湖州市农产品安全追溯系统构建与实现

俞 芬

（湖州职业技术学院，浙江 湖州313000）

0 引言

“民以食为天，食以安为先”。食品是维系人类生存、发展最重要的物资。无论是发展中国家，还是发达国家，食源性疾病一直严重威胁着的人类健康。因此非常有必要对食品进行全程监督，特别是生鲜农产品的栽培、收集、加工及零售的全程跟踪，构建相对应的农产品质量安全追溯系统以确保食品的安全。

湖州市围绕浙江省“十二五”现代农业发展规划，继续深入、全方面的推进产地准出管理，严格遵循‘五有一追溯’的管理制度，五有制度即有‘专业人员、管理制度、生产记录、质量检测及产品标识’，一追溯即质量安全追溯。加强生产全程的监督力度，严格核查各项生产技术指标是否满足标准要求，控制农产品源的安全质量，最终实现湖州市农产品安全质量的提高和改善。目前湖州市已经开始着手创建农产品质量安全追溯信息平台，为生产者、消费者和监管者提供信息交流、相互监督的平台，切实保障湖州市农产品质量安全。

1 湖州紫伊子项目区农产品追溯系统建立及编码设计可行性方案

为使全市人民尽早吃上“放心菜”、“放心肉”和“放心米”，并真正实现农产品“从田头到餐桌”的全程质量监督控制，建立一个从生产源头管理到市场消费者追溯的“湖州市农产品安全追溯系统”已成为了当务之急。

根据对湖州市农产品质量安全追溯系统的调研及实地调研的情况，结合绍兴市“农产品质量安全追溯系统研究”的经验及我们掌握的条码、自动识别等技术，参照由农业部发布的《NY/T 1431-2007农产品追溯编码导则》标准，本文就“湖州市农产品安全追溯系统”的设计、开发和编码的实现给出了具体的解决方案。

1.1 系统设计简述

湖州市农产品安全追溯系统用来管理和规范菜农的日常生产活动。记载菜农的生产活动信息而形成某批农产品（主体对象）的跟踪档案，同时赋予相对应农产品以“湖州市食品安全条形码”，因此可以根据条码追踪（某批菜）的 生产、销售等环节的信息串联起来，就可以形成对农产品的全程监控。

1.2 系统操作流程与规范

系统设计中参与该系统的角色有菜农、农业信息中心、市民。

菜农种植的某批次农产品，首先到农业信息中心申请某批次农产品的条形码号，将某批次农产品的生产地和号码捆绑记录。然后还要领取某批次农产品的生产档案记录册，将生产活动所产生的信息记载在记录册上，其中册子上一般包括农产品的产前环境记录、农药、施肥、病害及农产品产后农药残留指标等情况，定期将纸质档案册子交给农业信息中心管理并录入系统中而得到电子档案。菜农收割时，将某批次农产品的收集箱上贴上生产批号（条形号码），然后进行筛选，销售的农产品进行专业包装，同时包装上要贴上某批次农产品的条形号码。某批次农产品的生产跟踪过程所使用的条形码由菜农申请，农业信息中心提供。市民在购买到蔬菜后，根据条形码号和条形码上的网址，查看该蔬菜的生产档案记录。

1.3 总体结构

如下图所示：菜农将某批次农产品的种植、培养、销售记录（纸质档案）提供给农业信息中心，然后农业信息中心将纸质档案转化为电子档案以备保存、查询、搜索。菜农将蔬菜直接或间接的教授给市民，市民通过本系统查寻所购买蔬菜的详细生产信息，见图1。设计的系统采用以B/S结构的方式用Microsoft.Net的Web解决方案进行开发；市民以网页或电话的形式查询条形码所对应的生产档案信息。

图1 总体结构图

1.4 软件体系架构

湖州市农产品安全追溯系统是根据分布对象的多层软件体系架构（Multi－Tiers）而成，满足农产品产前、产后、销售等过程的全面跟踪之需，并解决了质量安全追溯的要求。其架构建立于Microsoft.Net和XML/XSL的技术基础之上，系统分为数据层、业务层和用户层，其模型的层次分明，具有标准化、系统化、构件化等优点，其软件架构如下图2所示：

图2 软件架构图

1.4.1 数据层

根据局域网和广域网的性能而使用互联网传输数据的方式，并实现数据的录入和外部系统对数据的使用，使用InterBase和SqlServer2000进行数据存储，是整个系统的基础，为业务层提供数据来源。

1.4.2 业务层

业务层主要处理数据录入、生产管理及条形码IO等业务和数据处理提供服务平台，涵盖了全部的数据处理逻辑及内部业务，在整个系统中起到链接、桥梁作用，架起了数据层和用户层之间的数据传输。

