【文章內(nèi)容簡介】 5）關(guān)鍵技術(shù) ①信急采焦終端的設(shè)計與制作 系統(tǒng)開發(fā)緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)“全面感知、可靠傳送、智能處理”三項功能的實現(xiàn)，綜合利用傳感技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、無線通信及嵌入式系統(tǒng)，完成了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息的采集與預處理，并把信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給物聯(lián)網(wǎng)信息中心。采集信息包括空氣溫濕度、土壤溫濕度、風速、 CO2濃度、雨量等?？筛鶕?jù)需要靈活選擇。采集終端還帶有精確計時的時鐘及 GPS，可準確標定采集信息的時間、地點等信息。 ②嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的核心技術(shù)是嵌入式系統(tǒng)，以應(yīng)用為中 心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，且軟硬件可裁剪，由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。同時，嵌入式系統(tǒng)對現(xiàn)場采集傳感數(shù)據(jù)進行編碼與打包，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的包組傳輸，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。通過嵌入式系統(tǒng)，將 TCP/IP作為一種嵌入式應(yīng)用 即將 TCP/IP協(xié)議嵌入到單片機系統(tǒng)的 ROM中 ，開發(fā)基于 TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)化傳感器 /執(zhí)行器，實現(xiàn)采集與監(jiān)測的智能化、網(wǎng)絡(luò)化。 ③數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計 利用 Wet 數(shù)據(jù)庫技術(shù)和 Browser/Server 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實 現(xiàn)底層控制網(wǎng)絡(luò)與 Inter 的無縫集成。利用 ADO控件 ActiveX Data Object 訪問數(shù)據(jù)庫，以實現(xiàn)監(jiān)控過程信息對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的實時更新。為適應(yīng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化和信息化的要求，在物聯(lián)網(wǎng)信息中心的監(jiān)控端，將農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控與信息管理集成為一體，融合 GSM/G PRSMA 無線網(wǎng)絡(luò)和 Inter/Intra技術(shù)，實現(xiàn)底層控制網(wǎng)絡(luò)與 TCP/IP信息網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。系統(tǒng)采用基于互聯(lián)網(wǎng)的 Browser/Server 瀏覽器 /服務(wù)器 三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該 Web 系統(tǒng)由無線監(jiān)控計算機、 Web 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、 Web 服務(wù) 器和客戶端 包括局域網(wǎng)內(nèi)的本地計算機和 Inter客戶端 組成。所以，物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)中心既可實時獲取現(xiàn)場的信息數(shù)據(jù)和發(fā)送控制指令，又能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息資源的共享。 