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    冷鏈物流管理平臺


     1 設計思路

    基于暢想物聯網供應鏈解決方案,我們提出搭建一個冷鏈公共服務平臺來解決冷鏈物流管理過程中的難點問題,該平臺包括三個子平臺分別是:冷鏈監控平臺、冷鏈業務平臺和冷鏈農產品標準檢測平臺。其模型架構如圖1所示:
     
    圖1 平臺模型架構
    冷鏈公共服務平臺的上一級對接平臺是暢想物聯網供應鏈協同平臺,其架構如圖2所示:
     
    圖2 各級平臺架構模式
    1.1 冷鏈監控平臺
    通過搭建冷鏈監控平臺實現轄區內冷鏈行業的監管和服務,因此可定義為“監管平臺”。一般情況下,省級和市級的冷鏈監管平臺的主體部分功能基本一致,在管理范圍和信息規模上有差異,因此主要的應用技術可以重用,本解決方案可適用于各級平臺。根據管理角度、內容和方法的差別,可以支持個性化的要求。
    (1) 基本架構
    冷鏈監控平臺的基本結構是一個分層的概念模型:省、市級平臺定位于監管與服務平臺,與轄區內的各個冷鏈業務平臺相連接;集團型企業平臺或行業/專業平臺定位于冷鏈業務平臺,與下轄企業或業務協同企業相連接;平臺的底層是企業操作(或作業)級別的應用系統,如冷庫管理系統、采購或經銷系統等。如圖3所示:
     
    圖3 基本架構
    注:   圖中,業務平臺與應用系統的區別是,業務平臺是支持不同業務的協同,共同完成一個鏈條的信息支持;而應用系統是完成冷鏈流通中的某項具體操作。如圖中所示的零售。
    (1) 技術路線
    整個路線圖圍繞著標準化→關鍵技術→系統開發的步驟展開:監控平臺的開發與建設的基礎是遵循和定制相關標準,包括相關業務標準和信息標準;關鍵技術是在標準化的基礎上,圍繞平臺建設的目標找出重點和難點,采用或研制先進、實用、可靠的技術和實現方法;最后的階段是平臺應用的開發和完成,如圖4-114所示:
     
    圖4 技術路線圖
    (2) 系統功能
    ① 全程冷鏈監控、溫控與管理
    A. 冷鏈物流概要信息管理系統
    B.冷鏈物流監管可視化大屏幕
    ② 資源整合與大數據應用
    A.冷鏈企業主體信息管理系統
    B.冷鏈產品信息管理系統
    C.協同業務統計分析系統
    ③ 服務企業、規范市場
    A. 冷鏈協同業務地址管理系統
    B. 產品目錄管理與發布系統
    C. 黑白名單監控系統
    D. 手機APP系統
    具體可表現為以下幾點:
    A.信息報送、通知通報、應急與安全風險預警等;
    B.供求信息、價格行情、市場情報分析等服務;
    C.冷鏈物流基本知識、在線培訓;
    D.冷鏈物流案例推廣與解決方案論壇;
    E.冷鏈技術推介與交流。
    ④ 為企業提供增值服務
    A.基礎信息服務。
    包括企業的基礎信息和產品的基礎信息的共享機制和相應接口。這兩個信息集合在現行的冷鏈業務平臺中很容易被忽略,表現為不完整、不準確,甚至根本沒有。因為這些信息在冷鏈業務活動中通常是被默認的。監控平臺通過接口充實現行冷鏈平臺的基礎信息,對于規范市場行為,支持產品追溯,監督產品質量和企業信譽都將起到重要的作用。
    B.發現服務。
    包括業務地址注冊服務和產品目錄服務。業務地址注冊服務提供供需雙方的服務發現和服務支持,一是通過接口技術和注冊管理為交易各方擴展業務對象提供了更為便捷的方法和更為廣泛的范圍;二是有效解決了冷鏈協同過程中信息的公開和保守業務秘密的矛盾。產品目錄服務打破了各個冷鏈監管平臺中各自編制的產品目錄的局限性,兼顧個性化和標準化,提供了統一的產品目錄,采用統一的產品編碼,并且與廠商和服務相關聯,提供了供給側的完整信息,是產品級別的發現服務,亦可有效支持產品的追溯服務。
    C.運行管理服務。
    包括黑白名單服務、統計分析和平臺運維服務。監控平臺的黑白名單可以支持下級平臺(如,冷鏈業務平臺)在業務活動中得到聯動提示,對各個參與方產品質量意識的提高大有益處。協同業務的統計分析信息可供各參與企業共享,對于冷鏈業務的管理和發展具有很大的參考和借鑒作用。運維服務是平臺正常運行的保障,同時也是客戶體驗的重要方面,運維水平的高低直接影響到平臺的服務水平。
    1.2 冷鏈業務平臺
    (1)總體構思
    冷鏈業務平臺定位于完成某個鏈條上完整的業務流,與下轄企業或業務協同企業相連接。
    冷鏈業務平臺的參與方構成比較多,集團型企業通??梢酝瓿梢粋€完整的鏈條;其他方式的鏈條可能有兩個以上的參與方(企業)來完成,即所謂的供應鏈協同。冷鏈業務由于服務對象和貨品貨類的不同,需求不同導致運營模式和管理方式均不同。不僅如此,各參與方的信息化程度和管理水平也呈參差不齊的狀態。把這些問題的組合起來看,冷鏈物流的監控平臺面臨著信息共享和資源共享巨大挑戰,具有較高的難度。
    因此,冷鏈物流解決方案中考慮到建立冷鏈業務平臺,冷鏈業務平臺的建設作為中間的環節必須要做到承上啟下,以保證數據采集的質量,完整性和準確性;同時還要保證與上級平臺的連接。不僅如此,該平臺還可作為公共平臺可為冷鏈企業所用,特別是沒有系統的企業或希望應用系統升級的企業。
    一些信息化水平較高的企業仍然可以沿用原來的系統或平臺,只需要按照規范與上級平臺做接口就能滿足監控平臺的需求。
    (2)基本模型
    冷鏈業務平臺的基本結構是一個分層的概念模型:集團型企業平臺或行業/專業平臺定位于冷鏈業務平臺,與下轄企業或業務協同企業相連接;平臺的底層是企業操作(或作業)級別的應用系統,如冷庫管理系統、采購或經銷系統等,如圖5所示,其中業務綜合系統的總體要求如圖4-116所示:
     
