CN201429862Y - 水产品质量安全全过程可追溯管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水产品质量安全全过程可追溯管理系统，包括一设置在水产品上的用于记录水产品信息的数据储存装置，还包括能读取或读取和写入数据储存装置内信息的鱼塘水质监测装置、GPS运输车辆定位装置、加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置，所述鱼塘水质监测装置、GPS运输车辆定位装置、加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置分别通过数据传输装置与一数据及质控管理服务器相连接，还包括若干客户端，所述客户端通过网络设备与所述数据及质控管理服务器相连接，所述客户端均设有用于读取数据储存装置内信息的数据读取装置。以实现对水产品的养殖、捕捞、运输、生产加工、物流、销售等全程可追溯质量管理。

Description

水产品质量安全全过程可追溯管理系统

技术领域

本实用新型涉及产品质量安全可追溯管理系统，尤其涉及水产品质量安全全过程可追溯管理系统。

背景技术

我国水产品总产量连续几年居世界第一，但质量不尽人意，出口常因微生物超标及使用禁用的抗生素等被拒收，市场问题较多。据抽查结果表明，虾仁、冻扇贝柱、鱼粉等产品的合格率不到50％，不但缺斤少两，而且使用过量的添加剂，对人体将产生危害。

近年来，人们对水产养殖产品的需求日益增加，同时有关水产品质量安全事件频频发生，消费者对水产品质量安全问题关注程度越来越高。近几年的食品安全事故表明：暴露问题的环节并非是造成问题的环节，某些环节导致的隐患会在以后的环节中爆发。水产养殖品质量安全问题已成为制约和影响水产养殖业可持续发展的重要因素。它不仅影响消费者对水产养殖品的消费信心，而且还严重影响了我国水产养殖品的对外贸易。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的发明目的在于提供水产品质量安全全过程可追溯管理系统，实现对水产品的养殖、捕捞、运输、生产加工、物流、销售等全程可追溯质量管理。

本实用新型是通过下述技术方案解决上述技术问题的：水产品质量安全全过程可追溯管理系统，包括一设置在水产品上的用于记录水产品信息的数据储存装置，还包括，能读取或读取和写入数据储存装置内信息的鱼塘水质监测装置、GPS运输车辆定位装置、加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置，所述鱼塘水质监测装置、GPS运输车辆定位装置、加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置分别通过数据传输装置与一数据及质控管理服务器相连接，还包括，若干客户端，所述客户端通过网络设备与所述数据及质控管理服务器相连接，所述客户端均设有用于读取数据储存装置内信息的数据读取装置。

作为优选，所述数据储存装置为RFID标签。

作为优选，所述数据读取装置为RFID信息读写器。

作为优选，所述数据储存装置为二维条形码。

作为优选，所述数据读取装置为二维码读取器。

作为优选，所述鱼塘水质监测装置通过Zigbee无线网络和GSM无线网络与数据及质控管理服务器相连接。

作为优选，GPS运输车辆定位装置通过GPRS无线网络或GSM无线网络与数据及质控管理服务器相连接。

作为优选，所述客户端为电脑。

作为优选，所述客户端为移动通信设备。

采用本实用新型的具体方案如下：

软件架构SOA化是公认的信息服务技术的发展趋势，基于SOA架构的软件产品将成为现代服务技术体系的主要设计思路，其特点是松耦合、可重用、灵活应变，缩短业务提供时间以及降低应用成本。在这一架构下，服务提供商的现有应用和数据都可以方便地纳入新系统，从而成为整体服务方案的一部分，实现各类服务、应用的汇接与交互，为现代服务业的发展提供全效的技术支撑。

服务描述层，在软件架构图中构成的各项功能都可以封装和描述成服务，从而可以根据不同类型用户的不同需求来定制出需要的服务流程。服务描述具体包括服务的接口描述、状态描述、行为描述、错误描述以及策略描述。

