基于rfid的无公害蔬菜质量安全管理系统设计与实现硕士论文.pdf

天津大学 硕士学位论文 基于rfid的无公害蔬菜质量安全管理系统设计与实现 姓名：张保岩 申请学位级别：硕士 专业：软件工程 指导教师：喻梅；官宏义 2011-11 中文摘要 无公害蔬菜质量安全管理是维护生产者和消费者权益、提升优质产品市场潜 能、增强食用安全保障能力的重要举措，是有效保证农产品质量安全的关键所在。 本研究以r f i d 技术为依托，以农超对接中的“基地- 力口工企业超市”为主要 模式，围绕无公害蔬菜生产、包装、销售的主要环节，建立基于r f i d 的无公害 蔬菜质量安全管理系统，实现对无公害蔬菜从产地到加工经营企业整个流程实施 有效监管和追溯，增加对无公害蔬菜产品农药残留检测的密度和范围，及时依据 检测结果做出准否上市的正确判断。 文章首先阐述了论文的研究背景和目的，分析了无公害蔬菜质量安全管理系 统的必要性，结合无公害蔬菜质量安全管理系统的核心内容和工作流程，对系统 架构、系统运行流程、系统功能等进行了设计。开发了便携式无公害蔬菜生产信 息采集系统、无公害蔬菜质量安全管理系统，利用r f i d 对大棚和采收筐进行标 识，并将相关信息写入到i 强i d 中，解决了目前蔬菜追溯中不能关联到单个生产 单元的问题，减少了大棚编号获取中的错误。同时，将无公害标准融入到质量安 全管理系统中，实现了在生产管理的同时进行生产提示，使可追溯蔬菜的质量安 全在生产环节就得到了一定控制。 系统应用后，可从“源头”上有效地保障农产品质量安全，减少流通、销售、 消费等环节的不安全因素，并可促使优质优价制度形成。同时还可以增强生产者 的责任感和安全意识，实现优质农产品在生产领域的良性循环，也将为今后在我 市实施农产品市场准入和全面建立农产品质量安全追溯制度发挥基础性作用。 关键词：r f i d ，无公害蔬菜，质量安全，追溯 a b s t r a c t g r e e n v e g e t a b l eq u a l i t ys a f e t ym a n a g e m e n t i sa n i m p o r t a n tm e a s u r et o m a i n t a i nt h ep r o d u c e ra n dc o n s u m e ri n t e r e s t s ，t o p r o m o t eq u a l i t yp r o d u c t sm a r k e t p o t e n t i a l ，a n dt oe n h a n c et h ea b i l i t yo ff o o ds e c u r i t yg u a r a n t e e ，a n di ti sa l s ot h ek e y o fe n s u r et h eq u a l i t y s a f e t yo f p r i m a r yp r o d u c t s t h i ss t u d yr e l a y i n go nr f i dt e c h n o l o g ye s t a b l i s h e dg r e e n v e g e t a b l eq u a l i t ys a f e t y m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nr f i dw h i c ha r o u n dt h r e em a i ns t e p sf r o m g r e e n v e g e t a b l ep r o d u c t i o n ，p a c k a g et o s a l e s ，t a k i n gu s eo ft h em o d e lo f p r o d u c i n g a r e a 。p r o c e s s i n ge n t e r p r i s e s - s u p e r m a r k e t ” m e a n w h i l e ，t h i ss t u d yr e a l i z e de f f e c t i v e s u p e r v i s i o na n dt r a c i n gb a c ko ft h ew o r k f l o wt h a tg r e e nv e g e t a b l ef r o mp r o d u c i n g a r e at op r o c e s s i n ga n d m a n a g e m e n te n t e r p r i s e s ，i m p r o v e dd e t e c t i o nd e n s i t ya n dr a n g e f o rp e s t i c i d er e s i d u ei n v e g e t a b l ew h i c hi se a s yt om a k eac o r r e c ti u d g m e n tt o e n t e r i n gi n t om a r k e to rn o t t h ep a p