冷链食品安全过程监控系统

摘要：本文根据冷链食品企业在食品加工和冷链运输中的实际需求，研究开发一套“冷链食品安全过程监控系统”。系统采用中餐食品快餐生产全程冷链中信息集成化创新设计方法，在食品生产环节和运输配送过程实现冷链信息采集与监控。监控系统针对食材库、食品加工车间、成品库、分拣包装等区域以及运输配送过程，实现统一的监控管理解决方案，提高食品加工生产以及配送等环节的安全性。

关键词：过程监控 冷链物流 食品安全 组态软件

1引言

随着社会经济发展和人民生活水平的不断提高，快餐的社会需求随之不断扩大，市场消费大众性和基本需求性特点表现的更加充分。由于食品冷链是以保证易腐食品品质为目的，以保持低温环境为核心要求的供应链系统，所以它比一般常温物流系统的要求更高。目前我国大部分冷链食品加工过程没有有效的安全监控手段，大部分采用人工检测的方式，这种方法存在若干问题，主要体现在：一是存在检测误差;二是不能连续在线实时监控。给自动监控食品加工和配送过程带来很大的困难，一旦食品变质会给企业造成巨大的经济损失，以及危害消费者的健康。

本文根据冷链食品企业在食品加工和冷链运输中的实际需求，研究开发一套“冷链食品安全过程监控系统”。旨在通过物流自动化技术，降低冷链食品物流成本;以及通过物流信息技术，建立食品冷链的物流信息追溯。

2、监控系统方案

本文根据图1所示的全冷链过程的冷链温度控制要求，采用中餐食品快餐生产全程冷链中信息集成化创新设计方法，在食品生产环节实现冷链信息采集与监控。开发食品生产冷链监控管理系统，系统采用传感器网络，由传感器节点、汇聚节点和管理节点构成的三级网络信息系统，见图2。监控系统针对食材库、食品加工车间、成品库、分拣包装等区域(企业监控区域划分示意图见图3)，实现统一的监控管理解决方案，监控系统基本功能有实时在线记录库温，自动生成温度历史曲线图，打印历史记录、历史数据输出EXCEL，温度上下限报警，超温报警，查询实时和历史温度，电子地图展示监控点信息，实现：原料暂存、产品加工、产品包装、成品(半成品)暂存、食品分拣包装等冷链过程中温度等重要数据的监控与信息管理。中餐食品快餐生产全程冷链监控可划分为三级分布式系统，系统集成与数据分析应用层为第三级，信息化监控平台为第二级，各环节现场工作站为第一级。信息化监控平台负责将各现场实时运行状态数据、生产数据，人员数据等采集、计算、处理，展示，存储和汇总给各监控中心系统管理人员人机交互界面管理界面。

图1 全冷链过程的冷链温度控制要求

图2 冷链监控管理系统架构图

图3 冷食食品加工企业平面布局图

3、系统设计与实现

系统元模型如图4所示。系统硬件主要包括以下几个部分：制冷用空调设备，控制用可编程控制器、显示用触摸屏、各类传感器、报警用蜂鸣器、稳压电源、控制系统开关等。

图4 冷链食品安全监控系统元模型

冷食食品加工过程监控功能：手动设置设定温度、制冷温度、报警温度。控制系统实时采集各个车间温度，有空调控制的车间当温度高于制冷温度时，空调自动制冷，车间温度达到设定温度，空调停止制冷。当温度达到报警温度值时，蜂鸣器报警，提示操作人员设备有故障请及时修理。无空调控制车间，控制系统实时采集车间温度，当达到温度报警值时，蜂鸣器报警提示操作人员视察现场，控制系统对温度做历史数据储存，屏幕以历史表格的形式显示，以方便操作人员对行程过程的温度回查。

4、结论

本文根据冷链食品企业在食品加工和冷链运输中的实际需求，研究开发一套“冷链食品安全过程监控系统”。系统采用中餐食品快餐生产全程冷链中信息集成化创新设计方法，在食品生产环节和运输配送过程实现冷链信息采集与监控。监控系统针对食材库、食品加工车间、成品库、分拣包装等区域以及运输配送过程，实现统一的监控管理解决方案，提高食品加工生产以及配送等环节的安全性。

参考文献

[1] 马翔,郭强.基于HACCP城市食品冷链物流安全机制研究[J].物流科技，2013,(03).

[2] 谢如鹤.我国食品冷链物流物流安全及其应对策略[J].中国物流与采购,2014(04).

[3] 郑铮铮. 中央厨房冷链质量安全标准与信息的可追溯化应用[J]，探索与研究，2016(07).

基金项目：本文得到中国物流学会课题(2018CSLKT3-185)和北京市 “启明星”大学生科技创新创业项目(项目号：201811417SJ145)的支持。

作者简介：

[通信作者] 曹丽婷(1972-)，女，天津市人，副教授、博士，北京联合大学城市轨道交通与物流学院，研究方向：物流系统信息化与自动化。E-mail: caolitg0618@163..

[第一作者] 陈爽(1997-)，女，北京人，北京联合大学物流工程专业15级本科生。