秤由出售猪肉的一方使用 (如质监局提供给超市) , 当分割称量猪肉时, 首先要根据芯片信息激活电子称, 激活后的电子秤总共能称量的猪肉重量不超过芯片中记录的猪肉重量[1]。猪肉上的电子芯片标签信息转换为分割肉的销售追溯条码, 同时输入分割包装信息, 该信息以小票形式附带在消费者的猪肉上, 消费者可以通过小票的条形码登录相应网站查询到自己购买猪肉的所有重要信息[2]。当芯片标签内计量的猪肉重量分割完时, 配套电子秤就无法接着输出信息, 综合电子秤和小票的作用实现分割包装的控制和溯源。

系统的主要构思为[3]:生猪宰杀后, 会以边猪的形式挂上传送装置 (该装置所有的屠宰场都有, 规格类似) , 在传送装置的上部, 新安装一个芯片标签置入装置即可。芯片置入装置的工作流程为:当光电传感器检测到猪肉通过装置时, 人为简单移动设备, 选择好芯片标签置入的部位 (比如猪腿皮脂部分) , 接着设备夹紧结构夹住猪腿, 然后装载有芯片的标签置入结构插入猪腿皮脂上, 最后置入结构退回, 夹紧结构回到起始状态, 准备下一个动作。在标签置入这一步骤中, 装载有标签的刀具先前进到一个位置, 进行芯片好坏的检测以及信息的写入, 如果芯片有问题, 刀具在返回的过程中自动丢掉芯片, 返回起始点重新装载芯片标签[4]。图2猪肉溯源标签置入机构整体设计, 图3溯源标签置入机构详细结构。

2猪肉溯源芯片标签置入系统机械本体设计

机械本体包括机身、框架、机械连接等部分, 作为猪肉溯源芯片置入系统的骨架, 它直接决定了系统的适用程度。合理的机械本体, 结构简单、工艺性好, 经济实惠[5]。

2.1整体样机的虚拟装配和仿真

完成所有零件的三维建模后, 运用CATIA/Product对猪肉溯源芯片置入装置进行虚拟装配。装配时, 将总体结构划分为猪腿皮脂夹紧定位部分、芯片标签置入部分和机架三个部分。先进行猪腿皮脂夹紧定位结构的装配, 再完成其他两部分的装配, 装配好了之后再进行总装。图4溯源芯片标签夹紧置入机构的总体装配和夹紧置入机构装配。

2.2机械结构的干涉和运动实验

猪肉溯源芯片置入机械结构非常复杂, 需要对机构进行干涉、运动实验。在机构运动仿真过程中, 干涉检测主要用于检测零件之间的间隙大小以及是否有干涉存在, 受力是否合理。其中在芯片置入装置中, 干涉检测包括皮脂夹紧定位连杆干涉和刀具碰撞。图5为夹紧定位机构的干涉检测和运动实验。通过实验分析, 结构不发生干涉, 运动性能好, 符合设计要求。

3猪肉溯源芯片标签置入系统驱动回路设计

基于常用驱动方式的比较, 液压驱动可能带来污染, 而猪肉作为食品的这一特殊性直接否决了液压驱动方式, 且由于猪肉溯源芯片置入装置动作比较简单、运动精度依靠气动驱动方式就可以完全实现, 本文设计的系统要考虑到人口分散的区域, 采用电气驱动成本较高, 加上屠宰场场内环境湿度比较大、噪声大, 综合机械结构的安全可靠性和经济性原则, 决定选择气动驱动为猪肉溯源芯片置入装置的驱动方式[6]。图6为系统动作的驱动回路设计。

驱动回路中气缸的选择是关键, 系统中有3类共3个气缸, 每个气缸的选取都有各自原则, 以直线气缸的选取为例, 通过对直线气缸进行计算、分析 (如气缸的内径, 活塞杆直径, 耗气量等) , 达到气缸型号的选取。

直线气缸的负载为F0=25.48 N, 直线气缸A运动速度ν=50 mm/s, 考虑气缸未加载时实际所能输出的力, 受气缸活塞和缸筒之间的摩擦、活塞杆与前气缸之间的摩擦力的影响, 在研究气缸性能和确定气缸缸径时, 取负载率β=0.60。

双作用气缸理论推力:

式中Ft为气缸输出拉力 (N) ;P为气缸的工作压力, 取0.5 MPa。按照GB/T2348—1993标准进行圆整, 取D=12 mm。由d=0.3 D, 估取活塞杆直径d=4 mm。

查《机械设计手册》, 可知有活塞杆腔伸缩型气缸的耗气量:

