鮮活水產(chǎn)品冷鏈物流運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)

王靜洲 王珅 張海濤 侯明華

摘 要：為解決水產(chǎn)品尤其是活魚運(yùn)輸過程中粗放運(yùn)輸導(dǎo)致成活率低的問題，設(shè)計(jì)一種物流運(yùn)輸車。通過容器本體的改進(jìn)和先進(jìn)配件的改造來提高運(yùn)輸成活率，通過跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品運(yùn)輸過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和溯源。結(jié)果證明，該種物流運(yùn)輸車能夠很好地解決因溶解氧低或者水溫高導(dǎo)致運(yùn)輸過程水產(chǎn)品死亡量大的問題。因此，在鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸過程中，除了對運(yùn)輸容器本體進(jìn)行改進(jìn)，附屬零部件設(shè)備和先進(jìn)軟件的配備能夠精確把控水產(chǎn)品高質(zhì)量的運(yùn)輸過程，并且能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品溯源。

關(guān)鍵詞：冷鏈物流運(yùn)輸車;溶解氧探頭;電磁閥門;GPS車載終端;信息采集終端

我國是水產(chǎn)大國，無論內(nèi)陸和沿海，都有不同的鮮活水產(chǎn)品資源，我國居民消費(fèi)中，鮮活水產(chǎn)品消費(fèi)量所占份額又較高，但由于受地域分布和運(yùn)輸條件限制，很多水產(chǎn)品無法進(jìn)行長距離鮮活運(yùn)輸，產(chǎn)生了生產(chǎn)和消費(fèi)在空間上的矛盾，加之鮮活水產(chǎn)品對物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)要求較高，對運(yùn)輸技術(shù)和設(shè)備提出了更高要求，有必要對運(yùn)輸條件進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，以保證運(yùn)輸效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，隨著鮮活水產(chǎn)品的市場需求量及質(zhì)量安全關(guān)注度的與日俱增，形成鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸業(yè)的裝備化、規(guī)范化和現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)勢在必行[1]。為了使運(yùn)輸產(chǎn)品信息做到公開、透明，使買賣雙方更充分掌握產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)輸條件，還有必要對鮮活水產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品追溯和物流環(huán)節(jié)各相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。但目前我國的鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸技術(shù)和裝備均較落后，對鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸全程的條件監(jiān)控和產(chǎn)品信息追溯更是薄弱。隨著當(dāng)前電子信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，鮮活水產(chǎn)品冷鏈物流有必要通過全程的信息化監(jiān)控和跟蹤管理，提高運(yùn)輸安全性，降低物流成本。

水產(chǎn)品最突出的特點(diǎn)是鮮活性，尤其是成品，而且人們都以鮮活度、新鮮度為評判水產(chǎn)品品質(zhì)高下和質(zhì)量優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，而要保證水產(chǎn)品的鮮活度就必須采用可靠的保鮮保活運(yùn)輸方法，提高鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸成活率[2]。過去很長一段時(shí)間，受各種技術(shù)條件限制，鮮活水產(chǎn)品以卡車裝載形式進(jìn)行粗放型運(yùn)輸，成活率和保鮮度難以保證。本文介紹一種鮮活水產(chǎn)品冷鏈物流車，該車配備溶解氧自動(dòng)控制系統(tǒng)、運(yùn)輸產(chǎn)品的信息追溯系統(tǒng)、運(yùn)輸條件的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)控系統(tǒng)和物流配送信息化跟蹤系統(tǒng)。運(yùn)輸車通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

1 容器構(gòu)造

物流運(yùn)輸車裝有特制玻璃鋼運(yùn)輸槽，玻璃鋼內(nèi)部由隔熱保溫特殊材料填充。在長途運(yùn)輸過程中能夠最大限度地保持運(yùn)輸水溫不會(huì)變化。運(yùn)輸槽由8個(gè)獨(dú)立的玻璃鋼槽體組成，每個(gè)槽體長、寬、高分別為1 m、1 m、0.8 m，體積為0.8 m3。每個(gè)獨(dú)立的運(yùn)輸槽都有一玻璃鋼保溫蓋，集密封與保溫功能于一體。兩端有可拆卸固定，螺絲固定，保證運(yùn)輸過程中水量不會(huì)減少及水溫的穩(wěn)定。整個(gè)運(yùn)輸槽共有6.4 m3的運(yùn)輸容積。

