农产品质量安全可追溯信息体系建设

1、农产品质量安全可追溯信息体系建设张发璋刘天时西安石油大学计算机学It陕西西安710065【播 要】本着提高我国农产品流通的信息化水平，保证农产品质量安仝的目的，针对农产品沈通的各个主要环节，为农产品沁4的各个环节建立 了一套完整的农产品廉量安全可it测住息体系模型.建立了純一的农产品追潦檢塢方衆以及基于皿技术的统一数播传输模型.同时，针对农产品 的沁i转点，提出并建立了基于GPS. ZigBee技术.传感M技术、GPRS网络及Internet的农产品沁4过程实时监控系统.解决农产品质量追潮系 统中的物流过程监控何题.【关權词】农产品廣量安仝可it溯平台仕息体系可追溯系统物流过程监控中图分类号：

2、TP315文駅标识码:B文章编号:1009-4067(2014)13-43-03Construction of Information System Structure on the AgriculturalProducts Quality Safety Traceability SystemLinHui ZHangt TianShi LiuSchool of Coaputer Science, Xi* an Shiyou University t Xi9 aa, PR China(Abstract In line with China to enhance the agricultural

3、circulation of inforoatization level and guarantee the quality and safety of agricultural purposes, to agriculture circulation of each main link, for agricultural circulation of each link has established a cofliplete set of quality and safety of agricultural information traceability system oodel, th

4、e establishment of a unified agricultural product traceability coding scheme, and the establishoient of unified data transmission nodel based on XML technology At the same time, to agriculture circulation characteristics, the systen use GPS, ZigBee technology, CPRS network and Internet to monitor an

5、d management the agricultural products and the logistics process* solve the logistics process i»onitoring problemKeywords the quality and safely of agricultural products; traceability platform; inrornatioQ systes; traceability systen; logistics process monitoring2014-13 中阖电子裔务V 432014-13 中阖电子裔务

6、V 43 L邸1IL柿啊£mpAput agAVAWm；1 Ultfc*r炉i1警1W/!%"丛"IImentfwtWMft»9k(丄令心砂"一引官长期以来.我国农业发展的主要任务是满足数需求，解决温饱问 题。20世纪90年代末期.随着农产品供求关系发生根本性变化，我国农 业进入了一个新的发展阶段.全面提高农产品质量安全水平成为一项全 局性的战略任务。农产品质量安全问题不仅形响到人们的身体健康.而 且还形响到一个国家的农产品市场秩厚和农产品进出口贸易.甚至还形 响人们对经济和社会安全的预期。农产品市场竞争已经从价格竞争转向 质量竞争.质債已经成

7、为决定消费者购买农产品的首要因素。只有提高 农产品的质債确保食品安全，才能使我国农产品在国际市场中占据优 势.抗击外国优质农产品对我国农业的冲力.从而农业增效.农民增收。农产品是一种只有在消费之后才可能知道农产品是否具有安全性 (甚至在消费之后也无从知道)的“后脸商品”，农产品的安全辆性无法 从其外表看出，消费者在购买农产品时.只能凭借经验来做出自己的判 断和选择.在农产品的生产供应者与消费者之间广泛存在信息的不对称。 农产品信息的不对称和质量责任的不可追溯性.是导致农产品质量安全 问题的根本原因。因而迫切需要制定覆盖农产品生产、加工.淹通和消 费等诸环节的信息化管理体系.建立农产品可追溯的信

8、息化体系和农产 品质安全的倍息发布体義.降低侑息不对称程度，做到从农田到餐桌 的全程伯息监控，从而提高我国农产品的品质.增强国际竟争力。基于这样的目的.针对如何提奇我国农产品交易的信息化水平，完 善我国农产品产销市场伯息眼务体系.促进农产品生产、销住信息与国 内外市场的及时有效对接等问题.旨在构建一个结构完養、技术先进、 确实可行的农产品质安全可追溯信息体系结构与实施方案.満足管理 者、生产者、经营者和消费者的信息需求，消除或削弱他们之间的信息 不对称，从而铲除产生农产品质量安全问题的根源，提高我国农产品的 质安全水平。农产品质安全可追溯倍息体系总体框架针对农产品质量安全可追溯体系的总体框架、

