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基于RFID技术的生猪安全监控平台设计

文档作者：胡燕彭卫池文档来源： 1．广东省科学院自动化工程研制中心2．松下电工(中国)有限公司		点击数：	更新时间： 2024年06月11日
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函经验交流
基于RF I D技术的生猪安全监控平台设计
胡燕 彭卫池
(1．广东省科学院自动化工程研制中心2．松下电工(中国)有限公司)
摘要：针对目前我国生猪管理的现状，提出一种将无线射频电子标识(RFID)技术应用于生猪屠宰加工、
质量检疫、问题溯源等环节的生猪安全监控平台的设计方案，并对生猪安全监管体系的信息化管理流程及系统功
能进行了阐述。
关键词：RF1D；食品安全；信息化
1前言
食品安全卫生是世界食品业发展面临的重大课
题和严峻挑战。近年来，我国的食品安全事故时有发
生，苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精等引起的食品安全事
件，使国人对食品的质量产生严重的不信任感，人们
对食品的恐惧已取代了对食物缺乏的担忧。在2010
年中央“两会”期间，食品安全问题尤其是动物源性
食品安全再次成为代表们议论的焦点l1]。我国是世界
猪肉生产第一大国，猪肉作为国人动物蛋白的主要来
源，在肉类食品消费中占67％左右，猪肉产品的安全
直接影响到我国人民的生活水平。
当前，我国对生猪安全的管理主要依据2002年
农业部发布的《动物免疫标识管理办法》。它对猪、
牛和羊强制使用统一的塑料耳标，耳标上印制编码，
且编码全国统一。由于耳标的形状、颜色、数据内容
都是基本固定且公开的，无法对耳标上的数据进行加
密，而塑料耳标本身又易于伪造，使一些质量不合格
的生猪进入流通市场，给食品安全带来隐患。为了从
源头上防止“问题生猪”进入流通市场，有必要将生
猪看作一种产品，并采用先进的科技手段，对其进行
“品牌”管理， “认证”、“防伪”及售后跟踪。
针对目前我国生猪管理的现状，本文提出一种将
无线射频电子标识(Radio Frequency Identification，
RFID)技术应用于生猪屠宰加工、质量检疫、问题溯
源各个环节的生猪安全监控平台的设计方案，利用
RFID 非接触识别技术及标识码唯一性的特点，结合
企业生猪出栏事前登记、流通环节身份验证的管理流
程，实现对合格生猪的“认证”、“防伪”及对“问
题生猪”源头的追溯，以达到保障猪肉安全的目标。
2 RF I D技术概述
RFID俗称电子标签，是一种非接触识别技术，它
由耦合元件和芯片组成，利用射频信号通过空问偶合
(电感或电磁偶合)，实现无接触信息传递，并通过
所传递的信息达到识别目的，具有信息存储量大、识
别迅速、无需人工干预、标签不易损坏等优点【2J。根
据我国《动物射频识别代码结构》国家标准规定，
用于动物个体唯一识别电子标签标识码由64位组成，
前16位是控制代码，17．26为国家或地区代码，27—64
为动物代码，适用于动物个体的识别，也适用于动物
管理相关信息的处理与交换。
射频识别系统一般包含电子标签、读写器和应用
系统三个部分。其工作原理是：当电子耳标进入读写
器的射频场后，其天线获得的感应电流经升压电路升
压后作为芯片的电源，带有控制命令信息的感应电流
通过射频前端电路将数字信号送入逻辑控制电路进
行信息处理；所需回复的信息则从存储器中获取，经由
逻辑控制电路送回射频前端电路，通过天线发回读写
器。读写器通过有线或无线网络与应用系统进行通
信，接收来自应用系统的命令，并根据约定的协议回
收采集到的电子标签数据。
3系统概述
生猪安全监控平台对生猪身份数据的采集和监
2011年第2期自动化与信息工程45
控采用三级模式，每一级将采集到的数据报给上一级
并获得反馈信息。生猪安全监控平台框架图如图1所
不。
第一级为政府级安全监控管理中心，对政府辖区
内各畜牧公司的出栏生猪情况进行监控管理；第二级
为畜牧公司RFID管理中心，对本公司的电子耳标使
用情况进行监控管理；第三级为养殖场RFID管理中
心，对本养殖场的电子耳标使用情况进行监控管理。
第二级和第三级都可以有多个实例，组成广覆盖
面的网络。
— — __一安全监控管理中心
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心 △口
图1生猪安全监控平台框架图
安全监控管理中心负责收集各畜牧公司的出栏
生猪电子耳标数据，对待宰、待检生猪身份进行实时
核对验证并返回结果，对各类数据进行统计、监控。
畜牧公司RFID管理中心负责本公司电子耳标的
