CN103310383A - 农产品质量安全全程监控与追溯系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农产品质量安全全程监控与追溯系统及方法，包括云服务器，所述云服务器分别连接客户端查询系统、农产品信息采集池和监控系统；所述客户端查询系统包括依次连接的交换机、防火墙、Internet、权限认证服务器和查询客户端，所述交换机与云服务器双向通信；所述农产品信息采集池包括均与云服务器连接的禁用农药录入系统、基本信息导入系统、水质检测装置、温湿度传感器、土壤检测装置、摄像头、空气检测装置、农药检测装置、化肥检测装置。本发明具有能够对农产品的生产全过程追溯，且消费者能够通过终端查阅农产品的基本信息的优点。

Description

农产品质量安全全程监控与追溯系统及方法

技术领域

本发明涉及一种农产品质量安全全程监控与追溯系统及方法。 

背景技术

中国是世界上农产品生产和消费大国，农产品的质量安全关系到人民健康和国计民生。近年来，由于农产品安全危机频繁发生，农产品安全问题日益突出，含镉大米、永年大蒜等初级农产品质量问题严重威胁了人们的身体健康和生命安全，并引发了消费信任危机，同时严重影响社会稳定，使国际出口遭受挑战、制约国家经济发展，各国政府纷纷采取措施加强农产品安全监管。对初级农产品实行从“农田到餐桌”的全过程的跟踪和监控。 

因此，迫切需要一个安全体系框架，使其生产过程在合理的制度和监督下进行，消费者需要完全透明，使农产品生产过程可追溯，使消费者买的放心、吃的舒心。针对消费者对农产品安全的信心丧失，世界各国纷纷制定相关法律和制度，约束和限制违规生产的发生，并试图从源头上控制和杜绝农药和化肥滥用，尽快从源头上杜绝不安全因素，来确保农产品的安全生产。 

现有技术中确实是存在不少的追溯系统，包括水产品的追溯、医用产品的追溯、车用零部件的追溯等，但是，水产品追溯主要是追溯池塘和养殖场的信息，检测养殖过程中饲料或药物的使用记录；医用产品的追溯主要是对操作者的身份信息进行采集并追溯，侧重于身份采集的方式如虹膜识别、视网膜识别等；车用零部件的追溯需要经过厂家认定，符合国家标准的配件才能取得产品生产许可证；上述追溯都没有涉及到农产品的追溯，没有针对初级农产品的化肥和农药进行追溯，而且没有解决追溯过程中数据量庞大的问题。 

目前的蔬菜质量安全保障控制体系，局限于GPRS技术，没有很好的解决数据量庞大的问题，对监测系统没有对追溯的整体过程进行监控；更没有涉及到给生产者提供天气预警等功能。 

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种农产品质量安全全程监控与追溯系统及方法，它具有能够对农产品的生产、加工全过程追溯，且消费者能够通过终端查阅农产品的基本信息的优点。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种农产品质量安全全程监控与追溯系统，包括云服务器， 

所述云服务器分别连接客户端查询系统、农产品信息采集池和监控系统； 

所述客户端查询系统包括依次连接的交换机、防火墙、Internet、权限认证服务器和查询客户端，所述交换机与云服务器双向通信； 

所述农产品信息采集池包括均与云服务器连接的禁用农药录入系统、基本信息导入系统、水质检测装置、温湿度传感器、土壤检测装置、摄像头、空气检测装置、农药检测装置、化肥检测装置； 

所述监控系统包括监控中心，所述监控中心分别与数据处理服务器、视频处理服务器、天气预警装置和显示屏连接，所述数据处理服务器和视频处理服务器均与云服务器连接，所述数据处理服务器还与二维码打印机连接。 

所述云服务器用于接收、处理、存储农产品信息采集池采集农产品的相关信息，还用于将处理后的信息发送给客户端查询系统和监控系统；所述农产品的相关信息包括禁用农药信息、农产品的基本信息、农产品灌溉用水的水质信息、大棚内的空气温湿度信息、农产品生长的土壤信息、超市内的信息、农产品生长环境的空气质量信息、农药残余信息、化肥残余信息； 

所述客户端查询系统用于消费者利用二维码查询农产品的相关信息； 

所述农产品信息采集池用于采集农产品的相关信息； 

所述监控系统用于对农产品信息采集池采集的数据进行监控。 

所述客户端查询系统的交换机用于数据传输； 

所述客户端查询系统的防火墙用于确保信息传输的安全，避免黑客攻击； 

所述客户端查询系统的Internet用于信息的传输； 

所述客户端查询系统的权限认证服务器用于对客户的信息进行分类和认证，避免了恶意的查询和追溯造成服务器的瘫痪； 

所述客户端查询系统的查询客户端用于消费者或农产品采购者查询希望得到的农产品的相关信息； 

所述客户端查询系统的查询客户端包括各类台式电脑、笔记本、PDA、iPhone、iPad。 

所述农产品信息采集池的禁用农药录入系统，将农业局禁止使用和推荐使用的农药录入系统中然后上传到云服务器，用于给生产者参考，同时也给监控系统一个监控的标准； 

所述农产品信息采集池的基本信息导入系统用于导入农产品的基本信息、标准的水质信息、标准的温湿度信息、标准的土壤信息、标准的空气信息、标准的农药信息、标准的化肥信息、大棚信息、浇水信息，然后上传到云服务器，包括生长周期、行距、株距、种子供应 商、产品名称、产地、种植人、采摘时间；所述基本信息导入系统可以是计算机；所述标准的农药信息包括品种名称、规格、备案号、登记证号、代理单位、生产企业、备案日期、到期日期；所述标准的化肥信息包括产品名称、备案号、登记证号、代理单位、生产企业、备案日期、到期日期；所述大棚信息包括大棚的长、宽、高；所述浇水信息包括时间、浇水量、水源； 

