中藥種植過(guò)程溯源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘 要：中藥材種植過(guò)程溯源系統(tǒng)是在企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的中藥材種植過(guò)程信息記錄與追溯信息查詢的信息系統(tǒng)，是以.Net MVC和SQL Server 2008技術(shù)為主線開(kāi)發(fā)的B/S架構(gòu)的軟件系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)的記錄和處理中藥材種植過(guò)程中的數(shù)據(jù)和與移動(dòng)終端的交互信息。

關(guān)鍵詞：溯源系統(tǒng)；中藥材種植；可追溯性

中圖分類號(hào)：F322

自瘋牛病以來(lái)所引起的全球食品安全問(wèn)題促進(jìn)了食品可追溯系統(tǒng)的建立，而計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展又加快了可追溯系統(tǒng)信息化的步伐。準(zhǔn)確、高效、實(shí)時(shí)的記錄食品生產(chǎn)、加工、貯存、流通及銷售等各環(huán)節(jié)的信息，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的可追溯與可追蹤，正是對(duì)可追溯系統(tǒng)的基本要求。

中藥材或者中草藥作為一種特殊的食品，因其消費(fèi)對(duì)象的特殊性又使得其對(duì)可追溯性提出了更高的要求。經(jīng)紙質(zhì)的信息記錄轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)的計(jì)算機(jī)信息，不僅能夠在發(fā)生安全事件時(shí)問(wèn)題的快速定位，也有利于企業(yè)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和生產(chǎn)效率的提高。

本系統(tǒng)是以.Net MVC 2.0+SQL Server 2008為技術(shù)框架進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的瀏覽器/服務(wù)器（B/S）系統(tǒng)，無(wú)需安裝客戶端，只需通過(guò)瀏覽器就可進(jìn)行操作，移動(dòng)客戶端基于Android進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

1 系統(tǒng)工作流程

中藥材種植在實(shí)際的操作過(guò)程中總的流程為：企業(yè)根據(jù)往年市場(chǎng)分析與對(duì)未來(lái)的預(yù)判，制定未來(lái)的種植計(jì)劃，再將該年度計(jì)劃根據(jù)地域制定具體的執(zhí)行計(jì)劃，在計(jì)劃的執(zhí)行過(guò)程中，系統(tǒng)根據(jù)已經(jīng)錄入系統(tǒng)的根據(jù)中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（Good Agriculture Practice，GAP）和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序（Standard Operating Procedure，SOP）向種植戶下發(fā)操作指令，種植戶通過(guò)移動(dòng)終端向系統(tǒng)反饋種植信息，種植過(guò)程中相關(guān)的檢驗(yàn)檢測(cè)信息也應(yīng)集成到溯源信息流中，形成一條從計(jì)劃的制定到產(chǎn)品的初加工形成產(chǎn)品為止的種植過(guò)程溯源信息流。這條信息流涉及到農(nóng)田基本信息、種植戶基本信息、GAP種植過(guò)程規(guī)范、SOP種植操作規(guī)范、物料信息（農(nóng)藥、化肥等）、種植計(jì)劃的制定、種植過(guò)程的操作、環(huán)境的監(jiān)測(cè)與種植過(guò)程中藥材的檢驗(yàn)信息、由移動(dòng)終端反饋的生長(zhǎng)信息（圖片等）以及以上信息所涉及到的間接信息。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)簡(jiǎn)要流程與數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)如圖2所示。

圖1 藥材溯源綜合管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

2 系統(tǒng)主要技術(shù)節(jié)點(diǎn)分析

本系統(tǒng)是基于企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，首先應(yīng)將國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化，完成GAP模板的定制，采集維護(hù)種植地塊的地理位置、環(huán)境變量等各種數(shù)據(jù)，根據(jù)各種植計(jì)劃具體配置相應(yīng)的GAP模板形成各種植計(jì)劃的種植任務(wù)，形成種植指令并向種植戶下發(fā)，種植戶根據(jù)收到的指令進(jìn)行相應(yīng)的操作，并反饋給系統(tǒng)形成種植數(shù)據(jù)，最后生成產(chǎn)品批號(hào)。

圖2 系統(tǒng)處理流程圖及數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)

