CN109741081A - 一种基于区块链的农产品质量监管溯源系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的农产品质量监管溯源系统，涉及食品安全管理领域。该系统包括识别标识、前端信息采集设备、视频处理器、视频存储设备和溯源中心系统，识别标识用于对农产品进行唯一标识编码，并关联对应的农场信息，生产过程中的种养殖信息通过前端信息采集设备进行采集，然后经视频处理器进行识别、分析和处理，比对一致后得到带视频影像印证的信息，并传输到云端的基于区块链存储的视频存储设备，整个生产销售过程中的检验检疫信息通过识别标识写入，在进入批发销售的流通领域时，将对应的识别标识与商户信息管联，使进入本溯源系统的农产品从农场到消费者之间的关键信息在真实详细完整的基础上能方便快捷地被记录和查询。

Description

一种基于区块链的农产品质量监管溯源系统

技术领域

本发明涉及食品安全管理领域，具体涉及一种基于区块链的农产品质量监管溯源系统。

背景技术

由于我国食品安全事故时有发生，禽流感、非洲猪瘟等重大疫情一直困扰着养殖业的发展。国家也一直强调建立大数据背景下的农产品质量安全监管溯源系统，多年来政府投入了大量资金来建立这一监管体系。但至今还没有一套可以有效解决问题农产品追溯以及农产品重大疫情防疫跟踪追溯的系统，分析原因主要有以下五点：

1、农产品生产周期长，牵涉管理部门多，原先的监管部门间信息无法及时准确的对接共享。农产品识别标识只在独立的管理部门可以记录查询，进入下个环节就不能共享，要重新对农产品进行标识录入记录。

2、农产品生产单位参差不齐，有大型企业，有合作社，种养殖大户，个体农户，面的数量庞大而分散的监管对象，监管部门是无法完整及时准确的记录安全生产的详细信息，连最基本的农产品基础信息标识绑定都无法完全真实。

3、让农产品生产者来记录生产信息的方式需要在农场投入信息采集设备农户要学习操作及维护。对于文化程度较低的农户来说自身能力无法完成信息采集还有增加其工作量不愿完成信息采集，依然无法获得真实的农产品信息。

