农产品可视化质量追溯体系的建立和管理
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摘 要： 为了便于政府监管、生产出消费者放心的农产品，上海农场综合应用物联网、移动互联、二维码技术，从八个方面构建农产品质量安全可视化追溯体系，跟踪记录农产品生产、运输、加工、储存、销售过程中的各个环节，主要包括生产环境、现场情况、农事作业、质量检测、加工运输过程等。全程自定义溯源，为每一份农产品制作独一无二的“绿色履历”，为消费者提供便捷的追溯途径，为企业提供品牌保障。同时借助一物一码技术，帮助农业生产和市场流通环节实现农产品鉴真防伪，并精准地获取到客户分布数据，助力企业农产品营销。
关键词： 农产品可视化 质量追溯体系 上海农场
上海农场地处江苏省盐城市大丰区，产业板块包括大田种植、生猪养殖、禽业养殖、苗木生产等，农产品涉及米、蛋、肉、菇、鱼、蔬菜等，当前主打上海及华东市场。全场先在大米生产建立农产品质量安全可视化追溯体系，随后各产业板块紧随其后，全面完善生产管理系统和质量追溯系统，系统主要包括以下八大类。
一、全程智能监控系统确保实现生产基地實时情况可视化
生产基地实时的可视化即建立全程智能监控系统，通过360度视频监控设备以及网络硬盘录像机监控农业生产现场，远程查看动植物生长情况。同时可根据设定，实现视频录像、视频随时回放以及生长过程中的画面截图，实现消费者对生产现状的实时了解。通过建立全程智能监控系统，可在以下方面起到优化和提高的作用。
一是决策参考。生产管理者可以既直观又方便的随时随地通过监控查看各农业生产现场的状况、现场管理水平、职工工作状态等重要的信息，为决策提供了既准确又高效的参考信息。二是生产控制。通过在农业生产现场安装监控系统可以及时了解生产现场的情况，包括投入品使用、人员调度、农机设备运行等。视频监控在其中起到辅助作用，如在生产现场有突发情况时，管理者可以第一时间通过移动端智能监控系统对现场进行了解，对生产现场进行有效控制并做出初步决策。三是质量控制。利用监控系统可以及时掌握各农业生产单位重要质量控制点的作业与质量情况，实现质量信息收集统计分析，形成视频记录的存储可以为日后溯源提供有利的依据。四是安全控制。通过生产现场监控系统可以实时监控安全生产和排查安全隐患。除此之外，对仓库、生产现场等进行实时监控，可震慑偷盗人员，避免生产物资损失。五是人资控制。对于自动化较高的生产现场，在重点部位部署生产现场监控系统可大大减少工作人员的配置，最终实现无人自动化现场管理，缓解人力资源紧缺的压力。六是提升农场形象，增强市场竞争力。通过把农场的农业现场画面和实时生产状况放入展示平台，让客户随时上网查看，不必亲临农场就能就能够了解农业生产现场，犹如亲历生产全过程，真正做到全程掌控，在消费者和每一位农场客户心中，建立并展示了绿色、高品质、安全的良好品牌形象。
二、建立生产数据采集管理系统实现全部生产过程可视化
在生产开始前（产前），生产数据采集管理系统可以提供作物生长计划和过程模拟数据库、投入产出分析模型库和作物生产管理数据模型、生产管理经验知识的模型知识库、基于数据模型库的推理程序和人机交互界面等。
在生产过程中（产中）通过在系统中选择技术管理人员建立的生产流程规划包，生产管理人员可获取规划包中的农事任务规划、农资规划、业务预警规则等。规划包一经启用，生产任务则会根据规划直接下发到相关工作人员的手机，技术人员按照任务内容（施肥用药清单、农事教程等）进行农事作业，并在手机上汇报任务完成情况。为了确保溯源的准确唯一性，实时定位+拍照，通过移动端一键拍照上传到云端系统，确保农事活动的真实准确性。