信息系統(tǒng)投資估算表 表 4－ 1 序號 系統(tǒng)子項 硬 /軟件 內(nèi)容 數(shù)量 單價 總價 一 電子監(jiān)控系統(tǒng) 硬件 攝像機、硬盤錄像機及配套設(shè)施 1 布線、安裝、調(diào)試 1 小計 二 LED 硬件 LED顯示屏 以 32m2為例 1 觸摸屏計算機 3 軟件 觸摸屏和 LED發(fā)布軟件 1 小計 三 綜合管理系統(tǒng) 硬件 服務(wù)器 2 客戶機 30 掃描儀 2 傳真機 2 激光打印機 2 軟件 數(shù)據(jù)庫 2 綜合管理系統(tǒng) 1 小計 四 信息基礎(chǔ)平臺 硬件 網(wǎng)絡(luò)中心 1 防火墻 1 軟件 網(wǎng)絡(luò)管理及安全 1 小計 五 數(shù)據(jù)交換 軟件 數(shù)據(jù)交換軟件 1 六 系統(tǒng)集成 軟件 系統(tǒng)集成軟件 1 七 信息系統(tǒng)培訓費 合計 糧食檢測檢驗系統(tǒng) 主要功能和目標 儀器設(shè)備的配備必須滿足《食品安全法》和《糧食流通管理條例》對企業(yè)要求。 儀器設(shè)備的配備能適應(yīng)《稻谷》、《大米》等新國標檢測的技術(shù)能力。 與企業(yè)的發(fā)展方向符合， 按照產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測項目的要求，配套高技術(shù)水品的檢測儀器和設(shè)備，全面提升糧食加工企業(yè)質(zhì)量檢測水品。既要體現(xiàn)先進性，又要注意經(jīng)濟適用，利用率低于 50%的設(shè)備不配備。除必須進口的外，以國產(chǎn)儀器設(shè)備為主。 主要滿足對稻谷原糧、輔料、半成品、成品等理化、微生物、微量元素、礦物質(zhì)、農(nóng)藥殘留、真菌毒素等項目的快速檢驗，保證進廠原料糧、出廠成品的質(zhì)量與安全。 重點解決影響系統(tǒng)整體功能發(fā)揮，限制檢測水平和開發(fā)水平的關(guān)鍵儀器設(shè)備。 實施內(nèi)容 項目的實施達到稻谷加工原料進廠、生產(chǎn)過程在線質(zhì)量控制（ SPE）、成品出廠檢驗 。具體檢驗內(nèi)容： 稻谷原料檢驗 （ 1）一般性檢測 水分采用近紅外分析儀或水分測定儀快速檢驗。 雜質(zhì)按 GB/T 5494― 2021 執(zhí)行。 出糙率檢驗按 GB/T 5495― 2021執(zhí)行。 黃粒米檢驗按 GB/T 5496― 1985 執(zhí)行。 脂肪酸值檢驗用脂肪酸測定儀分析。 （ 2）營養(yǎng)物質(zhì)檢驗 粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪采用 FOSS儀器測試。 化學自動分析儀或旋光儀測定直鏈淀粉含量。 快速測定粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、直鏈淀粉含量采用近紅外分析儀。 粘度測定采用快速粘度分析儀。 稻谷試驗：實驗室長度分級機、 實驗室厚度分級機、食味計、全自動米質(zhì)判定儀、質(zhì)構(gòu)儀測定不同加工指標采用決定原料最后生產(chǎn)產(chǎn)品等級。 （ 3）安全衛(wèi)生指標測定 農(nóng)藥殘留采用氣相色譜儀和氣質(zhì)聯(lián)用儀測定。 重金屬元素采用原子吸收分光光度計和原子熒光分光光度計。 酶標儀測定微生物毒素。 （ 4）品種鑒定 PCR確定稻谷品系或確定是否有轉(zhuǎn)基因成分。 半成品在線快速檢測 生產(chǎn)過程在線質(zhì)量控制（ SPE）是控制成品質(zhì)量關(guān)鍵，目前國內(nèi)基本是目測，本項目實施將達到實時監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量。 粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪采用 FOSS儀器測試； 水分采用近紅外分析儀快速檢驗。 實驗室長度分級機、厚度分級機、色選機在線控制大米長度、厚度、色澤。 大米成品檢驗 除品種鑒定同稻谷原料試驗檢驗。 增加品嘗評分。按 GB/T 205692021附錄 B執(zhí)行。 增加微生物檢驗。 