4、现有信息采集方式为在有网络环境下PC上填表式记录，及不能做到信息的及时更不能保证信息真实，没有监督毫无公信力。

5、农产品因其特有的商品属性，造成从采收加工到销售时间非常短数量又非常庞大，将如此庞大的检验检疫信息都放销售环节极短的时间去记录是无法保证数据的真实全面完整。

发明内容

为了解决上述技术存在的缺陷，本发明提供一种基于区块链的农产品质量监管溯源系统。

本发明实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其包括：

识别标识，用于对农产品进行唯一标识编码，并关联对应的农场信息；

前端信息采集设备，用于采集生产过程中的种养殖信息、农场养殖户的农场信息、关联的检验检疫信息以及商户端的商户信息，并上传云端设备；

信息关联接口，用于接受种养殖生产阶段的种养殖信息、农产品在检验检疫阶段的检验检疫信息以及在批发流通阶段的商户信息的写入，并与对应农产品的识别标识进行关联；

云端设备，用于接受来自所述前端信息采集设备上传的信息，并对该上传的信息进行识别、分析、处理和链式存储，以及接受来自终端发起的访问请求和相应结果信息的反馈。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述识别标识为二维码、条形码或RFID芯片的任意一种。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述前端信息采集设备包括用于采集农场养殖信息的终端信息采集设备以及配置了所述信息关联接口的带NFC功能的智能手机。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述云端设备包括视频处理器、视频存储设备和溯源中心系统，所述视频处理器包括VPU服务器和GPU服务器，用于对所述终端信息采集设备采集的生产养殖画面进行识别、分析和处理，获得带视频影像印证的生产养殖信息，所述视频存储设备用于将带视频影像印证的生产养殖信息进行链式存储。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述溯源中心系统包括WEB应用服务器、数据库服务器、防火墙和数据备份服务器，所述WEB应用服务器部署有用于公众查询农产品信息的公众云平台，所述数据库服务器用于存储所述识别标识对应的唯一标识编码信息，所述数据备份服务器用于冗余备份所述视频存储设备和所述数据库服务器的数据信息。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述终端信息采集设备包括若干分布式设置在农场养殖场地的影像数据采集器,所述影像数据采集器包括一影像摄录机和防尘罩，所述影像摄录机固定设置在所述防尘罩内，所述防尘罩的罩体中设有风道，所述防尘罩的后部设有与所述风道连通的送风装置，所述防尘罩的视窗口设有玻璃板，所述风道在位于所述玻璃板的一端沿着该所述玻璃板的边沿设有出风板，所述出风板的板体上设有用于连通所述玻璃板外侧区域以及所述风道的若干出风口。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述出风口的出风方向与所述玻璃板所在的平面之间设有夹角，该夹角为锐角。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述防尘罩包括外罩壳和内罩壳，所述风道成型在所述外罩壳和所述内罩壳之间，所述影像摄录机设在所述内罩壳中。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述送风装置包括两端开口的筒罩、设在所述筒罩中的微型马达以及连接在所述筒罩的出风端的风室，所述风室与所述外罩壳的后部固定，并与所述风道连通。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述筒罩的进风端设有滤风罩，所述滤风罩上设有进风口，所述滤风罩在与所述筒罩连通的位置设有HEPA过滤网。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述风室通过一缩口的风管与所述外罩壳的后部固定，并与所述风道连通。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述外罩壳和内罩壳均为半球形的罩壳，所述玻璃板为防静电玻璃制成的玻璃板。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，还包括一悬设在农场养殖场地的布设杆，所述影像数据采集器通过挂载杆吊装在所述布设杆上。

优选地，在上述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统中，所述影像摄录机为AI智能无线视频摄像头。

本发明的有益效果为：本发明的基于区块链的农产品质量监管溯源系统较现有系统相比较具有多方面的优势特点，具体表现在：

1、在信息采集方面更真实、准确、及时高效，并且无书写式信息采集大大减轻了使用者的工作负担和系统培训负担；

2、在农产品从生产到销售跨区域的信息有连贯性和信息完整性优势；

3、采用区块链技术框架下的信息记录是公开的多部门共同记录共同监督，在农产品生产阶段的生产记录信息全部有相应的视频印证，政府的检验检疫信息同样有相关影像印证，相比较其它系统更具公信力；

4、前端信息采集设备与云端设备的连接全部采用无线连接，通过压缩信息文件容量来保障溯源信息传输的可靠性及安全性，解决了山区农产品区域分散，无有线网络或有线网络成本高等问题。

5、通过采用去溯源主体信息记录中心化，对大众公开信息，共同监督，农产品信息多部门链式共同记录的区块链技术架构来真实、详细、完整的记录、查询农产品信息。

另外，本发明的终端信息采集设备通过送风装置在防尘罩的视窗口口沿出风，可对玻璃板外表面进行吹拂，“驱走”玻璃板前的灰尘，养殖过程中的种养殖信息画面，如喂养、施肥、用药、免疫、消毒等均可被清晰地记录采集。

附图说明

图1为本发明的溯源系统的数据传输示意图；

图2为本发明配置在农场养殖户端的带NFC功能的智能手机上运行的关联接口的主界面图；

图3为本发明配置在农场养殖户端的带NFC功能的智能手机上运行的关联接口的具体养殖情况录入操作界面；

图4为溯源查询的主界面；

图5为溯源查询某一养殖场的具体某天所对应的各养殖阶段的视频画面以及当天的检验检疫对应的照片的查询界面；

图6为本发明的使用状态图；

图7为本发明所述影像数据采集器的立体图；

图8为本发明所述影像数据采集器的内部结构示意图；

图9为本发明所述送风装置的立体图；

图10为本发明所述影像摄录机的立体图；

图11为本发明所述防尘罩内的空气流动示意图；

图12为本发明所述出风板的出风口的出风方向与玻璃板之间的夹角示意图。

具体实施方式

为使对本发明作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的实施例提出了一种基于区块链的农产品质量监管溯源系统，该溯源系统包括：

识别标识，用于对农产品进行唯一标识编码，并关联对应的农场信息。该唯一标识编码为农产品从生产到销售的唯一终生码，具有唯一性。农场信息包括该对应农场的负责人、农场地点以及该农场的证照信息，如负责人的身份证、农场的营业执照或个体工商户执照等证件。

