水产养殖产品质量安全全程管理与追溯方法及系统

摘要

本发明属于水产健康养殖的数字化范畴。它提供一种水产养殖产品质量安全管理与追溯方法及系统，它通过固化无公害水产养殖标准生产数据库，采用危害分析与关键控制点HACCP体系，通过对水产养殖产品(鱼、虾、蟹)与从育苗到放养，从饲料投喂到药物使用养殖生产全过程管理，提供了与全球统一编码(EAN/UCC)相接轨的以条码自动识别技术为支撑的水产养殖管理与追溯解决方案，实现了养殖产品生产流程编码与个体标识的有机结合，达到了生产信息与条码标识信息的无缝集成。采用本发明技术方案，建立“从池塘到餐桌”的水产养殖产品全程管理追溯体系，能有效提高提高企业管理水平，增强政府的监管力度，提高水产品安全和质量。

说明书

技术领域

本发明属于水产健康养殖的数字化范畴。

背景技术

我国是世界第一水产养殖国，养殖产量占水产品总产量的64％，是世界养殖产量的70％。而目前水产养殖业面临着多方面的挑战，水环境污染；养殖过程中滥用药物；养殖品种种质退化；水产养殖品质量安全研究不到位等，使得我国水产养殖品质量安全问题已成为制约和影响水产养殖业可持续发展的重要因素。它不仅影响我国消费者对水产养殖品的消费信心，而且还严重影响了水产养殖品的对外贸易。2002年，部分水产品在出口欧盟时检出氯霉素超标，导致欧盟对我国动物源生产品全面禁运，损失近6亿元。在水产养殖行业，一些不法水产生产者使用违禁添加剂时有发生，养殖过程中滥用药物药物残留往往严重超标，其产品进入消费市场，严重影响消费者的身体健康。

因此，迫切需要一个安全体系框架，使其生产过程在合理的制度和监督下进行，消费者需要“安全透明”，使水产品养殖生产过程可追溯，使消费者买得放心、吃得放心。针对消费者对食品安全的信心丧失，世界各国纷纷制定相关法律和制度，约束和限制违规生产的发生，并试图从源头上控制和杜绝疫病的引入和传播，尽快从源头上杜绝不安全引入的安全追溯系统来确保水产品的安全生产。

水产养殖产品可追溯体系建立关键是个体标识的设计如实现，如何选取个体标识设备，并实现水产养殖产品从育苗到放养，从投喂到病害防治，从收获到销售的统一编号问题是关键所在，这既要考虑到我国水产养殖业的实际情况，又要满足当前自动化程度的需要。另一关键问题是如何实现流程编码与个体标识的有机结合，从而实现生产信息与条码标识信息的无缝集成。

国外的在水产品追溯方面起步较早，并有较成熟的体系。如2002年4欧盟启动了“TraceFish”计划，实现产生产流程履历(Traceability)义务制度，实现水产养殖产品和捕捞产品的追溯。

发明内容

本发明本发明的目的在于将全球统一标识系统(FAN.UCC系统)应用于HACCP(危害分析与关键控制点)中，通过对水产养殖过程中各个环节的有关信息采集，通过采用条形码技术和无线网络通讯技术相结合设计了水产养殖产品质量全程管理与追溯解决方案，来达到相互关联和追溯的目的。针对水产养殖产品个体标识难度大，与信息管理无法集成控制的现状，提供一种水产养殖过程与产品属性相结合的标识方法，开发一个集个体识别设计、个体标识信息保存、管理控制于一体的水产养殖产品质量安全管理与追溯的方法及系统，通过水产养殖产品个体标识与水产养殖生产追溯系统无缝结合，提高水产养殖产品生产的安全水平，实现了水产养殖产品全程可追溯。通过该系统使人们在购买产品时即可查询到该产品养殖全过程，包括养殖用水、养殖生产、苗种管理、饲料投喂、药物使用、产品净化等诸多方面。