在生产过程中，也可进行远程智能化自动控制。采用全智能化设计的远程控制系统，用户设定监控条件后，可根据作物生长状态进行远程化、智能化运行，控制生产现场的各种设施设备，快速实现智能灌溉、智能农机调度系统的调度。以种植业为例，在产中启用生产数据采集管理系统的智能自动报警功能：根据作物种植所需土壤、温湿度等条件，对系统进行预警设置。如有异常情况发生，系统将预警信息向一线技术人员和管理人员发送。触发预警条件后，系统将对农业生产现场的设备进行自动控制。譬如当水位达不到需求时，系统就会发出预警，并自动开启智能灌溉系统进行灌溉，水位达到作物需求标准后，自动关闭智能灌溉设备。同理，在养殖业也可以通过建立全程生产数据采集实现远程智能化自动控制、智能自动报警等生产手段的自动化[1]。
在生产环节结束后（产后）系统可以将各相对孤立的信息节点进行连通，从而达到信息的统一管理与分析，为技术部门和管理部门提供宏观决策数据支持。做到农产品长期监测、及时预警、信息共享、远程控制，最终实现改善产量与品质、减肥减药、绿色种植（养殖）的目的。
生产数据采集管理系统的优势：一是多功能融合。通过生产数据采集管理系统实现一体化云端控制，用户可同时在云端监控所有农业生产区域的种植（养殖）环境、动植物生长情况及设备运行状态，建立统一的数据、指挥和控制中心，无须分开建设，不仅节约了重复购买硬件设备成本，也降低了日后的运维成本。二是大数据采集精准高效。系统采用物联网、传感器等设施设备自动采集数据，避免人工采集和二次录入的错误率，实现数据精准及时采集，确保对环境的精细管理。三是移动管理方便快捷。可实现与手机端、平板电脑端、PC电脑端无缝对接。管理者可随时随地对种植（养殖）区进行远程监控。通过建立生产数据采集管理系统，从而实现统一化监控与科学管理，构建以评价体系、标准体系、预警体系和科学指导体系为主的网络化、一体化监管平台。
三、建立投入品管控系统实现投入品可视化
投入品管控可视化指在生产过程中，对农业生产所需物资的采购、领用、存储等行为进行计划、执行、控制和展示。通过智能库存管理系统实现对农用物资进行信息化管理。实时准确记录农资投入品的出入库，可对投入品最高库存值与最低库存值进行预警，管理人员可以实时掌握物料使用情况，及时采取相应农事行动。投入品管控系统还包括建立投入品供应商档案信息：营业执照等资质、法人信息、经营规模、经销信息等。产品备案信息：化肥、农药、种子、种苗、饲料等产品信息。同时建立投入品使用档案信息：投入品使用的时间、地点、品种、数量等信息。针对投入品维护的工作量问题：实现农药肥料OCR自动识别，自动录入，减轻选择和输入的工作量，自动识别违禁农药和肥料，自动匹配对应地块，实现自动控制投入品，保证农产品的生产品质和土壤保护。通过投入品可视化管理，能够对物资进行有效管理，降低生产成本，加快资金周转，进而促进盈利，提升市场竞争能力，把投入品记录展示给消费者能够有效提升农场产品的可信度和品牌认知度。 四、空气、土壤、水质等数据的实时监控实现生产环境可视化
生产环境可视化是指集成农情监测系统、自动化控制系统、地理信息系统和遥感系统功能。通过在农业生产现场部署传感器、监控等物联网设备，实现对生产区域的农业生产环境实时监测和展示，消费者可以了解农业生产现场的大气、土壤、水质三位一体的所有数据，展示出农业生产的水静、天蓝、土优的良好生产环境。气象数据包括空气湿度、温度、光照时长、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度等。土壤数据包括土壤湿度、土壤温度、土壤pH值、养分含量（N、P、K）、溶氧、土壤EC值等。通过对以上数据的检测，可以实现合理灌溉、高产栽培肥水管理。水质在线监测主要通过传感器收集水温、溶解氧、pH、氧化还原电位（ORP）、电导率（盐度）、氨氮、亚硝氮等水质信息，并利用通信网络实时将信息汇总至监控中心，程序软件对采集的池塘水质数据进行存储、处理和显示。该技术能够实现养殖环境实时全天候自动监测，及时掌握养殖水质环境情况，为养殖生产提供信息辅助[2]。