    圖5 基本模型
     
    圖6冷鏈綜合業務系統的整體要求
    (3)業務信息流程化管理
     
    圖7 業務信息流程化管理
    (4)業務監管流程
     
    圖8 平臺業務監管流程
    1.3 冷鏈農產品標準檢測平臺
    (1)總體構思
    質檢總局和發展改革委聯合印發《關于國家檢驗檢測高技術服務業集聚區建設的意見》:將集聚區建設成為檢驗檢測認證行業信息、人才、機構匯聚交流的重要基地,培育一批創新能力強,服務水平高的平臺,要求集聚區具有較強的要素集聚功能,成為檢驗檢測認證機構發展的平臺。
    為食品安全監督管理工作提供保障;建立健全食品安全監督管理部門的協調配合機制,整合、完善食品安全信息網絡,實現食品安全信息共享和食品檢驗等技術資源的共享。
    建設以質監系統技術機構為主體,聚集社會優勢資源,為政府履職、產業發展、技術創新等方面提供檢測、計量標準化、認證認可、質量信息等領域的多個公共技術服務平臺。
    基于以上目標,標準檢測平臺建設的總體構思是:立足確保完成食品安全目標,開發建設食品安全檢測共享平臺。該平臺通過在可控的范圍內建立起一種基于電子信息化平臺的、圍繞實現檢驗檢測信息共享的、超越系統和部門分割的、擺脫人為干預因素的、緊密和松散相結合的工作機制,進而借助共享系統形成一種既能開展食品安全監管工作相應考核,又能對有關的食品安全狀況進行統計分析并且能夠實施危害因子自動預警的工作格局和協作體系平臺。
    (2)技術架構
     