e rf i r s t l yi l l u s t r a t et h eb a c k g r o u n da n dp u r p o s eo ft h i ss t u d y , a n da n a l y z e t h en e c e s s i t yo f “g r e e n ”v e g e t a b l eq u a l i t ys a f e t ym a n a g e m e n t ，c o m b i n et h ec o r ea n d w o r k f l o wo ft h i ss y s t e mt od e s i g ns y s t e ma r c h i t e c t u r e ，s y s t e mo p e r a t i o n a lp r o c e s s ， s y s t e mf u n c t i o n i no r d e rt os o l v et h et r a c i n gb a c ko fv e g e t a b l ec a n tb er e l a t e dt o p r o d u c t i o nu n i t ，w ed e v e l o p “g r e e n ”v e g e t a b l ep o r t a b l em a n u f a c t u r ei n f o r m a t i o n c a p t u r es y s t e ma n dq u a l i t ys a f e t ym a n a g e m e n ts y s t e m , a n dm a r k i n gg r e e n h o u s ea n d t h ec o l l e c t i o nb a s k e tw i t hr f i d ，t h e nw r i t i n gr e l e v a n ti n f o r m a t i o nt or f i d t h i s s y s t e mc a nr e d u c em i s t a k eo fo b t a i n i n gt h eg r e e n h o u s en u m b e r m e a n w h i l e b e i n g g r e e n ”s t a n d a r dd i s s o l v e di n t oq u a l i t ys a f e t ym a n a g e m e n ts y s t e mc a nr e a l i z ep l a n t s u p e r v i s i o na n dp r o d u c t i o np r o m p tc a r r i e do u ts i m u l t a n e o u s l y , a n dc a nc o n t r o lt h e q u a l i t ys a f e t yo fv e g e t a b l e so nt h ep r o d u c t i o nl i n k a f t e rs y s t e mu t i l i t y , w ec a ne n s u r et h ep r i m a r y p r o d u c t sq u a l i t ys a f e t ye f f e c t i v e l y , a n dr e d u c et h eu n s a f ef a c t o ro f c i r c u l a t i o n ，s a l ea n dc o n s u m e a tt h es a m et i l n e t h i s s y s t e mc a ne n h a n c et h es e n s eo fr e s p o n s i b i l i t ya n ds a f e t yc o n s c i o u s n e s s ，a n dm a k i n g p r i m a r yp r o d u c t sc y c l ep o s i t i v e l yo np r o d u c t i o nf i e l d t h i ss y s t e mc a na l s op l a yb a s i c r o l eo nm a r k e ta d m i t t a n c ea n dq u a l i t ys a f e t yt r a c i n gb a c k s y s t e mi nt h ef u t u r e k e yw o r d s ：r f i d ，“g r e e n ”v e g e t a b l e ，q u a l i t ys a f e t y ，t r a c i n gb a c k 第一章绪论 1 1 课题背景 第一章绪论弟一早珀下匕 蔬菜质量安全在世界范围内都引起了人们的广泛关注，我国也十分重视蔬菜 质量安全管理工作。党中央对此高度重视，连续六年中央一号文件中都提出，要 加强农业标准化和农产品质量安全工作，对农产品的质量安全提出了要建立“市 场准入”和“源头可追溯”的要求。