五、建立车辆物流管理系统实现产品运输流通环节可视化
农产品物流管理系统是基于一套农产品鲜品物流运输环节的监控调度系统，此调度系统是集地理信息系统、卫星定位系统、无线通信技术于一体的软硬件综合管理系统。由三部分组成：车载终端、无线通讯和后台监控中心，可对运输车辆进行实时监控调度指挥和统一集中管理，可以知道运输农产品的车现在在什么位置，运输的什么产品，到什么地方去，预计到达时间等，同时消费者也可以实时掌握产品的运行轨迹和到达时间。在车辆上安装GPS定位仪或手机App，实时掌握和了解车辆的位置信息和使用状况，包括经纬度、速度和方向等。将车辆的定位信息传送至监控指挥中心，实现车辆准确定位、实时监控、实现高效调度功能。
通过产品运输流通环节的可视化可以实现：一是实时跟踪调度车辆，避免运输车辆在货物运输中发生各种交通安全、盗窃行为给企业带来不同程度的损失。运输车辆与管理中心之间迅速、准确、有效的信息传递通道，能让管理中心随时掌握车辆状态，能在车辆发生事故时能及时救援。为了有效防止和规避驾驶人员掉包、监守自盗现等现象，车辆货物装载完毕，监控中心可发出指令关闭车厢电子锁。到达目的地后请求中心开锁，在中心与驾驶员开锁密码均确认后方能开启电子锁卸载货物。二是全程监控。在货物出发之前，管理员可为系统设定允许的时间误差和应该到达的时间，如果在规定的时间阈值内，运输车辆没有能够准时到达，监控中心会发出超时报警，实现运输时间的规划化管理。在运输过程中，对车辆行使预设固定路线。车辆运输任务开始时，车辆行走路线及状态后台可监控及记录，如车辆未按预设行车路线行车时，达到一定偏差值时，系统自动报警。监控人员根据偏差情况进行处理。三是货物运输单管理。货物运输单与整个运输过程紧密关联，可以通过系统，按车辆、按运货单号或按时间查询货物运输单，随时掌握货物状态信息。四是互联网技术。便于车辆调度人员对车辆现状进行了解，进行有效调度，可以区域和片区对车辆进行分析统计，可自行灵活设定。
通过车辆物流管理系统能够有效提升效益：主要表现在一是要拥有真实可见的管理手段，使得规章制度能够切实有效执行。二是拥有了详细的车辆行驶报告，事后有据可查。三是提高车辆及农产品安全性。四是避免监守自盗和不良驾驶行为。五是车辆运转周期快，空载率低，效率高。
六、检测报告、有机认证报告等第三方认证报告实现产品检测认证数据可视化
产品检测认证数据的可视化是以保障农产品质量安全、为消费者提供“从农田到餐桌”的全程食品安全可查询为目的，通过在追溯平台上增加携带具有生产企业（基地等）、农产品生产档案（产地环境、质量检测、生产过程）管理、农产品监测报告（企业自检、检测中心抽检）、有机认证信息之类的第三方认证报告，实现农产品源头可控制、基地可查询、生产可监管、产品可追溯的农产品质量安全中心。[3]
七、和消费者一对一的视频语言交互实现消费者交互式可视化
交互式可视化服务是指为消费者提供直播农业的服务，利用了当下的互联网直播手段为消费提供了一种新消费模式，通过交互式可视化平台，仅需要通过智能手机就可以进行一场小型的农产品推介会，几乎不产生任何成本，能够以最直接的方式和方法，将产品的优点原汁原味展现在消费者面前。用直播为农业生产赋能，实现了消费者与农场产品生产者的链接，直播把农业生产带到了所有人面前，消费者不仅可以更生动地感受和了解农业生产的过程和趣味，而且这种零距离的接触，也让消费者对农产品的品質和安全有了更充分的信心，这样一来，农业就和最新的互联网业态产生了1+1>2的反应。通过线上线下同步展示，让潜在人群认识产品、消费产品、认可产品、反复购买产品，从而打造出明星产品。
