基于束帶式包裝方式的涉案卷煙證據(jù)管理裝備的研制*

秦麗華，李健東，胡良斌※

（1.湖南省煙草公司衡陽市公司，湖南衡陽 421001；2.南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，湖南衡陽 421001）

0 引言

在煙草專賣執(zhí)法中，涉案卷煙作為打擊涉煙違法行為的重要物證，在涉案案件處理中發(fā)揮著重要作用[1]?！读P沒卷煙管理辦法（試行）》（國煙專（2007）413 號）規(guī)定，對于涉案卷煙有具體的管理要求，如專庫管理、分類管理、凡查必檢、程序合法等。涉煙案件物資清點打包和倉庫管理是煙草專賣行政執(zhí)法部門保障辦案程序和證據(jù)合法的關(guān)鍵一環(huán)[2-3]。

當(dāng)前，稽查員在現(xiàn)場查處卷煙后，還停留在人工清點、手工打包的階段，涉煙倉庫的管理還處于粗放式階段，這種工作方式不僅效率低、出錯率高，給現(xiàn)場辦案人員帶來巨大的法律風(fēng)險。涉案卷煙出入庫采取的是手工填寫表單的方式，一個行政處罰案件的涉案卷煙從入庫到出庫最少要手工填寫4 次表單，涉案卷煙出入庫耗時極長，且易出錯，無法快速查找卷煙存放位置[4]。如圖1～2所示。

圖1 查獲涉案煙條清點現(xiàn)場

圖2 膠帶打包、人工登記涉案煙條

當(dāng)前，辦案人員在辦案現(xiàn)場對涉案卷煙的處理工作流程[5]：涉案卷煙包裝→生成《涉案物品移交清單》→憑《案件移送函》一并將卷煙等交至倉庫→驗收→分類存放→加貼顯著標(biāo)志→建立庫存物品檔案?？傮w來說，具有抄碼、包裝、存庫、驗收等主要步驟，現(xiàn)在常為單人或多人協(xié)同，在辦案現(xiàn)場將涉案卷煙抄碼，并用透明膠將多條香煙纏繞捆扎，在進(jìn)入倉庫后，還需要定時抽查、制作報表等，而以上步驟，均為通過手工方式來實現(xiàn)。尤其是抄寫條碼、現(xiàn)場用透明膠纏繞、人工制表等步驟，效率較低。尤其是當(dāng)包裝的多條香煙的種類都不同、辦案人數(shù)少時，人工式的效率極其低下，且?guī)齑婧罄m(xù)錄入耗時大。

理想的涉案卷煙證據(jù)管理裝備自動化打包操作流程需要重點解決人工操作效率低的問題，將現(xiàn)有的人工操作的環(huán)節(jié)盡可能地替換為機(jī)器操作，替換后的自動化打包操作流程如圖3所示。

圖3 自動化打包操作流程

要實現(xiàn)涉案卷煙的自動化打包要求，便攜式涉案卷煙包裝裝備的效果需要符合以下條件。（1）包裝效果好：包裝緊湊，較為牢固，但要拆卸方便，以便抽查，最好可以在不破壞原包裝的情況下，可以抽出香煙，但平時不驗收時，又自成整體。（2）包裝效率高：包裝快捷，操作方便。（3）包裝材料盡可能少且環(huán)保。（4）機(jī)器便攜：尺寸較小，質(zhì)量較小。（5）符合工況：使用環(huán)境要求低，適用性廣，功率等為家用電源可承擔(dān)。