1.4.3 用户层

用户层是整个系统的对外服务窗口，是实现人机互动的接口，用户通过电脑应用程序和浏览器而获取系统中的数据。

1.5 功能模块

将湖州市农产品安全追溯系统设计成由生产管理、检测管理、条形码打印管理、系统管理、条形码查询五个部分组成。

1.5.1 检测管理

检测管理系统的主要工作是记录空气、水源、土壤等农产品生产环境及产后农药的残留指标，农药残留检测及备案是为了保证农产品达到市场销售指标的要求，也是为了保证农产品的种植、护理、收集、销售等过程都符合安全标准和标准操作要求，最终控制农产品的合格率和质量。

1.5.2 生产管理

蔬菜的种植过程中需要详细的记录以备查询等需要。某批次农产品从种植起就授予对应的条形码（生产批号），并详细记录该生产批号农产品的生产情况，例如菜农、种植时间、土地环境、农药、病害、地块的图片、肥料的使用情况等，为农产品的销售及后续查询该批蔬菜等问题提供数据，及时解决相关问题。条形码只管理到一批蔬菜，一批蔬菜可能对应多块地或一块地。

1.5.3 条形码打印管理

该部分主要提供条形码的打印输出，它通过Web Services的方式读取互联网中数据库的条形码信息，并将其成批打印出来，以便菜农在包装中粘贴条码。

1.5.4 系统管理

本部分包括了最基本的系统维护，如用户、用户组、权限分配、系统设置等，以及本系统中要使用到的字典表的维护。

1.5.5 条形码查询

本部分是市民对生产档案查询的窗口，市民通过条形码在本模块中查询到与该条码相关的所有生产档案信息。查询到的信息有总体信息：品种、该品种的优缺点和营养成分、菜农信息、播种时间、播种的地块、预计的总体产量产前环境检测信息：水、气、土的检测。产中：农药、化肥、虫害、病害、地块图片信息。产后：残留农药检测信息，采收时间等。

1.6 湖州农产品追溯系统编码的设计

当前我国常用的128码是根据EAN/UCC-128码定义标准将资料转变为条码符号，同时加入128码逻辑而形成了EAN-128码，它的特点是连接性极好、完整性极高，可靠度高及十分紧密。辨识范围包括生产日期、批号及计量等易变动，且具有补充性质的数据，选用这种编码标准非常适宜。

1.6.1 追溯码编码技术

最常见的商品标识代码有UCC-12、EAN/UCC-13和EAN/UCC-128，最后这种编码是全球范围内使用最广泛，且具有较强的标准性，所以它成为商品国际交易中最常用的表示数据信息的“全球通用的商业语言”和“关键字”。通常而言，商品信息包括名称、种类、规格、数目及商标等，128编码方式包含较多的产品信息，但是产品的流通及生产再加工的信息涵盖的较少，因此本文参考了杨信廷的水产品追溯码编码的方式，将产品属性编码和流程编码相结合而组成追溯编码的方式，水产品与蔬菜产品在产品流通、个体包装等方面都具有较大的不同，所以编码方式上也要注重产品包装属性、种植地及等级等信息特点，根据蔬菜农产品的特性进行独一性追溯编码设计，从而形成代表某批次农产品的生产编码。所以，这种编码方式是将流程编码、UCC/EAN-128条码和产品编码三者合而为一，图3为具体编码示例。

如图3所示，用应用标识符（01）标识作为全球贸易项目代码的商品标识代码，（11）标识产品的包装日期，（10）标识了产品的用户信息及地块号码。其中这个编码中采用的生产日期编码方式是年年-月月-日日的方式，生产地块的编码中包含农户的信息（前四位）和地块号码（后两位）。这个条码的信息（如图所示）包含生产公司、农户、农作物名称、生产日期及地块信息，而这些具体信息具有唯一性，可以根据这些信息追溯到产品的源头。由此可见，这个条码代表的信息具有独一性，并且符合EAN/UCC编码的规范要求。

图3 追溯码示意图

1.6.2 追溯标签设计

为了满足不同平台对产品的追溯，打印相关条码标签时，可以隐藏条码号，同条码产品可以设计独一的追溯号码。因此，有扫描设施的商店、大楼、便利店等可以通过扫描条码进行产品追溯，没有扫描设施的商店或者日常使用人员可以输入追溯号码对产品进行追溯。产品的追溯号码标准设计规定为20位，如图4展示的例子，其中前五位号码代表产品的包装日期，其后连接的六位号码代表农户信息及地块信息，然后连接五位号码是产品品种及名称，最后两位号码代表唯一标示号码，其余号码代表产品包装号码及等级号码，这些信息都是独一的，组合起来形成的编码具有唯一性，因此它所对应的产品也是独一的，可以通过20位编码准确有效的追溯到产品。

图4 食品番茄编码示意图

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