先后制定了中华人民共和国农产品质量安 全法、中华人民共和国食品质量安全法和无公害农产品管理办法等一 系列加强农产品质量的政策和法规，成立了产品质量和食品安全的领导小组。中 华人民共和国农业部也先后启动了“新世纪无公害食品行动”、“无公害食品行 动计划”和“农产品质量安全整治行动”。 2 0 1 1 年4 月2 9 日，胡锦涛总书记在视察天津时指出：“民以食为天，食以安 为先。食品安全是关系人民群众身体健康和生命安全的一件大事。一定要坚决执 行食品安全法，以对人民群众高度负责的精神，加大监管力度，严把食品安全关， 确保广大群众都能吃上放心的食品。” 近年来，我市在加强农产品质量安全工作方面开展了许多工作，如“天津市 无公害蔬菜示范工程”、“天津市种植业产品专项整治行动”等工作，有力的推 进了农产品质量安全工作。截止2 0 1 0 年底，我市无公害蔬菜产地总面积达至1 j 9 9 8 4 万亩，生产基地1 6 5 0 个，经认证的龙头企业5 6 家，经认证的无公害蔬菜产品3 5 6 个，年生产无公害蔬菜能力达到4 0 多亿公斤。 在扩大生产能力的同时，提高无公害蔬菜质量安全监管的水平和能力尤为重 要和紧迫，特别是近年来外省市多次发生“黑心菠萝”、“香蕉致癌”、“熊猫 乳品案”、“化学剂催熟香蕉”等农产品质量安全事件，引起了消费者和社会舆 论的广泛关注。利用r f i d ( r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ) 、物联网等信息技术， 可有效提高农产品质量安全管理水平，建立以“市场准入”和以“产地准出”相 配套的监管追溯体系，把质量安全管理的关口前移到种植生产环节，实现源头控 制。 通过本课题的研究，建立基于r f i d 技术无公害蔬菜质量安全管理系统，实 现对无公害蔬菜从产地到加工经营企业整个流程实施有效监管和追溯，增加对无 公害蔬菜产品农药残留检测的密度和范围，及时依据检测结果做出准否上市的正 确判断，有利于发挥舆论监督和社会化管理，有利于及时发现问题、及时处理， 第一章绪论 做到防患于未然，有利于保障农产品质量安全和提高监管队伍的整体能力与水 平，有利于保证无公害蔬菜产品的质量安全，有利于维护消费者权利。 1 2 国内外研究进展 1 2 1r f i d 技术研究与应用 目前的条码技术，无法大批量的获取信息，读取信息的速度和时效性都比较 低，只能在近距离通过人工方法进行读取，直至2 0 世纪9 0 年代，r f i d 技术出现， 它不需要接触就能实现远距离自动识别。r f i d 其基本原理是利用射频信号和空 间耦合( 电磁耦合或电磁传播) 传输特性，实现对物体的自动识别【l 】。一个典型 的r f i d 系统由以下几部分组成：射频电子标签( t a g ) ，又称射频卡：读写器或 者阅读器( r e a d e r ) ；应用系统。r f i d 在应用时，在被识别的物体上安装r f i d 电子标签，可以是表面也可以是内部，只要r f i d 读写器的可读取范围内有带有 电子标签的被识别物体通过时，就可以远距离将r f i d 电子标签中输入的信息读 取出来，读取的信息可以是物品名称识别，也可以是物品标识信息识别。r f i d 技术已经在零售业、运输与配送、安全与认证等领域有比较成功的应用案例。在 农业生产中，许多国家将r f i d 技术在畜牧、禽类产品质量安全管理开展了广泛 应用，如欧盟、新西兰、日本、澳大利亚等国家，建立了追溯系统，有效的提高 了农产品质量安全管理效率。 我国在r f i d 技术标准方面也开展了许多工作。根据国家信息产业部2 0 0 7 年4 月发布的关于发布8 0 0 9 0 0 m h z 频段射频识别( r f i d ) 技术应用试行规定的通 知，对r f i d 技术的频率进行了规划，包括低频( l h ) 、高频( h f ) 、特高频 ( u h f ) 及超高频( s h f ) 几种频段，这些也为r f i d 技术在我国的应用和发展提 供了无线电频谱资源保证。“十一五”期间，根据国家“8 6 3 ”计划( 国家高技 术研究发展) 的有关安排，我国将推动“射频识别( r f i d ) 技术与应用”领域 全力开展，主要关键技术的研究包括以下几方面：超高频r f i d 防冲撞技术、r f i d 标签设计技术、r f i d 天线设计技术、r f i d 信息集成管理技术、r f i d 中间件研究、 r f i d 系统测试技术等2 0 个方向展开突破性研究。 另外，r f i d 中间件技术的研究也取得了许多突破。美国p a n g o 公司研发了基 于w i f i 技术的r f i d 标签，这种标签被称为第三代有源标签，它可以用于人员、 仓储及其他移动物品的定位和监视识别，同时可以管理数以千计的物品，这项技 术的应用可以明显的降低企业运行成本。澳大利亚a u t o i d 实验室正在研究基于 第一章绪论 轻量级密码技术来开发新的加密机制，研究的目的是建立r f i d 系统的安全性和 可靠性，提高用户和供应商之间的互相信任。