何玲+陳長喜

摘要：生豬屠宰的監(jiān)管是保障豬肉質(zhì)量安全的最后屏障，為提高監(jiān)管效率、降低人為因素、增強監(jiān)管透明度、應(yīng)基層監(jiān)管部門的迫切渴望，研究開發(fā)一種生豬屠宰自動化監(jiān)管系統(tǒng)。本研究詳細分析了生豬屠宰監(jiān)管的實際需求，針對需求提出了自動化監(jiān)管的解決方案；從角色劃分角度，詳細論述了系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)；闡述了生豬屠宰監(jiān)管的自動化流程，這是系統(tǒng)研究的重點。系統(tǒng)具有監(jiān)管自動化和過程可追溯兩大特點，該系統(tǒng)的開發(fā)探索了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生豬屠宰監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用，改善了現(xiàn)有監(jiān)管手段，提高了監(jiān)管水平。

關(guān)鍵詞：生豬屠宰；自動化監(jiān)管；物聯(lián)網(wǎng)；可追溯

中圖分類號： TP311.52

文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）04-0390-04

中國是世界上最大的豬肉生產(chǎn)國和消費國，生豬出欄數(shù)占全球生豬出欄總量的50%[1]，豬肉是廣大群眾餐桌上主要的肉類食品，占全部肉類食品的70%[2]。因此，豬肉質(zhì)量安全與人們?nèi)罕娚钕⑾⑾嚓P(guān)，不容忽視。抓住監(jiān)管環(huán)節(jié)不放松，是保障豬肉安全的最有效手段，相關(guān)農(nóng)業(yè)監(jiān)管部門也為加強監(jiān)管力度而不斷努力。生豬屠宰是豬肉進入市場前的最后環(huán)節(jié)，把好這最后一道關(guān)，可以杜絕各種問題豬肉流入市場。當(dāng)前政府對屠宰場的監(jiān)管方式主要是人工監(jiān)督、抽檢的方式。監(jiān)管手段單一，檢測技術(shù)落后，信息化水平偏低[3]，不能全面系統(tǒng)監(jiān)管各個屠宰場（點）。相關(guān)部門也認識到生豬屠宰監(jiān)管的重要性，但是研究內(nèi)容多數(shù)停留在健全制度、落實責(zé)任等政策層面，從技術(shù)層面研究此問題的還不多見?，F(xiàn)今蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠提供更高效監(jiān)管技術(shù)手段，只有健全的法規(guī)制度結(jié)合高效的監(jiān)管手段才能將豬肉安全的風(fēng)險降到最低。應(yīng)天津市西青區(qū)動物衛(wèi)生監(jiān)督所的實際需求，結(jié)合上級主管部門和消費者的信息應(yīng)用需求，開發(fā)了本系統(tǒng)。系統(tǒng)以生豬屠宰自動化監(jiān)管為核心功能，附帶相關(guān)信息管理、數(shù)據(jù)分析、預(yù)警、追溯功能。

1 調(diào)研生豬屠宰的監(jiān)管需求

生豬從進入屠宰場直到出場售賣，中間要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)的監(jiān)管任務(wù)說明如下。

1.1 生豬進場環(huán)節(jié)

核查生豬的一系列身份證明，確保生豬來源可靠。包括產(chǎn)地檢疫證明、動物質(zhì)量安全檢測合格證明、生豬販運人備案信息[4]。

1.2 生豬待宰環(huán)節(jié)

生豬在待宰圈中要待宰觀察12 h以上，駐場獸醫(yī)在宰前2 h對豬進行宰前檢疫，出具《宰前檢疫合格證》，以證明可屠宰[5]。檢出病死豬將進行無害化處理。

1.3 生豬屠宰環(huán)節(jié)

生豬屠宰過程中需要進行多方面檢測，也叫屠宰同步檢疫。這些檢測包括頭踢檢測、體表檢測、內(nèi)臟檢測、胴體檢測、三腺（腎上腺、甲狀腺、病變淋巴結(jié)）是否摘除、肉品品質(zhì)檢測、瘦肉精及違禁藥品檢測[6]。