为了解决上述技术问题本发明的方法包括如下步骤：

A、以HACCP(危害分析与关键控制点)体系指导的水产养殖产品质量管理系统对水产品的养殖信息进行记录；

B、结合水产养殖产品流程系统，通过流程编码与个体标识的关系，实现了符合全球统一标识(EAN/UCC)的产品条码标识；

C、水产养殖产品质量管理系统数据以XML格式上传监管中心数据服务器；

D、消费者使用水产养殖产品质量追溯系统通过条码进行追溯，完成产品养殖过程的全程追溯；

E.结合条码设计方案，生成20位条码追溯号，消费者可通过短信追溯系统进行追溯。

其中，步骤A中所述的记录步骤为：

A1、育苗的信息录入；

A2、池塘和养殖场信息(水质、周围环境信息)录入；

A3、养殖过程中的饲料使用记录；

A4、养殖过程中药物的使用记录；

A5、养殖过程中其它数据的记录；

A6、检疫检测数据的记录；

其中，步骤B个体标识设计流程如下：

B1、EAN/UCC-13条码标准设计

条码追溯标签的关键编码在于对商品标识码的确定。商品标识码一般采用国际上通用的EAN-13条码编码方式。EAN-13条码由前缀码、厂商标识码、商品项目码和校验码组成。前缀码由2～3位数字组成，是FAN分配给国家(或地区)编码组织的代码，代表商品制造商所属的国家或地区。接下来的四位数字表示商品制造商的代码，是由国编码管理局审查批准并登记注册。接下来的五位数字表示商品标识码，由企业自行编制。校验码用来校验条形阅读器的结果是否正确。

B2、水产养殖产品编码设计

根据EAN/UCC-13条码结构，厂商标识符由国家物品编码中心负责分配和管理。我们只需对商品项目码进行编码。对商品编码的基本原则是根据行业和管理的需求设置商品的基本特征。通常情况下，商品的基本特征包括商品名称、商标、种类、规格、数量和包装类型等。但水产养殖产品编码中我们更多地考虑产地、种类、商标、品种、等级、包装作为特征编码。考虑到水产养殖产品标准化进展的实际情况和目前对产品分级还不规范，在对水产养殖产品行编码是从类别、种类、品种和包装类型方面进行。

B3、水产养殖产品质量追溯标签的设计及实现

确定了水产养殖产品商品标识码后，在此基础上采用UCC/EAN-128编码方式对水产养殖产品质量追溯标签进行了设计。该标签条码部分采用企业标识码(14位)+出池日期(6位)+池塘信息标识码(6位)相结合的设计方案，其中企业标识码由“9”+水产养殖产品标识码组成，其中“9”用于标识是水产养殖产品追溯码；出池日期采用YY/MM/DD的方式生成，池塘信息编码由3位养殖场编号和3位池塘顺序号组成。

B4、流程编码与属性编码的结合

流程编码与属性编码的结合是实现这一方法的关键所在。系统通过生成“流程码”的方式实现各个环节信息的连接与转换。流程码的生成是在以出池日期为依据的，根据同一时间在同一池塘出池的为同一流程，结合标识中的品种编码实现了“出池日期(6位)+出池塘号(6位)+品种信息(4位)+企业信息(4位)”的流程与属性相结合的编码方式。