    圖9 平臺總體技術架構
    (3)建設重點
    ① 實驗室
    實驗室總面積不小于5000㎡,需要通過CNAS、CMA、CMAF、農產品檢測等資質,具備向社會出具公證數據的資格,而這些報告也具有法律效力。
    ② 硬件配置
    儀器設備總值不低于1億元配備,便攜、機動、快速檢測設備,實現即時定性和部分定量的檢測需要,配備快速檢測車和快速鑒別工具。
    ③ 檢測人員
    檢驗檢測技術人員中具有中級以上(含中級)專業技術職稱或同等能力人員的比例不低于70%。
    ④ 檢測方法
    完成多項污染物、添加劑、不明添加物、農獸藥殘留等檢測方法的研究和改進。
    (4)系統功能
    ① 冷鏈主體管理子系統是基礎信息系統的重要的子系統
    該子系統使用對象是生產企業、供應商、零售商、物流企業這四種類型企業,主要功能是實現信息注冊、信息查詢、信息維護、信息導出以及信息共享。
    ② 產品基礎信息管理系統
    產品基礎信息管理系統功能主要有產品基礎信息的注冊、產品基礎信息的查詢、產品基礎信息的接收、產品接收記錄查詢、產品信息匹配、產品信息匹配查詢、產品信息下發、產品信息下發記錄查詢、產品信息上傳、產品信息上傳歷史記錄、產品信息訂閱查詢和產品基礎信息禁用等。
    ③ 產品目錄管理系統
    產品目錄管理系統中的目錄可以由基礎信息系統來創建(初始化)和發布一個標準目錄,也可以由冷鏈業務平臺的企業用戶自己創建自己的目錄,各冷鏈業務平臺的用戶可以根據各自的需要來查詢目錄中的產品列表。
    ④ 產品的分類系統
    產品的分類系統分為三個模塊,即國際分類系統、國內分類系統和海關分類系統。企業自行錄入冷鏈業務平臺產品分類和冷鏈監控平臺三類標準分類的對應關系,建立一個對應關系表,此表可以查詢,可以知曉冷鏈業務平臺產品分類和冷鏈監控平臺的對于關系,此關系對應也可在冷鏈監控平臺其它應用中引用。
    2 應用場景
    2.1 運輸管理系統
    (1) 系統的基本構成
    TMS系統包括:訂單管理、訂單調度、運力資源管理、與GPS系統、財務系統對接以對訂單和車輛進行跟蹤等功能。(以天友乳業冷鏈為例,如圖10所示)
     
    圖10 系統的基本構成
    (2)系統功能
    農產品在運輸過程中,在運輸車輛上安裝車載集中控制器,該控制器可以實時測量車輛箱體內的溫度,可以通過視頻攝像頭監視查看車輛的運行情況,通過 GPS 定位導航儀將車輛的運行路線和軌跡能實時上傳到平臺中,通過 GPS 系統的信息功能,可以實現對運輸車輛的調度。
     
    圖11 運輸管理系統功能
    其功能的實現具體可表現為以下幾個模塊:
    ① 物流訂單管理
    指對操作員、物流單號、溯源碼、物流訂單狀態、訂單編號、聯系人、電話、送貨地址、發貨時間、簽收時間等的管理;
    ② 車輛管理
    指對公司編號、車牌號、車輛編號、車輛信息、車輛狀況、箱體數量等的管理;
    ③ 司機管理
    指對公司編號、駕駛員、司機編號、手機號、司機年齡、司機住址、司機駕齡等的管理;
    ④ 冷藏箱管理
    指對公司編號、冷藏箱編號、車輛綁定、設備綁定、行駛日期等的管理;
    ⑤ 設備分配管理
    指對設備編號、公司編號、領用日期、車輛編號、箱體編號等的管理;
    ⑥ 物流公司信息
    指對所屬公司、公司名稱、公司編號、公司 ID、資質名稱、檢驗方式、資質編號、發證日期、發證單位、有效期、附件等的管理;
    ⑦ 設備定義
    指對設備分類、設備編號、設備名稱、設備批次、設備入庫日期,設備入庫總數、設備狀態初始化、描述等的定義;
    ⑧ 冷藏箱定義
    指對冷藏箱分類、冷藏箱編號、品牌、生產廠商名稱、尺寸、描述等的定義;
    ⑨ 采集設備管理
    指對車牌號、實時數據(溫度、濕度、視頻、GPS)GIS等的管理;
    ⑩ 控制設備管理  
    指對車牌號、被控設備名稱、查詢統計等的管理;
    ○11 車輛運行統計 
    指司機工作量統計、報警信息查詢、采集數據統計查詢等;
    ○12 配送統計查詢
    指對訂單編號、訂單類型、送貨地址、發貨時間、簽收狀態、客戶評價等信息的管理;
    ○13 系統設置
    指對配置文件、Logo 修改、賬號密碼設置、車廂指標管理、溫度理想值、閾值等的設置;
    2.2 平臺+倉儲+運輸系統與手機APP互聯
    (1)操作人員
     該系統的操作人員廣泛可以是消費者、客戶、承運商、供應商以及司機等等;
    (2)訂單查詢或跟蹤模式
    ① 通過訂單號/派車單號查詢
    ② 進入賬戶后查看所轄訂單
    ③ 通過APP查詢所轄訂單(如圖4-122所示)
    (3)訂單展示內容
    ① 方位信息
    ② 業務節點狀態
    ③ 業務執行狀態
    ④ 訂單原始信息
    ⑤ 業務相關文檔、憑證
    (4)控制要點
    ① 權限控制,只能查看自身關聯訂單信息
    ② 不同角色所看訂單信息不同
    ③ 支持人工靈活設置訂單狀態,以滿足實際業務需要
    (5)評價/信用管理類型
    ① 主觀評價(文字)
    ② 客觀評價(依據送貨時效性、單據完整性等自動計算承運商/司機得分,分值)
    ③ 收貨人評價/發貨人評價等多類型
    (6)評價/信用管理的價值
    ① 建立完善的承運商/司機的信用檔案,不斷提升后續業務的服務水平
    ② 建立獎罰機制
    ③ 在后期,能夠讓客戶獲得更好的體驗和尊重感
    (7)司機(自有/外部)
    ① 通過APP接收任務
    ② 實時更新配送任務進度(發車、在途、簽收等)(如圖12所示)
     