服务访问层，服务访问与消息传递是服务基础技术平台的一项最基本的技术。拟在现有Web服务相关技术基础之上，针对高性能、分布式异构等特征，研制基于语义的服务访问与消息传递技术。

服务质量层，在基于服务的应用中，用户关心的服务质量内容不再仅限于单个服务的服务成本。为了准确描述服务质量，本项目拟从多个角度对服务质量进行分析，这包括访问效率、服务收费、通信成本、公众信任度、等多种参数，并在此基础上建立可扩展的服务质量模型，以满足不同用户、不同应用对服务质量的特殊要求。同时，还要考虑实现服务层的容错处理，包括错误描述、异常捕获、错误补偿与与自动恢复等机制。

虚拟组织层，该层主要是为了将各个子服务编排成用户最终可以使用的服务，该层在服务的标注与注册、服务分类与聚类基础上，基于语义的服务发现与匹配技术，从多视角的考察服务相似性和等价性，提出多种服务相似度计算方法，建立服务相似矩阵，向用户提供个性化的服务推荐和选择方案。同时该层还支持多种流程描述语言及协同规范的服务流程执行引擎，保证服务流程能正确快速的执行。

(1)数据资源层

封装各种类型的数据资源，给服务层提供统一的访问接口(服务层包括企业服务总线、核心服务层和第三方共性服务层)。由于平台需要处理海量的数据资源，而这些数据资源具有多种不同的表示形式和访问形式，例如数据库表、结构化文本、非结构化文本、网络资源和其他应用程序提供的数据源等。因此需要一个逻辑层封装各种资源访问操作，对上层提供统一的接口。这里的数据资源主要包括养殖、加工、库存、成品运输、销售、HACCP质控信息、用户信息等。该层是本系统运行的数据支撑。

(2)服务总线

主要处理服务的接入，服务的生命周期管理、监控和组合。其主要功能是对SOA的体系结构进行支撑，提供一个服务单元的运行和集成环境。包括服务注册管理、服务发布管理、服务运行管理、服务性能监控、服务组合管理、服务错误跟踪管理、服务流程管理。

(3)核心服务与第三方共性服务层：

核心服务是本系统研发的重点，主要包括：

①渔塘水质监测服务

该服务以分散控制形式，对渔塘环境因子进行自动记录和监控，如饵料供给、溶氧、温度、pH和盐度等；并通过无线网络(GSM)链接，直接传送因子数据至监控后台，实现各种远程监控、记录、检索和分析功能。

在水环境因子检测中，通过传统方式采集原始数据是一件困难的工作，传感器网络为野外随机性的研究数据获取提供了方便。水质监测网络需要考虑能耗、覆盖面、传输速率和互联网进行通信等因素。为此，本项目采用Zigbee无线网络技术，实现对水质数据的采集，并通过无线网络将水质数据(如)传输到远程中心服务器进行处理。

Zigbee无线传感器节点设计：该节点的硬件结构由Zigbee模块(MC13192和MC9S08两部分所组成)、硬件检测电路和定时器组成。硬件检测电路检测传感器节点所在的环境，当环境发生变化时，触发Zigbee模块的I/O中断将信息传送给Zigbee模块，模块从睡眠状态唤醒，模块利用自身的控制芯片对信息进行处理后，再以无线的方式传送给汇节点。

Zigbee汇节点和GSM数据模块：该模块主要由Zigbee模块、16位微控制器MSP430、GSM数据模块TC35组成。汇节点在此传感器网络中充当的是传感器节点和GSM网络之间的网关。分布在传感器网络中的汇节点主要用于接收传感器节点的数据上报，并将其进行融合处理，传给TC35数据模块，通过GSM网络传递给中央信息控制中心，即数据及质控管理服务器。

中央信息控制中心：该控制中心主要由监控模块、配置模块，数据库3个部分组成。通过GSM网络与多个汇节点间接连接在一起，监控模块通过对通信串口的实时监控，实现对分布式汇节点上报信息的及时接收、解析、处理以及发送控制信令给不同的汇节点实现对传感器节点的间接、实时性的监控和数据采集。