下发管理工作，上报公司电子耳标的使用情况，下载
公司出栏生猪的安全监控结果。
4系统工作流程设计
4．1生猪安全监控流程设计
RFID生猪安全监控平台如图2所示。
4．1．1畜牧公司上报出栏生猪数据
电子耳标的管理工作由畜牧公司自理，在生猪出
栏之前，电子标签由专用初始化设备根据《动物射频
识别代码结构》标准规定，将包含了生猪、养殖户、
养殖场、畜牧公司等内容的完整信息写入电子标签，
同时在畜牧公司RFID管理中心进行记录。生猪在出
栏时佩戴电子耳标，生猪出栏后，所佩戴的电子耳标
数据由畜牧公司RFID公司管理中心上传到上级生猪
安全监控管理中心的数据库中备案并修改电子耳标
的当前状态。
图2 RFID生猪安全监控平台
4．1．2屠宰场验证生猪身份
屠宰场和食品卫生部门在验证生猪身份时，由读
写器读出电子耳标标识码，并将耳标标识码实时传送
到生猪安全监控管理中心进行身份验证，验证后由生
猪安全监控管理中心将验证结果进行登记并实时将
验证结果反馈，验证不对时发出报警提示。
4．1-3食品卫生部门上报检疫结果
检疫工作完成后将检疫结果上传到生猪安全监
控管理中心。
4．1．4生猪状态监控
在生猪安全监控过程中，可通过电子耳标标识
码、生猪出栏时间等关键字进行查询得到电子耳标当
前所处的流通环节及状态。监控中心可查询辖区内所
有畜牧公司的电子耳标数据，畜牧公司可查询下属养
殖场的电子耳标数据，养殖场可查询本场的电子耳标
数据。
4．1．5问题生猪源头追溯
监控平台提供多种数据统计方法，定期生成各类
统计结果报表，政府管理部门一方面可以根据检疫不
合格的生猪信息，追溯到源头畜牧公司，加强对企业
的管理；另一方面可以供有关部门进行数据研究，为
政府制定相关政策、完善监管体系提供科学依据。
各畜牧公司将本公司所提供生猪的身份验证、检
胡燕彭卫池：基于RF I D技术的生猪安全监控平台设计
疫结果下载，以了解本公司生猪的防伪和检疫情况，
对检疫不合格的生猪可以追溯到养殖场，加强企业内
部管理。
各养猪场将本场所提供生猪的身份验证、检疫结
果下载，以了解本场生猪的防伪和检疫情况，对检疫
不合格的生猪可以追溯到养殖户。
生猪安全监控平台通过电子耳标可以由下级至
上级层层追踪出栏生猪的防伪情况，由上级至下级层
层追溯有问题生猪的源头，以此达到生猪防伪、追溯
问题的安全监控目的。
4．2生猪身份验证流程设计
出栏生猪的屠宰和质量检疫都是在屠宰场内完
成的，在屠宰场进行生猪身份的真伪验证是生猪安全
监控平台管理体系中的核心部分。屠宰场的生猪身份
验证系统设备包括固定读写器、手持读写器、屠宰场
终端设备和通信线路。生猪身份验证流程如图3所示。
图3 生猪身份验证流程
(1)出栏生猪运到屠宰厂后，佩戴有电子耳标
的生猪通过身份验证通道，读写器读出电子耳标标识
码，标识码被上传至生猪安全监控管理中心进行身份
验证，验证成功由屠宰场进行宰杀；验证不成功，屠
宰场终端设备进行报警提示，再次进行身份确认，如
果确认仍不成功，说明该生猪不是通过正规渠道运送
来的。
(2)在此过程中屠宰场工作人员不需要知道读
写器所读到耳标标识码，也不需要进行数据登记工
作，数据的通信工作由系统自动完成，屠宰场工作人
员只需要根据系统的验证结果提示对待宰生猪进行
处理。
(3)宰杀后的生猪留取样本供食品卫生部门进
行检疫，检疫人员使用手持读写器设备对待检生猪进
行身份验证，如果验证结果正确，即对该生猪进行质
量检查，如果验证结果不正确，说明该生猪不是通过
正规渠道运送来的。
(4)检查工作完成后，将检疫结果上传到生猪
安全监控管理中心。
5平台功能设计
生猪安全监控平台在软件功能上分为数据维护
管理、用户信息管理、耳标信息管理、信息通信管理
和信息统计管理五个功能模块。监控平台功能模块结
构图如图4所示。
图4监控平台功能模块结构图
(1)数据维护管理模块
主要完成各级管理中心数据库的数据备份及恢
复功能。
(2)用户信息管理模块
主要完成监控平台使用用户的信息维护、分组管
理、权限管理功能。
(3)耳标信息管理模块
主要完成电子耳标的信息维护、电子耳标下发管
理、电子耳标真伪验证、电子耳标状态查询功能。通
过该模块可准确地对生猪的身份进行验证，并对生猪
流通状态进行有效的管理和跟踪。
(4)信息通信管理模块
主要完成电子耳标信息发送(自动／手动)、电子
耳标信息接收(自动／手动)、生猪身份验证、检疫结
果信息下载功能。
2011年第2期自动化与信息工程47
(5)信息统计管理模块
主要完成出栏生猪真伪统计、出栏生猪检疫统
计、统计报表打印功能。通过该模块可及时掌握生猪
被仿冒的情况以及各生猪养殖单位的生猪质量情况，
为生猪防伪、问题企业重点监控工作的开展提供科学
依据。
6结束语
