基于物联网的温州市农产品质量安全监控溯源体系的构建与应用

吴 波，吕旭健，陈军响，贾永明，徐 娜

(1.温州市农产品检验测试中心，浙江 温州 325000;2.温州市委农办 (市农业局)，浙江 温州 325000;3.温州科技职业学院，浙江 温州 325000)

1 温州市农产品质量安全监控管理现状

“民以食为天，食以安为先”，农产品质量安全已成为当前世界各国共同关注的一个焦点问题［1-3］。温州市农产品从生产到销售的软硬件设备相对薄弱，而且近年来环境问题日益严重。温州市农产品质量安全监控管理系统自2008年启动运行以来，2008年4月至2012年11月监测总数已经达到43644条。为进一步加强溯源能力，将现有的农产品质量安全监控管理系统延伸到对农产品质量的溯源管理，推进农产品产地准出和市场准入制度建设，尤其是在发生农产品质量安全责任事故时，能够第一时间追查问题农产品出处，则必须创建先进的网络化平台，提供有效的管理工具，实施档案化的溯源监控。另一方面，物联网作为新兴的物品信息网络，为实现农产品自动化的跟踪和追溯提供了基础平台［2］，使农产品质量安全快速检测和网络数据及时上传成为可能。

2 温州市农产品质量安全监控溯源体系的构建

基于物联网的温州市农产品质量安全监控溯源体系构架如图1所示。体系主要由数据采集端、中央数据库端和用户浏览端三部分组成。该系统是基于分布式对象的多层 (Multi-Tiers)软件体系架构，提供系统数据采集与中央统计分析解决方案。体系由B/S和C/S结构有机结合，其软件体系架构建立于Microsoft.Net和XML的技术基础之上，运用模型具有层次化、构件化和标准化特点。硬件系统包含中心服务器、检测设备、条形码打印与识别设备3大类，通过Internet和GPRS网络连接形成数据信息化网络传输。软件系统由上海复讯农业科技有限公司设计开发，提供监控溯源体系的各项功能。

2.1 数据采集端

2.1.1 检测仪器

采用北京强盛分析仪器制造中心的NY-S12型农产品检测农药残留速测一体机，根据《蔬菜中有机磷和氨基甲酸醋类农药残留量的快速检测》(GB/T 5009.199—2003)设计实施。仪器集成了农药残留速测仪和条形码打印机等功能，通过与系统中心端web衔接的客户端软件操作平台，在检测样品后能自动生成并打印条形码。

2.1.2 条形码打印与识别设备

根据农业部《NY/T 1431—2007农产品追溯编码导则》等，体系对生产基地填报的生产档案(基地名称、地址、联系人、联系电话、企业类型、种植面积/固定资产、单位人员信息、生产品种信息、企业资质)自动生成电子档案和溯源条形码，并且可根据需要的数量打印条形码，粘贴在农产品包装上，生产档案储存在体系中。农产品贴上溯源条形码后，可以通过扫描设备扫描条形码查 询溯源信息。

图1 体系的构架及其关系

2.2 中央数据库端

通过数据采集端获得的信息上传到中心服务器，体系根据农产品的分类规则建立农产品质量安全数据库，通过管理帐号可以适时增加、修改新的农产品大类、小类、品种等信息。当体系用户及数据普及到全市后，可以通过此数据库查询本市全年各个农业基地的生产档案。

2.3 用户浏览端

用户浏览端的主要功能是通过访问服务器，与温州市农产品质量安全监控溯源体系交互，可进行农产品质量安全数据的浏览、操作和信息发布。用户浏览端由工作站与浏览器软件组成。

3 温州市农产品质量安全监控溯源体系的应用

温州市农产品质量安全监控溯源体系分为三级结构，以温州市农产品检验测试中心为中心管理站，县 (市、区)局 (农产品质量监管科或质检站等)为枢纽站，乡镇与生产基地为基层工作站。

3.1 市中心管理站建设

市中心管理站负责整个系统的日常监测、信息管理、技术培训以及系统维护的顺利运行，对农产品质量安全状况和各县枢纽站及基层溯源点进行适时动态监控管理。在温州市农产品检验测试中心内设机房、监控室、实验室，配备服务器主机、电脑、检测仪器等相关设施。

3.2 县 (市、区)枢纽站建设

在县 (市、区)设立农产品档案管理及标识溯源枢纽站，各建设一套分管本地区的农产品质量安全溯源系统，负责监管乡镇对农业企业 (生产基地)的例行监测和履行职责情况，监管有试点农业企业 (生产基地)的农产品质量安全溯源监管工作情况。

3.3 基层工作站建设

乡镇与生产基地配置计算机与相关检测设备并对操作人及进行技术培训，对农产品分批次开展质量检测和溯源管理工作，将检测数据通过系统平台直接上传至农产品质量安全监测溯源体系。经过体系质量安全数据库处理后，自动生成农产品电子标识 (电子档案)条形码，从而实现农产品质量安全溯源管理。

3.4 应用案例

根据上述所构建的方案，温州地区2011年10月开展17个生产基地的技术培训和项目试点工作。2012年9月，已选择43家重点乡镇和生产基地作为第1批溯源工作站，用户能够在温州市农产品质量安全监控信息网上实现电子档案查询 (图2-4)。

图2 系统的运行界面

图3 溯源体系生产管理的电子档案

图4 通过网络终端可追溯查询的农产品电子档案

4 小结

随着全国各地农产品质量安全追溯工作的逐年推进，越来越多的温州农业企业认识到加强农产品质量安全追溯管理有利于树立企业形象，增加品牌价值，塑造产品差异。农产品加工、销售企业也将逐步过渡到优先选择可追溯的农产品，消费者则更加青睐有溯源标识的农产品［3］。以后，多元化的农产品电子档案数据将在新建的温州市农产品质量安全监控溯源体系实现信息共享，形成一个建立在物联网技术平台之上的质量安全溯源体系和三大数据库 (农产品质量安全数据库、农业产地环境质量数据库和农业投入品质量数据库)。此体系在实际实施过程中存在一定难度。主要包括缺乏统一、稳定的基层溯源检测员队伍;区域发展差异较大，部分偏远山区的硬件条件不足;从产地到市场的信息平台衔接尚不够成熟。尽管该体系的建立与运行仍然需要一些时间和投入，但是我国农产品质量安全追溯管理工作的基本格局已经形成［4］。温州地区的溯源体系一旦走上正轨，与以往“亡羊补牢”式的食品安全检测所付出的巨大经济代价［5］，将形成鲜明对比，值得期待。

［1］于维军.建立质量安全追溯制提升我国农畜产品国际竞争力 ［J］.动物科学与动物医学，2004，21(9):46-48.

［2］窦欣.基于物联网的食品安全溯源模型研究 ［J］.中国物流与采购，2012(7):74-75.

［3］屈晓晖，庄大方，邱冬生.蔬果农产品可追溯物流信息系统的构建与应用 ［J］.地球信息科学，2008，5(10):615-622.

［4］陈松，钱永忠，王为民，等.我国农产品质量安全追溯现状与问题分析［J］.农产品质量与安全，2011(1):50-52.

［5］陈湘宁，徐文生，李宇华，等.基于Web服务的农产品质量安全实时监控体系的研究 ［J］.食品与机械，2009(1):1121-1124.