綠色冷鏈物流視角下農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸保鮮系統(tǒng)設(shè)計(jì)

羅 俊，曹慶樓 LUO Jun,CAO Qinglou

（1.黔南民族師范學(xué)院，貴州 都勻 558000；2.黔南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 都勻 558000）

(1.Qiannan Normal University for Nationalities,Duyun 558000,China;2.Qiannan Nationality Professional Technology College,Duyun 558000,China)

0 引言

綠色新鮮農(nóng)產(chǎn)品逐漸成為消費(fèi)者選擇健康食品的重要標(biāo)準(zhǔn)。綠色新鮮農(nóng)產(chǎn)品的保質(zhì)期相對較短，為了減少食品變質(zhì)并確保消費(fèi)者的健康，新鮮農(nóng)產(chǎn)品在加工、儲存、運(yùn)輸、配送以及零售等供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)始終處在低溫環(huán)境，可以在最大程度上保鮮，以減少損失。因此，如何確保綠色新鮮農(nóng)產(chǎn)品在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中保持質(zhì)量和新鮮度至關(guān)重要。當(dāng)前，越來越多的學(xué)者開始研究關(guān)注冷鏈物流，一般認(rèn)為它是一種基于制冷技術(shù)的低溫供應(yīng)鏈系統(tǒng)[1]。其中“冷鏈”這一概念，最早是由Albert Barrier，O.A.Ruddich（1894）提出。Bishara（2006） 將易腐敗產(chǎn)品供應(yīng)鏈定義為冷鏈[2]，包括冷藏和冷藏運(yùn)輸。隨著物流產(chǎn)品種類的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品生命周期的不斷縮短，物流外包、業(yè)務(wù)全球化和信息技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展，有效管理供應(yīng)鏈逐漸成為一項(xiàng)復(fù)雜而具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目[3]。冷鏈作為供應(yīng)鏈行業(yè)不可分割的一部分，已然成為當(dāng)前相關(guān)專家學(xué)者研究的潮流。

據(jù)相關(guān)資料顯示，目前我國國內(nèi)果蔬、肉類以及水產(chǎn)品進(jìn)入冷鏈流通比例分別為5%，15%和23%。由于進(jìn)入冷鏈的果蔬農(nóng)產(chǎn)品循環(huán)比例較小，農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中造成了一定程度的腐敗變質(zhì)。相比于發(fā)達(dá)國家冷鏈流通比例，特別是美國和日本的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈循環(huán)比例高達(dá)95%，我國農(nóng)產(chǎn)品冷鏈循環(huán)比例相對較低。與此同時(shí)，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們開始關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品的綠色生態(tài)、健康保鮮，對物流運(yùn)輸提出了更高的要求。為應(yīng)對國內(nèi)農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展、居民消費(fèi)改善以及農(nóng)業(yè)出口擴(kuò)張的新形勢，我國迫切需要建立完善的冷鏈系統(tǒng)和規(guī)范的冷鏈信息管理體系。同時(shí)，利用現(xiàn)代傳感技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)深入開發(fā)和合理利用冷鏈資源意義重大[4]?；诂F(xiàn)狀，本文著重研究農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)保質(zhì)、保鮮問題，通過農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸保鮮系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全、保鮮。

1 農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸保鮮系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)方案

本文農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸保鮮系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括運(yùn)輸車和兩個(gè)農(nóng)產(chǎn)品存儲架以及輸送裝置。其中，兩個(gè)農(nóng)產(chǎn)品存儲架分別固定設(shè)置于運(yùn)輸車的車箱的兩側(cè)箱壁上，且兩個(gè)農(nóng)產(chǎn)品存儲架之間留有過道間距；且運(yùn)輸車的車箱內(nèi)載有控制裝置和氣調(diào)裝置；裝置上設(shè)置有氣體感應(yīng)裝置，氣體感應(yīng)裝置的信號發(fā)送端與控制裝置的控制系統(tǒng)信號接收端連接。

圖1 整體結(jié)構(gòu)示意圖

2 農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸保鮮系統(tǒng)關(guān)鍵裝置設(shè)計(jì)

2.1 存儲裝置

如圖2所示，農(nóng)產(chǎn)品存儲架包括豎直平板、若干農(nóng)產(chǎn)品存儲單元以及若干U型插銷。豎直平板固定在運(yùn)輸車的車箱的箱內(nèi)壁上，農(nóng)產(chǎn)品存儲單元從上到下依次排列設(shè)置在豎直平板的板面上。農(nóng)產(chǎn)品存儲單元包括固定于豎直平板上的固定板以及彈性活接于豎直平板上的活動板。在進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品裝車時(shí)，將農(nóng)產(chǎn)品放入農(nóng)產(chǎn)品存儲槽內(nèi)，當(dāng)一個(gè)固定板上的所有農(nóng)產(chǎn)品存儲槽都裝滿后，用手拉動活動板下移，與固定板蓋合，再用U型插銷進(jìn)行固定。

