基于物联网感知和信息识别的茶叶溯源系统

      结合国家对食品安全的重视要求,对茶叶,这中国人生活必备的健康饮品进行溯源管理,打造绿色安全的溯源茶叶。全国第一个关于茶产业发展的地方立法项目——《福建省促进茶产业发展条例》2012年3月29日经福建省十一届人大常委会第二十九次会议审议通过,2012年6月1日起施行。福建省将建立从基地种植,到初制精制加工、包装、仓储物流、配送,直到外销内销,建立了“从茶园到茶杯”的一整条安全生产产业链。
 
      一、茶叶溯源由来
 
      茶叶质量安全关系到人民群众的身体健康和茶产业持续健康的发展,产地环境和肥料、农药等投入品的使用直接关系产品质量安全,近年来,各地茶叶农药残留超标等问题不时见诸报端。为了加强质量安全管理,草案力求严格控制投入品的使用和监管。规定,加强茶叶产地环境监测,严格投入品使用和监管。在茶园中推广使用生物有机肥,开展测土配发施肥,使用高效、低毒农药和生物农药,推广病虫害综合防治技术。禁止使用剧毒、高毒、高残留农药。同时,为建立严格的茶叶质量安全可追溯制度,通过追溯平台掌握茶叶种植、加工、经营全过程信息,规范企业在茶叶质量安全方面的责任要求,《福建省促进茶产业发展条例》第二十条第一款规定:“实行茶叶质量可追溯制度。”
 
      二、茶叶溯源整体架构图
 
      针对茶叶全称相关的5个环节:茶园、茶厂(茶叶加工制造企业)、茶叶运输企业(仓储管理)、茶叶店(茶叶销售企业)、消费者,我们设计通过互联网搭建茶叶云。 茶叶全程相关的5个环节:茶园、茶厂、茶叶运输企业、茶叶店、消费者,每个环节分别配置相应的设备,通过RFID、条码等信息载体把茶叶的信息传到后台服务器上,实现全程的可追溯。网络拓扑结构如下:
 
      三、茶叶溯源五个环节
 
      茶叶溯源(茶叶云)是通过基于物联网技术的云平台,将茶叶的全程进行云端管理。
 
      茶园:茶园是茶叶种植环节,是茶叶质量追溯的源头,是跟踪的第一个环节。本环节利用RFID技术对每一个茶园(种植户)分配一个唯一编号,发放RFID身份标签,这样一旦发现茶叶存在质量问题,就可以利用编号及茶叶标识追溯有关茶叶种植环节的各项信息。如:茶园的面积、产量、茶树品种、管理责任人等茶园基本信息;茶园的栽培、耕作、施肥、除草、农药使用等茶园农事活动信息。在茶园安装传感器,采集茶园环境实时参数,如土壤温度、土壤湿度、日照、雨水等;设计采茶专用的RFID电子托盘,通过RFID识读器自动记录采茶起止时间、采茶负责人、采茶人数、采茶重量等;在茶园周边安装防盗监控摄像头,实现图像实时监控,并能够自动实现边界报警。
 
      茶厂:茶厂是茶叶加工环节,是茶叶跟踪与追溯的重要环节,此环节利用上一环节提供的各项信息及本环节的具体状况对茶叶物流单元进行唯一和有效标识,以便问题发生时可以追溯和跟踪茶叶加工环节的信息。如:鲜叶采收日期、产地、采收人员、采收形式、采收时的天气状况、采收鲜叶数量与质量、鲜叶批号、调运日期;茶叶加工单位、加工厂区、车间详细信息、加工相关人员信息、成品半成品批次等可跟踪与追溯的有效信息。设计收茶专用RFID电子托盘,通过RFID识读器记录收茶时间、收茶人、收茶原叶重量。在制茶时,通过RFID标签记录开始制茶时间、制茶结束时间。针对制成的成品茶叶,设计茶叶分包标签打印机,实现批量打印标签,包括最小袋泡茶叶包装标签、袋装标签、罐装标签、大箱标签。标签采用二维码或纸质RFID标签。配备发货出厂识读设备,记录出厂时万博体育manbetx3.0app间、计划发往目的地;工厂安装防盗监控摄像头,自动实现边界报警。
 
      茶叶运输:仓储运输环节也是事关茶叶质量的重要环节,利用射频技术可以实现对茶叶运输过程的全程跟踪,防止茶叶被人为调换。利用RFID也可以确定茶叶所在位置、运输路径,了解茶叶仓库设施的具体状况。如:仓库所在地、仓库设施、茶叶存储批号、出入库日期等信息。运输车辆监控,GPS路径跟踪;到达目的地记录。
 
      茶叶店:销售环节是质量追溯的第一环节、跟踪的最后环节。本过程应建立完整的资料信息,生产厂家、生产批次、销售批次和数量等信息,确保出现问题时可以及时处理。收货上架记录;销售收银识读记录;销售汇总报表;茶叶需求调拨合同上传接收。
 
      消费者:通过手机短信、上网进行查询茶叶溯源信息;通过茶叶专卖店的溯源查询机进行查询。
 
      总之,茶叶质量跟踪与追溯管理涉及多个环节,需要茶叶种植户、茶叶收购商、加工商、批发商、零售商等的参与。
 
      四、茶叶溯源功能模块的实现
 
      茶叶溯源的核心是建立茶叶的数据管理中心,建立茶叶溯源网站。
 
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