設(shè)備方案 按照對原料、半成品、成品的檢驗和控制內(nèi)容，對加工企業(yè)原料檢驗室、中心化驗室、生產(chǎn)車間配備檢驗儀器與設(shè)備，詳細設(shè)備配備情況如下： 用途： A：原料檢驗； B：在線檢驗 ,C: 成品檢驗， D：產(chǎn)品溯源體系信息系統(tǒng)。 放置地點： a：中心試驗室； b：車間。 表 42 儀 器 標 準 配 置 表 單位：萬元 /臺 套 單 類別 儀器設(shè)備名稱 用 途 放置地點 儀器 單價 數(shù)量 參考生產(chǎn)廠商 感官 檢驗 實驗室長度分級機 A,C a 1 1 實驗室厚度分級機 A,C a 1 1 食味計 稻米加工后適口性分析 A a 26 1 日本（ kett， SATAKE） 近紅外谷物測定儀 品質(zhì)快速測定 A,B,C a,b 41 1 丹麥（ FOSS），瑞典（ Perten）等 全自動米質(zhì)判定儀 大米 A,B a 28 1 日本（ kett， SATAKE） 質(zhì)構(gòu)儀 稻米品質(zhì)及物性分析 A,B a 40 1 Stable Micro Systems 快速粘度分析儀（ RVA） 淀粉特性 A,B a 35 1 澳大利亞 實驗室色選機 色澤 B,C b 5 1 進口 理化 檢驗 紫外 可見分光光度儀 成分分析 A,B a 10 1 安捷倫 酶標儀 微生物毒素 A,B a 10 1 熱電 超級粉碎機 樣品制備 a 1 國產(chǎn) 電子天平 稱量 a 3 進口 測水用粉碎機 水分 A,B,C a 3 進口 脂肪酸測定儀 脂肪酸測定 A,B a 3 1 國產(chǎn) 化學自動分析儀 直鏈淀粉 A,B a 45 1 德國、美國等 微波消解設(shè)備 樣品處理 a 26 1 美國 高效液相色譜儀 品質(zhì)及維生素分析 B a 45 1 美國（ HP）、日本（ Waters） 原子吸收分光光度計 元素 A,B a 45 1 進口 微生物 雙人超靜工作臺 a 1 1 國產(chǎn) 低溫培養(yǎng)箱 a 2 2 國產(chǎn) 配套工程方案 （ 1）中心實驗室及樣品庫建設(shè) 中心實驗室包括標準化樣品庫，理化實驗室，感官檢驗室、品嘗實驗室、儀器室、在線實驗室等幾個部分。 新建實驗室計區(qū)域為 400平方米；（含在信息大樓內(nèi)）。 標準化樣品庫為全封閉式，安裝檔案庫式樣品架，恒溫為零下 5℃，恒濕。 感官檢驗室保證通風，無異味，安裝糧 食感官檢驗標準工作臺。 品嘗實驗室保證通風，無異味。 儀器室恒溫恒濕，工作臺面物明顯震動。 實驗室配套設(shè)施和設(shè)備：按照稻谷主要檢驗儀器要求配套必要設(shè)備和小型儀器，環(huán)境設(shè)施，具體如下： 表 43儀 器 標 準 配 置 表 單位：元 /臺套 單 類別 設(shè)備名稱 用 途 儀器參考價 數(shù)量 參考生產(chǎn)廠商 環(huán)境設(shè)施 實驗室臺式通風系統(tǒng) 通風 20210 4 國產(chǎn) 樣品室恒溫恒濕系統(tǒng) 恒溫恒濕 50000 1 國產(chǎn) 空調(diào) 控溫 2500 2 國產(chǎn) 去濕機 恒濕 3000 1 國產(chǎn) 電熱水器 控制水溫 2021 2 國 產(chǎn) 輔助儀器及設(shè)備 電子石英定時計 定時 80 3 國產(chǎn) 電動攪拌機 攪拌 3000 1 國產(chǎn) 臺式大容量離心機 離心 14000 1 國產(chǎn) 四孔電熱恒溫水浴鍋 恒溫水浴 1500 1 國產(chǎn) 鋼瓶柜 3000 1 國產(chǎn) 純水機 制超純水 51000 1 熱電 高級燃具 液化氣灶 蒸飯 600 1 國產(chǎn) 抽屜式鋁盒 蒸飯 20 20 國產(chǎn) 便攜式農(nóng)殘速測儀 農(nóng)藥快速試驗 30000 1 國產(chǎn) 產(chǎn)品溯源體系信息系統(tǒng) 建立電子碼 EPC，附在被標識產(chǎn)品上，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上形成專為供應(yīng)鏈企業(yè)服務(wù)的各種信息服務(wù)。在此 基礎(chǔ)上，建立感市偉業(yè)春暉米業(yè)有限公司綠色農(nóng)產(chǎn)品封閉供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，從而把整個供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié)的信息讀入公共數(shù)據(jù)庫，消費者和相關(guān)主管部門可以通過通訊網(wǎng)絡(luò)和終端進行查詢和追溯。 