1 涉案卷煙證據(jù)管理裝備包裝形式調(diào)研與功能設(shè)計1.1 現(xiàn)有常用自動化包裝方式與裝備調(diào)研

（1）熱熔膜式包裝及其特點

熱熔膜式包裝通過機(jī)械結(jié)構(gòu)使包裝膜圍繞物體卷成一圈，再進(jìn)入收縮機(jī)通過加熱熔化的方式來實現(xiàn)膜料的粘合與冷卻后的收縮，從而使膜料緊緊包裹物品。熱熔式包裝特別適用于多件物品的集合與托盤包裝。為了實現(xiàn)熱熔包裝，一般需要多種機(jī)器串聯(lián)為一條流水線。自動堆垛、自動裹膜和自動熔膜分別對應(yīng)疊層機(jī)、封切機(jī)和收縮機(jī)，封切機(jī)和收縮機(jī)常合并為熱收縮邊封機(jī)[6-7]。常用適用膜為PE膜。熱熔膜式包裝自動化程度高，包裹效果緊湊而結(jié)實，對于物品的貼合性強(qiáng)，可充分顯示物品的外觀，以增加美觀及價值感；同時，包裝后的窩棚能密封、防潮、防污染，并保護(hù)商品免受外部沖擊；此外，可降低產(chǎn)品被拆、被竊的可能性；但由于熱熔需要的功率較高，一般只能在工廠中使用，且一般機(jī)器較為笨重，且占地面積大，工序也較為繁雜[8]。

（2）纏膜式包裝及其特點

纏膜式包裝即通過物體與膜的旋轉(zhuǎn)運動，將膜纏繞至物體上，從而實現(xiàn)包裝。工作原理主要是將物體放置在托盤上，設(shè)定纏繞次數(shù)，模架會自動上下進(jìn)行纏繞。主要功能包括手動固定膜、自動壓緊、自動纏膜和手動切膜，其中固定膜和最后切膜需要手工實現(xiàn)。對于形狀簡單的物體較為適用，纏膜圈數(shù)多，包裹較緊密結(jié)實，較適合大型物件的外包裝。常用適用膜為PVC 膜。實現(xiàn)這些功能的機(jī)器稱為纏膜機(jī)。纏膜機(jī)體積較大，不利于搬運，且由于纏膜圈數(shù)多，耗料也多，拆裝不便，且需要切開多層纏膜，容易損壞物品，且不環(huán)保。纏繞機(jī)主要適用于化工、電子產(chǎn)品、橡膠、五金、食品飲料等行業(yè)。從打包原理上看，煙條被膜纏繞多圈后，工作人員若要對煙條進(jìn)行抽檢，只能將打包膜全部破壞，導(dǎo)致膜料的浪費和二次打包的重復(fù)[9]。

（3）捆扎式包裝及其特點

捆扎式包裝即將PP尼龍帶纏繞物品一圈并熱熔接口處，使其由不具有黏性的束帶而形成環(huán)狀。常用適用材料為PP尼龍帶。實現(xiàn)這些功能的機(jī)器稱為大型裝箱（尼龍帶）捆扎機(jī)。自動化程度高，效率高，捆扎力較大，尺寸較大，重量大，需供用380 V 電源，現(xiàn)場難以保障。PP 尼龍帶較硬，易傷及煙條。帶狀的包裝與物品接觸面積并不大，且PP尼龍帶剛性大，包裝較為緊密，但適合原本已有固定形狀且不易變形的箱盒類物品包裝捆扎，而非零散物品直接捆扎[10]。且只要剪開則捆帶不可復(fù)原。

（4）束帶式包裝及其特點

束帶式包裝即將OPP 帶纏繞物品一圈并熱熔接口處，使其由不具有黏性的束帶而形成環(huán)狀。與捆扎式的原理區(qū)別在于料帶的不同，束帶式常用的OPP 帶韌性更好，剛度更低。實現(xiàn)這些功能的機(jī)器稱為小型束帶捆扎機(jī)。束帶機(jī)重量小，占地小，便攜，電源適合家用。但包裝的捆扎力相對較小。束帶機(jī)常用于小型物件的包裝，如銀行鈔票、超市蔬菜、藥店藥盒等的包裝。由于物件大多數(shù)重量較輕。包裝目的一般僅僅只是為了物品不松散即可，而非承受力[11-13]。

綜上所述，束帶式包裝具有輔助堆垛、打包等功能，重量小，占地小，便攜，電源適合家用。這種方式既可以保證煙條在運輸過程中不零散，也可以保證不會損壞煙條本身。因此，本團(tuán)隊基于束帶式包裝方式，根據(jù)涉案卷煙打包現(xiàn)實需求與特殊要求，對涉案卷煙證據(jù)管理裝備進(jìn)行功能分析與創(chuàng)新設(shè)計。