所述农产品信息采集池的水质检测装置，采用HOY1-TN2300水质测试仪，用于检测农产品生长环境附近的水质的信息，然后上传到云服务器，包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物、重金属含量； 

所述农产品信息采集池的温湿度传感器，分别安装在大棚的内外，大棚内的温湿度传感器用于检测农产品生长环境的温湿度，大棚外的温湿度传感器用于检测天气情况，然后分别上传到云服务器； 

所述农产品信息采集池的土壤检测装置，采用手持式X荧光土壤重金属检测仪，用于检测土壤的重金属含量，然后上传到云服务器。 

所述农产品信息采集池的摄像头，采用沃世达W3148C监控摄像头，主要安装于采用智能数控渗灌施肥设备进行渗灌的大棚内、超市内、检测室内，分别对大棚内农产品的生长过程进行监控、对超市内售卖环节进行监控、对检测室内的检测过程进行监控； 

所述农产品信息采集池的空气检测装置，采用DX30A-H2S硫化氢气体检测仪，用于检测农产品生长环境周围的空气质量，然后上传到云服务器； 

所述农产品信息采集池的农药检测装置，采用GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪；用于对农产品的农药残毒进行快速检测，然后上传到云服务器； 

所述农产品信息采集池的化肥检测装置，采用HZTM29-TMYQ-HF08化肥快速检测仪；用于对农产品的化肥残毒进行快速检测，然后上传到云服务器； 

所述监控系统的数据处理服务器用于对云服务器传输过来的数据进行处理，然后就将结果发送给监控中心，给二维码打印机发出控制指令； 

所述监控系统的二维码打印机用于打印输出合格农产品的唯一二维码标签；所述二维码标签所含信息包括产品名称、产地、产品认证、种植人、采摘时间、抽检情况、查询网站； 

所述监控系统的视频处理服务器用于对云服务器传输过来的视频数据进行处理，然后将结果发送给控制中心； 

所述监控系统的天气预警装置，采用CVMD-DWI050预警机，用于给大棚的工作人员提醒大风、暴雨、暴雪天气预警功能，提醒工作人员及时防范； 

所述监控系统的显示屏用于监控农产品的生产过程、售卖过程、检测过程，做到整个监控和追溯过程无缝衔接。 

所述云服务器包括数据获取模块、数据发送模块、音视频采集模块、音视频发送模块、数据比较模块、权限认证模块、音视频数据库、基本信息数据库、信息反馈模块、数据判断模块、禁用农药数据库、水质检测数据库、温湿度数据库、土壤检测数据库、空气检测数据库、农药检测数据库、化肥检测数据库； 

所述数据获取模块用于获取禁用农药录入系统、基本信息导入系统、水质检测装置、温湿度传感器、土壤检测装置、摄像头、空气检测装置、农药检测装置、化肥检测装置检测的信息； 

所述数据发送模块用于给消费者发送消费者查询的二维码的相关信息，给二维码打印机发送打印的控制指令； 

所述音视频采集模块用于采集大棚内农产品的生产信息、超市内农产品或农药的售卖信息、检测室内农产品的检测过程信息； 

所述音视频发送模块用于发送音视频采集模块采集过来的数据； 

所述数据比较模块用于对检测的水质信息与标准的水质信息进行比较；对于检测的温湿度信息与标准的温湿度信息进行比较；对于检测的土壤信息与标准的土壤信息进行比较；对检测的空气信息与标准的空气信息进行比较；对检测的农药信息与标准的农药信息进行比较；对检测的化肥信息与标准的化肥信息进行比较； 

所述权限认证模块用于对权限认证服务器传输的信息进行权限认证，不同的对象给予不同的查询/监控权限，不同的对象包括农产品采购者、消费者、监控中心、工作人员；首先，它能对查询客户端的信息进行身份认证，如果是消费者就给出消费者的查阅权限，如果是采购者，能够给出采购者的查阅权限；其次，它对监控中心的监控请求进行权限认证，只有通过云服务器权限认证的才可能监控整个农产品的质量安全问题；第三，权限认证模块对农产品信息采集池本身对自己上传的信息进行查询也需要权限认证，只有通过权限认证的工作人员才可能查询先前上报的信息； 

所述音视频数据库用于存储音视频采集模块采集的数据； 

所述基本信息数据库用于存储农产品的基本信息、大棚信息和浇水信息；所述农产品的基本信息包括生长周期、行距、株距、种子供应商；所述大棚信息包括大棚的长、宽、高；所述浇水信息包括时间、浇水量、水源； 

所述信息反馈模块用于将消费者或者农产品采购者查询的信息反馈回去，用于监控中心 将查询的信息反馈回去，用于农药检测装置检测的结果、化肥检测装置检测的结果反馈给检测室的工作员查看； 

所述数据判断模块用于对数据比较模块的比较结果进行判断，判断是否超标或是否符合规定； 

所述禁用农药数据库用于存储禁用和推荐农药信息，禁用农药名单和推荐农药名单； 

所述水质检测数据库用于存储水质检测装置检测的数据； 

所述温湿度数据库用于存储温湿度传感器检测的数据； 

所述土壤检测数据库用于存储土壤检测装置检测的数据； 

所述空气检测数据库用于存储空气检测装置检测的数据； 

所述农药检测数据库用于存储农药检测装置检测的农产品残留农药信息； 

所述化肥检测数据库用于存储化肥检测装置检测的农产品残留化肥信息。 

一种农产品质量安全全程监控与追溯系统的工作方法，主要包括如下步骤： 

步骤（1）：数据采集； 

步骤（2）：实时信息传输、存储、审核； 

步骤（3）：分为三个分支： 

步骤（3-1）：产品追溯； 

步骤（3-2）：信息监控； 

步骤（3-3）：信息共享。 

所述步骤（1）的具体步骤为：数据采集：禁用农药录入系统采集禁用农药的信息，基本信息导入系统采集农产品的基本信息，水质检测装置采集农产品生产灌溉的水质信息，温湿度传感器采集大棚内外的温湿度，土壤检测装置采集土壤的重金属含量，摄像头采集大棚内、超市内、检测室内的相关信息，空气检测装置采集空气的质量信息，农药检测装置采集农药的残余量，化肥检测装置检测化肥的残余量； 