農(nóng)產(chǎn)品封閉供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)包括以下三個方面 : （ 1）農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地與 RFID。在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的源頭， 可以通過電子標簽把農(nóng)產(chǎn)品品名、基地、包裝人等信息記錄到農(nóng)產(chǎn)品安全數(shù)據(jù)庫，作為將來追溯的原始數(shù)據(jù)。 （ 2）農(nóng)產(chǎn)品的運輸與 RFID。將農(nóng)產(chǎn)品的出發(fā)日期、入庫日期、接貨人、承運人寫入標簽，實現(xiàn)對運輸過程，農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)控、跟蹤和道口檢查。 （ 3）農(nóng)產(chǎn) 品的銷售與 RFID。體現(xiàn)為對農(nóng)產(chǎn)品的統(tǒng)計、防盜和有效期監(jiān)控等。對于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量問題，消費者可根據(jù)采收日期判斷農(nóng)產(chǎn)品是否新鮮或者是否過期，零售商也可以判斷農(nóng)產(chǎn)品的貨架期。農(nóng)產(chǎn)品一旦發(fā)生緊急情況，物流商、經(jīng)銷商或消費者不僅可以根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)找到農(nóng)產(chǎn)品的最終消費者，還可以找到流通或生產(chǎn)加工過程，出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，形成一個高效管理和查詢的鏈條。 產(chǎn)品溯源體系信息系統(tǒng)的應(yīng)用 產(chǎn)品溯源體系信息系統(tǒng)標簽的寫入流程為 :農(nóng)產(chǎn)品基地一運輸系統(tǒng)一交易系統(tǒng)。具體包括三部分內(nèi)容 : （ 1）農(nóng)產(chǎn)品基地的基本信息。由包裝人登陸系統(tǒng)后寫 入標簽，包括品名、基地、包裝材料、凈質(zhì)量和采收口期。 （ 2）運輸系統(tǒng)。由承運人登陸系統(tǒng)后，將其運輸系統(tǒng)的基本信息 包括出發(fā)口期、入庫口期、接貨人等 寫入標簽。 （ 3）交易系統(tǒng)。由交易人登陸系統(tǒng)后將其交易的基本信息 包括賣方、買方、交易場所、交易口期 寫入標簽。 系統(tǒng)總體架構(gòu) 系統(tǒng)總體架構(gòu)如下圖所示。 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖 系統(tǒng)流程詳細描述 RMM原料管理系統(tǒng)流程如下： 原料入廠。 操作員在電腦上根據(jù)原料的實際信息選擇錄入。如：某批原料來自湖北省孝感市 XX鄉(xiāng)，則在電腦上對應(yīng)選擇湖北省、 孝感市、 XX鄉(xiāng)。系統(tǒng)會自動將該批原料與 XX鄉(xiāng)土地、種植等詳細信息關(guān)聯(lián)起來。 RMM系統(tǒng)生成二維碼信息，并通知條碼打印機開始打印。 二維碼生成規(guī)則為： VC（盈成縮寫） +18位數(shù)字組成編碼，規(guī)則如下： VC+產(chǎn)品代碼（ 2位）+年份 +月份 +日期 +班次 +省編碼 +市編碼 +縣編碼 +鄉(xiāng)編碼（均由 2位數(shù)字代表）。 條碼打印機打印二維碼標簽，同時操作員將標簽貼在油菜籽外包裝上。 RMM系統(tǒng)生成原料管理的唯一 ID號。此過程中可以拍圖、拍視頻，以便消費者追溯時可以更加直觀的查看原料入廠管理全過程。 原料入庫記錄。 FMS投料管理系 統(tǒng) FMS投料管理系統(tǒng)流程如下： 申領(lǐng)倉庫原料。 手持采集器采集原料上二維碼信息，并將數(shù)據(jù)傳送到 FMS系統(tǒng)后臺。 FMS系統(tǒng)解析二維碼信息后，