德国西门子公司研究开发的 s i m a t i cr f m a n a g e r 中间件技术为s i m a t i cr f 6 0 0 提供一体化的软件解决 方案，r f m a n a g e r 符合e p c g l o b a l 标准，通过它的使用，可以更加简单便捷的 使用读写器。目前德国有五个研究机构正在研究基于r f i d 的项目来对肉类食品 进行跟踪记录，n e c t e c 公司已经在2 5 家家禽饲养场实施了r f i d 动物追踪系统。在 多协议、多频率r f i d 读写器的研究方面，日本n e c 公司研发了可读写1 3 5 6 m h z 、 9 5 2 9 5 4 m h z 和2 4 5 g h z 的标签，使r f i d 在实际应用和大范围推广中存在的问题 得到了有效解决。另外，全球首项超高频天线和标签间的距离测量技术欧姆龙公 司研制成功，可以有效的提高超高频段r f i d 系统的工作效率。加拿大得逻辑公 司开发的便携式读写器，在降低读写过程中的冲突和碰撞问题上有较好的效果。 1 2 2 农产品质量安全管理与决策系统的应用 为了保障农产品安全生产，国外针对农产品产地认证和生产过程控制制定了 一系列措施，如起源于欧洲的良好农业规范g a p ( g o o da g r i c u l t u r a lp r a c t i c e s ) 、 起源于美国的危害分析与关键控制点体系h a c c p ( h a z a r da n a l y s i sc r i t i c a l c o n t r o lp o i n t ) 等，不仅在发达国家得到了广泛应用，而且在我国也逐步得到重 视和认可。根据我国实际情况，农业部实施了无公害农产品产地认定与产品认证 措施，规范了农产品安全生产，促进了农产品品牌建设，提高了农产品市场竞争 力。 g a p 是以能持续改进农作物体系的先进技术为载体，通过有害生物综合管理 和作物的综合管理，以风险预防和风险分析( 尤其是通过h a c c p ) 为基础，以 食品安全、环境保护、职业健康安全与福利、动物福利和可持续农业为目标， 是在h a c c p 基本原理的指导下制定的技术规范 2 】。g a p 的实质和核心就是标准化 生产和农产品规范化管理，它也是一套操作标准，面向农业生产种植基地的农产 品生产管理，主要用于种植、养殖、采摘、加工、包装、仓储以及运输过程中的 危害控制，有利于提高农产品质量安全水平。 近年来，在我国中药材生产管理中，g a p 应用较为普遍，但g a p 在农业生产 管理中的应用还处于起步阶段。2 0 0 3 年陕西省洛川县在2 0 0 0 亩科技示范苹果园建 立了g a p 规范，并获得了欧盟的认证。2 0 0 4 年，山东省实施了“出口农产品绿卡 行动计划”，其核心内容是通过建立主要出口农产品的良好农业操作规范，以保 证农产品质量安全。但总的来讲，它们建立的g a p 规范都属于直接移植欧盟g a p 认证体系，以满足农产品出口欧盟的需要。 第一章绪论 1 2 3 农产品质量安全追溯系统的应用 “可追溯性”是由质量保证的i s 0 8 0 4 2 - - 1 9 9 4 质量管理和质量保证一术语 进行定义的：“t r a c e a b i l i t yi st h ea b i l i t yt ot r a c et h eh i s t o r y ，a p p l i c a t i o no rl o c a t i o no f a ne n t i t yb ym e a n so fr e c o r d e di n f o r m a t i o n ”，即“通过记载的识别，追踪实体的 历史、应用情况和所处场所的能力” 3 】。这个定义是由部分欧盟国家，在国际食 品法典委员会生物技术食品政府间特别工作组会议上提出的，目的是提高产品安 全管理的水平。i s 0 9 0 0 2 - - 1 9 9 4 质量体系一生产、安装和服务的质量保证模式 中对标识和可追溯性提出：要规定有可追溯性要求的场合，供方应建立并保持形 成文件的程序，对每个或每批产品都应有唯一性标识，这种标识应加以记录h j 。 综上所述，可追溯性直接包括以下几个要素：实体标识、控制质量记录、控制检 验和试验合格品等。间接涉及到的要素有：采购：过程控制；检验、测量和试验 设备的控制；纠正和预防措施；运输、仓储、加工、包装和交付等。 2 0 0 0 年底，欧盟委员会发布了食物质量安全白皮书，包括建立一个有关 食品质量安全的保障体系，共有具体措施8 4 项，该书对产品质量安全具有重要的 指导意义。这些措施涉及农产品生产、加工、储藏、物流、销售的各个环节，并 对食品生产和出售情况的可追溯性提供有效保证，使消费者放心购买和食用。 2 0 0 4 年5 月，美国食品与药品管理局( f d a ) 公布了食品安全跟踪条例，要 求所有参与食品物流和进出口的企业，对食品在流通中的全过程进行详细记录， 并可进行查询和追溯。这个规定除对美国食品企业、外贸企业等进行约束外，还 对美国国内有关食品生产、加工、包装、物流及进出口的企业进行了约束。日本 要求生产、加工、物流等部门使用有关条码、r f i d 等技术的电子标签，对农产品 生产、加工、物流整个过程的各种信息进行详细记录，建立了“食品身份证制度9 9 9 使消费者在购买农产品时，通过识别设备了解农产品的生产、加工、物流的全部 信息。 