2.1 GAP模板的制定。根據(jù)中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（Good Agriculture Practice，GAP）和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序（Standard Operating Procedure，SOP），提取出中藥材在種植周期中的各個(gè)種植任務(wù)以及相應(yīng)的操作規(guī)范和默認(rèn)參數(shù)值，由于該模塊為整個(gè)中藥材種植過(guò)程的規(guī)范藍(lán)本，直接影響種植指令的下達(dá)與種植戶的操作，因此本模塊采用了兩級(jí)審批機(jī)制，只有通過(guò)審批的GAP模板才能夠被種植任務(wù)模塊直接調(diào)用。

2.2 農(nóng)田基本數(shù)據(jù)。農(nóng)田基本數(shù)據(jù)包括產(chǎn)地基本地理信息，種植戶基本信息，農(nóng)田的氣候信息，土壤信息，農(nóng)田的使用狀態(tài)信息，農(nóng)田定期的環(huán)境檢測(cè)信息等。同時(shí)應(yīng)能夠完成對(duì)格式化檢驗(yàn)報(bào)告的自動(dòng)內(nèi)容識(shí)別并錄入的功能。

2.3 種植任務(wù)。在種植計(jì)劃通過(guò)審批過(guò)后，系統(tǒng)自動(dòng)將該種植計(jì)劃所對(duì)應(yīng)藥材的GAP模板實(shí)例化，形成該種植計(jì)劃生命周期的種植任務(wù)，如何時(shí)間苗、何時(shí)移栽等。同時(shí)種植任務(wù)是由GAP模板實(shí)例化出來(lái)，是事先預(yù)定整個(gè)種植周期的，因此還應(yīng)針對(duì)臨時(shí)情況能夠進(jìn)行新建或刪除種植任務(wù)操作，如在土壤墑情不好的時(shí)候可臨時(shí)添加灌溉任務(wù)，在陰雨潮濕的時(shí)候可以刪除原先預(yù)定的灌溉任務(wù)。同樣，種植計(jì)劃的下達(dá)也應(yīng)是在通過(guò)審批以后。

2.4 種植數(shù)據(jù)。種植數(shù)據(jù)模塊完成的是在種植任務(wù)應(yīng)當(dāng)執(zhí)行之前對(duì)種植任務(wù)所涉及的屬性參數(shù)的最后檢查，然后下發(fā)到種植戶，并完成對(duì)種植戶反饋數(shù)據(jù)的處理（主要是照片數(shù)據(jù)），能夠顯示某個(gè)種植計(jì)劃的執(zhí)行情況，查看某地塊或任務(wù)的種植數(shù)據(jù)。

2.5 移動(dòng)終端。移動(dòng)終端基于目前最流行的Android操作系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。移動(dòng)終端主要完成的功能就是上傳種植戶的農(nóng)田照片，定時(shí)查詢自己的種植任務(wù)，上傳種植任務(wù)的執(zhí)行情況以及效果或作業(yè)圖，移動(dòng)終端操作界面如圖3所示：

圖3 手機(jī)端界面

2.6 溯源信息查詢。溯源信息查詢應(yīng)能檢索到產(chǎn)品所有相關(guān)信息記錄，包括農(nóng)田相關(guān)信息、藥材屬性相關(guān)信息、種苗/種子相關(guān)信息、種植計(jì)劃以及種植任務(wù)相關(guān)信息，查詢界面如圖4所示：

圖4 信息查詢頁(yè)面

3 結(jié)束語(yǔ)

中藥材種植過(guò)程溯源系統(tǒng)的建立，既是企業(yè)在信息化、規(guī)范化道路上的必然選擇，也是企業(yè)發(fā)展壯大、傳統(tǒng)中草藥材走向世界迎接西方國(guó)家技術(shù)規(guī)范壁壘的必經(jīng)之路。目前我們國(guó)家中藥材種植領(lǐng)域的溯源系統(tǒng)建設(shè)之路還處于起步階段，和其他領(lǐng)域的可追溯體系還有明顯的差距，本系統(tǒng)正是在這方面的嘗試和實(shí)踐，現(xiàn)已完成主要的開(kāi)發(fā)階段并已在企業(yè)中試運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：李晉宏（1965-），男，教授，北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)獲博士學(xué)位，現(xiàn)任北方工業(yè)大學(xué)知識(shí)工程研究所所長(zhǎng)，研究方向：工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)，數(shù)據(jù)挖掘等。

作者單位：北方工業(yè)大學(xué) 信息工程學(xué)院，北京 100144