1.4 無害化處理環(huán)節(jié)

無害化處理主要包含病死豬的無害化處理和生豬屠宰產(chǎn)生廢棄物的無害化處理。如果屠宰廢棄物（主要是生豬三腺）的無害化處理監(jiān)管不到位，廢棄物流入不法商販手中，是煉制地溝油的主要原料[7]，危害嚴重。

1.5 加標(biāo)出證環(huán)節(jié)

在上述監(jiān)管控制下，生產(chǎn)出的合格生豬要進行豬體灼印并打印出場合格證明，表示該豬可以售賣。

2 系統(tǒng)功能與流程設(shè)計

通過上述監(jiān)管環(huán)節(jié)的分析，可以看出監(jiān)管人員工作量繁重。一般情況下，一個駐場監(jiān)管員要同時負責(zé)幾個小型屠宰場（點），導(dǎo)致駐場監(jiān)管流于形式。開發(fā)自動化監(jiān)管系統(tǒng)就是要將一系列的核查、判定、把關(guān)工作交給計算機完成，不僅節(jié)省了監(jiān)管人力，也避免了徇私等人為因素的干擾。

2.1 系統(tǒng)核心功能

自動化監(jiān)管系統(tǒng)的核心功能包括以下內(nèi)容。

2.1.1 登記生豬信息，自動核查生豬來源 生豬販運人是豬供銷鏈上的一個參與者，其信息要備案到系統(tǒng)。當(dāng)生豬進入屠宰場，系統(tǒng)首先要求錄入該批豬生豬販運人、產(chǎn)地檢疫證明、動物質(zhì)量安全檢測合格證明、畜禽質(zhì)量安全檢測合格證明，并留證明掃描件備查。系統(tǒng)根據(jù)備案信息自動核查生豬販運人是否有效，各種證明是否齊全。

2.1.2 自動傳輸、判斷各項檢測結(jié)果

2.1.2.1 3次測量生豬體質(zhì)量 判斷生豬是否注水。第1次：生豬進入待宰圈，要經(jīng)過一個狹窄通道（確保僅1頭豬通過），通道中設(shè)立電子地稱裝置，每頭豬通過時記錄其體質(zhì)量和進入待宰圈時間，并自動傳輸給系統(tǒng)。第2次：生豬屠宰首先要掛豬到生產(chǎn)線，在生產(chǎn)線上設(shè)立電子掛稱裝置，記錄生豬宰前體質(zhì)量和屠宰時間，自動傳輸給系統(tǒng)；2次記錄時間，即可由系統(tǒng)判斷，待宰時間是否滿足6 h。第3次：生豬屠宰完成即將進入冷庫排酸時，利用電子掛稱測量宰后體質(zhì)量。3次稱量體質(zhì)量，得到體質(zhì)量差值，參照預(yù)設(shè)規(guī)范值，即可判斷該豬是否注水。

2.1.2.2 內(nèi)臟輪廓識別 判斷生豬是否注水。在屠宰車間安裝攝像裝置，自動抓拍生豬開膛時內(nèi)臟圖像，利用圖像識別技術(shù)判斷內(nèi)臟是否膨大異常，光澤度異常，從而判定生豬是否注水。

2.1.2.3 尿樣檢測 判斷是否使用瘦肉精等違禁藥物。系統(tǒng)采用膠體金方法進行瘦肉精檢測，檢測儀器配有數(shù)據(jù)傳輸接口，直接將檢測結(jié)果傳輸?shù)较到y(tǒng)。

2.1.2.4 屠宰環(huán)節(jié)的其他檢測項目由人工識別 通過按鈕裝置將檢測結(jié)果（按下按鈕表示不合格）從檢驗室即時傳入系統(tǒng)，不得隨意更改。

2.1.3 無害化處理的自動監(jiān)管 病害豬處理的自動監(jiān)管。生豬屠宰的檢疫包括宰前檢疫和屠宰同步檢疫，檢疫環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)病死豬，駐場監(jiān)管員向系統(tǒng)錄入發(fā)現(xiàn)病死豬的耳標(biāo)編號、豬異常情況、疾病名稱、處理方式、處理人、監(jiān)管人。該記錄要上報政府監(jiān)管部門，不僅用作無害化處理的監(jiān)督，也作為生豬疫情預(yù)警的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