我国许多省、市、自治区也开始了农产品溯源体系方面的建设工作。2 0 0 4 年，北京市农业局与河北省农业厅共同承担了农业部下达的“进京蔬菜产品质量 追溯制度试点项目”，河北省6 个县市的蔬菜基地做为试点，在蔬菜包装上粘贴 统一制作的二维条码，作为产品追溯码，向北京市大洋路批发市场和新发地批发 市场定点供应蔬菜；2 0 0 0 年1 2 月，上海市农委于将农产品溯源工作列为市科技兴 农重点攻关项目，2 0 0 5 年，上海市5 0 的农产品品牌实现“农产品身份查询”， 目前，上海市农产品身份网上查询系统全面投入使用，所有农产品实现可追溯查 询：南京市政府在引入国际上农产品质量安全管理模式的基础上，建立了南京市 农产品质量安全网站，作为农产品质量安全监管平台，并建立了南京市农产品质 第一章绪论 量i c 卡管理体系，实现优质农产品质量安全追溯；深圳市、广州市等大中城市， 在农产品质量安全及追溯工作方面也都开展了也都开展了一系列有效的工作； 2 0 0 4 年6 月，国家条码推进工程办公室开展“蔬菜安全可追溯性信息系统研究及 应用示范工程”建设工作，在山东省寿光市选择了2 个蔬菜生产基地，通过建立 农产品市场准入制度、标识制度和召回制度，从生产源头抓起，并建立了无公害 蔬菜质量安全追溯系统。 1 3 课题研究的主要目标 本课题研究的目标是为实现无公害蔬菜质量安全监管工作的数字化、高效 化、系统化和网络化，改善和提高无公害蔬菜质量安全主管部门监管的工作效率 和管理服务能力，提高生产基地的生产管理水平，真正实现无公害蔬菜质量安全 溯源，不仅可以追溯蔬菜加工销售信息，而且可以追溯蔬菜生产的相关信息。 开发基于r f i d 的无公害蔬菜质量安全管理系统，围绕无公害蔬菜生产、包 装、销售的主要环节，研发与应用便携式农事信息采集系统，实现生产过程信息 的实时采集与无线上传；研发与应用蔬菜生产质量安全管理系统，实现基于g a p 框架的质量安全管理；研发与应用基于r f i d 的包装管理与追溯码打印系统，实 现r f i d 与追溯码的无缝衔接。 1 4 论文研究内容 本研究以r f i d 技术为依托，以农超对接中的“基地- 力口工企业超市”为主要 模式，围绕无公害蔬菜生产、包装、销售的主要环节，建立基于r f i d 的无公害 蔬菜质量安全管理系统，实现对无公害蔬菜从产地到加工经营企业整个流程实施 有效监管和追溯，增加对无公害蔬菜产品农药残留检测的密度和范围，及时依据 检测结果做出准否上市的正确判断，有利于发挥舆论监督和社会化管理，有利于 及时发现问题、及时处理，做到防患于未然，有利于保障农产品质量安全和提高 监管队伍的整体能力与水平，有利于保证无公害蔬菜产品的质量安全，有利于保 护消费者知情权。主要研究内容如下： l 、需求分析 选择了我市西青区大寺镇青凝候绿色农业示范园和东丽区滨海华明农业示 范园2 家试点单位，通过跟班作业、请专人介绍、查阅记录等方式进行调研，了 解蔬菜生产采摘加工整个流程，分析数据输入、数据处理和数据输出等，确定系 统边界 第一章绪论 2 、系统总体设计 在需求分析的基础上，结合体系架构设计和业务实现需求，对整个体系建设 的结构、存储、网络架构、功能架构、分层架构等进行分析设计，构建基于便携 式r f i d 读写器的生产履历信息采集系统和无公害蔬菜质量安全管理系统，保证 系统的灵活性、稳定性、可扩展性以及安全性的要求 3 、系统详细设计与实现 以c 为开发工具，基于w i n d o w sm o b i l e 平台的开发工具实现生产履历信息 采集系统，基于n e t 平台实现无公害蔬菜质量安全管理系统，在开发过程中尽 可能既充分保护前期开发成果，又尽可能保证信息系统的可扩展性和可维护性。 1 5 特色与创新 1 、利用r f i d 对大棚进行标识，并将相关信息写入到i 讧i d 中，可方便获取大 棚的基本信息，既能解决单个大棚的管理问题又能减少大棚编号获取中的错误。 2 、利用r f i d 对采收筐进行标识，配合便携式生产履历采集系统，能解决目 前蔬菜追溯中不能关联到单个生产单元的问题，提高追溯精度。 3 、将无公害标准融入到无公害蔬菜质量安全管理系统中，可以实现在生产 管理的同时进行生产提示，使可追溯蔬菜的质量安全在生产环节就得到了一定控 制。 第二章无公害蔬菜质量安全监管概述 第二章无公害蔬菜质量安全监管概述 2 1 天津市无公害蔬菜生产管理的现状 我市自上世纪8 0 年代实施“菜篮子”工程以来，注重数量和质量并举，采取 多方面有力措施，组织推动蔬菜产品规模化生产，在迅速扭转了菜篮子产品短缺 局面的同时，全面加强蔬菜质量安全监管工作。为了使大多数市民吃上“放心菜”， 市农业局启动了以实现蔬菜的“从农田到餐桌”全程质量控制为目标的“天津市 无公害蔬菜实施方案”，并组建无公害蔬菜的监督管理体系、认证体系、科技支 撑体系、安全标准体系、检测体系、销售体系和信息服务体系。先后成立了无公 害蔬菜管理办公室、天津市无公害农产品( 种植业) 管理中心以及区县无公害蔬 菜管理办公室等机构，在人员、组织、管理、经费上给予了有力的保证。 