②GPS运输车辆定位服务

本服务采用GPS定位技术，通过对运输车辆的运行状态数据进行分析，并将数据直观地反映到全国电子地图上，保证后台便利查找并快速调度车辆。

将GPRS网络的数据通信和数据传送功能与GPS全球卫星定位系统以及GIS地理信息系统相结合，利用GPS全球卫星定位系统，测定车辆的地理位置(平均误差为15米)，通过覆盖全国的GSM GPRS网络传送车辆和监控中心之间的定位数据和控制命令，从而实现了在全国范围对运输车辆及货物进行远程监控的各项功能。

系统由监控中心和用户设备两部分组成。监控中心主机通过GPRS网络或Internet网络发送控制命令和接收来自车辆的各种数据。用户设备的主要部件包括GPRS通信模块、GPS模块、卫星天线等，均采用进口器材，保证了车载终端的稳定性和可靠性。

同时，系统兼容GSM/GPS系统功能，若无GPRS网络，可以自动切换在GSM方式进行数据传输和报警。

③产品质量追溯服务

本服务依赖于产品智能识别技术，产品智能识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，主要包括条形码技术、磁条(卡)技术、光学字符识别、系统集成化、射频技术、声音识别及视觉识别技术等。本项目采用RFID与二维码相结合的方式，实现水产品信息的溯源。

RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)是一种非接触识别技术，主要由RFID标签、读写器和天线组成，具有信息存储量大、识别迅速、标签不易损坏等优点。使用RFID对水产养殖、加工、存储和销售地全过程进行跟踪，追溯食品的生产和加工过程，能够有效的加强水产品的管理。

RFID在水产品管理中的应用

在养殖阶段，饲养者把水产品的名称、品种、产地、批次、施用农药、饲养者信息及其他必要的内容存储在RFID标签中，利用RFID标签对初始产品的信息和养殖过程进行记录；在产品收购时，利用标签的内容对产品进行快速分拣，根据产品的不同情况给以不同的收购价格。

在加工阶段，利用本RFID、条码质量追溯系统RFID标签中的信息对产品进行分拣，符合加工条件的产品才能允许进入下一个加工环节。对进入加工环节的产品，利用RFID标签中记录的信息，对不同的产品进行有针对性的处理，以保证产品质量；加工完成后，由加工者把加工者信息、加工方法、加工日期、产品等级、保质期、存储条件等内容添加到RFID标签中。

在运输和仓储阶段，利用本RFID条码质量追溯系统标签和沿途安装的固定读写器跟踪运输车辆的路线和时间。在仓库进口、出口安装固定读写器，对产品的进、出库自动记录。很多水产品对存储条件、存储埋单有较高的要求，利用RFID标签中记录的信息，迅速判断产品是否合适在某仓库存储，和还可以存储多久；在出库时，根据存储时间选择优先出库的产品，避免经济损失；同时，利用RFID还可以实现仓库的快速盘点，帮助管理人员随时了解仓库里产品的状况。

在销售阶段，商家利用RFID条码质量追溯系统标签了解购入商品的状况，帮助商家对产品实行准入管理。收款时，利用RFID标签比使用条形码能够更迅速地确认顾客购买商品的价格，减少顾客等待的时间。商家可以把商场的名称、销售时间、销售人员等信息写入RFID标签中，在顾客退货和商品召回时，对商品进行确认。

当产品出现问题时，由于产品的养殖、加工、运输、存储、销售等环节的信息都存在RFID标签中，根据RFID条码质量追溯系统标签的内容可以追溯全过程，在帮助确定出现问题的环节和问题产品的范围。利用读写器在仓库中迅速找到尚未销售的问题产品，消费者也能利用RFID技术，确认购买的产品是否是问题产品及是否在召回的范围内。

另外，在把信息加入RFID标签的同时，通过网络把信息传送到公共数据库中，普通消费者或购买产品的单位，通过把商品的RFID标签内容和数据库中的记录进行比对，能够有效地帮助识别假冒产品。