以上述方法为指导思想，本发明实现了基于电子化的水产养殖质量追溯体系统，具体包括四个系统：

一、水产养殖产品质量管理系统

二、水产养殖产品质量追溯系统

三、基于生产流程的条码打印系统

四、基于GSM/GPRS短信追溯系统

以上系统相辅相成，质量管理系统是基础，追溯系统是结果，条码打印系统是纽带，短信追溯系统是手段。

这一发明主要是建设了为企业提供电子化管理水平的水产养殖企业管理信息系统和便于政府监管和消费者查询地水产养殖追溯系统。水产养殖企业管理系统通过对试点企业的育苗、放养、投喂、病害防治到收获、运输和包装等生产流程进行剖析，提供对水产养殖从生产环境、生产活动、质量安全管理及销售状况的增加、删除、更新、查找等管理功能，以满足企业日常管理的需要；追溯系统在企业档案数据的基础上，通过对个体的选取，对个体在遵循全球统一规范的前提下进行统一编码，实现水产养殖产品的条码生成、打印、解码与追溯。同时结合个体编码，生成唯一的条码追溯号，结合具体通讯模块，实现基于GSM/SMS/GPRS网络的短信追溯。该体系从技术的可获得性、经济的可承受性和实施的合理性出发，构建了适合我国国情的便于政府监管、消费者查询的，以条码技术为支撑的可追溯技术体系，实现对上市水产养殖产品从产地环境到投入品管理，从生产过程控制到初加工管理的全程信息追溯，从而达到提高企业管理水平、增强政府的监管力度，提高水产品安全和质量，让消费者吃到完全的健康与真正的美味的目的。

经企业试用，效果明显，“符合公司在组织管理和罗非鱼养殖生产管理上的实际”，具极强的实用推广价值。中国是渔业大国，也是水产品出口大国，中国的水产品质量安全问题已成为国及国际社会关注的热点问题。我国出口的水产品因药物残留超标被拒收、扣留、退货、索赔、终止交易的现象时有发生，我国渔业正面临来自国际市场的强烈竞争，水产品质量也面临着前所未有的挑战严重，水产养殖产品质量可追溯建立对于明确企业主体的法律责任，增强信息的透明度和提高企业管理水平都具有极其重要的作用。同时水产品质量安全也是一项社会公益事业，这对于提高人民的生活水平和普及食品安全意识都具有重大意文。因此建立符合中国国情的水产品质量安全管理可追溯体系意义尤为重大。

附图说明

图1商品条码结构示意图；

图2水产养殖产品设计方案图；

图3水产养殖产品流程标识图；

图4水产追溯养殖标签图；

图5水产养殖产品质量管理系统框架图；

图6基于流程的条码销售标签生成图；

图7水产养殖产品质量追溯系统图。

具体实施方式

本发明提供了一种水产养殖质量管理安全全程管理与追溯方法包括以下步骤：

A、以HACCP(危害分析与关键控制点)体系指导的水产养殖产品质量管理系统对水产品的养殖信息进行记录；

B、结合水产养殖产品流程系统，通过流程编码与个体标识的关系，实现了符合全球统一标识(EAN/UCC)的产品条码标识；

C、水产养殖产品质量管理系统数据以XML格式上传监管中心数据服务器；

D、消费者使用水产养殖产品质量追溯系统通过条码进行追溯，完成产品养殖过程的全程追溯；

E.结合条码设计方案，生成20位条码追溯号，消费者可通过短信追溯系统进行追溯。

在具体实施中，步骤1所述的生产养殖产品质量管理系统分为鱼、虾、蟹三个子系统。所述的信息包括六大功能模块：

1.基本信息：它主要包括企业信息、养殖场信息、池塘信息、人员信息、药品信息、饲料信息、品种信息、客户信息、设备信息。

2.生产信息：主要包括放养信息、育苗、分池转池、病害防治、水质情况、饲料投喂、捕捞、巡塘情况、亲本信息、个体记录、池塘消毒、晒塘纪录、试水纪录、投苗纪录。它是对整个养殖生产过程的分析。

3.库存管理：主要包括药品入库管理、饲料入库管理、饲料出库管理、药品出库管理、存塘量明细。它是一种新的库存管理模式，其主要目的是将整体存货水平降到最低限度。

4.销售管理：主要包括幼苗销售、成体销售、提货、退货、包装。

5.财务管理：是现代企业管理的中心。随着市场经济的发展资本市场的完善，财务管理在经济管理中变得越来越重要。主要包括收入情况、成本情况、管理费用、池塘财务明细、利润。