所述步骤（2）的具体步骤为：云服务器接收禁用农药录入系统、基本信息导入系统、水质检测装置、温湿度传感器、土壤检测装置、摄像头、空气检测装置、农药检测装置、化肥检测装置上传过来的信息，进行存储，审核分析后将结果输出； 

所述步骤（3）的具体步骤为： 

所述步骤（3-1）的具体步骤为：产品追溯：消费者或采购者通过手机扫描二维码标签、电话咨询或网络输入二维码来实现对产品信息的追溯，对产品的每一个环节都能够了解到，监控服务器也能够对产品的整个过程进行追溯； 

所述步骤（3-2）的具体步骤为：信息监控：监控服务器通过显示屏监控农产品的生长环节、销售环节和检测室的检测环节；云服务器接收来自监控中心的监控指令，云服务器接收到监控请求后，云服务器的权限认证模块对监控人员的身份进行认证，如果通过认证，云服务器给相应的请求下发密钥，工作人员即允许用密钥来监控自己想监控的信息，如果未通过认证，云服务器给出拒绝服务的指令； 

所述步骤（3-3）的具体步骤为：信息共享：云服务器接收来自各个检测装置实时上报的信息，云服务器接收到查询请求后，云服务器的权限认证模块对查询人员的身份进行认证，如果通过认证，云服务器给相应的请求下发密钥，工作人员即允许用密钥来查阅自己想查阅的信息，通过云服务器的信息反馈模块工作人员就能够根据需要得到农产品的相关信息，如果未通过认证，云服务器给出拒绝服务的指令。 

所述产品农药检测装置采集农药的残余量的具体操作步骤为： 

步骤（1-1）：先做空白试验，所述空白试验的具体步骤为：首先取缓冲液1ml至一比色瓶内，加乙酰胆碱酯酶试剂和显色剂各50μl，放置3分钟，然后加入底物50μl，得到空白值ΔA1； 

所述缓冲液包括无水磷酸氢二钾和磷酸二氢钾，所述无水磷酸氢二钾的质量浓度为11.9mg/ml，所述磷酸二氢钾的质量浓度3.2mg/ml，无水磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的质量比为119:32。 

所述乙酰胆碱酯酶试剂根据酶的活性情况，用缓冲液溶解，所述乙酰胆碱酯酶试剂的质量浓度为1%，所述乙酰胆碱酯酶试剂与缓冲液的体积比为1:25；利用分光光度计测得3min的吸光度变化DA0值应控制在0.3以上，摇匀后置4℃冰箱中保存备用，保存期不超过四天； 

所述显色剂包括二硫代二硝基苯甲酸和碳酸氢钠，所述二硫代二硝基苯甲酸的质量浓度为8mg/ml，所述碳酸氢钠的质量浓度为0.78mg/ml，所述二硫代二硝基苯甲酸和碳酸氢钠的质量比为40:39；所述显色剂的保存温度为4℃； 

所述底物为硫代乙酰胆碱，所述底物的质量浓度为8.33mg/ml，所述底物的保存温度为4℃； 

步骤（1-2）：再做样品试验，所述样品试验的具体步骤为： 

步骤（1-2-1）：取样，取2.00克样品至20ml提取瓶中，加入缓冲液10ml； 

步骤（1-2-2）：提取，超声波提取仪提取3分钟，取上清液1ml于一比色瓶内； 

步骤（1-2-3）：加入乙酰胆碱酯酶试剂和显色剂各50μl； 

步骤（1-2-4）：提示请加底物，加入底物50μl，继续； 

步骤（1-2-5）：GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪自动倒计时显色3分钟； 

步骤（1-2-6）：GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪显示被测数值； 

步骤（1-2-7）：结果判定：如果被测数值小于等于50%，那么合格；如果被测数值大于50%，那么不合格；结果上传，结果公示。 

本发明的有益效果： 

1本发明具有全程监控和追溯的优点；首先，能够满足监控中心对农产品从生产到销售的整个环节的监控，其次，能够满足消费者追溯查询农产品的相关信息的需求，第三，还能够满足采购者需要的农产品的生长环境的温湿度情况的查询； 

2本发明提到了云服务器中设有权限认证模块，它有三方面的功能，首先，它能对查询客户端的信息进行身份认证，如果是消费者就给出消费者的查阅权限，如果是采购者，能够给出采购者的查阅权限；其次，它对监控中心的监控请求进行权限认证，也就是说，只有通过云服务器权限认证的才可能监控整个农产品的质量安全问题；第三，权限认证模块对农产品信息采集池本身对自己上传的信息进行查询也需要权限认证，只有通过权限认证的工作人员才可能查询先前上报的信息；从而避免了监控或追溯过程中作弊的问题；也节省了云服务器的存储空间，避免了大量的访问造成服务器的瘫痪； 

3本发明利用云服务器，解决了海量数据的存储问题； 

4本发明利用显示屏来监控，可以满足监控中心的远程视频监控； 

5本发明能够针对农产品的农药和化肥进行浓度的及时检测，能够检测到用药时间、用药名称、施药方式、用药量、施肥时间、肥料名称、施肥方式、施肥量、浇水时间、浇水量、水源；不需要下载，不需要申请查阅的权限，初级农产品所有的信息消费者都能第一时间查询到； 