9、追潮流程、追溯实现 方式及信息采集、传输、应用等内容.明确农产品追溯体系建设的基本 方式及功能耍求，进行农产品质*安全可追溯体系的总体框架建设，以 信息技术为手段.以法规标准为依据，以发展现代流通方式为基础.以 农产品生产环节、批发环节、塔售环节.消费环节的追溯子系统为支撑. 以追溯信息链条完整性管理为重点的农产品质安全可追溯体系.实现 农产品的“来源可追溯、去向可査证、责任可追究爲农产品质安全可 追溯体系的总体框架如图1所示。城市理平台图1农产品质安全可追溯体系的总体框架2.1农产品用童安全it潮管理平台按照“统一規划、统一标准.分级建设、分级管理”的原则.建设 中央.省、市三级追溯管理平台

10、，形成上下贯通、协调运作、功能互补 的农产品质安全迫溯管理体系，作为政府部门开展农产品流通追溯管 理和公共信息服务的工作載体。(1) 中央迫溯管理平台建设中央追溯管理平台.作为全国追溯信息的集中管理中心、数据 交换中心，以及全国追潮体系日常运行的指挥调度中心。省级追溯管理平台2014-13 中阖电子裔务V 432014-13 中阖电子裔务V 43二C)信息化建设44 中国电子 2014-1344 中国电子 2014-13在中央追溯管理平台开设省级追溯工作窗口.作为省级开展追溯管 理的工作平台，由省级主管部门负责监控本省城市追溯体系运行情况. 并开展相关数据应用.该平台承担全省追溯信息数据统计汇

11、总.信息综 合开发利用、追溯体系日常运行的指挥调度尊功能。(3 )城市追潮管31平台负责建设、管理城市追溯管理平台，按照统一的数据传输格式和接 口规范.分别实现与中央追溯管理平台和各流通节点追潮子系统互联互 通作为城市追溯信息的集中管理中心以及追溯体系日常运行的控制中 心。(4)农产品质追溯信息发布平台采集各流通节点追溯子系统数据.针对中央、省.市三级追溯管理 体系.构建对应的信息发布平台。利用互联网.建设农产品质量追溯信 息发布网站.提供各追溯环节的信克发布、杳询功能C2.2农产品流通节点it潮于系统各城市根据当地实际需求.在定点企业、批发市场、零售市场、消 费环节等农产品核心流通节点建设农

12、产品质安全追溯子系统.按照统 一的数据传输格式和接口規范，按照規范的交岛流程与城市追溯管理平 台连接作为农产品质安全追溯的信息采集点，实现农产品流通与生 产之间信息的无缝衔接。(1) 产地迫溯子系统在农产品生产基地(如大中型黄菜基地、养殖基地等)建设覆盖农 产品种植、生长、采收、检疫检验、出售等关徒环节.以移动式或固定 式追溯信息录入设备的追潮子系统作为农产品追溯的源头控制点和关 律信息采集点。该追溯子系统按倍息采集要求，自动对信息进行标准化 处理。倍息实时传送城市追溯管理平台，并由城市追溯管理平台传送下 游环节。(2) 农产品加工环节追溯子系统在大中史农产品加工企业建设覆盖农产品进厂.检疫检

13、验、出厂尊 关键环节.以移动式或固定式追溯信息录入设各的追溯子系统，作为农 产品追溯的源头控制点和关键信息采集点。该追溯子系统按信息采集要 求.自动对信息进行标准化处理。信息实时传送城市追溯管理平台；交 易信息存规定时间内传谈.并由城市追溯管理平台传送下游环节。(3 )批发市场环节追溯子系统建立以电子结算为手段.在大中型批发市场建立覆盖农产品进场. 检疫检测、交易、结算等关键环节以移动式或固定式追溯信息录入设 备，以智能溯源电子秤为綸出设备的追溯子系统.作为农产品质追溯 的源头控制点和关键信息采集点。该追溯子系统按信息采集耍求.对信 息进行标准化处理。同时信息实时传送城市追溯管理平台；交易信息