二维码产品溯源的应用

二维条形码是一种高密度、高信息含量的数据文件，是实现证件、卡片及表单等大容量、高可靠性信息自动存储、携带并可用机器自动识读的理想手段。与一维条形码相比较，二维条形码具有存储信息量大、编码范围广、防伪性能好、译码可靠性高、纠错能力强、成本低廉等特点。

水产品质量信息二维条形码标签以显形和隐形2种方式来，将水产品溯源到产地、加工单位、质量标识、批号、包号、重量、加工日期、加工时间等信息内容。

在识别信息时，用户除了用二维码扫描外，还可用符合要求的带摄像头手机进行解读，经销商/消费者可以用手机免费下载QRcode通用解码软件并安装，利用手机摄像头拍摄即可自动解读获取二维码里包含的这些追溯信息，方便消费者查询。该系统与追溯信息无缝对接，实现了前段追溯信息的安全高效传递。经销商/消费者还可手机扫码、发短/彩信、登录产品溯源网站查询二维码标签对应溯源信息，同时可留言、评论、投票以及参加互动活动。

④基于HACCP的水产品质量监控服务

HACCP是危害分析和关键控制点的英文缩写，由食品的危害分析(HazardAnalysis，HA)和关键控制点(Critical Control Points，CCP)两部分组成，是近年来备受重视并逐渐应用于控制食品安全质量的一种新的保证体系。水产品加工者在实施HACCP时，他们不仅必须调查其产品和加工方法，还必须将HACCP应用于水产品原材料供应直到成品储存，还必须考虑发售和零售环节，直到包括消费终点在内。HACCP是可广泛应用于简单和复杂操作的一种强有力的体系，它被用来保证食品链的所有阶段的食品安全。本项目通过为产品提供身份识别码和产地标识码，结合电子身份认证服务，为水产品的来源提供电子识别码。然后遵循HACCP标准，通过严格的加工工艺与质量标准体系，实现对不同产品质量的监控。

统一WEB应用服务

本应用体系结构采用B/S/D混合结构，三层应用模式(客户端浏览器/应用服务器/数据库)，前端应用通过请求应用服务器端的服务完成业务功能，核心应用逻辑被完全集中地封装在应用服务端，而不是直接在Client端实现。系统采用ASP.NET技术，开发即时行情信息发布系统和供求信息发布系统，并确保并发数高达上万时，系统依然快速运行。采用MS SQL数据库，确保海量数据的高速运算、处理。

建立及时、准确、权威的价格发布体系

该平台与专业的行业协会建立价格等数据信息的互通，将每日价格动态在第一时间传至平台，包括地区市场查询体系、产品品种查询体系、专业性产品价格走势图，以图表的形式发布。

提供权威市场分析报告

聘请相关资深经纪人、企业采购人员(这些人员对于市场的行情动态具有丰富的预测经验)，大学教授、专家(这些人员对整个市场专门做理论的分析)等，对全国各个市场的价格行情进行统计分析，定期对市场的价格走势进行专业分析、探讨，发布威权的市场分析评论文章，并发布权威的分析报告，让每位用户通过该平台就能及时地了解行情的变化趋势。

水产品的销售预测

通过价格指数的分析，可以预测某个水产品在全国某个市场的价格指数是上升还是下降，如上升则表示该水产品在这个市场的供应量是小的，趋于不饱和状态；反之说明该水产品在这个市场的供应量是大的，这样养殖户就可以有的放矢的去养殖、销售自己的产品。同时，通过与国外市场、国外相关平台的联盟，对国外市场水产品市场价格进行预测，对国内水产品的出口起到一定的作用。

水产品养殖预测

通过对历年全国水产品市场价格的分析，如某个水产品一年来在市场的价格行情处于上升趋势，则说明该产品在市场上处于不饱和状态，需求量大。通过对单个水产品在全国各地的种养殖数据的分析，可以预测次年该产品的种养殖需求量的大小，该预测可以有效抑制目前农业生产中种养殖户的盲目跟风现象。