6本发明还能够对天气信息进行预警，避免农作物受损； 

7本发明还能够对农产品的生长环境的水质和空气进行检测，可以避免水质或空气中的重金属含量过高引起的农作物残留毒素； 

8本发明的摄像头安装在大棚内，检测室、超市内，可以全过程透明化监督每一个农产品的流程；让质检员没有作弊的机会，检测室是安装有摄像头的；消费者能够很清晰的看到检测员检测的结果、样品的名称、样品提供的单位、样品数量和样品的抑制率； 

9本发明还能够加强各个部门之间的协调与合作；能够从管理者、操作者、消费者3个 角度对信息进行查询和追溯； 

10本发明还能够查阅同一个大棚内不同生产周期内的作物，质检员在生成检测报告过程中，将同一个大棚内不同生产周期的作物名称从数据库中调取出来录入检测报告中，消费者都可以利用终端查询到，了解到该大棚之前生产的是什么农产品，现在生产的是什么农产品。 

附图说明

图1为本发明的硬件框架示意图； 

图2为本发明的云服务器的内部示意图； 

图3为本发明的工作流程示意图。 

其中，1、云服务器，2、禁用农药录入装置，3、基本信息导入装置，4、水质检测装置，5、温湿度传感器，6、土壤检测装置，7、摄像头，8、空气检测装置，9、农药检测装置，10、化肥检测装置，11、视频处理器，12、数据处理器，13、监控中心，14、天气预警装置，15、显示屏，16、二维码打印机，17、交换机，18、防火墙，19、Internet，20、权限认证服务器，21、查询客户端，22、数据获取模块，23、音视频发送模块，24、音视频数据库，25、数据判断模块，26、温湿度数据库，27、农药检测数据库，28、数据发送模块，29、数据比较模块，30、基本信息数据库，31、禁用农药数据库，32、土壤检测数据库，33、化肥检测数据库，34、音视频采集模块，35、权限认证模块，36、信息反馈模块，37、水质检测数据库，38、空气检测数据库。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。 

如图1所示，一种农产品质量安全全程监控与追溯装置，包括云服务器1， 

所述云服务器1分别连接客户端查询装置、农产品信息采集池和监控装置； 

所述客户端查询装置包括依次连接的交换机17、防火墙18、Internet19、权限认证服务器20和查询客户端21，所述交换机17与云服务器1双向通信； 

所述农产品信息采集池包括均与云服务器1连接的禁用农药录入装置2、基本信息导入装置3、水质检测装置4、温湿度传感器5、土壤检测装置6、摄像头7、空气检测装置8、农药检测装置9、化肥检测装置10； 

所述监控装置包括监控中心13，所述监控中心13分别与数据处理服务器12、视频处理服务器11、天气预警装置14和显示屏15连接，所述数据处理服务器12和视频处理服务器11均与云服务器1连接，所述数据处理服务器12还与二维码打印机16连接。 

所述云服务器1用于接收、处理、存储农产品信息采集池采集农产品的相关信息，还用 于将处理后的信息发送给客户端查询装置和监控装置；所述农产品的相关信息包括禁用农药信息、农产品的基本信息、农产品灌溉用水的水质信息、大棚内的空气温湿度信息、农产品生长的土壤信息、超市内的信息、农产品生长环境的空气质量信息、农药残余信息、化肥残余信息； 

所述客户端查询装置用于消费者利用二维码查询农产品的相关信息； 

所述农产品信息采集池用于采集农产品的相关信息； 

所述监控装置用于对农产品信息采集池采集的数据进行监控。 

所述客户端查询装置的交换机17用于数据传输； 

所述客户端查询装置的防火墙18用于确保信息传输的安全，避免黑客攻击； 

所述客户端查询装置的Internet19用于信息的传输； 

所述客户端查询装置的权限认证服务器20用于对客户的信息进行分类和认证，避免了恶意的查询和追溯造成云服务器1的瘫痪； 

所述客户端查询装置的查询客户端21用于消费者或农产品采购者查询希望得到的农产品的相关信息； 

所述客户端查询装置的查询客户端21包括各类台式电脑、笔记本、PDA、iPhone、iPad。 

所述农产品信息采集池的禁用农药录入装置2，将农业局禁止使用和推荐使用的农药录入装置中然后上传到云服务器1，用于给生产者参考，同时也给监控装置一个监控的标准； 

所述农产品信息采集池的基本信息导入装置3用于导入农产品的基本信息、标准的水质信息、标准的温湿度信息、标准的土壤信息、标准的空气信息、标准的农药信息、标准的化肥信息、大棚信息、浇水信息，然后上传到云服务器1，包括生长周期、行距、株距、种子供应商、产品名称、产地、种植人、采摘时间；所述基本信息导入装置3可以是计算机；所述标准的农药信息包括品种名称、规格、备案号、登记证号、代理单位、生产企业、备案日期、到期日期；所述标准的化肥信息包括产品名称、备案号、登记证号、代理单位、生产企业、备案日期、到期日期；所述大棚信息包括大棚的长、宽、高；所述浇水信息包括时间、浇水量、水源； 

所述农产品信息采集池的水质检测装置4，采用HOY1-TN2300水质测试仪，用于检测农产品生长环境附近的水质的信息，然后上传到云服务器1，包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物、重金属含量； 

所述农产品信息采集池的温湿度传感器5，分别安装在大棚的内外，大棚内的温湿度传感器5用于检测农产品生长环境的温湿度，大棚外的温湿度传感器5用于检测天气情况，然 后分别上传到云服务器1； 