在基本满足城乡消费需求的同时，“菜篮子”工程作为我市一项十分重要的 民心工程，有效地促进了农民增收、农业增效。近年来，天津市委市政府和各有 关部门高度重视此项工作，出台了一系列扶持政策，特别是大力发展设施蔬菜生 产，自2 0 0 7 年以来，全市有农业区县按照市委、市政府的部署要求，以前所未有 的力度推进设施蔬菜产业发展，设施蔬菜进入了又一次大发展阶段。在规模上， 2 0 0 7 - - 2 0 0 9 年全市就新建成种植业设施蔬菜2 3 万亩，相当于过去二十几年的发展 规模。经过不懈的努力，在蔬菜供应的数量和质量等方面成效显著，有效保障了 “菜篮子”工程稳步推进。 在安全生产管理上，按照“五化”“六有”“四确保”要求( “五化”：规 模化、设施化、标准化、科技化、产业化；“六有”：即设施有配套、生产有标 准、产品有标识、检测有设备、服务有组织、销售有场地； “四确保”：即确 保市场稳定供应、确保蔬菜产品质量安全、确保农业增效、确保农民增收) ，建 设高标准蔬菜基地，以此保障蔬品的有效供给和质量安全，稳定“菜篮子”产品 价格，提高农业效益，增加农民收入。在布局上，各区县发展蔬菜产业特别强调 集中连片的规模化发展，专业化、社会化、集约化程度都有了很大提高，形成了 蔬菜规模化产业带，( 如：宁河蓟运河东部四镇设施蔬菜产业带、环湖万亩设施 食用菌产业带、静海西部林下经济产业带桑梓设施西瓜产业带、武清北部七镇1 0 万亩设施蔬菜产业带、蓟县万亩设施蔬菜产业带等) ，而且有些产业带已经打破 了区县界域，集中连片，优势突出，布局合理，规模化发展卓见成效。 随着设施蔬菜的快速发展，目前，我市无公害蔬菜产地总面积达至e 9 9 8 4 万 第二章无公害蔬菜质量安全监管概述 亩，生产基地1 6 5 0 个，经认证的龙头企业5 6 家，经认证的无公害蔬菜产品3 5 6 个， 年生产无公害蔬菜能力达至l j 4 0 多亿公斤。 2 2 无公害蔬菜质量安全监管工作存在的主要问题 随着国际、国内社会对农产品质量安全水平需求的不断提高，天津市农产品 质量安全体系建设中种种不适应的问题也越来越突出。 1 、认识程度不够 从生产主体来看，农民还不完全明白什么样的农产品是优质安全的、优质安 全的农产品又该如何生产，极少数农民根本不知道应该禁用的高剧毒农药。从加 工主体来看，一方面，从千家万户农民中收购来的初级产品大多是分散生产的， 质量安全难以保证、加工成品也不可避免地存在安全风险；另一方面，加工企业 经营者缺乏战略眼光，对国际国内市场需求和企业自身发展定位模糊不清，生产 管理亟待规范。从消费者方面看，市场对各种农产品的卫生安全要求并不完全相 同，许多消费者质量意识不强，对农产品药物残留的危害性认识不足。从政府行 为来看，部分领导对农产品质量安全的重视程度不够，工作力度不大，农产品质 量安全的监管机制还不完善。 2 、专业监管队伍建设不足 目前，天津市无公害农产品( 种植业) 监管力度远远跟不上基地的发展，失 控的面积和市场比例较大，亟需加强农产品质量监管队伍及其硬件设施的配套。 虽然市级管理部门正式成立了天津市无公害农产品( 种植业) 管理中心，但区县 级都没有正式机构和专门人员负责，属临时机构代管，人员和工作经费都严重不 足，严重影响到工作的正常开展。 3 、检测体系不健全 一是检测机构力量分散、数量稀少且效率低下。由于多数检测机构特别是区 县级以下机构规模普遍较小，而且检测点较少、装备水平差，难以满足批量、快 速、准确和全过程监测的需要。特别是近年来天津市大规模发展设施农业，对集 中连片区域设置农产品质量安全检测点工作刻不容缓，但受资金、政策及检测人 员队伍配置等多方面影响，此项工作进展缓慢，难以保证产地准出制度在全市范 围内的大面积推广应用。二是检测能力较弱。与国外同类质检机构相比，天津市 农业质检机构的检测参数亟待拓展，检测精度亟待提高。另外，仪器设备老化陈 旧、专业化程度低、配套性差。三是实验环境条件差，影响检验结果的可靠性。 目前，天津市农业局虽然新建了农业投入品与农产品质量检测中心，但由于受投 资规模限制，实验室辅助设施配套还不完善，排污、通风、温湿度控制系统不健 8 第二章无公害蔬菜质量安全监管概述 全。实验室的环境条件达不到国际检测方法标准规定的要求袁影响了检测结果的 准确性。 4 、控制农产品质量安全的有效机制尚未形成 目前，天津市农产品质量安全全程监控体系与市场准入制度还未建立，不安 全的农产品很容易流入市场：农村劳动者的文化素质低、多数不能掌握相关的无 公害农产品的生产技术要领；使用安全、低害的农业投入品并按照无公害农产品 生产标准和技术规程进行生产安全农产品缺乏价格支撑。农产品“三品”品牌的 利用和监管工作力度还不够，农业生产中违禁使用农药等投入品、药液浓度超标， 用药后未过危险期过早采收上市等现象还大量存在：高效、安全、低毒、低残留 的农业投入品也因价格高昂而很难在实际生产中得以广泛使用和推广。 5 、农业标准化水平不高 在标准数量上，与天津市上市的种植业农产品数量以及“从产地到市场”全 过程质量安全监管的要求相比，现有农业标准依然严重不足，在标准质量上，地 方标准总体技术水平低，与国际标准和主要贸易国标准相比，存在着不同程度的 差距，标准的缺失和技术水平低，既限制了农业标准化生产水平的提高，也限制 了农产品质量安全监管能力的提高。