式 (3) 中Q为缸前进时 (杆伸出) 压缩空气消耗量;t为气缸完成全行程所需时间;s为气缸行程。

根据以上计算, 选取直线加紧气缸型号CDQ2B12—25DC, 同样, 其他气缸型号如表1。

4猪肉溯源芯片标签置入系统的控制系统设计

控制系统作为猪肉溯源芯片置入系统的核心, 主要实现猪肉溯源芯片置入系统的控制以及信息处理功能, 而猪肉溯源芯片置入系统的其他内部功能也需要控制系统的控制和协调才能实现。猪肉溯源芯片置入系统的机构运动简单, 动作少, 属于点位控制。PLC控制具有功能强、体积小、能耗低、性价比高, 可靠性和抗干扰能力强, 系统的设计、安装和调试工作量少, 编程方法简单和维修方便等一系列优点, 符合整个猪肉溯源芯片抱夹置入系统的可靠性、经济型以及易于维护、操作等原则[7]。所以, 课题的控制方式选择PLC控制。表2为猪肉溯源芯片标签置入系统的控制系统的输入/输出, 图7为猪肉溯源芯片标签置入系统的PLC控制的步进功能图。

5系统的安装、调试、评价与总结

系统属于典型的机电一体化产品, 完成结构模拟仿真、驱动部分和控制部分的完整设计之后, 就可以投入到实际产品的研制[8]。样机制作出来后, 就进行安装、调试。图8为工作人员对样机进行安装和调试。

猪肉溯源芯片标签置入系统, 包括工作原理、机械结构、工作性能和技术参数等, 还有气动驱动回路和PLC控制方式都做了具体详细的设计, 并按照机电一体化产品评价准则对整体系统进行了综合评价。最终, 样机成功制作。试用中, 夹紧机构与底盘运动接触性好;阻挡机构和置入机构之间协调性好;刀具获取标签比较简便;置入芯片标签的准确度高;平衡弹簧器的运动范围适用;系统整体噪声小, 符合工程应用需要。

摘要：根据成都市政府猪肉工程的需要, 以设计一套猪肉溯源芯片标签置入机电一体化系统为目的, 实现猪肉的溯源追踪, 达到猪肉安全。借用计算机辅助设计和可编程控制器等技术手段, 完成了猪肉溯源芯片标签置入系统的具体设计, 且系统样机经过试用满足要求。

关键词：猪肉工程,机电一体化系统,溯源追踪,样机

参考文献

[1] 刘尧, 高峰, 徐幸莲, 等.基于RFID/EPC物联网的猪肉跟踪追溯系统开发.食品工业科技, 2012;33 (16) :49—52Liu Yao, Gao feng, Xu Xinglian, et al.Establishment of pork tracking and tracing system based on internet of things with RFID and EPC.Science and Technology of Food Industry, 2012;33 (16) :49 —52

[2] 赵秋艳, 汪洋, 乔明武, 等.有机RFID标签在动物食品溯源中的应用前景.农业工程学报, 2012;28 (8) :154—158Zhao Qiuyan, Wang Yang, Qiao Mingwu, et al.Application prospects of organic RFID tags for animal food tracing.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2012;28 (8) :154—158

[3] 徐强, 张有良, 董革平, 等.卫生卷纸薄膜包裹机裹膜系统的设计与研究.包装与食品机械, 2013; (6) :33—35Xu Qiang, Zhang Youliang, Dong Geping, et al.Design research of wrapping film system of toilet-roll thin film wrapping machine.Packaging and Food Machinery, 2013; (6) :33—35

[4] 盖光江, 赵连玉.一种嵌入式智能打标机的研制.机电工程, 2010;27 (1) :88—90, 102Gai Guangjiang, Zhao Lianyu.Research and design of embedded intelligent marker.Mechanical&Electrical Engineering Magazine, 2010;27 (1) :88—90, 102

[5] 马亮, 张庆峰, 顾寄南.一种新型数控气动机械手的设计与研究.机电工程, 2011;28 (2) :162—165, 171Ma Liang, Zhang Qingfeng, Gu Jinan.Design and research on a new pneumatic manipulator for NC machine.Mechanical&Electrical Engineering Magazine, 2011;28 (2) :162—165, 171

[6] 张新娟.基于PLC和气动技术的自动输送系统设计.机电工程技术, 2013;42 (1) :57—60Zhang Xinjuan.Design of automatic conveying system based on PLC and pneumatic technology.Mechanical&Electrical Engineering Technology, 2013;42 (1) :57—60