所述农产品信息采集池的土壤检测装置6，采用手持式X荧光土壤重金属检测仪，用于检测土壤的重金属含量，然后上传到云服务器1。 

所述农产品信息采集池的摄像头7，采用沃世达W3148C监控摄像头，主要安装于采用智能数控渗灌施肥设备进行渗灌的大棚内、超市内、检测室内，分别对大棚内农产品的生长过程进行监控、对超市内售卖环节进行监控、对检测室内的检测过程进行监控； 

所述农产品信息采集池的空气检测装置8，采用DX30A-H2S硫化氢气体检测仪，用于检测农产品生长环境周围的空气质量，然后上传到云服务器1； 

所述农产品信息采集池的农药检测装置9，采用GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪；用于对农产品的农药残毒进行快速检测，然后上传到云服务器1； 

所述农产品信息采集池的化肥检测装置10，采用HZTM29-TMYQ-HF08化肥快速检测仪；用于对农产品的化肥残毒进行快速检测，然后上传到云服务器1； 

所述监控装置的数据处理服务器12用于对云服务器1传输过来的数据进行处理，然后就将结果发送给监控中心13，给二维码打印机16发出控制指令； 

所述监控装置的二维码打印机16用于打印输出合格农产品的唯一二维码标签；所述二维码标签所含信息包括产品名称、产地、产品认证、种植人、采摘时间、抽检情况、查询网站； 

所述监控装置的视频处理服务器11用于对云服务器1传输过来的视频数据进行处理，然后将结果发送给控制中心； 

所述监控装置的天气预警装置14，采用CVMD-DWI050预警机，用于给大棚的工作人员提醒大风、暴雨、暴雪天气预警功能，提醒工作人员及时防范； 

所述监控装置的显示屏15用于监控农产品的生产过程、售卖过程、检测过程，做到整个监控和追溯过程无缝衔接。 

如图2所示，所述云服务器1包括数据获取模块22、数据发送模块28、音视频采集模块34、音视频发送模块23、数据比较模块29、权限认证模块35、音视频数据库24、基本信息数据库30、信息反馈模块36、数据判断模块25、禁用农药数据库31、水质检测数据库37、温湿度数据库26、土壤检测数据库32、空气检测数据库38、农药检测数据库27、化肥检测数据库33； 

所述数据获取模块22用于获取禁用农药录入装置2、基本信息导入装置3、水质检测装置4、温湿度传感器5、土壤检测装置6、摄像头7、空气检测装置8、农药检测装置9、化肥检测装置10检测的信息； 

所述数据发送模块28用于给消费者发送消费者查询的二维码的相关信息，给二维码打印机发送打印的控制指令； 

所述音视频采集模块34用于采集大棚内农产品的生产信息、超市内农产品或农药的售卖信息、检测室内农产品的检测过程信息； 

所述音视频发送模块23用于发送音视频采集模块采集过来的数据； 

所述数据比较模块29用于对检测的水质信息与标准的水质信息进行比较；对于检测的温湿度信息与标准的温湿度信息进行比较；对于检测的土壤信息与标准的土壤信息进行比较；对检测的空气信息与标准的空气信息进行比较；对检测的农药信息与标准的农药信息进行比较；对检测的化肥信息与标准的化肥信息进行比较； 

所述权限认证模块35用于对权限认证服务器20传输的信息进行权限认证，不同的对象给予不同的查询/监控权限，不同的对象包括农产品采购者、消费者、监控中心、工作人员；首先，它能对查询客户端1的信息进行身份认证，如果是消费者就给出消费者的查阅权限，如果是采购者，能够给出采购者的查阅权限；其次，它对监控中心的监控请求进行权限认证，只有通过云服务器1权限认证的才可能监控整个农产品的质量安全问题；第三，权限认证模块对农产品信息采集池本身对自己上传的信息进行查询也需要权限认证，只有通过权限认证的工作人员才可能查询先前上报的信息； 

所述音视频数据库24用于存储音视频采集模块34采集的数据； 

所述基本信息数据库30用于存储农产品的基本信息、大棚信息和浇水信息；所述农产品的基本信息包括生长周期、行距、株距、种子供应商；所述大棚信息包括大棚的长、宽、高；所述浇水信息包括时间、浇水量、水源； 

所述信息反馈模块36用于将消费者或者农产品采购者查询的信息反馈回去，用于监控中心将查询的信息反馈回去，用于农药检测装置检测的结果、化肥检测装置检测的结果反馈给检测室的工作员查看； 

所述数据判断模块25用于对数据比较模块29的比较结果进行判断，判断是否超标或是否符合规定； 

所述禁用农药数据库31用于存储禁用和推荐农药信息，禁用农药名单和推荐农药名单； 

所述水质检测数据库37用于存储水质检测装置4检测的数据； 

所述温湿度数据库26用于存储温湿度传感器5检测的数据； 

所述土壤检测数据库32用于存储土壤检测装置6检测的数据； 

所述空气检测数据库38用于存储空气检测装置8检测的数据； 

所述农药检测数据库27用于存储农药检测装置9检测的农产品残留农药信息； 

所述化肥检测数据库33用于存储化肥检测装置10检测的农产品残留化肥信息。 

如图3所示，一种农产品质量安全全程监控与追溯装置的工作方法，主要包括如下步骤： 

步骤（1）：数据采集； 

步骤（2）：实时信息传输、存储、审核； 

步骤（3）：分为三个分支： 

步骤（3-1）：产品追溯； 

步骤（3-2）：信息监控； 

步骤（3-3）：信息共享。 

所述步骤（1）的具体步骤为：数据采集：禁用农药录入装置2采集禁用农药的信息，基本信息导入装置3采集农产品的基本信息，水质检测装置4采集农产品生产灌溉的水质信息，温湿度传感器5采集大棚内外的温湿度，土壤检测装置6采集土壤的重金属含量，摄像头7采集大棚内、超市内、检测室内的相关信息，空气检测装置8采集空气的质量信息，农药检测装置9采集农药的残余量，化肥检测装置10检测化肥的残余量； 