14、在 规定时间内传送并由城市追溯管理平台传送下游环节。主要功能如图2在零售市场(标淮化菜市场、连锁超市、农产品专卖门店尊)建立 以入场(市)确认、雄位调拨和零售交易打触管理为核心内容.以智能溯源电子秤为信息对称控制手段的追潮子系统。该追韵子系统按信息采 集要求，自动对信息进行标准化处理。倍息实时传送城市追溯管理平台。图3零售环节追溯子系统功能示意图(5)消妥环节追溯子系统在消费环节建立以消费者信息査询和团体消费管理为主要内容的的 追潮子系统.同时将信息导入追溯子系统.结果自动反馈城市追溯管理 平台。主菱功能包括：消费者信息査询。通过在零售市场安装专用的査询终靖.开通手机 短信、互联网.热线电话等

15、査询通道.供消费者査询农产品流通相关信 息。团体消费管理。针对部分团体消费单位(大中型企业.政府机关、 学校、餐饮企业、农产品加工F尊)建立以批进货验收为核心的追溯 子系统。2.3农产品沁1过程实时监控系统设计农产品一般均具有的含水量岛、保鲜期短极易腐绘变质的待点，对 运输效率和保鲜条件有很离要求。农产品流通过程实时监控系统针对运 输农副产品的飭流车输进行弟踪.包括车输信息、当前位时速、农 副产品的存储温度、逼度等信息。通过对从产地到全国各大批发市场运 输过程中产品的状态进行监测.确保农副产品在运输途中不受损害.降 低运输损耗。同时.以此为基础.辅助建立市场准入制度与溯源机制， 禁止存在问題的

16、农副产品进人市场销售.如果出现问II也可以追本溯臥 农产品流通过程实时监控系统总体框架如图4所示。£4农产品流通过程实时监控系统总体框架图农产品流通过程实时跟踪管理系统需要完成的主要功能可以分为流 通过程环境參数采集、车辆速度路线信息采集.无线数据通信、物流过 程监控中心数据处理四部分组成。流通过程环境參数平集子垂统：该子系统安装在运摘车輛内.负责 实时检测农产品运输过程的温度和湿度.并通过ZigBee短距离无线通 信网络发送给车载终竭，车載终瑞将这些信息以及CPS模块获得的车辆 的状杰(车速、位)信息打包后通过CPRS网络直接传输到物流过程 监控中心。车我终端子系统：该子系统负责将

17、农別产品物流过程中的车希的位44 中国电子 2014-13信息化建设(X2014-13 中“电子裔铮V 452014-13 中“电子裔铮V 45If农九品行情u运输方式编円包装类型编码数厦单位编码ft发节为冷玛< 农贸市场编码农产品交易借息 J 农产品供四信农产la;鍛求旳息 岭时通知lliiilgrl文pftl 新臥叫报刘 时间分类转码标肃产地分类与编码 PI证件分类引编码K.速度以及产品的环境鑫数等信息发送到物流监控中心.便于统一管 理实现监控。终靖定位信泉通过GPS模块获得车辅定位侑息通过GPRS 模块发送给服务器.也可通过TCP/IP套接字给眼务器发送各种请求.来 获得相应的服务

18、。同时通过ZigBee无线网络接收环境鑫数信息.经过处 理后通过GPRS发送到物流过程监控中心。无线通信子系统：谏子系统建立运输车辆和物流过程监控中心的数 据传输通道，采用CPRS无线通佶方式实现无线数据传输系统。无线通 信子系统通过GPRS将分组报文从基站发送到GPRS服务支持节点 (SGSN).与GPRS网关支持节点(GGSN )进行通信，对分组数据进行 相应的处理.再发送到目的网络，如因待网或X.25网络。流通过程监控中心子系统：该子系统对鲜活农产品实时温冕度和相 关伯息数据包进行接收和发送；利用GPRS网络通过GCSN将报文传送 到Internet网络.管理中心的眼务器只要有一个公网的