6.质量管理：主要包括出厂检验、官方检查、内部审核、成体检测、幼体检测、外部审核。

其中，基本信息、生产信息和质检测信息主要用于水产养殖生产管理，销售和财务管理用于企业内部管理。所记录的步骤主要为：

A1、育苗的信息录入；

A2、池塘和养殖场信息(水质、周围环境信息)录入；

A3、养殖过程中的饲料使用记录；

A4、养殖过程中药物的使用记录；

A5、养殖过程中其它数据的记录；

A6、检疫检测数据的记录；

下面举例说明步骤2所述的条码编码方案。在方案实施中，首先要确定的是商品结构编码，如某生产养殖企业已申请了69209524的厂商识别码，企业养殖种类为罗非鱼，根据品种、种类和规格对包装类型系统对该产品设定产品项目假设代码为5763，然后根据校验规则生成位数为13位的商品结构码(6920952457636)。这样就确定了养殖产品的商品码，下面就可以根据其出池日期(YYMMDD)2006-10-10和池塘所在编号N01就生成了水产养殖产品质量追溯条码(01)96920952457636(11)061010(10)001001的设计。

步骤3设计主要是通过计算机Web Service技术实现的。通过把生产信息数据库转化为XML格式和在中心数据库服务器上发布WebService服务生成养殖生产数据的上传，从而为建立追溯平台打下数据基础。

步骤4和5的操作方式为：在购买产品时，只要对条形码的设备进行扫描，通过上述生成规则与数据库进行匹配，在最终追溯平台上详细显示养殖场环境信息、产品信息、生产信息、投喂信息以及日常管理信息等等。同时如果消费者没有条码识读设备，也可以通过发送20位(出池日期(6位)+出池塘号(6位)+品种信息(4位)+企业信息(4位))追溯码到指定客服号上进行短信追溯。

本发明提供系统实现，具体实施包括

1、设计软件的基本构架

为实现“高内聚、低耦合”，采用“分而治之”的思想，软件采用三层架构体系，基于水产养殖流程分析，开发了多层次多权限的水产养殖产品管理系统。系统具有智能的权限分级功能和良好的扩展性。系统主要功能包括六大模块：基础信息、生产信息、库存信息、质检信息、销售信息，各模块下分3-5个子功能，这样就把问题划分开来各个解决，易于控制，易于延展，易于分配资源。

系统基于ASP.NET采用C#语言，可以快速方便的部署三层架构。显示层放在ASPX页面中，数据库操作和逻辑层用组件来实现，这样就很方便的实现了三层架构。客户端是为用户提供系统应用服务的图形界面，有助于用户高效的查询检索水产品管理系统信息。

系统以解决方案形式提供6个工程模块：

1、BussinessRules：规则层，主要存放一些公用的规则类，比如对图片的处理类，对图形的处理类。

2、Common：数据实体类，与数据库表一一对应。通过数据实体类抽象数据表结构。。

3、DataAccess：数据访问层，与数据实体一一对应，基本上一个数据访问类对应一个数据实体，通过对数据实体属性的控制来实现数据的添加、更新、删除和检索。

4、Web：数据表示层，主要是与用户交互的。许多逻辑上的事情得在这一层的CodeBehind里来写。

5、WinTest：这是个WinForm，用来在构建底层结构时，对相关方法进行测试。一般做项目的时候，应该有这样一个测试工程，到后面写Web层的时候，就不用再返回头来改底层。

6、SystemFramework：系统参数的初始化及日志的处理工程。

2.设计软件的权限分配

水产养殖管理系统涉及到不同的养殖种类，不同种类养殖流程存在比较大的差异，因此必须找出不同品种内部共性的流程，采取共性上提的设计思想，实现品种生产流程的个性化定制。同时在每一具体养殖场内部，因人员和岗位的不同，所具有的权限也不同，因此，系统开发采用了基于角色控制的权限分级功能。