所述步骤（2）的具体步骤为：云服务器1接收禁用农药录入装置2、基本信息导入装置3、水质检测装置4、温湿度传感器5、土壤检测装置6、摄像头7、空气检测装置8、农药检测装置9、化肥检测装置10上传过来的信息，进行存储，审核分析后将结果输出； 

所述步骤（3）的具体步骤为： 

所述步骤（3-1）的具体步骤为：产品追溯：消费者或采购者通过手机扫描二维码标签、电话咨询或网络输入二维码来实现对产品信息的追溯，对产品的每一个环节都能够了解到，监控装置也能够对产品的整个过程进行追溯； 

所述步骤（3-2）的具体步骤为：信息监控：监控装置通过显示屏15监控农产品的生长环节、销售环节和检测室的检测环节；云服务器1接收来自监控中心13的监控指令，云服务器1接收到监控请求后，云服务器1的权限认证模块对监控人员的身份进行认证，如果通过认证，云服务器1给相应的请求下发密钥，工作人员即允许用密钥来监控自己想监控的信息，如果未通过认证，云服务器1给出拒绝服务的指令； 

所述步骤（3-3）的具体步骤为：信息共享：云服务器1接收来自各个检测装置实时上报的信息，云服务器1接收到查询请求后，云服务器1的权限认证模块35对查询人员的身份进行认证，如果通过认证，云服务器1给相应的请求下发密钥，工作人员即允许用密钥来查阅自己想查阅的信息，通过云服务器1的信息反馈模块36工作人员就能够根据需要得到农产品 的相关信息，如果未通过认证，云服务器1给出拒绝服务的指令。 

所述农药检测装置9采集农药的残余量的具体操作步骤为： 

步骤（1-1）：先做空白试验，所述空白试验的具体步骤为：首先取缓冲液1ml至一比色瓶内，加乙酰胆碱酯酶试剂和显色剂各50μl，放置3分钟，然后加入底物50μl，得到空白值ΔA1； 

所述缓冲液包括无水磷酸氢二钾和磷酸二氢钾，所述无水磷酸氢二钾的质量浓度为11.9mg/ml，所述磷酸二氢钾的质量浓度3.2mg/ml，无水磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的质量比为119:32。 

所述乙酰胆碱酯酶试剂根据酶的活性情况，用缓冲液溶解，所述乙酰胆碱酯酶试剂的质量浓度为1%，所述乙酰胆碱酯酶试剂与缓冲液的体积比为1:25；利用分光光度计测得3min的吸光度变化DA0值应控制在0.3以上，摇匀后置4℃冰箱中保存备用，保存期不超过四天； 

所述显色剂包括二硫代二硝基苯甲酸和碳酸氢钠，所述二硫代二硝基苯甲酸的质量浓度为8mg/ml，所述碳酸氢钠的质量浓度为0.78mg/ml，所述二硫代二硝基苯甲酸和碳酸氢钠的质量比为40:39；所述显色剂的保存温度为4℃； 

所述底物为硫代乙酰胆碱，所述底物的质量浓度为8.33mg/ml，所述底物的保存温度为4℃； 

步骤（1-2）：再做样品试验，所述样品试验的具体步骤为： 

步骤（1-2-1）：取样，取2.00克样品至20ml提取瓶中，加入缓冲液10ml； 

步骤（1-2-2）：提取，超声波提取仪提取3分钟，取上清液1ml于一比色瓶内； 

步骤（1-2-3）：加入乙酰胆碱酯酶试剂和显色剂各50μl； 

步骤（1-2-4）：提示请加底物，加入底物50μl，继续； 

步骤（1-2-5）：GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪自动倒计时显色3分钟； 

步骤（1-2-6）：GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪显示被测数值； 

步骤（1-2-7）：结果判定：如果被测数值小于等于50%，那么合格；如果被测数值大于50%，那么不合格；结果上传，结果公示。 

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。 

Claims (10)

1.一种农产品质量安全全程监控与追溯系统，其特征是，包括云服务器，

所述云服务器分别连接客户端查询系统、农产品信息采集池和监控系统；

所述客户端查询系统包括依次连接的交换机、防火墙、Internet、权限认证服务器和查询客户端，所述交换机与云服务器双向通信；

所述农产品信息采集池包括均与云服务器连接的禁用农药录入系统、基本信息导入系统、水质检测装置、温湿度传感器、土壤检测装置、摄像头、空气检测装置、农药检测装置、化肥检测装置；

所述监控系统包括监控中心，所述监控中心分别与数据处理服务器、视频处理服务器、天气预警装置和显示屏连接，所述数据处理服务器和视频处理服务器均与云服务器连接，所述数据处理服务器还与二维码打印机连接；

所述云服务器用于接收、处理、存储农产品信息采集池采集农产品的相关信息，还用于将处理后的信息发送给客户端查询系统和监控系统；所述农产品的相关信息包括禁用农药信息、农产品的基本信息、农产品灌溉用水的水质信息、大棚内的空气温湿度信息、农产品生长的土壤信息、超市内的信息、农产品生长环境的空气质量信息、农药残余信息、化肥残余信息；