屠宰廢棄物處理的自動監(jiān)管。屠宰中產(chǎn)生的有害廢棄物主要指生豬三腺。在生豬屠宰流水線上，屠宰員工割下豬腺體、淋巴，拋棄在廢棄物傳送帶的托盤上，自動傳送到無害化處理間，屠宰結(jié)束后對全部廢棄物稱重，稱得質(zhì)量傳入系統(tǒng)，與系統(tǒng)按照屠宰數(shù)量預(yù)估的質(zhì)量對比，如果不在合理范圍內(nèi)，記錄告警信息。

2.1.4 自動打印合格證明 生豬屠宰完畢，即將出場，系統(tǒng)首先核查各項檢測是否合格，如合格系統(tǒng)自動打印該豬合格證，否則該豬無法獲得出場合格證。

2.1.5 登記責(zé)任人信息，方便追溯 生豬進場、待宰、屠宰、檢驗、復(fù)檢、入庫排酸、無害化處理、售賣各環(huán)節(jié)都有相應(yīng)操作員工和駐場監(jiān)管員，為落實責(zé)任，實現(xiàn)追溯機制，責(zé)任人信息也要錄入系統(tǒng)。

2.2 核心功能的實現(xiàn)流程

屠宰監(jiān)管的自動化是本系統(tǒng)的核心功能。由于生豬屠宰是流水作業(yè)，自動監(jiān)管功能必須依照生豬屠宰的流程設(shè)計，本系統(tǒng)的重點和難點就在于設(shè)計一套合理監(jiān)管流程，通過電子設(shè)備將監(jiān)管數(shù)據(jù)采集到計算機。自動化監(jiān)管的流程見圖1。

2.3 系統(tǒng)輔助功能

為了配合實現(xiàn)上述核心功能，并使系統(tǒng)更好地服務(wù)于消費者、屠宰企業(yè)及各級政府監(jiān)管部門，也為了更深入地挖掘、利用系統(tǒng)采集來的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了其他相關(guān)功能。

2.3.1 為消費者提供追溯功能 系統(tǒng)記錄了每頭生豬的各個經(jīng)手人信息，從生豬養(yǎng)殖人、生豬販運人、運輸車輛、屠宰場、檢疫人、直到豬肉商販。屠宰場內(nèi)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)是最詳實的，包括生豬進場時間、宰殺時間、入庫（排酸）時間、出庫時間、進場體質(zhì)量、宰前體質(zhì)量、宰后體質(zhì)量、售賣體質(zhì)量、屠宰員工、檢測員工、監(jiān)管員、各項檢查結(jié)果、各項檢疫檢驗證明、出場合格證明等都有據(jù)可查。每頭生豬出場時，系統(tǒng)為其打印一個唯一的二維碼標(biāo)簽。掃描該二維碼，可以獲得該頭生豬的上述信息[8]。雖然購買生豬的一般是豬肉商販，而不是終端消費者，但此標(biāo)簽可以通過張貼在零售點、或印刷到豬肉產(chǎn)品包裝等方式傳播給終端消費者。由于二維碼信息中有日期信息，每張二維碼標(biāo)簽都不是長期有效的，因此造假、仿印是毫無意義的。

2.3.2 為屠宰場提供生豬采購、銷售客戶信息管理功能 系統(tǒng)記錄了天津市所有生豬販運人信息，養(yǎng)殖場信息以及豬肉商販信息。根據(jù)屠宰場的權(quán)限設(shè)置，其管理員可以查看到與自己有往來關(guān)系的生豬供、銷環(huán)節(jié)的客戶信息。系統(tǒng)還提供了這些客戶的生豬供、銷數(shù)量統(tǒng)計功能，方便企業(yè)進行客戶關(guān)系管理。