[7] 康思闻, 荆学东, 魏鼎.基于PLC的硬币包卷机控制系统设计.机械设计与制造, 2013; (5) :167—169Kang Siwen, Jing Xuedong, Wei Ding.Design of control system of a coin-wrapping machine based on PLC.Machinery Design&Manufacture, 2013; (5) :167—169

林产品溯源系统研究 篇8

植入医疗器械是指植入人体用于支持、维持生命或者帮助修复器官功能的医疗器械,属于高风险医疗器械,大多为Ⅲ类[1]。作为植入人体内部的医疗器械,其质量、安全使用和规范管理是关系患者愈后及医疗安全的重要问题。为了确保植入医疗器械的使用安全,行业主管部门也相继出台了一系列相关的法律法规来规范这类材料的使用与管理,并在此基础上提出了溯源管理要求[2]。目前大部分地区采用的是以手工表格溯源为主,并且溯源管理全程涉及的单位多、人员多、产品多、环节多等问题,导致溯源工作质量较低,效果不明显。随着现代化技术的飞速发展,有必要考虑利用网络技术来进行植入医疗器械的溯源管理,将产品的生产、流通、使用、销毁等各个环节,以及各个环节中的接触者销售、采购、医生、护士、病人等多个溯源对象有机地联系在一起,真正做到植入医疗器械的全程可追溯管理,保障患者利益,促进医护人员的自我保护[3]。

1 存在的问题

医疗器械的溯源管理,即对医疗器械的产品基本信息、生产信息、销售流通信息、使用信息进行溯源追踪[4]。由于植入医疗器械的特殊性,其溯源管理是重中之重,包括追溯到其生产、销售、使用,受用人的详细信息等。然而,现有的溯源管理体系存在着多个问题,主要表现在以下几个方面:

1.1 模式太简单

现有的溯源模式主要有以下两种:第一种是自上而下,即从生产企业开始,依次溯源到经营企业、医疗机构及病人;另一种是从自下而上,即从病人着手,依次溯源到医疗机构、经营企业及生产企业[5]。

然而这两种模式都是从头或者尾入手,然后一步一步顺着溯源下去,而不能从中间入手进行溯源,一旦中间某个环节出现问题,无法进行全程溯源,且处于一种各管各的局面。随着植入医疗器械的大量使用和高值化,现行的溯源模式显得较为简单,已不能满足新形势下的管理要求[6]。

1.2 方法较滞后

目前溯源方法主要以纸质记录为主,包括各种登记表格、标签以及记录单为主,各自分布在相应单位中存档。同时,大量的各种纸质记录中,往往涉及人员较多、信息范围较广,“弄虚作假”现象时有发生[7]。

现行的溯源方法,由于管理体系的不完善,相对滞后,且均需要相关人员手工整理和核对,导致了人员素质要求高、工作量大、差错多,甚至出现了填错、漏填、字迹不清无法辨认、有意乱填等问题,这都给溯源管理带来了一定的隐患[8]。同时,大量的医疗器械证件也给溯源管理工作带来不小的麻烦[9]。

1.3 对象不明确

植入医疗器械产品种类多、规格杂,如骨科钢板及螺钉系统,涉及到的注册证很多,且每张注册证中又包括多个型号,每个型号中又含多个产品编码[10]。在流通及使用过程中,经常会出现产品混淆,即溯源的对象与植入体内的产品不符。

由于溯源对象的不明确,在信息登记过程中,经办人员容易弄错产品信息,影响溯源的准确性和可靠性,也导致了整个溯源管理的失败。随着医疗需求的的不断增长,植入医疗器械的产品,无论是从种类,还是从数量上也将增长几个数量级,这些问题也将会越来越严重,迫切需要我们从技术上解决。

1.4 制度难落实

为了更好地进行植入医疗器械的溯源管理,主管部门及相关单位也制定了一些规章制度,尚无一部法律或行政法规对其进行规范,包括溯源的要求、数据的格式,也没有实行责任制度,导致了在实际操作过程中,部分单位和个人不执行。

由于其制度落实的不到位,在溯源管理过程中,出现了只是填写单据,而不按照程序进行的现象,往往是事情做完了以后,再补填相关记录。同时,也出现了漏掉部分环节,导致溯源管理只停留在形式,而不是实质上[11]。

1.5 信息不对称

植入医疗器械溯源管理过程中的生产、销售、使用、监督各方信息的不畅通,如生产企业只知生产情况,却不知道销售和使用情况;经营企业只知经营情况、却不知生产和使用情况;医疗机构只知使用情况,却不知道生产和经营情况;而病人几乎什么都不知道。

