第 1 章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
随着时代的发展,科技的进步,各种化工农业药物的使用越来越多,食品安全已经成为当今社会关注的重要问题。据国家卫生与计划生育委员会通报 2015 年中毒人数 5926 人,死亡人数 121 人。相比 2014 年食物中毒人数大幅上升 4.8%。据相关部门统计我国每年大约有 40W 人受食物中毒危害。食品灾害源头主要有乒乓球鸡蛋、地沟油、致癌大米、污染奶粉、双氧水鱼翅、瘦肉精、过期食品等食品。随着信息化时代的发展,各类数据信息的膨胀,越来越多的信息化现代化技术应用于食品安全领域。未来的食品安全分析应该是基于数据信息平台的。这样有据可依的经过安全验证的食品才能使得人们放心的食用,这样才能有效的预防和减少食品安全事故的发生。
食品的质量安全是国泰民安的根本保证,食品危害事件的发生可以不但对人类的身体造成了伤害,而且容易引起大规模的舆论事件,造成人民心里的恐慌。食品生产供应涉及的环节众多,如原材料,食材选择,而很多食物还经过加工,包装,运输等多个环节。涉及的相关部门或工作人员也众多,例如:蔬菜基地、农场、加工人员、包装厂、经销商、零售市场。食物从原材料生产地农场,畜牧场到人民手中用以食用经过的场地、环节,参与的人员众多,是一个信息量及其丰富的生产供应链路。而在这个很长的供应链中许多的食品信息并没有详细的描述并记录,这就使得食品安全难以为相关部门把握,难以为人民来判别食物是否安全。所以建立一个有效的,信息全面的食品追溯平台才能更好的监管控制食品的质量,也方便查询食品发生安全事故的原因。这样从食品的根本来源开始监督,并记录食品在供应链中的各个环节信息,才能保证广大人民吃到放心安全的食物。食品安全追溯平台是确保食品安全、维持消费者利益的有力手段,加强食品安全可追溯系统相关技术去支持体系的建设,是我国现在最应该重视的事情。我国现仍处于摸索阶段,因此政府与企业应该通力合作,以全面的推进我国食品安全追溯管理的发展。
因此建立一个可靠的并带有监控功能的食品安全追溯平台,用以记录跟踪食品声场的各个环节并将关键信息保存,是溯源食品的依据,是提高食品安全的基础,这样才能减少杜绝食品事故的发生,从根本上保证人民的生活质量。是社会健康发展的要求。
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1.2国内食品安全追溯体系现状
1.2.1国内追溯现状描述
近年来,随着经济的不断发展,人民生活水平也有所提高,国民对于生活的要求也不断增长,对于食物的要求也逐步在变化,由以前的吃饱到吃好,现在要的是吃出健康的身体。市场上的食品种类日益增多,20 年来食品工业连续两位数以上的增幅,2014 年总值突破 1.8 万亿美元,我国食品工业发展成世界第一大食品制造国家,占全球 25%的比重。国家也更加关注食品安全管理。据资料统计,目前全国农垦现有企业有 1900 多家,其中有 570 多家可做到生产有记录,360 多家企业能做到生产全程可以追溯,两者合计占总数量一半左右。也就是说还有一半左右的食品企业追溯状况不容乐观,需进一步完善食品安全追溯体系的建设。
(1) 法律法规建设现状 相对于国外的一些发达国家和地区我国食品可追溯的相关法律法规的建设还是稍有差距的。但经过多年努力,特别是近些年食品安全事故多发,促使我国食品可追溯法律法规的建设力度加大,取得成果也越来越多,使得“无法可依”的监管情形慢慢消失。我国颁布的全国性食品安全法主要有《中华人民共国食品安全法》、《酒类流通管理办法》、《食品召回管理规定》、《出境水产品管理规程》等,我国区域地方性法律法规有《生鲜产品跟踪与可追溯应用指南》、《黑龙江食品安条例》、《北京食品安全条例》、《上海食品安全信息追溯管理办法》、《肉类制品跟踪与可追溯应用指南》等。
(2) 监管机构的建设状况 在 2013 年前我国食品安全监管机构主要有五个部门,农业部门、工商管理部门、质检部门、以及卫生部门和食品药品监督管理局。由这几个部门共同合作来管理农产品的各个生产流通链路环节。这样的监管机构有些职责不清,不利于管理。
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第 2 章 食品安全追溯相关技术
2.1 EAN.UCC 系统标识技术
2.1.1 EAN.UCC 系统简介
食品安全追溯系统归根结底来说是一个用于管理食品信息的系统,即一个信息管理系统。信息的采集和传递是基于信息的标识之上的,故信息的标识是信息管理的首步。当今世界信息全球化是必然的趋势,信息管理如果需要跟紧国际化全球化的脚步,就需要使用国际全球使用的体系标准,只有这样才能使建立的食品安全追溯平台与国际接轨,不被淘汰。
2.1.2 EAN.UCC 编码体系
UCC/EAN 系统主要包括三部分功能数据交换、数据载体和编码体系。数据载体主要是指条码、和 RFID,编码体系涉及的所有编码是具有唯一性的标识编码,数据交换包主要是以 EDI 和 XML 包交换形式。UCC/EAN 系统的编码体系由 6 个部分组成,包括贸易单元、物流单元、位置、服务、资产以及特殊应用,如下图所示:
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2.2 条形码技术