另外，本市标准化生产示范区( 县) 建设规 模小、示范效应不明显、带动能力也不强：农产品生产者缺乏按标准化要求组织 生产的积极性和紧迫性，用统一的标准进行管理难度较大。 6 、农产品质量安全技术培训与宣传力度不够 对技术推广队伍及农民缺少系统和规范的培训，参训人员结构不合理，培训 与推广内容单一，特别是缺乏对农民进行安全生产和环保意识的培训。另外，媒 体在农产品质量安全方面的舆论导向作用没有充分显现出来，有时会造成不必要 的社会恐慌。 2 3 无公害蔬菜质量安全监管的主要工作 无公害蔬菜质量安全监管工作主要是围绕农产品质量监测、投入品监管、产 地准出和产品可追溯制度等方面开展。随着我市菜篮子工程建设的不断深入，蔬 菜生产已经逐步由过去只注重规模数量向数量与质量并重的方向发展，我市十分 重视无公害蔬菜质量安全监管，不断加大工作力度。 1 、提高蔬菜质量安全监管水平 建立健全农产品质量安全监测体系，购置必要的检测仪器和设备，建立市、 区县和基地检测人员和队伍。在全市1 2 个有农业的区县，新建和完善县级无公害 蔬菜质量安全检测站，在农业部定点批发市场、大型蔬菜生产基地、蔬菜生产加 第二章无公害蔬菜质量安全监管概述 工企业都购置安装了农药残留网络速测仪，全面推进批发市场、生产基地的无公 害蔬菜质量安全监管工作。 2 、加强农业投入品监管力度 加大对无公害蔬菜牛产管理的监管力度，对农业投入品、农药残留检测和生 产基地认定进行严格管理，保证基地生产环境必须达标。具体包括以下几项工作： 加大在优势农产品集中产区和污染较重的区域的监测；加大对农业投入品及生产 资料的监管；深入开展种植业产品专项整治行动，保证了农业生产资料的安全使 用，进一步提高了农业投入品及生产资料管理水平。 3 、完善产地准出和可追溯制度 在加强农产品质量安全监管工作中，我们不断探索产地准出管理的实现方 式，全市统- n 定了一系列工作制度，如产品定期检测制度、凭证上市制度、例 行检测制度、农资连锁经营配送制度以及质量安全监管员制度等相关制度。严格 落实产地证明管理的有关规定，建立了天津市无公害蔬菜质量安全管理平台，实 现了对无公害蔬菜生产基地的网络监管，包括生产信息管理、农残检测信息管理、 农业投入品信息管理以及生产资料信息管理，目前在全市1 2 个区县的4 0 个蔬菜生 产基地和企业建立试点，开展无公害蔬菜质量安全监管和追溯工作，辐射面积达 到7 8 万亩。 2 4 研究解决的主要问题 目前，无公害蔬菜生产管理还是比较粗放。随着政府对农产品质量安全的深 度重视和消费者质量安全意识的逐步提升，迫切需要了解整个生产过程及检测信 息，冈此建立起覆盖生产及检测包装过程的无公害蔬菜质量安全管理系统对于保 障全程可追溯系统的建立显得尤为重要。目前的粗放型管理模式离建立电子化、 精细化的管理系统还存在着一定差距，主要表现在： l 、对于基本生产单元不能做到精确标识，温室大棚是天津市无公害蔬菜生 产的基本管理单元，由于各大棚的管理措施不完全相同，因此需要对这些单元进 行精确标识，做到“一棚一档”； 2 、对于生产过程记录还不完善、效率低，施肥、防治病虫害等生产过程的 记录是追溯的数据基础，目前已有记录多采用手工记录方式，这样不便于标准化 及统计分析，甚至有些基地还未形成很好的生产纪录，因此需要引入信息化管理 系统规范生产记录，同时也提高管理效率； 3 、对于包装单元与生产单元关联基本脱节，由于在收获时存在着多个生产 单元产出的蔬菜存在着混合的问题，且采收时不能很好的记录下生产单元的来 第二章无公害蔬菜质量安全监管概述 源，导致在产品包装时不能关联到生产单元，这样追溯链就不能建立起来，因此 需要采用简单易用的电子化手段建立包装单元与生产单元之间的关联。 第三章需求分析 第三章需求分析 需求分析就是按照用户的实际需要，在充分理解用户对软件功能的要求的基 础上，对软件风险和项目代价进行全面准确的评估，为软件的设计开发做好准备 的整个过程。在这个过程中，首先要明确用户的主导地位，项目经理与需求分析 工程师要在充分调研的基础上，整理出用户对软件的实际需要，软件的设计和开 发必须建立在正确的需求分析的前提下，否则整个项目将无法正常有序的展开。 需求分析包括需求获取、需求分析、规格说明、需求变更、需求验证以及需求管 理等方面。 3 1 需求分析原则 l 、分析人员要使用符合客户语言习惯的表达 需求讨论集中于业务需求和任务，因此要使用术语。本课题研究的无公害蔬 菜质量安全管理系统，需要使用大量的农业生产相关的专业术语，需要用户指导 分析人员充分了解和灵活使用这些专业术语，而用户不一定要懂得计算机网络等 方面的专业术语。 2 、分析人员要了解客户的业务及目标 分析人员必须完整的了解用户的整个业务流程，才能使开发的软件系统更好 地满足用户的要求，这样开发出来的软件系统才能成为真正满足用户的要求的合 格软件。为帮助开发和分析人员，客户可以考虑邀请他们观察自己的工作流程。 如果是切换新系统，那么开发和分析人员应使用一下目前的旧系统，有利于他们 明白目前系统是怎样工作的，其流程情况以及可供改进之处。 3 、开发人员要尊重客户的意见 如果软件分析、设计、开发人员与用户之间不能完全相互理解，那将严重影 响需求分析的质量，双方必须协同合作，提供各自的专业技术。