湖州市農產品安全追溯系統構建與實現

俞 芬

（湖州職業技術學院，浙江 湖州313000）

0 引言

“民以食為天，食以安為先”。食品是維系人類生存、發展最重要的物資。無論是發展中國家，還是發達國家，食源性疾病一直嚴重威脅著的人類健康。因此非常有必要對食品進行全程監督，特別是生鮮農產品的栽培、收集、加工及零售的全程跟蹤，構建相對應的農產品質量安全追溯系統以確保食品的安全。

湖州市圍繞浙江省“十二五”現代農業發展規劃，繼續深入、全方面的推進產地準出管理，嚴格遵循‘五有一追溯’的管理制度，五有制度即有‘專業人員、管理制度、生產記錄、質量檢測及產品標識’，一追溯即質量安全追溯。加強生產全程的監督力度，嚴格核查各項生產技術指標是否滿足標準要求，控制農產品源的安全質量，最終實現湖州市農產品安全質量的提高和改善。目前湖州市已經開始著手創建農產品質量安全追溯信息平臺，為生產者、消費者和監管者提供信息交流、相互監督的平臺，切實保障湖州市農產品質量安全。

1 湖州紫伊子項目區農產品追溯系統建立及編碼設計可行性方案

為使全市人民盡早吃上“放心菜”、“放心肉”和“放心米”，并真正實現農產品“從田頭到餐桌”的全程質量監督控制，建立一個從生產源頭管理到市場消費者追溯的“湖州市農產品安全追溯系統”已成為了當務之急。

根據對湖州市農產品質量安全追溯系統的調研及實地調研的情況，結合紹興市“農產品質量安全追溯系統研究”的經驗及我們掌握的條碼、自動識別等技術，參照由農業部發布的《NY/T 1431-2007農產品追溯編碼導則》標準，本文就“湖州市農產品安全追溯系統”的設計、開發和編碼的實現給出了具體的解決方案。

1.1 系統設計簡述

湖州市農產品安全追溯系統用來管理和規范菜農的日常生產活動。記載菜農的生產活動信息而形成某批農產品（主體對象）的跟蹤檔案，同時賦予相對應農產品以“湖州市食品安全條形碼”，因此可以根據條碼追蹤（某批菜）的 生產、銷售等環節的信息串聯起來，就可以形成對農產品的全程監控。

1.2 系統操作流程與規范

系統設計中參與該系統的角色有菜農、農業信息中心、市民。

菜農種植的某批次農產品，首先到農業信息中心申請某批次農產品的條形碼號，將某批次農產品的生產地和號碼捆綁記錄。然后還要領取某批次農產品的生產檔案記錄冊，將生產活動所產生的信息記載在記錄冊上，其中冊子上一般包括農產品的產前環境記錄、農藥、施肥、病害及農產品產后農藥殘留指標等情況，定期將紙質檔案冊子交給農業信息中心管理并錄入系統中而得到電子檔案。菜農收割時，將某批次農產品的收集箱上貼上生產批號（條形號碼），然后進行篩選，銷售的農產品進行專業包裝，同時包裝上要貼上某批次農產品的條形號碼。某批次農產品的生產跟蹤過程所使用的條形碼由菜農申請，農業信息中心提供。市民在購買到蔬菜后，根據條形碼號和條形碼上的網址，查看該蔬菜的生產檔案記錄。

1.3 總體結構

如下圖所示：菜農將某批次農產品的種植、培養、銷售記錄（紙質檔案）提供給農業信息中心，然后農業信息中心將紙質檔案轉化為電子檔案以備保存、查詢、搜索。菜農將蔬菜直接或間接的教授給市民，市民通過本系統查尋所購買蔬菜的詳細生產信息，見圖1。設計的系統采用以B/S結構的方式用Microsoft.Net的Web解決方案進行開發；市民以網頁或電話的形式查詢條形碼所對應的生產檔案信息。

圖1 總體結構圖

1.4 軟件體系架構

湖州市農產品安全追溯系統是根據分布對象的多層軟件體系架構（Multi－Tiers）而成，滿足農產品產前、產后、銷售等過程的全面跟蹤之需，并解決了質量安全追溯的要求。其架構建立于Microsoft.Net和XML/XSL的技術基礎之上，系統分為數據層、業務層和用戶層，其模型的層次分明，具有標準化、系統化、構件化等優點，其軟件架構如下圖2所示：

圖2 軟件架構圖

1.4.1 數據層

根據局域網和廣域網的性能而使用互聯網傳輸數據的方式，并實現數據的錄入和外部系統對數據的使用，使用InterBase和SqlServer2000進行數據存儲，是整個系統的基礎，為業務層提供數據來源。

1.4.2 業務層

業務層主要處理數據錄入、生產管理及條形碼IO等業務和數據處理提供服務平臺，涵蓋了全部的數據處理邏輯及內部業務，在整個系統中起到鏈接、橋梁作用，架起了數據層和用戶層之間的數據傳輸。