就是因为溯源信息的不畅通,为假冒植入医疗器械及重复使用植入医疗器械提供了可能。可以这么说,溯源信息的不对称,联系沟通少,是溯源管理的主要的障碍之一。同时,原有溯源信息的集成度不高,导致其利用率低下,基本无法体现溯源管理的本质,需要进一步加强。

2 溯源的信息化研究

2.1 溯源策略及方法

由于植入医疗器械溯源管理过程中,涉及的单位多、人员杂、时间跨度长、信息量大,这给溯源管理带来了极大的困难。所以在采用计算机软件进行管理时,需采用一定的策略和方法:

溯源体系建设:构建一个较为完善和全面的溯源体系,从而进行强制和引导性地开展溯源工作。利用信息化对溯源管理中的每一个环节进行监管。

关键信息管理:选择一些关键信息,如植入物生产信息、流通信息、手术信息、销毁记录等进行管理,提高工作效率,减少信息累赘,让溯源需要掌握的重要信息一目了然。

字典库的运用:对溯源信息中可定量、定性的内容进行字典库设计,便于信息的录入,同时也统一和规范了溯源信息,为统计和分析溯源信息打下基础。

简化操作流程:简化了操作流程,只需在相关节点录入信息,如收货确认、手术确认、处置确认等环节,而对于流通过程中的其它信息则采用日期简单确认为主。

形成倒逼机制:将最关心植入医疗器械质量安全的病人引入到溯源体系,监督医疗机构、经营企业及生产企业按质按量完成溯源信息登记工作,形成一个倒逼机制。

定性定量管理:采用定性管理与定量管理相结合的方法,从质和量的两个方面来进行溯源管理,如对手术信息采用定量管理,对流通信息采用定性管理。

建立信息系统:对植入性医疗器械溯源管理的各个环节(生产、经营、使用、处置)各环节的法规、制度、流程进行逐一分析,形成符合各环节操作规范的流程图,将这些流程图转换成符合计算机使用的具体业务流程,并通过信息系统表达出来。

2.2 溯源内容与指标

根据现行植入医疗器械溯源管理各个环节的实际工作内容,并结合相关规章制度和管理要求,从患者安全着手,对其溯源内容和指标进行深入的分析。其次围绕内植入医疗器械产品的特性,整理出新的溯源内容和指标[12]。

生产企业:应该如实填报或选择产品注册证信息(产品名称、规格型号、注册证号、性能与组成、适用范围等),以及生产信息(生产批号、出厂编号、包装条码及配件信息等)。同时,当发货时,还需录入产品销售信息(销往单位)等。

经营企业:应该如实填报或选择产品的购进记录(收货信息),销售记录(产品注册证及生产信息、产品数量、采购单位、发货日期等)。

使用单位:应该如实填报或选择器械的使用情况(产品注册证及生产信息、产品销售信息、验收信息等),手术信息(病人姓名、住院号、身份证号、手术名称、手术医生、手术护士、手术日期等),销毁记录(销毁日期、销毁单位、经办人、情况备注)。

混合输入:考虑到使用单位的输入工作量,系统中允许有经营企业输入器件使用情况和手术信息,但须由使用单位进行确认。

2.3 溯源信息与数据库

在医疗器械溯源管理过程中,涉及到数据量较大,需要对部分基础信息建立数据库,包括产品数据库、企业数据库、人员数据库[13]。数据库建立前,需对每条记录(相关证件)进行审核后入库,具体如下:

产品数据库:须含产品注册证全息信息,包括产品名称、规格型号、制造商、性能与组成、适用范围、注册证号、有效期等。对于已过期的产品,系统将自动隐去。

单位数据库:包括生产企业、经营企业、医疗机构等单位信息,包括单位名称、单位地址、行政许可范围、联系人及联系电话等。同时,提供黑名单标示。

人员数据库:包括生产企业人员(市场人员、质检人员等)、经营企业人员(销售人员、跟台护士等)、医疗机构人员(医生、护士等)等信息,包括姓名、联系电话、身份证号等。

以上数据库的建立,一方面便于主管部门及相关单位可以准确实时掌握溯源基础信息,确保正在使用的产品及其企业的合法性、有效性等;另一方面也便于溯源管理信息的统一、规范。

2.4 溯源信息化的意义

实行植入医疗器械的溯源管理主要是出于保护患者及医护人员的需要,在其发生质量等问题时,可以立即找到相关责任人,包括生产企业、经营企业、经办人员等[14]。同时,也可对已使用“问题植入医疗器械”的患者进行持续监测。另外,还可有效防止相关的违法行为,避免使用假冒或重复使用植入医疗器械。