1.2 涉案卷煙證據(jù)管理裝備功能設(shè)計

涉案卷煙證據(jù)管理裝備的功能將圍繞辦案工作人員的清點工作步驟進(jìn)行設(shè)計，如圖4 所示。為了便于分類清點匯總，取代人工抄碼，增加掃碼槍和平板App，用以直接掃碼存入App 信息化庫存，讓效率提高。為了實現(xiàn)現(xiàn)場自動包裝，取代人工使用透明膠纏繞，設(shè)計束帶式自動打包裝置。為了取代現(xiàn)場制作文書，將App 內(nèi)透過掃碼列好的煙條信息，直接連接打印機(jī)，打印出信息標(biāo)簽，工作人員可以直接貼在煙條整體包裝上。為了取代人工制作案情簡報，App 內(nèi)的信息還可以用表格的形式通過USB或U盤等有線方式導(dǎo)出，保證信息的安全性。

圖4 涉案卷煙證據(jù)管理裝備功能設(shè)計

2 涉案卷煙證據(jù)管理裝備硬件設(shè)計

涉案卷煙證據(jù)管理裝備分為上下兩大可組裝部分，上半部分可用于涉案卷煙較小時單獨攜帶使用，下半部分的主要功能是帶倉，即用于涉案卷煙量大時的包裝，因此其主要結(jié)構(gòu)是一個能夠存儲大量料帶的帶盤。如圖5 所示。用于涉案卷煙較多時共同攜帶，與上半部分組裝配合。上部分最重要的特點就是便攜，由于主要的操作部件都已經(jīng)濃縮到了上半部分，故其完整性可以保證。為了便于搬運，上半部分的質(zhì)量控制在35 kg以內(nèi)，下半部分的帶倉底座加有輪子，便于移動，且裝有固定裝置，在到位后可以將裝備固定。

圖5 涉案卷煙證據(jù)管理裝備三維設(shè)計

3 涉案卷煙證據(jù)管理裝備軟件設(shè)計

涉案卷煙清點打包App 軟件核心功能就是實現(xiàn)多人清點，數(shù)據(jù)合并的功能[14-16]。圍繞著這個功能展開，需要建立數(shù)據(jù)庫，添加煙條信息，修改煙條信息，識別煙條信息等功能。

首先通過工作人員將有關(guān)煙條的信息添加錄入系統(tǒng)，煙條的相關(guān)信息就會自動保存到網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫建立相應(yīng)的煙條信息庫。然后在進(jìn)行打假打私活動清點煙條時，由辦案人員打開App 利用查詢功能進(jìn)行清點，在識別煙條之后相關(guān)信息會自動保存到手機(jī)本地的微數(shù)據(jù)庫形成清點記錄，清點完成后還可將清點記錄導(dǎo)出到手機(jī)保存，最后再由相關(guān)負(fù)責(zé)人將每個人的清點記錄匯總，使整個清點過程更加方便。

（1）煙條信息添加功能

添加煙條信息是建立煙條信息庫的過程，如圖6 所示。為了更好地區(qū)分每一種煙條，在添加煙條信息時需要添加煙條的名稱、規(guī)格、廠家、價格、條碼號等信息，其中條碼號可以掃碼輸入以免人工輸入出錯。

圖6 煙條信息添加功能流程

在輸入完成一種煙條信息后，信息自動保存到App的微數(shù)據(jù)庫里，并自動上傳到網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫中，從而使每部手機(jī)的App都能共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

當(dāng)保存前，首先系統(tǒng)會先判斷信息是否已經(jīng)輸入全面，若信息輸入全面則會將信息按照一個標(biāo)簽對應(yīng)一個數(shù)據(jù)的形式分別存儲到App 的本地微數(shù)據(jù)庫里以及同步到網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫里，并提示保存成功。由于本地微數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫的不同，無法直接觀察網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫的信息是否相同。

（2）查看已有信息功能

經(jīng)過添加煙條信息后，在App 的本地微數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫就各自形成了一個有關(guān)煙條的信息庫，當(dāng)點擊“已有”按鈕時，即可在煙條信息列表里查看在本機(jī)已經(jīng)錄入的所有煙條的信息。也可方便檢查在添加信息時是否遺漏信息。由于網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫無法一次調(diào)取所有數(shù)據(jù)，所以該模塊所查看的信息只有本機(jī)所存儲的信息，不可查看其他端口輸入的信息，但是并不影響數(shù)據(jù)的共享，各App 均可共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息。如圖7所示。