生猪安全监控平台把基于RFID技术的自动识别
和数据获取技术应用到生猪产品的流通管理中，实现
生猪的认证防伪、源头追溯目标，能够大大加强对生
猪安全的监管，提高食品安全管理水平。目前，基于
本文所提出设计思路的生猪安全监控平台已在广东
省某大型养殖企业进行了企业试点应用，在企业产品
流通环节的“认证”、“防伪”等方面建立规范化的
监管体系，有效地提高了企业在食品安全领域的现代
化管理水平。随着从政府到百姓对食品安全问题的广
泛重视，建立、完善食品安全监管体系，并采用现代
信息化技术手段对食品流通全过程进行有效的安全
监控十分必要，也是政府管理部门工作的发展重点。
参考文献
[1】张弘．当前动物性食品安全问题的探讨[J]．农业科技与信
息，201 l(1)．
【2】胡蓉，雷媛媛，王慧．无线射频识别技术(RFID)及其在物联
网中的应用[J]．《科技广场》，2010(9)．
The Design for Live Pig Safety M onitoring Platform Based on RFID
Hu Yan Peng W eichi
(1．Automation Engineering R&amp;amp;M Center，Guangdong Academy of Sciences
2．Panasonic Electric Works(China)Co．，Ltd．)
Abstract： According to the present situation oflive pig management in China，a scheme ofRadio Frequency Identification
(RFID)applied to live pig safety monitoring platform is proposed in this paper．Pig slaughter and processing，quality inspection and
problem traceability are included in the monitoring platform ．And inform ation management flow of live pig safety monitoring and
system functions are described．
Key W ords： RFID；Food Security；Informatization
作者简介：
胡燕，女，1976年lO月生，本科，工程师，主要研究领域： 自动控制。
(上接第44页)
Optimization of LCD Back Panel Orthogonal Injection Molding Parameters
Nan Ruiting ’
f 1．GuangzhOu Communications Technician Institute
2．School of Mechanical&amp;amp; Automotive Engineering，South China University of Technology)
Abstract：The main process of injection molding parts warping the most common problems，try to use LCD back panels as
the research object，the influence of shell element warpage of plastic parts(such as mold temperature，melt temperature，injection
time，packing pressure，Packing time，cooling time)were analyzed by orthogonal experimental design to find the best process
parameters．Test results show that the optimization process paramete~are：Mold temperature 85℃，injection time O．6s，maintain
pressure of 100％ ．
Key W ords：Injection Molding；Process Parameters；Warpage；Orthogonal Test
作者简介：
南瑞亭，女，1981年生，助理工程师，华南理工大学在职研究生，主要研究方向：机电一体化与装置。

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