2 設(shè)備配件

在鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸過程中，除了對運(yùn)輸容器本體進(jìn)行改進(jìn)，以及對水產(chǎn)品活體進(jìn)行各種理化處理外，對于附屬零部件設(shè)備，例如對于增氧、水體循環(huán)以及水質(zhì)調(diào)節(jié)和溫度控制等設(shè)備的發(fā)明、使用以及改進(jìn)也至關(guān)重要[3]。本運(yùn)輸車配備了溶解氧實(shí)時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和水溫控制裝置。

每個(gè)運(yùn)輸槽內(nèi)安裝一個(gè)溶解氧探頭，探頭通過數(shù)據(jù)線將各個(gè)槽內(nèi)的溶解氧、水溫的實(shí)時(shí)情況傳輸?shù)杰囕d溶解氧監(jiān)控單元（駕駛室內(nèi)）。相應(yīng)各時(shí)段的數(shù)據(jù)會(huì)通過車載數(shù)據(jù)讀取單元存儲(chǔ)在車載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元里。

當(dāng)某個(gè)小槽內(nèi)的溶解氧低于8 mg/L時(shí)，溶氧自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)通過溶解氧基礎(chǔ)供給單元供氧，即溶氧低時(shí)控制系統(tǒng)會(huì)將與該槽相連的電磁閥門打開，車載氧氣會(huì)通過PVC軟管供應(yīng)到該槽內(nèi)，再經(jīng)軟管末端的納米氣石充分溶解到水體中。當(dāng)持續(xù)供氧至水中溶解氧含量高于12 mg/L時(shí)，溶解氧自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)將相應(yīng)的電磁閥門關(guān)閉停止供氧。通過此種自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)輸過程中各個(gè)玻璃鋼槽內(nèi)的溶解氧含量會(huì)一直維持在8～12 mg/L之間。這樣既能夠保證運(yùn)輸過程有適宜的溶氧、高的成活率以保證鮮活生物的質(zhì)量又能避免持續(xù)供氧造成浪費(fèi)。

如果電磁閥門出現(xiàn)故障，在溶氧低于8 mg/L時(shí)未自動(dòng)打開，車載溶氧自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中的報(bào)警單元會(huì)報(bào)警，工作人員可以通過溶解氧應(yīng)急供應(yīng)單元打開手動(dòng)供氧閥門進(jìn)行供氧，確保運(yùn)輸?shù)孽r活水產(chǎn)品不會(huì)缺氧死亡。

如果在溶解氧高于12 mg/L時(shí)，電磁閥門出現(xiàn)故障，未自動(dòng)關(guān)閉，報(bào)警系統(tǒng)也會(huì)報(bào)警。工作人員可以手動(dòng)將與電磁閥相連的開關(guān)關(guān)閉，停止供氧。過高的溶解氧含量也會(huì)對運(yùn)輸生物造成不利的影響。

當(dāng)運(yùn)輸過程中某一運(yùn)輸槽內(nèi)水體溫度高于設(shè)定的值時(shí)（即運(yùn)輸鮮活生物的耐受溫度上限時(shí)），自動(dòng)控制系統(tǒng)也會(huì)高溫報(bào)警，這時(shí)可以將車內(nèi)存儲(chǔ)的適量冰塊加入到相應(yīng)的玻璃鋼槽內(nèi)起到降溫的效果，保證運(yùn)輸生物不會(huì)因?yàn)楦邷貙?dǎo)致死亡。

3 跟蹤系統(tǒng)

物流配送信息化跟蹤系統(tǒng)包括GPS車載終端和信息錄入采集終端兩部分。

3.1 GPS車載終端

GPS車載終端通過通訊裝置使鮮活水產(chǎn)品在運(yùn)輸?shù)倪^程中在始發(fā)地和遠(yuǎn)程用戶終端都能夠及時(shí)了解運(yùn)輸起始時(shí)間、運(yùn)輸實(shí)時(shí)速度、離目的地的距離等情況。便于準(zhǔn)確掌握運(yùn)輸時(shí)間、路程，能夠做到提前準(zhǔn)備接貨。

3.2 信息錄入采集終端

在運(yùn)輸開始時(shí)，始發(fā)基地工作人員會(huì)將本次運(yùn)輸?shù)孽r活水產(chǎn)品數(shù)量、重量、各個(gè)運(yùn)輸槽的放置密度等情況準(zhǔn)確錄入到車載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元里。為保證鮮活水產(chǎn)品溯源目的，在錄入信息時(shí)，本批次水產(chǎn)品的受精卵來源、育苗場所、養(yǎng)成場所都要詳細(xì)錄入便于后期查詢。錄入的詳細(xì)信息通過信息錄入采集終端傳輸?shù)杰囕d終端的平板電腦上，再通過無線網(wǎng)絡(luò)和通訊裝置傳輸?shù)竭h(yuǎn)程用戶終端，便于客戶及時(shí)掌握詳細(xì)準(zhǔn)確的產(chǎn)品信息。