农业产品直播对农场可以实现以下价值：一是建立信任。食品安全问题是农产品和食品一直存的问题，也一直是消费者心中的一大痛点。面对食品安全问题，很多消费者特别关注农产品的生产源头和过程中的各个环节。比如：小龙虾是怎么养殖的？鱼是怎么捕捞的？蔬菜是否打了农药？另一方面，市场上为数众多的“三品一标”产品却收到普遍抱怨，很难打开市场。由于农场地处偏远，从农田到餐桌的链条很长，以及信息不对称，导致消费者对农产品很难建立信任和信赖。直播带货给企业提供了另外一种营销方式，让消费者看到农产品的生产、加工的各个环节，信任度问题就会自然而然地得到解决。通过直播，消费者可以直接看到作物的生长过程，从而提升了对农产品的绿色、安全方面的信任感。二是实现农场直达家庭的模式。通过直播可以让成千上万的人直接购买到农场的产品，减少销售的中间环节，确保农产品的新鲜安全，提高农场农产品的销量。三是实现产品增值。让消费者亲眼看到农作物的生产、加工等全过程，全程透明的直播方式，让消费者产生一种参与感，更能提高消费者对于产品、企业的信任度，实现农产品的增值。“产品即时服务，服务也是产品”，对农场而言，农产品通过直播增加的企业的盈利区，提供更加丰富的消费场景。
八、建立防伪和大数据营销平台实现农产品质量溯源可视化
结合现代信息化手段进行数字化管理，为农产品建立“身份证”制度，实现农产品的全程可追溯。同时，通过一物一码技术，帮助农业生产和市场流通环节实现产品防伪鉴真，并精准获取客户分布数据，助力农场农产品营销。一物一码系统可跟踪统计每一件农产品的扫码数量、扫码地域分布等数据，实时监控农产品市场动态，通过大数据分析，得出用户画像，有助于迅速调整市场销售方向和策略，精准营销。
防伪和大数据营销平台可覆盖农场现有所有产品，主要是依托信息技术，保障品牌农产品的质量安全，实现消费者可溯源、能维权、增信心、保安全。通过产品质量追溯系统建设，实现信息可查询、流程可监控、质量可追溯地从田头到餐桌的全程食品监管体系，从而有效提升品牌质量，实现农场农产品的中高档销售。区别于传统的营销模式，实现“二维码”身份验证销售，规范产品的生产过程和质量安全，增加产品的透明度，对产品的品种、养殖信息、检测数据、流通管理等有直观的感受，实现对所购产品形成来源可追溯、去向可查证、责任可追究的流通安全信息追溯链条，让消费者购买到更多安全放心的农副产品。以信息化为着力点，以全程智能监控为基础，通过信息化的有效融合，开展全方位品牌营销策略，使品牌向消费者传递的过程中品牌价值不断深入人心，使企业的品牌知名度和影响力无形中得到提升，打造安全可信的上海农场品牌。
农产品可视化质量追溯系统以整体信息构架为中枢，满足了各类农产品不同生产者、不同供应链、不同消费者对产品信息了解的需求;物联网技术与信息技术两者的综合运用，使系统开放性强、操作简易、安全性高，确保了农产品生产信息在各个供应链上的有效传输。
参考文献：
[1]李昊轩.模拟农业灌溉系统的监控系统研究[J].数码世界，2019（7）：28.
[2]李勇.黑龙江垦区农业物联网建设过程中网络与信息安全方案[J].现代化农业，2019（2）：19.
[3]王辉等.江西省智慧农业发展探讨[J]现代农业科技，2019（7）：10.
（骆静、陆赛红、朱思衡，光明食品集团上海农场有限公司智慧农业工程研发中心）
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