供求信息发布服务

为用户提供水产品的供求信息发布服务，提供一个信息共享的中介平台；

垂直搜索服务

为了满足各种用户的不同信息需求，我们将开发垂直搜索服务，该服务将通过一个设定了水产品领域知识的聚焦爬虫，定期自动抓取国内外相关网站上的水产信息，通过采编，存储到本地数据库。然后建立索引，为平台用户提供高效的水产品信息搜索服务。

另外，为了完善对信息交互和对系统的支撑，我们提供了与第三方服务的集成接口。我们将集成的第三方应用服务主要包括：

电子认证服务，这里主要是指通过企业电子证书的签发，为企业提供信用保证机制，为企业的交互和交易增加可靠性。

在线物流管理服务，通过集成区域市场或专业市场的主要物流服务提供商的物流跟踪功能，为企业提供商品的跟踪功能。

(4)应用服务层

在上述三个层次的基础上，我们可以构建出面向终端用户的应用服务。应用服务层主要包括：渔塘水质监控服务、运输车辆智能定位服务、产品质量监控与跟踪服务、加工企业产品数字化管理服务、供求信息服务、资讯与行情分析服务、在线交易服务等。通过这些服务，各种用户可以根据自己的需要选择相应的服务。

(5)融合访问接入层

融合网络访问接入层通过不同的界面和接口对不同的终端展现服务内容。例如对于PC终端，展现服务内容的形式可能是html页面；对于手机短信终端，展现服务内容的形式则可能是纯文本的短信；而对于其他应用程序，则可能是一些远程调用接口。

采用本技术方案的实用新型其能解决下述问题：

(1)鱼塘水质的监测与监控问题

在鱼塘养殖现场，需要管理系统能实时监测水环境，并通过通信网络将数据传输到控制中心。为此，本项目采用Zigbee无线通信网络，实现了对水产品养殖的实时监测。

同时，养殖现场也面临着如何解决水产品养殖出现异常情况时的监控问题。为此，本项目拟开发EDGE远程无线视频监控系统，实时监控养殖现场情况，方便管理人员及时采取相应措施。

(2)水产品加工的HACCP质量控制问题

在水产品加工过程中，如何提高产品质量合格率已成为行业共性问题。为此，本项目基于HACCP(危害分析和关键控制点)的淡水养殖和加工过程控制信息化参数和技术规范，建立水产品HACCP质量控制计算机管理系统，实现日常养殖加工质控数据的数字化管理、计算机自动比对和提供预防性措施。

(3)水产品的自动化智能识别问题

在水产品的包装、配送、销售过程中，如何运用有效的识别技术对产品进行高效管理和防伪。本项目采用RFID与二维码相结合的方式，实现水产品信息的溯源。

本项目通过建立多个应用系统，实现水产行业养殖、加工等各环节的数字化管理，应用者必须将相应环节的数据记录并上传至指定的应用中，才能形成产品全过程的质量追溯。

采用本技术方案的实用新型其有益效果如下：

1、有利于保障水产品的质量安全

本项目主要为水产品加工企业提供从养殖、仓储、加工、销售、运输等多个环节的质量跟踪和可追溯体系，从而形成对水产品养殖、加工质量的有效监控。一旦水产品加工过程中出现质量问题，加工企业可应用本系统进行质量安全追溯，及时发现问题并解决问题，有力地保障了水产品质量安全，有利于提高人们的健康水平。

2、有利于提高水产品加工业的信息化水平

企业加强供应链管理的核心就是围绕“信息流、实物流、资金流”三种资源展开有效配置，实现目标成本最小化。可追溯体系将食品流与信息流密切联系，将实物与信息同步运作。条码数据的采集与处理自动化程度高，系统通用性与可移植性强，从而保证食品供应链中的信息流和实物流畅通无阻，提高供应链的整体效益。由于水产品具有易腐性和质量不稳定性，加工企业如果可以通过可追溯体系了解产品销售情况，从而更妥善的安排生产经营计划，提高原料利用率，降低生产与库存成本，必将极大地增加企业利润，这对于原本利润微薄的食品行业至关重要。