4 創(chuàng)新優(yōu)點(diǎn)

水產(chǎn)品冷鏈物流運(yùn)輸車通過以上各個(gè)技術(shù)模塊相互聯(lián)系，與運(yùn)輸專業(yè)人員互相配合共同完成水產(chǎn)品的鮮活、保質(zhì)、現(xiàn)代化運(yùn)輸。本鮮活水產(chǎn)品物流運(yùn)輸車的創(chuàng)新優(yōu)點(diǎn)如下。

溶氧實(shí)時(shí)在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠保證運(yùn)輸過程中對溶解氧及水溫的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制。每個(gè)運(yùn)輸槽內(nèi)各個(gè)時(shí)段的溶解氧及水溫?cái)?shù)值信息會(huì)通過車載數(shù)據(jù)讀取單元傳輸?shù)杰囕d終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元里。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)在車載終端的平板電腦上顯示，如有溶氧自動(dòng)控制故障報(bào)警或水溫升高報(bào)警，運(yùn)輸專業(yè)人員會(huì)通過車載終端電腦上顯示的信息進(jìn)行相應(yīng)的人工操作調(diào)整，確保萬無一失。

運(yùn)輸水產(chǎn)品的詳細(xì)信息通過信息錄入終端錄入后再傳輸?shù)杰囕d終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元里并在車載終端的平板電腦上顯示。信息內(nèi)容不僅包括運(yùn)輸水產(chǎn)品放置的數(shù)量、重量、密度等情況還包括其苗種來源、養(yǎng)成環(huán)境的詳細(xì)信息，滿足客戶對采購的水產(chǎn)品能夠進(jìn)行溯源的要求。運(yùn)輸過程中溶氧、水溫實(shí)時(shí)信息、各個(gè)時(shí)段的詳細(xì)數(shù)值及本批次水產(chǎn)品的詳細(xì)信息在車載終端匯總后，通過車載通訊裝置及無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程用戶終端及始發(fā)地終端。

通過如上技術(shù)方案，鮮活水產(chǎn)品在運(yùn)輸時(shí)，每次運(yùn)輸?shù)乃a(chǎn)品來源、數(shù)量、重量、放置密度等情況會(huì)形成一系列準(zhǔn)確的信息;運(yùn)輸過程中鮮活水生物所處的水環(huán)境溫度、溶解氧情況會(huì)形成一準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)信息;上述信息在車載用戶終端平板電腦匯總后會(huì)通過車載無線網(wǎng)絡(luò)連接單元和通訊裝置準(zhǔn)確傳遞給遠(yuǎn)程用戶終端及始發(fā)地終端。客戶既能夠準(zhǔn)確掌握鮮活水產(chǎn)品的源頭信息、初始質(zhì)量情況，又能夠明確了解水產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中是否一直處于良好的運(yùn)輸環(huán)境當(dāng)中。目前鮮活水產(chǎn)品物流領(lǐng)域中最重要的部分就是活魚運(yùn)輸，具有廣闊的發(fā)展前景[4]。本物流車的

設(shè)計(jì)理念尤其適合進(jìn)行活魚運(yùn)輸，具有廣闊的市場空間。本技術(shù)對提高我國鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸質(zhì)量，解決鮮活水產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)在空間上的矛盾，發(fā)展鮮活水產(chǎn)品行業(yè)都能夠起到巨大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

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Design of cold chain logistics transporter for fresh aquatic products

WANG Jingzhou， WANG Shen， ZHANG Haitao， HOU Minghua

（Yantai Qingquan Ocean Technology Co.， Ltd. ，Yantai 264003，China）

Abstract：In order to solve the problem of low survival rate caused by extensive transportation of aquatic products， especially live fish， a logistics transport vehicle was designed. Through the improvement of container body and the transformation of advanced accessories， the transportation survival rate was improved， and the real-time monitoring and traceability of aquatic products transportation process were realized by tracking system. The results showed that this kind of logistics transporter can well solve the problem of high mortality rates of aquatic products during transportation due to low dissolved oxygen or high water temperature. Therefore， in the transportation process of fresh aquatic products， in addition to improving the transport container body， the accessory parts and equipment and advanced software can accurately control the high-quality transportation process of aquatic products， and can realize product traceability.

Key words：cold chain logistics transport vehicle; dissolved oxygen probe; electromagnetic valve; GPS vehicle terminal; information collection terminal

（收稿日期：2021-03-09）