通过信息系统,可实现信息交叉共享,提高信息利用率,供管理人员科学决策使用;通过信息系统,由于网络的便捷,经办人员可以随时随地利用网络进行相关信息的录入,从而第一时间完成相关溯源环节;通过信息系统,可通过多种方式快速追踪溯源到问题产品或企业;通过信息系统,可以引导和规范内植入医疗器械溯源管理工作;通过信息系统,解决了以往纸质记录溯源的弊端,大大地降低了工作量,提高了工作效率;最后,通过信息系统,还可建立内植入医疗器械溯源电子档案,以便进行统计和分析,避免一些异常事件的发生。

3 信息系统开发实现

首先在溯源内容和指标研究结果的基础上,完成了整个溯源系统的功能设计。其次根据功能分析以及溯源数据的特点,从实用角度出发,设计了数据库。最后采用B/S结构,利用My SQL数据库技术,初步开发了内植入物溯源管理信息系统,实现了相应的功能。

该系统包含5个角色,包括监管部门、生产企业、经营企业、医疗机构与患者。每个角色的人员凭用户名和密码进入系统后,可在线完成相应的工作和查询相关信息。

本系统的部分功能简介如下:

溯源追踪:当需要进行溯源追踪时,可使用扫描枪识别出置入医疗器械的出厂编号,系统将自动在数据库中搜索符合条件的植入物的溯源信息并显示。

货物流通:对植入医疗器械的流通信息进行管理,包括生产企业发货,经营企业收货、发货,医疗机构收货整个流程。首先由生产企业录入发货的产品,经营企业在收到货物后进行确认并登记发货信息,医疗机构收到货物后进行确认。

使用管理:对病人的手术信息进行管理,包括手术名称、主刀医生、主管护士、手术日期等。同时,对被植入病人体内的医疗器械进行选择确认。

销毁管理:系统中还提供了植入物的销毁管理功能。医疗机构在取出植入物后,须按相关规定进行销毁处置操作,并将销毁记录登记在系统中[15]。

单位管理:实现对植入物生产、经营企业基本信息及联系人信息(按区域)的管理、查询、检索、统计分析。

溯源报告:系统可以自行生成包括所有信息,包括医疗器械产品及生产信息、货物物流信息、使用信息、销毁记录(若有)等。

条码生成:系统可根据植入医疗器械的出厂编号,自动生成条形码,便于显示在报告中或者打印粘贴在产品包装上[16]。

信息共享:系统中所有信息都按照用户角色权限,管理需要进行共享,最大限度地利用信息资源。

本系统已初步开发完成,并在区域内进行了试用。目前涉及到的用户有市、县(区)10余家卫生、食药监等监管部门、二级及以上公立医疗机构30多家、供应区域内骨科植入物生产企业近30家、负责区域内配送的经营企业50余家、使用病人患者:平均160人/月、骨科植入物注册证160余个、溯源记录平均每月达600多个。

随着溯源系统的不断深入应用,积累了大量的溯源数据,一方面为监管部门提供了有力的实时监管手段和信息支撑,另一方面也规范了植入物的市场行为,确保了其产品的质量有效,从而达到高风险医用耗材安全使用的目的,造福于人民群众。

4 结语

植入医疗器械溯源管理是一个不断完善的过程,科学的管理手段和方法是提高其管理质量的重要保证。“基于网络技术的植入医疗器械溯源管理信息系统”作为一种新型的管理手段,通过它的引入应用,提升了溯源管理质量,规范了溯源管理流程及内容。本系统有机地将溯源管理的各个环节紧密地结合在一起,体现了追踪溯源的管理理念,实现了以动态溯源为核心,以产品信息可查询、生产信息有记录、经营信息可追踪、问题责任可追究、质量安全有保障的基本目标要求,有效地保证了骨科植入材料使用的安全性、有效性和可追溯性。

摘要：目的 利用现代化信息技术手段进行内植入医疗器械溯源管理工作。方法 整理和分析植入医疗器械溯源管理中存在的问题,结合自身工作实践,借鉴其它行业及国外的先进方法对溯源管理的关键环节和流程进行针对性地研究和分析,找出利用网络进行其溯源管理的模式、方案和基本要求。结果 设计和开发一套用于植入医疗器械进行溯源管理的信息系统,其中包括货物流通、使用监管、溯源追踪以及受用人知情溯源等。结论 该系统很好地规范了溯源管理的体系,统一了溯源管理的流程,提高了溯源管理的效率。该系统的设计理念也顺应了溯源管理未来发展的方向,同时也满足了主管部门、医疗机构及受用人等多方面的要求。