前端信息采集设备，用于采集生产过程中的种养殖信息、农场养殖户的农场信息、关联的检验检疫信息以及商户端的商户信息，并上传云端设备。种养殖信息包括喂养、施肥、用药、免疫、消毒等，如图2和图3的所示界面。

信息关联接口，用于接受种养殖生产阶段的种养殖信息、农产品在检验检疫阶段的检验检疫信息以及在批发流通阶段的商户信息的写入，并与对应农产品的识别标识进行关联。该信息关联接口为带账号与口令的APP或小程序，运行在带NFC功能的智能手机上，农场养殖户端的带NFC功能的智能手机通过该信息关联接口，运用扫二维码或拍NFC卡、拍照等方式将各生产阶段的种养殖信息写入，并通过无线网络上传至云端设备。在政府监督的检验检疫程序时，检验检疫人员通过配置有该信息关联接口的带NFC功能的智能手机，运用扫二维码或拍NFC卡、拍照等方式将农产品标识码与检验检疫、检查结果信息相关联，就可以快速准确的将每次检验检疫信息记录在农产品档案里。在农产品进入批发销售的流通领域时，商户端的带NFC功能的智能手机通过该信息关联接口，运用扫二维码或拍NFC卡、拍照等方式将所销售的农产品标识与商户信息关联，使进入本溯源系统的农产品从农场到消费者之间的关键信息在真实详细完整的基础上能方便快捷的记录与查询。

云端设备，用于接受来自前端信息采集设备上传的信息，并对该上传的信息进行识别、分析、处理和链式存储，以及接受来自终端发起的访问请求和相应结果信息的反馈。终端为配置了查询接口的电脑或智能移动设备，如图4和图5所示，为溯源系统查询界面，查询接口设置为公众云平台，以公众号或小程序为载体。

具体的，在本发明的优选实施例中，云端设备包括视频处理器、视频存储设备和溯源中心系统。视频处理器包括VPU服务器和GPU服务器，在本发明的优选实施例中，具体选用intel VPU和nvidia GPU的服务器，其用于对终端信息采集设备采集的生产养殖画面进行识别、分析和处理，获得带视频影像印证的生产养殖信息，视频存储设备用于将带视频影像印证的生产养殖信息进行链式存储。溯源中心系统包括WEB应用服务器、数据库服务器、防火墙和数据备份服务器，WEB应用服务器部署有用于公众查询农产品信息的公众云平台，数据库服务器用于存储所述识别标识对应的唯一标识编码信息，数据备份服务器用于冗余备份视频存储设备和数据库服务器的数据信息。

具体的，在本发明的优选实施例中，识别标识为二维码、条形码或RFID芯片的任意一种。前端信息采集设备包括用于采集农场养殖信息的终端信息采集设备以及配置了信息关联接口的带NFC功能的智能手机。在养殖阶段对应的养殖信息，如图3所示的“喂料”、“治疗”、“防疫”、“消毒”等均可通过带NFC功能的智能手机进行采集。视频画面由终端信息采集设备进行频率性拍摄拍，云端设备的数据库服务器存储有对应各不同生产养殖阶段的预设照片，终端信息采集设备频率性拍摄采集到的照片画面通过VPU服务器和GPU服务器将其与云端设备的数据库服务器中的预设照片进行比对，比对匹配合格后，其对应的照片或视频画面自动存储至视频存储设备，其关联信息在数据库服务器中进行存储。为保证照片和视频的清晰度及质量，视频存储设备选用超大容量存储服务器。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图6和图7所示，终端信息采集设备包括若干分布式设置在农场养殖场地的影像数据采集器3。该影像数据采集器3包括一影像摄录机32和防尘罩31，影像摄录机32固定设置在该防尘罩31内。其中，作为本发明的一种改进，防尘罩31的罩体中设有风道313，防尘罩31的后部设有与该风道313连通的送风装置4。防尘罩31的视窗口设有玻璃板314，影像摄录机32以一定的角度固定在防尘罩31内，使得其镜头正对玻璃板314。玻璃板314采用透明玻璃制成，将影像摄录机32密封在防尘罩31内，防止养殖场空气中飘散的灰尘附着在影像摄录机32的镜头上。风道313在位于玻璃板314的一端沿着该玻璃板314的边沿设有出风板310，出风板310的板体上设有用于连通玻璃板314外侧区域以及风道313的若干出风口315。送风装置4产生的洁净空气通过风道313流动到出风板310处，再经出风板310上的若干出风口315排出，在玻璃板314的周沿形成空气屏障，一方面可将玻璃板314外表面的灰尘吹拂掉，另一方面形成在玻璃板314前的空气屏障可以阻挡附近空气中的灰尘飘散到玻璃板314上。