参与需求开发过 程的客户有权要求开发人员尊重他们并珍惜他们为项目成功所付出的时间，同 样，客户也应对开发人员为项目成功这一共同目标所做出的努力表示尊重。 4 、开发人员要对需求及产品实施提出建议和解决方案 分析人员应尽量从用户的角度考虑，真正深入了解用户的业务要求，制定切 实可行的项目实施和软件开发方案，同时应该认识到用户的要求和现实的关系， 寻找目前已有软件系统与用户业务需求之间存在的差距，尽量避免软件开发过程 出现设计错误导致返工；必须完全弄清用户相关专业领域内的有关事项，分析设 第三章需求分析 计人员才能就软件设计和功能提出行之有效的解决方案，分析人员在必要的时候 还需要主动跟用户交流，提醒用户增加最初没有想到的软件功能上。 5 、描述产品使用特性 客户可以要求分析人员 在实现软件功能的同时，分析人员还要特别注意软件的易用性，特别是在农 业生产中，软件系统的使用者只具备很低的信息化水平，必须使这些用户能够简 单、准确、有效的完成操作使用。 3 2 无公害蔬菜管理流程分析 无公害蔬菜质量安全管理包括蔬菜生产种植管理、采收包装管理、产品检测 管理和质量安全管理几个部分，下面将对这几个部分进行流程分析。 流程图描述使用流程图图例如图3 1 所示。 流程进程 3 2 1 种植管理流程分析 图3 1 流程图图例 判断传遵 无公害蔬菜质量安全管理，必须对生产基地环境条件、种植过程管理措施、 病虫草害防治措施、农业投入品的使用等方面进行严格把关，必须加强生产基地 环境控制、蔬菜品种选择、农事操作管理、病虫草害防治、农药合理使用等环节 的管理。使用无公害蔬菜标准化生产管理技术，控制生产基地环境、农事操作管 理使蔬菜产品质量均能达到无公害蔬菜的有关标准要求。无公害蔬菜种植管理流 程分析如图3 2 所示。 第三章需求分析 图3 2 无公害蔬菜种植管理流程图 与无公害蔬菜质量安全密切相关生产过程管理措施主要有施肥措施和病虫 害防治措施，通过调研分析得到这两者的管理要点如下： 1 4 第三章需求分析 l 、施肥措施 合理使用肥料，可以起到减少病虫害发生的作用，这也就意味着在生产过程 中农药使用量会大幅度减少，特别是防止使用一些高毒农药造成污染。无公害蔬 菜生产要求蔬菜硝酸盐含量不超过相关标准的规定，现阶段，无公害蔬菜硝酸盐 含量过高主要原因包括以下几种情况：施用有机肥过少；过量施用肥量；氮肥与 其它肥料( 如磷肥、钾肥) 搭配不合理。要解决这类问题，必须使用合理的施肥 技术，使蔬菜硝酸盐含量降低到标准允许的范围之内 2 、病虫草害防治措施 蔬菜种植过程中病虫草害防治一般以综合防治为主，药物防治为辅，不到必 要时坚决不使用农药。在农药品种的选择方面，严禁使用国家禁止使用的各类高 毒高残留农药，优先使用生物农药，合理应用高效低毒低残留农药。在农药用量 上，只要把病虫草害控制在一定水平以下就可以停止用药，另外，在施药前了解 该农药的安全间隔期，施药时间和收获时问的间隔时间大于农药的安全间隔期才 可以施用农药。 3 2 2 采收管理流程分析 采收管理是影响无公害蔬菜质量安全的重要环节，通过制定和实施农产品采 收技术标准，规范农产品采收信息的管理对于提高产品质量具有重要作用。其关 键流程如图3 3 所示。 图3 3 无公害蔬菜采收管理流程图 通过调研分析，与无公害蔬菜质量安全密切相关的采收管理措施的管理要点 如下： 如果在生产过程中使用了农药，必须严格按照国家规定的相关标准，在超过 农药的安全间隔期后才可以采收，确保蔬菜达到无公害蔬菜标准。另外，茄果、 瓜类蔬菜等多次采收的品种，可以使用套袋技术等生产管理技术，在种植过程中 第三章需求分析 对作物果实进行套袋，这样做可对生产管理中施用农药所造成的污染大大减低。 3 2 3 检测包装管理分析 检测包装管理是影响无公害蔬菜质量安全的重要环节，通过制定和实施农产 品采后技术标准，规范农产品包装、贮藏、运输以及物流信息的全过程对于提高 产品质量具有重要作用。其关键流程如图3 4 所示。 图3 4 无公害蔬菜检测包装流程图 与无公害蔬菜质量安全密切相关的检测包装管理措施主要有产品检测和产 品包装，通过调研分析得到的管理要点如下： 1 、产品检测 以国家标准及相关行业标准为基础，目前，无公害蔬菜质量安全检测共包括 2 3 项主要指标，主要有d d t 、甲胺磷、甲拌磷、六六六以及铅、汞、砷、氟、铬、 镉等，采收后要对蔬菜产品按批次全部进行检测，达到无公害蔬菜标准的产品才 能进行包装、销售，检测不合格的蔬菜产品必须按规定进行处理。 2 、产品包装 无公害蔬菜在进行包装时，要求包装物上应标明无公害农产品标志、产品名 称、产品的标准编号、生产者名称、产地、规格、净含量和包装日期等，目前的 包装可能有小包装或者大包装，一般小包装采用单品标识、大包装采用批次标识， 若标识信息能与生产信息关联，则能追溯到生产过程，否则追溯不到生产过程。 1 6 第三章需求分析 3 2 4 质量安全管理分析 质量安全管理是影响无公害蔬菜质量安全的重要环节，通过制定和实施农产 品基地环境技术标准、生产技术标准、肥料使用标准、农药使用技术标准、采收 技术标准、检测技术标准、包装技术标准等无公害蔬菜生产管理技术标准，规范 农产品生产、包装、贮藏、运输以及物流信息的全过程对于提高产品质量具有重 要作用。其关键流程如图3