条形码是用来表达信息的一种图形标识符,是使用宽度不等的多个空白与黑条,按照相应的编码规则组合排列而成。条形码在实际应用中比较广泛,它能标识出物品的相关信息如商品名称、生产厂家、生产国家、生产日期、类别、图书分类号等,所以条形码在图书管理、银行系统、商品流通、物流管理等领域应用都十分广泛。条形码的编码方法规则种类丰富,常用的商品条形码以便是由前缀、制造商代码、商品代码以及校验码组成。前缀码在商品条形码中是用来标识国家和或者地区的代码,如美国、加拿大用 00-09 表示,45、49 表示日本,中国用 69 表示等。目前流行广泛应用的编码种类有 UPC、EAN、25、39 码等。
条形码的表示都是用二进制格式,即用 0 和 1 来组成识别编码序列来表达信息。条形码创建、制作、识别以及扫描技术是一个比较成熟完整的识别体系,系统中使用扫描器来完成扫描识别条形码信息的功能。扫描器是一种将条码图形信息转化成计算机可识别的二进制信息的电子设备。其系统结构图如下:
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第 3 章 Z 县食品安全监管现状分析.............................17
3.1 Z 县食品行业基本概况 ............. 17
3.2 Z 县食品安全监管体系分析 ............. 18
第 4 章 Z 县食品安全追溯系统规划.....................23
4.1 Z 县食品安全追溯系统的组成分析 ............... 23
4.1.1 食品安全相关人员分析........... 23
4.1.2 追溯系统组成分析.................. 23
第 5 章 Z 县食品安全追溯平台系统分析...........33
5.1 Z 县食品安全追溯平台规划 ............... 33
5.1.1 食品安全追溯平台的定义........... 33
5.1.2 Z 县食品追溯平台构建总体规划 ............. 33
第 7 章 Z 县食品安全追溯平台实施与效果评价
7.1 平台实施情况
Z 县食品安全追溯平台在 Z 县全面实施,在食品的原材料生产加工、运输流通、仓库存储等各个过程中进行全程跟踪记录信息,将录入的食品信息进行处理、分析、评估、预警,来确保 Z 县食品的质量。
Z 县食品安全追溯平台的具体实施,按照第三、四、五章对 Z 县食品安全追溯平台的分析、构建及设计方案进行。从技术角度看,食品追溯平台中涉及自动识别技术主要有 RFID 技术、条码技术、EPC 代码技术等,在追溯链路中的某些对食品个体信息采用自动采集、自动识别、自动输入存储数据库中,实现信息和实物的快速、准确对接。从功能上看,食品安全追溯平台分为 4 个部分,分别是系统管理平台、食品安全追溯数据中心、食品安全追溯平台、和电子商务平台。从体系结构方面看,追溯管理系统业务使用分层架构式的结构设计,分为表现层(UI)、业务逻辑层(BLL)、数据访问层(DAL)、业务实体(Model)、公共处理(Common)。追溯平台数据库中的数据统一由 OracleRDBMS 进行管理,这样的特点是使得数据结构化,提高数据的共享性和易于扩充性。应用服务器则采用并机集群模式,以前置分配器作为前置端口,均衡分发和处理用户访问请求,实现服务的统一管理。
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结论
本文对国内外食品追溯体系现状进行分析,总结出国外追溯体系的特点,以及国内追溯现状存在问题。并结合 Z 县实际情况和相关部门制定的食品安全制度,分析统计食品安全追溯系统相关食品溯源信息,针对 Z 县食品溯源的现状和食品供应链流程分析情况,建立了一个生产、运输、监管、消费、追溯一体化的食品安全信息追溯平台。具体来说,本文主要做了以下工作:
1)分析总结了国内食品安全追溯体系存在的问题,介绍了食品安全追溯相关技术,重点分析追溯系统中广泛应用的识别技术,并结合 Z 食品追溯现状特点分析总结应用于该平台的重要相关技术。
2)结合 Z 县实际情况对 Z 县食品监管追溯体系现状、Z 县食品安全追溯平台的组成、食品安全追溯链路过程以及平台需求进行全面的展开分析,总结得出县的追溯现状,平台的人员组成和平台组成情况,以及 4 大链路过程具体情况,涉及信息记录传递情况以及 Z 县食品安全追溯平台的功能性和非功能性需求。
3)依据 Z 县平台分析情况,构建了 Z 县食品监管追溯平台,平台从用户、信息管理、模块功能等方面综合分析分为 4 个部分,分别是系统管理平台、食品安全追溯数据中心、食品安全追溯平台、和电子商务平台。平台包含 8 个功能子模块,构建好每个子模块,并对其功能,涉及信息进行详细分析。
4)对 Z 县食品安全追溯平台进行软件设计,分别对其架构、功能模块、网络拓扑、以及安全性进行详细设计。对 Z 县平台实施效果进行总结评价,并指出平台仍然存在问题,和解决方法。
由于本人时间和精力有限,又由于本系统工作量偏大,时间紧促,尚有许多需要完善的地方。特别是本文的设计主要还只是从理论上探讨,并作了理论上的合理性分析,虽然提出了相关软件设计方法,但所用技术稍显陈旧,系统在优化方面也做的还不够,此外,系统的数据管理未制定统一的标准,对数据的录入和传输带来了不便,造成了时间和资源的浪费。因此系统暂时没能在实际中去大规模应用。
参考文献(略)