圖2 存儲裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 氣調(diào)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 氣調(diào)裝置

如圖3所示，氣調(diào)裝置包括加濕器、制冷裝置、制氮機(jī)、二氧化碳脫除機(jī)和乙烯脫除機(jī)。其中，控制裝置的控制系統(tǒng)信號發(fā)送端口分別與加濕器、制冷裝置、制氮機(jī)、二氧化碳脫除機(jī)以及乙烯脫除機(jī)的信號接收端連接，氣體感應(yīng)裝置進(jìn)行車箱內(nèi)空氣濕度、空氣溫度、氮?dú)夂?、二氧化碳含量以及乙烯含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，便于配合對應(yīng)的加濕器、制冷裝置、制氮機(jī)、二氧化碳脫除機(jī)以及乙烯脫除機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.3 農(nóng)產(chǎn)品輸送裝置

如圖4所示，農(nóng)產(chǎn)品輸送裝置包括一體結(jié)構(gòu)的水平輸送帶段和傾斜輸送帶段，農(nóng)產(chǎn)品輸送裝置主要作用是農(nóng)產(chǎn)品的裝車或卸車。同時(shí)，水平輸送帶段位于兩個(gè)農(nóng)產(chǎn)品存儲架之間的過道間距內(nèi)；傾斜輸送帶段位于運(yùn)輸車車箱的外部，且傾斜輸送帶段的矮端口設(shè)置有農(nóng)產(chǎn)品暫存箱。輸送裝置在使用時(shí)，水平輸送帶段下方的滾輪下壓車箱內(nèi)底，傾斜輸送帶段下方的滾輪下壓地面，有效地實(shí)現(xiàn)了支撐作用。與此同時(shí)，斜輸送帶段下方的兩個(gè)豎直桿之間設(shè)置有配重塊，在配重塊自身重力作用下，能夠使農(nóng)產(chǎn)品輸送裝置保持平穩(wěn)，如圖4的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，而不會傾倒，使用非常方便。

圖4 農(nóng)產(chǎn)品輸送裝置示意圖

3 農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸保鮮系統(tǒng)液壓系統(tǒng)方案

如圖5所示，農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸保險(xiǎn)系統(tǒng)液壓升降裝置包括依次設(shè)置在油管主線上的油箱、過濾器、齒輪泵、單向閥、溢流閥和分流閥，還包括設(shè)置在油管支線上的三位四通電磁換向閥，液壓缸設(shè)置在油管支線末端。參照馬文韜等（2017）[5]液壓系統(tǒng)工作流程，該系統(tǒng)液壓升降裝置在工作時(shí)，齒輪泵通過油箱處獲油，通過過濾器進(jìn)行雜質(zhì)清除，使得低壓油切換成高壓油，通過單向閥作用，將油路變成兩路。其中，一路流入溢流閥部件，另外一路流入分流閥部件。與此同時(shí)，分流閥的作用是將油路進(jìn)行分隔，促使系統(tǒng)的液壓缸能夠同步工作。最終，油路通過分流閥的作用分別流入三位四通電磁換向閥，并經(jīng)過換向閥的裝置作用促使兩個(gè)液壓缸同步進(jìn)行伸縮運(yùn)動，以進(jìn)一步促使活動板達(dá)到上移、下移和暫緩移動的作用。

圖5 液壓系統(tǒng)工作原理示意圖

4 結(jié)束語

農(nóng)產(chǎn)品對人們的基本生活有著至關(guān)重要的作用。為確保農(nóng)產(chǎn)品在冷鏈環(huán)節(jié)的安全、保鮮，基于綠色冷鏈物流理論以及國內(nèi)冷鏈農(nóng)產(chǎn)品循環(huán)率較低、現(xiàn)有用于農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)难b置或者設(shè)備諸如裝載農(nóng)產(chǎn)品固定不穩(wěn)定，運(yùn)輸過程容易造成物理性損壞、運(yùn)輸車箱內(nèi)氣體調(diào)節(jié)功能不完善，容易導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品保鮮效果不良，影響農(nóng)產(chǎn)品的存儲期限和新鮮度和自動化程度不夠高，需要耗費(fèi)較多人力，增加了人工成本等現(xiàn)實(shí)情況，研究設(shè)計(jì)了農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸保鮮系統(tǒng)。其中，農(nóng)產(chǎn)品存儲架裝置有利于固定農(nóng)產(chǎn)品存儲，避免造成損壞；氣調(diào)裝置可以調(diào)節(jié)車廂內(nèi)氣體組成成分，保持農(nóng)產(chǎn)品新鮮度；輸送裝置可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的直接裝車或卸車，可以提高工作效率。同時(shí)，需要進(jìn)一步說明的是，本研究設(shè)計(jì)需要在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)。使用者可以在具體設(shè)計(jì)以及實(shí)踐中改進(jìn)和潤飾，共同致力于農(nóng)產(chǎn)品冷鏈的健康穩(wěn)步發(fā)展。