1.4.3 用戶層

用戶層是整個系統的對外服務窗口，是實現人機互動的接口，用戶通過電腦應用程序和瀏覽器而獲取系統中的數據。

1.5 功能模塊

將湖州市農產品安全追溯系統設計成由生產管理、檢測管理、條形碼打印管理、系統管理、條形碼查詢五個部分組成。

1.5.1 檢測管理

檢測管理系統的主要工作是記錄空氣、水源、土壤等農產品生產環境及產后農藥的殘留指標，農藥殘留檢測及備案是為了保證農產品達到市場銷售指標的要求，也是為了保證農產品的種植、護理、收集、銷售等過程都符合安全標準和標準操作要求，最終控制農產品的合格率和質量。

1.5.2 生產管理

蔬菜的種植過程中需要詳細的記錄以備查詢等需要。某批次農產品從種植起就授予對應的條形碼（生產批號），并詳細記錄該生產批號農產品的生產情況，例如菜農、種植時間、土地環境、農藥、病害、地塊的圖片、肥料的使用情況等，為農產品的銷售及后續查詢該批蔬菜等問題提供數據，及時解決相關問題。條形碼只管理到一批蔬菜，一批蔬菜可能對應多塊地或一塊地。

1.5.3 條形碼打印管理

該部分主要提供條形碼的打印輸出，它通過Web Services的方式讀取互聯網中數據庫的條形碼信息，并將其成批打印出來，以便菜農在包裝中粘貼條碼。

1.5.4 系統管理

本部分包括了最基本的系統維護，如用戶、用戶組、權限分配、系統設置等，以及本系統中要使用到的字典表的維護。

1.5.5 條形碼查詢

本部分是市民對生產檔案查詢的窗口，市民通過條形碼在本模塊中查詢到與該條碼相關的所有生產檔案信息。查詢到的信息有總體信息：品種、該品種的優缺點和營養成分、菜農信息、播種時間、播種的地塊、預計的總體產量產前環境檢測信息：水、氣、土的檢測。產中：農藥、化肥、蟲害、病害、地塊圖片信息。產后：殘留農藥檢測信息，采收時間等。

1.6 湖州農產品追溯系統編碼的設計

當前我國常用的128碼是根據EAN/UCC-128碼定義標準將資料轉變為條碼符號，同時加入128碼邏輯而形成了EAN-128碼，它的特點是連接性極好、完整性極高，可靠度高及十分緊密。辨識范圍包括生產日期、批號及計量等易變動，且具有補充性質的數據，選用這種編碼標準非常適宜。

1.6.1 追溯碼編碼技術

最常見的商品標識代碼有UCC-12、EAN/UCC-13和EAN/UCC-128，最后這種編碼是全球范圍內使用最廣泛，且具有較強的標準性，所以它成為商品國際交易中最常用的表示數據信息的“全球通用的商業語言”和“關鍵字”。通常而言，商品信息包括名稱、種類、規格、數目及商標等，128編碼方式包含較多的產品信息，但是產品的流通及生產再加工的信息涵蓋的較少，因此本文參考了楊信廷的水產品追溯碼編碼的方式，將產品屬性編碼和流程編碼相結合而組成追溯編碼的方式，水產品與蔬菜產品在產品流通、個體包裝等方面都具有較大的不同，所以編碼方式上也要注重產品包裝屬性、種植地及等級等信息特點，根據蔬菜農產品的特性進行獨一性追溯編碼設計，從而形成代表某批次農產品的生產編碼。所以，這種編碼方式是將流程編碼、UCC/EAN-128條碼和產品編碼三者合而為一，圖3為具體編碼示例。

如圖3所示，用應用標識符（01）標識作為全球貿易項目代碼的商品標識代碼，（11）標識產品的包裝日期，（10）標識了產品的用戶信息及地塊號碼。其中這個編碼中采用的生產日期編碼方式是年年-月月-日日的方式，生產地塊的編碼中包含農戶的信息（前四位）和地塊號碼（后兩位）。這個條碼的信息（如圖所示）包含生產公司、農戶、農作物名稱、生產日期及地塊信息，而這些具體信息具有唯一性，可以根據這些信息追溯到產品的源頭。由此可見，這個條碼代表的信息具有獨一性，并且符合EAN/UCC編碼的規范要求。

圖3 追溯碼示意圖

1.6.2 追溯標簽設計

為了滿足不同平臺對產品的追溯，打印相關條碼標簽時，可以隱藏條碼號，同條碼產品可以設計獨一的追溯號碼。因此，有掃描設施的商店、大樓、便利店等可以通過掃描條碼進行產品追溯，沒有掃描設施的商店或者日常使用人員可以輸入追溯號碼對產品進行追溯。產品的追溯號碼標準設計規定為20位，如圖4展示的例子，其中前五位號碼代表產品的包裝日期，其后連接的六位號碼代表農戶信息及地塊信息，然后連接五位號碼是產品品種及名稱，最后兩位號碼代表唯一標示號碼，其余號碼代表產品包裝號碼及等級號碼，這些信息都是獨一的，組合起來形成的編碼具有唯一性，因此它所對應的產品也是獨一的，可以通過20位編碼準確有效的追溯到產品。

圖4 食品番茄編碼示意圖

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