所述客户端查询系统用于消费者利用二维码查询农产品的相关信息；

所述农产品信息采集池用于采集农产品的相关信息；

所述监控系统用于对农产品信息采集池采集的数据进行监控。

2.如权利要求1所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯系统，其特征是，

所述客户端查询系统的交换机用于数据传输；

所述客户端查询系统的防火墙用于确保信息传输的安全，避免黑客攻击；

所述客户端查询系统的Internet用于信息的传输；

所述客户端查询系统的权限认证服务器用于对客户的信息进行分类和认证，避免了恶意的查询和追溯造成服务器的瘫痪；

所述客户端查询系统的查询客户端用于消费者或农产品采购者查询希望得到的农产品的相关信息；

所述客户端查询系统的查询客户端包括各类台式电脑、笔记本、PDA、iPhone、iPad。

3.如权利要求1所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯系统，其特征是，

所述农产品信息采集池的禁用农药录入系统，将农业局禁止使用和推荐使用的农药录入系统中然后上传到云服务器，用于给生产者参考，同时也给监控系统一个监控的标准；

所述农产品信息采集池的基本信息导入系统用于导入农产品的基本信息、标准的水质信息、标准的温湿度信息、标准的土壤信息、标准的空气信息、标准的农药信息、标准的化肥信息、大棚信息、浇水信息，然后上传到云服务器，包括生长周期、行距、株距、种子供应商、产品名称、产地、种植人、采摘时间；所述基本信息导入系统是计算机；所述标准的农药信息包括品种名称、规格、备案号、登记证号、代理单位、生产企业、备案日期、到期日期；所述标准的化肥信息包括产品名称、备案号、登记证号、代理单位、生产企业、备案日期、到期日期；所述大棚信息包括大棚的长、宽、高；所述浇水信息包括时间、浇水量、水源；

所述农产品信息采集池的水质检测装置，采用HOY1-TN2300水质测试仪，用于检测农产品生长环境附近的水质的信息，然后上传到云服务器，包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物、重金属含量；

所述农产品信息采集池的温湿度传感器，分别安装在大棚的内外，大棚内的温湿度传感器用于检测农产品生长环境的温湿度，大棚外的温湿度传感器用于检测天气情况，然后分别上传到云服务器；

所述农产品信息采集池的土壤检测装置，采用手持式X荧光土壤重金属检测仪，用于检测土壤的重金属含量，然后上传到云服务器；

所述农产品信息采集池的摄像头，采用沃世达W3148C监控摄像头，主要安装于采用智能数控渗灌施肥设备进行渗灌的大棚内、超市内、检测室内，分别对大棚内农产品的生长过程进行监控、对超市内售卖环节进行监控、对检测室内的检测过程进行监控；

所述农产品信息采集池的空气检测装置，采用DX30A-H2S硫化氢气体检测仪，用于检测农产品生长环境周围的空气质量，然后上传到云服务器；

所述农产品信息采集池的农药检测装置，采用GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪；用于对农产品的农药残毒进行快速检测，然后上传到云服务器；

所述农产品信息采集池的化肥检测装置，采用HZTM29-TMYQ-HF08化肥快速检测仪；用于对农产品的化肥残毒进行快速检测，然后上传到云服务器。

4.如权利要求1所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯系统，其特征是，

所述监控系统的数据处理服务器用于对云服务器传输过来的数据进行处理，然后就将结果发送给监控中心，给二维码打印机发出控制指令；

所述监控系统的二维码打印机用于打印输出合格农产品的唯一二维码标签；所述二维码标签所含信息包括产品名称、产地、产品认证、种植人、采摘时间、抽检情况、查询网站；

所述监控系统的视频处理服务器用于对云服务器传输过来的视频数据进行处理，然后将结果发送给控制中心；

所述监控系统的天气预警装置，采用CVMD-DWI050预警机，用于给大棚的工作人员提醒大风、暴雨、暴雪天气预警功能，提醒工作人员及时防范；

所述监控系统的显示屏用于监控农产品的生产过程、售卖过程、检测过程，做到整个监控和追溯过程无缝衔接。

5.如权利要求1所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯系统，其特征是，

所述云服务器包括数据获取模块、数据发送模块、音视频采集模块、音视频发送模块、数据比较模块、权限认证模块、音视频数据库、基本信息数据库、信息反馈模块、数据判断模块、禁用农药数据库、水质检测数据库、温湿度数据库、土壤检测数据库、空气检测数据库、农药检测数据库、化肥检测数据库；

所述数据获取模块用于获取禁用农药录入系统、基本信息导入系统、水质检测装置、温湿度传感器、土壤检测装置、摄像头、空气检测装置、农药检测装置、化肥检测装置检测的信息；

所述数据发送模块用于给消费者发送消费者查询的二维码的相关信息，给二维码打印机发送打印的控制指令；

所述音视频采集模块用于采集大棚内农产品的生产信息、超市内农产品或农药的售卖信息、检测室内农产品的检测过程信息；

所述音视频发送模块用于发送音视频采集模块采集过来的数据；

所述数据比较模块用于对检测的水质信息与标准的水质信息进行比较；对于检测的温湿度信息与标准的温湿度信息进行比较；对于检测的土壤信息与标准的土壤信息进行比较；对检测的空气信息与标准的空气信息进行比较；对检测的农药信息与标准的农药信息进行比较；对检测的化肥信息与标准的化肥信息进行比较；

所述权限认证模块用于对权限认证服务器传输的信息进行权限认证，不同的对象给予不同的查询/监控权限，不同的对象包括农产品采购者、消费者、监控中心、工作人员；首先，它能对查询客户端的信息进行身份认证，如果是消费者就给出消费者的查阅权限，如果是采购者，能够给出采购者的查阅权限；其次，它对监控中心的监控请求进行权限认证，只有通过云服务器权限认证的才允许监控整个农产品的质量安全问题；第三，权限认证模块对农产品信息采集池本身对自己上传的信息进行查询也需要权限认证，只有通过权限认证的工作人员才允许查询先前上报的信息；

所述音视频数据库用于存储音视频采集模块采集的数据；

所述基本信息数据库用于存储农产品的基本信息、大棚信息和浇水信息；所述农产品的基本信息包括生长周期、行距、株距、种子供应商；所述大棚信息包括大棚的长、宽、高；所述浇水信息包括时间、浇水量、水源；