圖7 App軟件主界面

（3）識別功能

識別功能有兩種方式，一種是直接輸入條碼進(jìn)行識別，另一種是掃描識別。二者只是輸入方式的不同，識別的原理相同。在該模塊設(shè)置了一個公共的文本輸入框，手動輸入條碼直接將條碼輸入到文本輸入框內(nèi)，然后點擊按鈕條碼查詢即可進(jìn)行識別。而點擊了掃碼查詢之后，App 會調(diào)用條碼掃描器進(jìn)行掃描，然后將掃描的結(jié)果也輸入到文本輸入框內(nèi)進(jìn)行查詢。然后以文本輸入框內(nèi)的文本作為標(biāo)簽，從網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫里面查詢數(shù)據(jù)，如果沒有獲取數(shù)據(jù)，則會返回?zé)o。反之則會首先顯示數(shù)據(jù)查詢的結(jié)果，然后再調(diào)用記錄微數(shù)據(jù)庫，判斷里面是否已存在該數(shù)據(jù)的記錄，如果已存在該數(shù)據(jù)的記錄，則調(diào)用次數(shù)微數(shù)據(jù)庫將里面該數(shù)據(jù)的次數(shù)+1。如果沒有該數(shù)據(jù)的記錄，則需要保存該數(shù)據(jù)作為記錄并保存該數(shù)據(jù)次數(shù)為1。

查詢記錄和次數(shù)是分開儲存。這是因為這種儲存方式為一個標(biāo)簽對應(yīng)一個儲存值，一旦將一個數(shù)據(jù)儲存那么將無法對后面的儲存值進(jìn)行分開處理，所以在這里將記錄和次數(shù)分開儲存，每次如果有相同的記錄則次數(shù)加1，否則記錄和次數(shù)同時儲存。

查詢煙條數(shù)據(jù)的方式有條碼輸入查詢和掃描條碼查詢兩種方式，無論以哪種方式查詢，系統(tǒng)在獲得條碼序列之后都會從網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫里以煙條條碼號為標(biāo)簽查詢數(shù)據(jù)，如果查詢到數(shù)據(jù)則會將數(shù)據(jù)以紅色大字顯示在屏幕中，然后將查詢記錄以查詢時間為標(biāo)簽重新保存到本地的微數(shù)據(jù)庫形成清點記錄數(shù)據(jù)庫，并返回提示“查詢記錄已保存”。若之前沒有添加該煙條信息，未能在網(wǎng)絡(luò)微數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)則會返回提示“沒有該商品”。

（4）煙條清點記錄功能

清點記錄功能即為每次所識別的所有煙條信息，以及每一種煙條的件數(shù)。由于數(shù)據(jù)儲存的特殊性，所以在上述的識別功能中，將記錄和次數(shù)分開存儲到記錄微數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)微數(shù)據(jù)庫這兩個本地微數(shù)據(jù)庫里面。在該功能中，為了方便顯示還需要將兩個微數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合展示存儲到一個整合微數(shù)據(jù)庫中，然后再調(diào)取出來顯示在清點記錄的列表中。如圖8所示。

圖8 煙條信息查詢界面

在數(shù)據(jù)測試過程中發(fā)現(xiàn)將之前所存儲的數(shù)據(jù)整合存儲到整合微數(shù)據(jù)庫中之后再進(jìn)行識別功能，微數(shù)據(jù)庫里面所調(diào)取顯示的識別記錄會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯亂，所以為了防止數(shù)據(jù)錯亂，每進(jìn)行一次清點記錄功能，都將對記錄微數(shù)據(jù)庫、次數(shù)微數(shù)據(jù)庫和整合微數(shù)據(jù)庫這3 個微數(shù)據(jù)庫進(jìn)行一次數(shù)據(jù)清除。

同時為了防止數(shù)據(jù)丟失，在進(jìn)行清除數(shù)據(jù)之前會調(diào)用文本管理器將之前整合在整合微數(shù)據(jù)庫中的清點記錄以追加的方式保存到手機(jī)本地的清點記錄文件中，以便后期的查詢，保存成功后會有相應(yīng)的信息提示。