2.3.3 為監(jiān)管部門提供全面的信息備案與核查功能 （1）以生豬屠宰環(huán)節(jié)為中心，系統(tǒng)備案了所有與之關(guān)聯(lián)的前序、后序的參與者。具體包括生豬養(yǎng)殖場（戶）、生豬販運人、運輸車輛、屠宰場（點）、政府監(jiān)管部門、豬肉商販。（2）系統(tǒng)備案了生豬屠宰環(huán)節(jié)中所需證明文件的信息和原件掃描文件。包括產(chǎn)地檢疫證明、動物檢疫合格證明、畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測合格證明、宰前檢疫合格證明、出場合格證明。（3）系統(tǒng)提供了按地域、時間、名稱、編號等不同條件檢索上述備案的功能，提高核查效率。

2.3.4 為監(jiān)管部門提供預(yù)警功能 系統(tǒng)建立了告警制度，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到注水豬、無害化處理不合規(guī)范、屠宰檢驗缺失、屠

宰流程不規(guī)范、進場生豬手續(xù)不全等問題就會自動將該屠宰場列入告警名單，并說明原因。告警制度為政府監(jiān)管提供了警示作用。政府監(jiān)管部門對列入告警名單的屠宰場進一步核查，確認存在違法、違規(guī)行為，則依照有關(guān)規(guī)定進行處罰、整改。并將該屠宰場記入系統(tǒng)黑名單，并記錄其違規(guī)行為。

各屠宰場駐場監(jiān)管員每日要向系統(tǒng)錄入發(fā)現(xiàn)病死豬的詳細信息。系統(tǒng)匯總每日發(fā)現(xiàn)病死豬情況，當(dāng)數(shù)量超過監(jiān)管部門預(yù)設(shè)的閾值，則發(fā)出預(yù)警信息。

2.3.5 為各級政府部門提供統(tǒng)計分析功能 該系統(tǒng)管理生豬屠宰的過程記錄了大量數(shù)據(jù)，對其進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析、挖掘，可以為政府部門提供決策支持[9]。系統(tǒng)提供了全市各區(qū)（縣） 的年、季、月、日生豬屠宰量統(tǒng)計及對比；屠宰場違規(guī)次數(shù)統(tǒng)計；每日病死豬數(shù)量、疾病統(tǒng)計；病死豬占總生豬屠宰量的比率；生豬產(chǎn)地統(tǒng)計分析；豬肉售賣去向統(tǒng)計。

3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 基于角色劃分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的參與者包括3類：第1類是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供、維護者，具體包括系統(tǒng)管理員、屠宰場管理員、政府部門管理員；第2類是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供者，具體包括屠宰員工、駐場監(jiān)管員；第3類是數(shù)據(jù)使用者，他們是各級政府監(jiān)管責(zé)任人和生豬消費者。系統(tǒng)通過角色管理和權(quán)限管理，使這些用戶在同一平臺上各司其職，具體功能模塊劃分見圖2。

3.2 系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)采用ASP.NET技術(shù)搭建的信息化平臺，采用C#語言編寫了業(yè)務(wù)層自動控制程序，采用SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)運用RFID技術(shù)識別生豬個體、檢驗標(biāo)本、屠宰員工、購豬商販和駐場監(jiān)管員。系統(tǒng)運用二維條碼技術(shù)存儲追溯信息，消費者無需上網(wǎng)，只要通過手機掃描二維條碼即可獲得該生豬的屠宰檔案。系統(tǒng)運用圖像識別技術(shù)，輔助識別注水生豬。系統(tǒng)在屠宰車間、檢測間加裝按鈕裝置，使人工的檢測結(jié)果能即時傳入系統(tǒng)。系統(tǒng)充分利用了操作環(huán)節(jié)獲取的數(shù)據(jù)，運用了有效統(tǒng)計、分析技術(shù)，以報表、圖表形式向決策者提供決策依據(jù)。

4 結(jié)論

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，監(jiān)管自動化越來越廣泛地應(yīng)用到社會各個領(lǐng)域。受經(jīng)濟條件的制約，目前其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還剛剛起步。本系統(tǒng)實現(xiàn)了生豬屠宰的自動化監(jiān)管，節(jié)省了監(jiān)管人力，提高了監(jiān)管效力，帶來了顯著的社會和經(jīng)濟效益。

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