    圖12 手機APP查詢
    2.3 溫濕度、位置、視屏運行監控系統
    (1)系統網絡結構
    本系統支持多種應用互連:包括網絡視頻監控、語音監聽及雙向對講、電視墻、電子地圖、防火防盜、電子圍欄、機房環境監控、機房動力設備監控、遠程數據采集、門禁及智能設備監控功能等。另外系統提供完善的SDK,方便與其它系統進行對接,如:GIS系統、110指揮系統等。(如圖13所示)
     
    圖13 網絡結構
    (2)監控功能
    ① 遠程實時監控和調度
    A.通過互聯網在桌面電腦上遠程操控現場攝像設備
    B.通過網絡遠程觀看車內外現場狀況并錄像保存。
    C.根據需求隨時抓拍圖像自動上傳中心服務器并保存。
    D.用戶權限管理,沒有授權密碼無法刪除錄像等數據信息。
    E.根據現場狀況實時調度
    ② 錄像及回放
    A.4路畫面同時進行H-D1畫質前端錄像
    B.保存周期30天(可設定)
    C.遠程回放30天內任意時間段錄像(可設定)
    D.遠程下載30天內任意時間段錄像,獲取證據(可設定)
    ③ 溫濕度監測和事件報警
    A.送貨中遇到意外事件時及車內溫濕度的故障自動報警;
    B.突發事件時,駕駛員通過報警按鈕及時向調度中心報警;
    C.報警聯動至指揮中心或公安部門;
    ④ 雙向通話功能
    A.領導、調度、監督可以隨時與駕駛員通話,指揮車輛
    B.需要時,隨時通過麥克向調度中心喊話
    ⑤ 后臺權限管理
    A.設置內部管理部門、添加管理人員、分配相應管理權限
    B.添加前端攝像設備、授權設備操控
    C.添加、修改、管理車載現場,設定車載現場觀看范圍
    (3)監控信息與業務信息的集成
    基于暢想物聯網供應鏈解決方案設計的溫濕度、位置、視頻運行的監控信息可以實現與產品業務信息的集成與捆綁,如圖14所示:
     
    圖14 監控信息與業務信息的集成
    2.4 冷鏈設備解決方案
    (1)溫控包裝箱(可重用)
    ① 設計方案
    A.適用于可以進行保溫箱回收的運輸模式,按GSP要求配備溫度記錄儀。
    B.采用冷藏箱運輸可替代冷藏車使用,彌補冷藏車輛運力不足,保障全程冷鏈的銜接,提高冷鏈流通率和冷鏈運輸率,降低損耗率。
    C.滿足不同溫度要求的產品的溫控需求,包括2℃~8℃、0℃~5℃、15℃~25℃、-10℃~-20℃、-30℃~-50℃等溫度區間,溫控時長24~120小時。
    ② 優點
    A.聚氨酯發泡(EPU)成型,箱體密封性好,具有良好隔熱保溫效果;
    B.箱體較傳統PE外殼或ABS外殼PU箱輕;
    C.適用于運輸過程管控較好的產品溫控解決方案。
    ③ 尺寸規格
    表1尺寸規格
    序號 容積 外徑(mm) 內尺(mm) 壁厚(mm)
    1 176L 840*600*630 720*480*510 60
    2 110L 680*500*640 560*380*520 60
    3 96L 620*580*520 500*460*400 60
    4 70L 700*490*400 600*390*300 60
    5 41L 505*420*480 385*300*360 60
    6 25L 450*345*335 370*265*255 40
    (2)相變畜冷劑
    ① 設計方案
    A.適用于各種產品特性、保溫箱特性的蓄冷盒;
    B.可根據客戶需求定制任何規格尺寸
    ② 優點
    A.高儲能,潛熱大;
    B.相變溫度點恒定,無飄移;
    C.反復使用次數在10000次以上,不分層,效能無衰減
    ③ 溫度等級
     