4 涉案卷煙證據(jù)管理裝備測試驗證與結(jié)果分析

4.1 裝備便攜程度

從裝備便攜角度來看，機(jī)器總長為620 mm，總寬為340 mm，總高為1 445 mm?？傎|(zhì)量約為60 kg。適用電源為220 V，功率80 W。表1 所示為各種形式的包裝形式便攜性對比。

表1 各種形式的包裝形式便攜性對比

4.2 料帶耗費

從料帶耗費角度看，此裝備適用兩種料帶，分別是OPP 帶和紙帶。前者強(qiáng)度更大，韌性更好，便于拆卸，適合大量煙條的入庫包裝；后者更加環(huán)保且便于拆卸，適合少量多類的煙條包裝和需要多次拆開的包裝。OPP帶的包裝與人工式相比節(jié)約了一定料帶，因此環(huán)保性更好。且在包裝效果上也更好、更穩(wěn)定，在單次包裝的煙條數(shù)量較多，且單條香煙高度大時更為明顯。

4.3 機(jī)器能耗

從機(jī)器能耗上來說，該裝備更加節(jié)能。此裝備功率僅有80 W，與中型捆扎機(jī)的功率0.75 kW 相比減小了很多。相比中型捆扎機(jī)，該裝備節(jié)能89.33%。

4.4 包裝效率

從包裝效率上來看，由于該裝備具有掃碼、輔助堆垛、捆扎包裝等功能集成，大幅提高了包裝效率。由實驗可知，在所有香煙品牌均不同時，使用該裝備相比人工打包效率的優(yōu)點更為突出?，F(xiàn)有成果已經(jīng)縮短時間均在76%以上，未來可持續(xù)改進(jìn)。

4.5 場景適應(yīng)度

場景適應(yīng)度主要表現(xiàn)在料帶的選用、裝備的上下部分?jǐn)y帶和多人協(xié)同操作。料帶采用OPP 帶與紙帶。OPP帶的韌性與承載能力較好，紙帶更加環(huán)保。紙帶的內(nèi)側(cè)增加一層薄PE膜，使其強(qiáng)度與韌性可以提升，且在雨天相對具有一定的防水作用。其中，紙帶適合少量煙條，在入庫前需要驗收時包裝；OPP 帶適合大量煙條，在入庫后需要存放許久時間時包裝。

現(xiàn)有機(jī)器尺寸適用常規(guī)煙與異形煙，且裝備上下可分離也增加了對于不同大小辦案規(guī)模的多種選擇。以往在辦案過程中，需要多名工作人員進(jìn)行配合，讀碼、抄碼、堆垛、包裝、輸入數(shù)據(jù)、制作表格等，使用透明膠進(jìn)行纏繞包裝，需要默契配合才能快速辦案。而此裝備只需要將平板通過機(jī)械臂調(diào)整到合適的位置，就可以實現(xiàn)3 名乃至多名工作人員配合。無論是個人操作還是多人協(xié)同，都能更快更好。

4.6 包裝效果

從包裝效果上來說，為了使煙條在包裝成整體后既不至于滑落，又能從中抽出方便驗收，需要合適的捆扎力。裝備的捆扎力調(diào)整范圍是5～40 N。為了讓辦案工作人員有直觀的感受，將調(diào)整頁面中的單位設(shè)置為了“擋”，范圍是0～99擋。而為了提升效率，掃碼貼標(biāo)等也是自動化的。對齊裝置方便對齊煙條，提升堆垛速度。

5 結(jié)束語

本文開發(fā)的涉案卷煙清點打包App 軟件包含清點過程中所需的煙條信息添加、煙條信息識別、煙條入庫及數(shù)據(jù)共享的功能，解決了人工清點存在錯誤率高、效率低下等問題。同時基于優(yōu)化的涉案卷煙證據(jù)管理流程，所研制的束帶式涉案卷煙證據(jù)管理裝備具有裝備便攜性好、料帶耗費少、機(jī)器能耗低、包裝效率高、場景適應(yīng)度廣、包裝效果好等優(yōu)勢，實現(xiàn)了使涉案卷煙證據(jù)管理的智能化、信息化與一體化，提升了工作人員辦案的效率。