19、IP地址就可以荻 得这个信息。然后监控中心子系统把接收的所有倍息进行相关处理并且 实时存储于后台数据库中；量后用户通过监控中心子系统的软件界面可 以进行克观的温湿度曲线&示.车精位倍息的电子地图显示.数据库 查询和远程鑫数设等操作。三.农产品质追溯信息的标准化处理31仕息编码的标冷化信息分类编码技术和标准是农产品质追溯信息系统最主耍、最基 本的建设基础之一.也是系统平秘运行与发展的基本保证。佰息编码主 要用于农产品溯源相关信息的标准化处理和信息交换。统一規划的溯源 信息编码体系如图5所示。编码过程中.灵活采用常用的线分类法.面分类法和混合分类法等 方法，并结合现行国家各类代码编制规范及

20、标准.为各级信息采集点建 立统一编码。农产品溯源信息分类编码标准体系图5农产品质追溯信总系统编码体系编码示例如下：农产品运输方式编码采用线分类法.编码长度为4位。如：0300对 应汽车运输$ 0304对应冷冻类汽车运输。农产品数单位编码采用非平均、非连续编码方法编码长度为3 位c in： 105对应JHt单位(千克)；202对应容单位(升)。农产品佰息编码结构采用非平均、非连续分配编码方法，编码长度 为7位。其中第"2位为第一级.丧示农产品的“大类飞第3位为第二 级，表示农产品的“中类二第4-5位为第三fit.农示农产品的小类S 第27位为第四级.表示农产品的“子类”。如：01401

21、02对应粮食大类- 豆络大豆类-黒豆。3.2仕息传输的标准化建立统一的数据传输标准.实现溯源平台内部数据之间的交换.实 现内、外部平台之何的数据交換功能.实现公用信息资專共享。农产品 质可追潮数据交换系统模型如图6所示。农产品溯源环节子系统各级农产品溯源管理中心采集介导入4介导入数据釆集 组件数据导入 组件定 制、編码筆护数据解析 导入组件溯源数据传输客户端压缩、签名、加密Jz介接密、验证、解压Web service服务器图6农产品质追溯数据交换系统模型数据交换系统分成各追溯环节客户瑞和追溯管理中心眼务器竭陷部 分.客户竭软件由数据采集组件.数据导入组件.数据传输组件组成. 其中传输插件由追潮

22、管理中心统一规定。服务器靖软件由数据传输组件 和数据导入组件组成。数据传输客户端根据追溯管理中心下发的数据采集、反馈周期定义 文件(XML文宿)的要求，自动报送和下載数据。实时报送时，将按照 约定的时间间隔进行处理。报送时，根据追溯管理中心的报送要求.并将处理后的信息通过追 溯管理中心网站提供的Web Services报送到价格监测中心。下載数据时.数据传输客户端从追溯管理中心的Web Services服务取 得数据包.并灣用数据导入组件将处理后的XML数据文件进行数据的入 库处理。四、结束语本文利用现代信息技术，构建一个分级管理的农产品质童安全可追 溯信息系统的总体框架结构.为农产品流通的各个环节建立了一套完整 的潮源模5L建立了统一的农产品追溯细码建议方案以及基于XML技术 的统一数据传输模型。同时.针对农产品的流通特点，提岀并建立了基 于CPS. ZigBee技术、传必裾技木.GPRS两络及Internet的农广品2 过程实时监控系统.解决农产品质追溯系统中的樹流过程监控问H。农产品可追潮信息化体系的建立.本着以利用信息技术改造传统农 业为立足点和出发点的思想，从农产品交易的实际需求出发，力争以此 降低农产品生产供应者与消费者之间的信息不对称程度最终是实现从 农田到*桌的全程倍息监控，消除产生农产品质安全问题的根橡.从 而提髙我国农产品的