系统采用提供粗粒度的权限，细粒度的权限赋予业务逻辑。一个用户可以拥有多种角色，但同一时刻用户只能用一种角色进入系统。角色的划分方法可以根据实际情况划分，按部门或机构进行划分的，至于角色拥有多少权限，这就看系统管理员赋给他多少的权限了。用户-角色-权限的关键是角色，用户登录时是以用户和角色两种属性进行登录的(因为一个用户可以拥有多种角色，但同一时刻只能扮演一种角色)，根据角色得到用户的权限，登录后进行初始化。

3.基于流程的条码生成与打印

采用上述B1～B3的条码设计方案，开发了基于web的条码打印软件，实现了在销售过程中基于生产流程的条码打印。当养殖产品进入下一个供应链环节时，可通过此条码实现水产养殖全过程，包括养殖用水、养殖生产、苗种管理、饲料投喂、药物使用、产品净化等追溯。

4.短信追溯

根据上述B4的追溯码设计方案，开发了基于TC351模块的GSM/GPRS/SMS的短信平台，用户只需发送20位追溯码到指定的客服号码上就能方便完成水产品追溯。

本发明的水产养殖产品质量安全全程管理与追溯方法及系统已正式投入使用，并取得了显著的经济和社会效益。下面具体说明以在三家水产养殖企业就本发明的方法及系统实施为例说明，系统具体实施步骤如下：

(1)深入企业(江苏溧阳、广州恒兴、湛江恒生)调研水产养殖(包括鱼类、虾类、蟹类)具体的生产流程，并对流程进行归纳、分类、整理形成抽象共性的生产管理措施；

(2)对水产养殖企业的生产管理档案数据收集、整理、规范、分析、统一进行归纳分析。

(3)建立水产养殖生产管理措施基础数据模型和元数据；

(4)确定水产养殖中个体的标识方法、编码方法和实现方法，设计水产养殖追溯标签；

(5)确定水产养殖生产档案数据库模型和数据库结构，确定生产档案数据类型和数据存储方式；

(6)确定用户浏览软件界面、相关内容和使用方式；

(7)初步开发出水产养殖质量管理系统与追溯系统测试版，实现基本流程的畅通，实现短信、条码各系统的有机集机；

(8)进行内部功能测试，典型用户功能测试；

(9)内部测试成功后，进行界面的美化和修饰，满足用户日常操作习惯；

至此，第一部分可以开始正式在企业内试用。

(10)根据企业反馈的情况和要求，对系统进行改进和完善，并实施个性化的定做方案，满足不同企业的需求；

(12)建立产品培训模式，加强对企业内部员工的培训，在行业中实现示范作用；

2、企业参与方式

为保证本发明的顺利实施，达到提高企业管理水平和实现消费者安全追溯的目的，试点企业在开发中协助做了大量好工作：

1.尽可能详细地提供了企业已有的生产管理档案数据，包括《水产养殖生产记录》《产品标签》《水产养殖用药记录》等等。

2.提供详细的生产流程，并对生产流程进行答疑和技术指导。企业对生产流程进行详细的讲解，同时提供本水产养殖专业方面的答疑和技术指导。

3.企业购置或添置所需的硬件条件和必要的网络条件。

4.参与企业根据自己实际情况要求对系统进行修改、完善和增添，把遇到的问题及时反馈给开发人员。

3、支持硬件的设计与安装

a、系统所需硬件

条码标签：用于生成最终养殖产品的标识。

条码打印机一台，条码打印生成。

扫描枪一支，条码识读设备。

短信平台：GSM/GPRS短信平台，实现短信追溯。

b.系统软件的安装对系统软硬件的要求是：

●CPU在奔腾IV以上

●内存512MB以上

●20G以上硬盘

●操作系统：Microsoft Windows Server 2003、Windows XP Professional Edition、Windows 2000(推荐Me)、Windows 98、Microsoft Windows XP Home Service Pack 3或更高版本)、WindowsMillenniumEdition(WindowsWindows NT 4.0(需要Service Pack 6a)。