优选地，在本发明的优选实施例中，如图11和图12所示，出风口315的出风方向与玻璃板314所在的平面之间设有夹角α，该夹角α设置成一个锐角，使得从出风板310上的出风口315排出的空气可以在玻璃板314前形成一个空气屏障。

优选地，在本发明的优选实施例中，如图8和图9所示，防尘罩31包括外罩壳311和内罩壳312，风道313成型在外罩壳311和内罩壳312之间，影像摄录机32设在内罩壳312中。其中，送风装置4包括两端开口的筒罩41、设在筒罩41中的微型马达44以及连接在筒罩41的出风端的风室43，微型马达44设有吸风扇叶。风室43与外罩壳311的后部固定，并与风道313连通。微型马达44运转鼓动的空气从筒罩的出风端进入风室43，再经风室43进入成型在外罩壳311和内罩壳312之间的风道313中，风道313中的空气最后经出风板310上的出风口315排出在玻璃板314的前方周侧。

优选地，在本发明的优选实施例中，如图8所示，筒罩41的进风端设有滤风罩42，滤风罩42上设有进风口421，滤风罩42在与所述筒罩41连通的位置设有HEPA过滤网45。微型马达44运转，通过吸风扇叶在筒罩41的进风端处产生负压，使筒罩41外的空气经滤风罩42上的进风口421进入筒罩41中，并经过HEPA过滤网45进行初效过滤，除去空气中的灰尘。进一步地，风室43通过一个缩口的风管431与外罩壳311的后部固定，风管431同时与风道313连通。为了使得气流更好地均匀流通至出风板310处，外罩壳311和内罩壳312均采用半球形的罩壳，防尘罩31的视窗口也采用圆形结构，相应地，玻璃板314也采用圆形结构。采用半球形的罩壳，气流可以在由半球形的外罩壳311和内罩壳312之间构成的风道313内均匀平顺地流动。为了进一步地起到防尘效果，玻璃板314采用防静电玻璃制成的玻璃板，可以避免灰尘静电吸附在玻璃板314的外表面。

具体地，在本发明的一些实施例中，如图6所示，该终端信息采集设备还包括一悬设在农场养殖场地的布设杆1，布设杆1水平设置，影像数据采集器3通过挂载杆2吊装在布设杆1上。如图7所示，挂载杆2的底部固定在送风装置4上，具体是固定在筒罩41上，挂载杆2的底部还连接有一“L”形的连接杆，该连接杆一端固定在挂载杆2上，另一端固定在防尘罩31的外罩壳311上。进一步地，在其他的一些实施例中，影像摄录机32采用AI智能无线视频摄像头，如图10所示，该影像摄录机32包括一球形的摄像头，摄像头底座上设有三根信号天线。布设杆1和挂载杆2均采用中空的杆体制成，连接电源的电线在中空的布设杆1和挂载杆2中引出连接在影像摄录机32以及微型马达44上。

在本发明的优选实施例中，该微型马达44采用品牌为HengJieCH，型号为HJX70RQ的电机马达，AI智能无线视频摄像头采用品牌为刻锐，型号为KR-IPC17的智能无线视频摄像头。需要说明的是，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明的微信马达还可以采用现有技术中其他型号的微信马达。在本发明的优选实施例中，选用的品牌为HengJieCH，型号为HJX70RQ的电机马达以及品牌为刻锐，型号为KR-IPC17的智能无线视频摄像头不作为本发明的限制。

