冷鏈食品安全過程監(jiān)控系統(tǒng)

陳 爽 曹麗婷 王子璇 賈旭文 王 欣

(北京聯(lián)合大學 城市軌道交通與物流學院，北京 100101)

1 引 言

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，快餐的社會需求隨之不斷擴大，市場消費的大眾性和基本需求性特點表現(xiàn)得更加充分。由于食品冷鏈是以保證易腐食品品質(zhì)為目的，以保持低溫環(huán)境為核心要求的供應鏈系統(tǒng)，所以它比一般常溫物流系統(tǒng)的要求更高。目前我國大部分冷鏈食品加工過程沒有有效的安全監(jiān)控手段，大部分采用人工檢測的方式，這種方法存在若干問題，主要體現(xiàn)在：一是存在檢測誤差；二是不能連續(xù)在線實時監(jiān)控。給自動監(jiān)控食品加工和配送過程帶來很大的困難，一旦食品變質(zhì)會給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，并會危害消費者的健康。

文章根據(jù)冷鏈食品企業(yè)在食品加工和冷鏈運輸中的實際需求，研究開發(fā)一套“冷鏈食品安全過程監(jiān)控系統(tǒng)”。旨在通過物流自動化技術(shù)，降低冷鏈食品物流成本，以及通過物流信息技術(shù)，建立食品冷鏈的物流信息追溯。

2 監(jiān)控系統(tǒng)方案

文章根據(jù)圖1所示的全冷鏈過程的冷鏈溫度控制要求，采用中餐食品快餐生產(chǎn)全程冷鏈中信息集成化創(chuàng)新設計方法，在食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)冷鏈信息采集與監(jiān)控。開發(fā)食品生產(chǎn)冷鏈監(jiān)控管理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用傳感器網(wǎng)絡，由傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和管理節(jié)點構(gòu)成的三級網(wǎng)絡信息系統(tǒng)(見圖2)。監(jiān)控系統(tǒng)針對食材庫、食品加工車間、成品庫、分揀包裝等區(qū)域(企業(yè)監(jiān)控區(qū)域劃分示意圖見圖3)，實現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控管理解決方案，監(jiān)控系統(tǒng)基本功能有實時在線記錄庫溫，自動生成溫度歷史曲線圖，打印歷史記錄、歷史數(shù)據(jù)輸出EXCEL，溫度上下限報警，超溫報警，查詢實時和歷史溫度，電子地圖展示監(jiān)控點信息，實現(xiàn)：原料暫存、產(chǎn)品加工、產(chǎn)品包裝、成品(半成品)暫存、食品分揀包裝等冷鏈過程中溫度等重要數(shù)據(jù)的監(jiān)控與信息管理。中餐食品快餐生產(chǎn)全程冷鏈監(jiān)控可劃分為三級分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)分析應用層為第三級，信息化監(jiān)控平臺為第二級，各環(huán)節(jié)現(xiàn)場工作站為第一級。信息化監(jiān)控平臺負責將各現(xiàn)場實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)，人員數(shù)據(jù)等采集、計算、處理，展示，存儲和匯總給各監(jiān)控中心系統(tǒng)管理人員人機交互界面管理界面。

圖2 冷鏈監(jiān)控管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖3 冷食食品加工企業(yè)平面布局圖

3 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

系統(tǒng)元模型如圖4所示。系統(tǒng)硬件主要包括以下幾個部分：制冷用空調(diào)設備，控制用可編程控制器、顯示用觸摸屏、各類傳感器、報警用蜂鳴器、穩(wěn)壓電源、控制系統(tǒng)開關(guān)等。

圖4 冷鏈食品安全監(jiān)控系統(tǒng)元模型

冷食食品加工過程監(jiān)控功能：手動設置設定溫度、制冷溫度、報警溫度。控制系統(tǒng)實時采集各個車間溫度，有空調(diào)控制的車間當溫度高于制冷溫度時，空調(diào)自動制冷，車間溫度達到設定溫度，空調(diào)停止制冷。當溫度達到報警溫度值時，蜂鳴器報警，提示操作人員設備有故障請及時修理。無空調(diào)控制車間，控制系統(tǒng)實時采集車間溫度，當達到溫度報

警值時，蜂鳴器報警提示操作人員視察現(xiàn)場，控制系統(tǒng)對溫度做歷史數(shù)據(jù)儲存，屏幕以歷史表格的形式顯示，以方便操作人員對行程過程的溫度回查。

4 結(jié) 論

文章根據(jù)冷鏈食品企業(yè)在食品加工和冷鏈運輸中的實際需求，研究開發(fā)一套“冷鏈食品安全過程監(jiān)控系統(tǒng)”。系統(tǒng)采用中餐食品快餐生產(chǎn)全程冷鏈中信息集成化創(chuàng)新設計方法，在食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)和運輸配送過程實現(xiàn)冷鏈信息采集與監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)針對食材庫、食品加工車間、成品庫、分揀包裝等區(qū)域以及運輸配送過程，實現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控管理解決方案，提高食品加工生產(chǎn)以及配送等環(huán)節(jié)的安全性。