3、有利于增加水产品出口，替代国外同类产品的进口

项目的开发与应用，将以建立水产品可追溯体系为契机，实现水产品安全信息资源共享，建立畅通的信息监测和通报网络体系，逐步形成统一、科学的食品安全信息评估和预警指标体系，及时研究分析国内国际农产品安全形势，保证农品安全标准及追溯标准始终与国际接轨，有利于扩大国内水产品的出口。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

如图1所示，水产品质量安全全过程可追溯管理系统，包括一设置在水产品上的用于记录水产品信息的数据储存装置，所述数据储存装置为RFID标签。还包括，能读取和写入数据储存装置内信息的鱼塘水质监测装置、GPS运输车辆定位装置、加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置，所述加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置分别通过网络设备作为数据传输装置与一数据及质控管理服务器相连接，其中所述鱼塘水质监测装置通过Zigbee无线网络和GSM无线网络作为数据传输装置与数据及质控管理服务器相连接；GPS运输车辆定位装置通过GPRS无线网络或GSM无线网络作为数据传输装置与数据及质控管理服务器相连接。还包括，若干客户端，所述客户端即可以是电脑，也可以是移动通信设备。所述客户端通过网络设备与所述数据及质控管理服务器相连接，所述客户端均设有用于读取数据储存装置内信息的数据读取装置，所述数据读取装置为RFID信息读写器。

实施例2

如图1所示，水产品质量安全全过程可追溯管理系统，包括一设置在水产品上的用于记录水产品信息的数据储存装置，所述数据储存装置为二维条形码。还包括，能读取和写入数据储存装置内信息的鱼塘水质监测装置、GPS运输车辆定位装置、加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置，所述加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置分别通过网络设备作为数据传输装置与一数据及质控管理服务器相连接，其中所述鱼塘水质监测装置通过Zigbee无线网络和GSM无线网络作为数据传输装置与数据及质控管理服务器相连接；GPS运输车辆定位装置通过GPRS无线网络或GSM无线网络作为数据传输装置与数据及质控管理服务器相连接。还包括，若干客户端，所述客户端即可以是电脑，也可以是移动通信设备。所述客户端通过网络设备与所述数据及质控管理服务器相连接，所述客户端均设有用于读取数据储存装置内信息的数据读取装置，所述数据读取装置为二维码读取器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，

包括一设置在水产品上的用于记录水产品信息的数据储存装置，

还包括，能读取或读取和写入数据储存装置内信息的鱼塘水质监测装置、GPS运输车辆定位装置、加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置，所述鱼塘水质监测装置、GPS运输车辆定位装置、加工信息采集装置、仓储信息采集装置和销售信息采集装置分别通过数据传输装置与一数据及质控管理服务器相连接，

还包括，若干客户端，所述客户端通过网络设备与所述数据及质控管理服务器相连接，所述客户端均设有用于读取数据储存装置内信息的数据读取装置。

2.如权利要求1所述的水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，所述数据储存装置为RFID标签。

3.如权利要求1或2所述的水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，所述数据读取装置为RFID信息读写器。

4.如权利要求1所述的水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，所述数据储存装置为二维条形码。

5如权利要求1或4所述的水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，所述数据读取装置为二维码读取器。

6.如权利要求1所述的水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，所述鱼塘水质监测装置通过Zigbee无线网络和GSM无线网络与数据及质控管理服务器相连接。

7.如权利要求1所述的水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，GPS运输车辆定位装置通过GPRS无线网络或GSM无线网络与数据及质控管理服务器相连接。

8.如权利要求1所述的水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，所述客户端为电脑。

9.如权利要求1所述的水产品质量安全全过程可追溯管理系统，其特征在于，所述客户端为移动通信设备。

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