    圖15 畜冷劑的溫度等級
    (3)真空預冷技術
    ① 設計方案
    真空預冷技術主要通過迅速除去蔬菜表面熱能、降低蔬菜體表溫度來延緩蔬菜內部新陳代謝和抑制細菌繁殖,從而達到減慢蔬菜腐爛速度、延長蔬菜保鮮期的效果。
    ② 功能
    A.能迅速去除田間熱,使果蔬更快地進入休眠狀態,鎖住營養成分;
    B.能去除果蔬表面的水珠,防止微生物滋生引起果蔬腐爛;
    C.能修復收割/摘取時造成的機械損傷,鎖住水分,提高果蔬品質;
    ③ 優點
    A.冷卻均勻,干凈衛生,節能高效;
    C.保鮮度高,可保有食物原有色、香、味,延長貨架期;
    D.使用高品質壓縮機和真空泵,保障機械的穩定性和耐用性;
    E.使用PLC一鍵操作,符合用家的使用方便,電腦會記錄機械在使用過程中的各種數據,一目了然。
    (4)鮮活急凍保鮮技術
    ① 設計方案
    A.通過運用快速急凍保鮮技術,能使肉菜快速達到低溫保鮮的臨界點,實現食品得以長久存儲和保持其新鮮度的目的,有助解決鮮活農產品存儲時間短、活魚配送難和南方人“厭食冰鮮食品”等問題;
    B.急凍保鮮是將鮮活農產品保藏在其細胞汁液凍結溫度以下(-3℃左右)的一種輕度冷凍的保鮮方法,也稱為過冷卻或部分冷凍。在急凍狀態下,產品體內的部分水分發生凍結,微生物體內的部分水分也發生凍結,這樣就改變了微生物細胞的生理生化反應,某些細菌開始死亡,其它一些細菌雖未死亡,但其活動也受到了抑制,幾乎不能繁殖,從而實現產品在較長時間內保持鮮度而不發生腐敗變質。
    ② 功能特點
    A.低溫鮮活急凍全自動生產流水線,設計采用智能觸屏菜單,控制被凍物品的時間、溫度等各項參數;
    B.根據各類被凍物品,自動進入預冷池,預冷后進入急凍倉,根據設定的參數,自動出倉,進入噴淋,清除產品外包裝上的殘留鮮活制冷劑,清除下來的鮮活制冷劑進入到回收池;
    C.急凍倉內鮮活制冷劑自動循環、過濾、凈化,殺菌,使鮮活制冷劑始終保持潔凈無菌狀態。
    ③ 設備工藝圖
     
    圖16 設備工藝圖
    (5)生態建筑氣膜低溫微凍冷庫
      ① 設計方案
    自主知識產權的生態建筑氣膜冷庫,以全新的結構形式與建筑理念,打破了傳統建筑力學、冷庫儲存的觀念,將航空力學、環保節能、人工智能的控制系統、低溫微凍生物技術有機地融合在一起,而且相對于傳統建筑而言,它的施工將更加環保,能源消耗比原來節省至少50%以上??缍瓤蛇_120米,高度60米,無梁柱。
    ② 分類
    A.冷鏈生產加工基地(1—5度) ;
    B. 氣膜冷藏庫(0—7度;
    C. 低溫冷凍庫(-18度)
    D. 高溫庫(-28度)。 
    (6)  EMS環境監控系統
    EMS環境監控系統包括多個組成部分,可以幫助客戶了解潛在的食物安全危機、這些安全危機的根本原因、如何處理這些危機和如何維護一個更干凈更安全的食物環境。
    該系統最核心的組成部分是一套表面和空氣凈化的專利技術,該技術能夠殺滅各種細菌、霉菌和病毒,大幅減少交叉感染危機,消除異味,延長易腐食品的保質期,減少食物萎縮,并降低食品安全問題的發生幾率。
    2.5 企業數據總線(ESB)
    (1)ESB結構
     
    圖17 接口交換平臺總體邏輯架構示意圖
    (2)功能特點
    A.支持冷鏈企業之間,包括上下游企業之間的信息采集和交換,支持大數據中心的信息采集;
    B.支持與上級平臺(如監控平臺)的信息交換和信息共享;
    C.支持各種數據接口的管理。包括諸如與蔬菜類、水產類、禽蛋類、畜牧類、山貨類專業合作社和種養基地進行數據對接。
    D.平臺提供多種有線、無線傳感設備的接入,隨著項目的需要,支持隨時增減硬件設備(網關、溫度傳感器、攝像頭、GPS、控制開關等)
     
    圖18 
     
    軟件入口
     

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