所述信息反馈模块用于将消费者或者农产品采购者查询的信息反馈回去，用于监控中心将查询的信息反馈回去，用于农药检测装置检测的结果、化肥检测装置检测的结果反馈给检测室的工作员查看；

所述数据判断模块用于对数据比较模块的比较结果进行判断，判断是否超标或是否符合规定；

所述禁用农药数据库用于存储禁用和推荐农药信息，禁用农药名单和推荐农药名单；

所述水质检测数据库用于存储水质检测装置检测的数据；

所述温湿度数据库用于存储温湿度传感器检测的数据；

所述土壤检测数据库用于存储土壤检测装置检测的数据；

所述空气检测数据库用于存储空气检测装置检测的数据；

所述农药检测数据库用于存储农药检测装置检测的农产品残留农药信息；

所述化肥检测数据库用于存储化肥检测装置检测的农产品残留化肥信息。

6.如上述任一权利要求所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯系统的工作方法，其特征是，主要包括如下步骤：

步骤（1）：数据采集；

步骤（2）：实时信息传输、存储、审核；

步骤（3）：分为三个分支：

步骤（3-1）：产品追溯；

步骤（3-2）：信息监控；

步骤（3-3）：信息共享。

7.如权利要求6所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯方法，其特征是，

所述步骤（1）的具体步骤为：数据采集：禁用农药录入系统采集禁用农药的信息，基本信息导入系统采集农产品的基本信息，水质检测装置采集农产品生产灌溉的水质信息，温湿度传感器采集大棚内外的温湿度，土壤检测装置采集土壤的重金属含量，摄像头采集大棚内、超市内、检测室内的相关信息，空气检测装置采集空气的质量信息，农药检测装置采集农药的残余量，化肥检测装置检测化肥的残余量。

8.如权利要求6所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯方法，其特征是，

所述步骤（2）的具体步骤为：云服务器接收禁用农药录入系统、基本信息导入系统、水质检测装置、温湿度传感器、土壤检测装置、摄像头、空气检测装置、农药检测装置、化肥检测装置上传过来的信息，进行存储，审核分析后将结果输出。

9.如权利要求6所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯方法，其特征是，

所述步骤（3-1）的具体步骤为：产品追溯：消费者或采购者通过手机扫描二维码标签、电话咨询或网络输入二维码来实现对产品信息的追溯，对产品的每一个环节都能够了解到，监控服务器也能够对产品的整个过程进行追溯；

所述步骤（3-2）的具体步骤为：信息监控：监控服务器通过显示屏监控农产品的生长环节、销售环节和检测室的检测环节；云服务器接收来自监控中心的监控指令，云服务器接收到监控请求后，云服务器的权限认证模块对监控人员的身份进行认证，如果通过认证，云服务器给相应的请求下发密钥，工作人员即允许用密钥来监控自己想监控的信息，如果未通过认证，云服务器给出拒绝服务的指令；

所述步骤（3-3）的具体步骤为：信息共享：云服务器接收来自各个检测装置实时上报的信息，云服务器接收到查询请求后，云服务器的权限认证模块对查询人员的身份进行认证，如果通过认证，云服务器给相应的请求下发密钥，工作人员即允许用密钥来查阅自己想查阅的信息，通过云服务器的信息反馈模块工作人员就能够根据需要得到农产品的相关信息，如果未通过认证，云服务器给出拒绝服务的指令。

10.如权利要求6所述的一种农产品质量安全全程监控与追溯方法，其特征是，

所述产品农药检测装置采集农药的残余量的具体操作步骤为：

步骤（1-1）：先做空白试验，所述空白试验的具体步骤为：首先取缓冲液1ml至一比色瓶内，加乙酰胆碱酯酶试剂和显色剂各50μl，放置3分钟，然后加入底物50μl，得到空白值ΔA1；

所述缓冲液包括无水磷酸氢二钾和磷酸二氢钾，所述无水磷酸氢二钾的质量浓度为11.9mg/ml，所述磷酸二氢钾的质量浓度3.2mg/ml，无水磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的质量比为119:32；

所述乙酰胆碱酯酶试剂根据酶的活性情况，用缓冲液溶解，所述乙酰胆碱酯酶试剂的质量浓度为1%，所述乙酰胆碱酯酶试剂与缓冲液的体积比为1:25；利用分光光度计测得3min的吸光度变化DA0值应控制在0.3以上，摇匀后置4℃冰箱中保存备用，保存期不超过四天；

所述显色剂包括二硫代二硝基苯甲酸和碳酸氢钠，所述二硫代二硝基苯甲酸的质量浓度为8mg/ml，所述碳酸氢钠的质量浓度为0.78mg/ml，所述二硫代二硝基苯甲酸和碳酸氢钠的质量比为40:39；所述显色剂的保存温度为4℃；

所述底物为硫代乙酰胆碱，所述底物的质量浓度为8.33mg/ml，所述底物的保存温度为4℃；

步骤（1-2）：再做样品试验，所述样品试验的具体步骤为：

步骤（1-2-1）：取样，取2.00克样品至20ml提取瓶中，加入缓冲液10ml；

步骤（1-2-2）：提取，超声波提取仪提取3分钟，取上清液1ml于一比色瓶内；

步骤（1-2-3）：加入乙酰胆碱酯酶试剂和显色剂各50μl；

步骤（1-2-4）：提示请加底物，加入底物50μl，继续；

步骤（1-2-5）：GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪自动倒计时显色3分钟；

步骤（1-2-6）：GDYN-308S-Y农药残毒快速检测仪显示被测数值；

步骤（1-2-7）：结果判定：如果被测数值小于等于50%，那么合格；如果被测数值大于50%，那么不合格；结果上传，结果公示。

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