该终端信息采集设备通过送风装置在防尘罩的视窗口口沿出风，可对玻璃板外表面进行吹拂，“驱走”玻璃板前的灰尘，养殖过程中的种养殖信息画面，如喂养、施肥、用药、免疫、消毒等均可被清晰地记录采集。

综上所述，本发明的基于区块链的农产品质量监管溯源系统较现有系统相比较具有多方面的优势特点，具体表现在：

1、在信息采集方面更真实、准确、及时高效，并且无书写式信息采集大大减轻了使用者的工作负担和系统培训负担；

2、在农产品从生产到销售跨区域的信息有连贯性和信息完整性优势；

3、采用区块链技术框架下的信息记录是公开的多部门共同记录共同监督，在农产品生产阶段的生产记录信息全部有相应的视频印证，政府的检验检疫信息同样有相关影像印证，相比较其它系统更具公信力；

4、前端信息采集设备与云端设备的连接全部采用无线连接，通过压缩信息文件容量来保障溯源信息传输的可靠性及安全性，解决了山区农产品区域分散，无有线网络或有线网络成本高等问题；

5、通过采用去溯源主体信息记录中心化，对大众公开信息，共同监督，农产品信息多部门链式共同记录的区块链技术架构来真实、详细、完整的记录、查询农产品信息。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，包括：

识别标识，用于对农产品进行唯一标识编码，并关联对应的农场信息；

前端信息采集设备，用于采集生产过程中的种养殖信息、农场养殖户的农场信息、关联的检验检疫信息以及商户端的商户信息，并上传云端设备；

信息关联接口，用于接受种养殖生产阶段的种养殖信息、农产品在检验检疫阶段的检验检疫信息以及在批发流通阶段的商户信息的写入，并与对应农产品的识别标识进行关联；

云端设备，用于接受来自所述前端信息采集设备上传的信息，并对该上传的信息进行识别、分析、处理和链式存储，以及接受来自终端发起的访问请求和相应结果信息的反馈。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述识别标识为二维码、条形码或RFID芯片的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述前端信息采集设备包括用于采集农场养殖信息的终端信息采集设备以及配置了所述信息关联接口的带NFC功能的智能手机。

4.根据权利要求3所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述云端设备包括视频处理器、视频存储设备和溯源中心系统，所述视频处理器包括VPU服务器和GPU服务器，用于对所述终端信息采集设备采集的生产养殖画面进行识别、分析和处理，获得带视频影像印证的生产养殖信息，所述视频存储设备用于将带视频影像印证的生产养殖信息进行链式存储。

5.根据权利要求4所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述溯源中心系统包括WEB应用服务器、数据库服务器、防火墙和数据备份服务器，所述WEB应用服务器部署有用于公众查询农产品信息的公众云平台，所述数据库服务器用于存储所述识别标识对应的唯一标识编码信息，所述数据备份服务器用于冗余备份所述视频存储设备和所述数据库服务器的数据信息。

6.根据权利要求3所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述终端信息采集设备包括若干分布式设置在农场养殖场地的影像数据采集器,所述影像数据采集器包括一影像摄录机和防尘罩，所述影像摄录机固定设置在所述防尘罩内，所述防尘罩的罩体中设有风道，所述防尘罩的后部设有与所述风道连通的送风装置，所述防尘罩的视窗口设有玻璃板，所述风道在位于所述玻璃板的一端沿着该所述玻璃板的边沿设有出风板，所述出风板的板体上设有用于连通所述玻璃板外侧区域以及所述风道的若干出风口。

7.根据权利要求6所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述出风口的出风方向与所述玻璃板所在的平面之间设有夹角，该夹角为锐角。

8.根据权利要求6所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述防尘罩包括外罩壳和内罩壳，所述风道成型在所述外罩壳和所述内罩壳之间，所述影像摄录机设在所述内罩壳中。

9.根据权利要求6所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述送风装置包括两端开口的筒罩、设在所述筒罩中的微型马达以及连接在所述筒罩的出风端的风室，所述风室与所述外罩壳的后部固定，并与所述风道连通。

10.根据权利要求9所述的基于区块链的农产品质量监管溯源系统，其特征在于，所述筒罩的进风端设有滤风罩，所述滤风罩上设有进风口，所述滤风罩在与所述筒罩连通的位置设有HEPA过滤网。