摘要
食品安全一直是社会关注的热点问题。政府希望通过建立肉类食品监管与追溯系统,来实现对生猪的养殖、屠宰、加工、流通、消费等环节的过程监控和源头追溯。作为关键环节,生猪屠宰在追溯管理过程中起到承前启后的重要作用,由于屠宰企业生产现场存在环境复杂、工序多、流程长、数据采集不便等问题,一直是肉制品追溯管理链中的最薄弱环节。通过使用高频RFID技术,在屠宰加工环节,原本一些无法知道的数据被成功采集,而人为的误操作也得到了控制,从而有效地实现了养殖和流通环节的信息关联和对接,提升了肉制品的追踪和溯源水平,大大提高了肉制品的安全。结合自动化设备,实现猪肉的追溯,真正实现了两化融合。
食品安全事关民生,肉食品是消费者的生活必需品,吃上“放心肉”是群众多年的期盼,是社会关注的热点问题。近年来“瘦肉精”猪肉、注水肉、病死猪肉等食品安全问题频出,引起了国家及老百姓的高度关注。政府希望通过建立肉类食品监管与追溯系统,来实现对生猪的养殖、屠宰、加工、流通、消费等环节的过程监控和源头追溯,从而实现食品安全预警机制。目前,该系统是对猪肉从生猪饲养、监管、屠宰到销售等各个环节建立,并结合食品安全理念而构建的管理信息系统。它将生猪从养殖场到生鲜超市的整个供应链上的数据和信息,汇总到市级监管平台,使监管部门和公众可以在这个平台上对全过程进行追溯和跟踪,从而确保整个流通过程的透明化,确保猪肉制品从源头到餐桌的全程安全,实现全程质量监控和追溯。
生猪的养殖和流通环节包括生猪养殖、屠宰加工以及超市零售。在这其中,生猪屠宰作为中间环节,在追溯管理过程中起到承前启后的关键作用,由于屠宰企业生产现场存在环境复杂、工序多、流程长、数据采集不便等问题,一直是肉制品追溯管理链中的最薄弱环节。
为实现片猪肉在屠宰场内生产各环节的追踪,需对每一头片猪进行信息采集。每头进入屠宰场的生猪都会带有一个电子耳标,有关数据也随同打包传给屠宰场。但是该耳标位于猪耳朵上,在生产过程中不方便进行数据采集。考虑到片猪肉在屠宰生产线上移动时是挂在挂钩上,通常情况,每头猪从被挂上挂钩直到出厂发货,挂钩均不会被置换。所以,将载码体安装在挂钩上,将读写头安装于生产线边,即可实现在生产线上及时采集片猪肉信息。于是,在屠宰的最初环节,将生猪耳标内的数据与屠宰场挂钩上载码体内的信息关联。在进入屠宰流水线后,如果发现是次品或者肉质有问题,相关信息就会被记录到挂钩上的载码体内,这些片猪肉也会被分轨进入特殊存储区等待处理,好的猪肉则继续进入下一个环节。在生产线的各关键工序安装固定读写头,通过读取挂钩上载码体内的信息,实时监控生产线各工序的生产情况。在出入库环节,也通过RFID技术将猪肉信息识别后,送入到数据库记录。面对客户这些需求,选择一款理想的RFID系统至关重要。
客户之前使用的低频和超高频RFID解决方案都存在一些问题。由于与现场电机等设备的工作频率相似,低频RFID产品会受到很大的干扰。而且低频产品的感应距离较近,客户之前使用的RFID读写头与载码体之间的距离最大只有30毫米。无法满足安装位置的要求。所以,客户将载码体安装在挂钩内侧。这种安装方式导致读写头没有足够的安装空间和合适的安装位置,从而经常遭到挂钩的撞击而损坏。超高频RFID产品同样不适合屠宰生产线,因为超高频读写头的感应距离远且能同时识别多个载码体。针对屠宰生产线最高速度600头/小时,超高频RFID技术会出现误读的情况。即读写头在某一时间会识别到几个载码体,于是它无法判断哪个挂钩当时正在通过该工位。
针对这些问题,图尔克为客户推荐高频RFID解决方案。高频RFID产品不受现场设备频率干扰。外形小巧的金属载码体直接嵌入挂钩外侧不易脱落,加长感应距离的读写头从线边读取载码体内数据不会干扰生产线,同时也能有效地保护读写头免遭撞击。具有IP69K防护等级的读写头和IP68防护等级的载码体防潮防水,适合现场潮湿环境。146字节的存储空间可以存储大量数据信息,使挂钩成为一个移动的数据库。另外,图尔克的高频RFID产品支持10米/秒的动态读写,每个字节只需要0.5毫秒,这些特性也使得屠宰生产线的生产节拍不会受到影响。
项目负责人在谈到图尔克BLident RFID产品时说:“图尔克简单型RFID模块简化了程序开发,无需功能块,可以通过I/O位直接控制读写头进行读写操作。每个周期读/写8个字节,也完全满足现场应用需要。而且使用起来也非常灵活,每个网关最多连接8个读写头,除此之外,还可以连接其他的数字量和模拟量的输入/输出模块。如果现场需要添加新的点,只需要增加模块和底板。这样既可以节约网关的成本,又可以减少现场的布线。另外,44毫米的感应距离完全满足现场安装需要,不会再撞坏读写头。读写头可以动态读取载码体内的信息,不会影响生产线的运行速度。通过使用图尔克的高频RFID解决方案,克服了之前所有的问题,提高了数据采集的可靠性和准确性,很好地连通了整个追溯链,极大地提高了生产效率,从而保证了肉制品的安全。
目前,国家正在采用物联网建设“放心肉”工程,希望对市场上的猪肉做到来源可追溯,去向可查证。而其中片猪屠宰的信息追溯尤为重要。通过使用图尔克高频RFID技术,在屠宰加工环节,原本一些无法知道的数据被成功采集,而人为的误操作也得到了控制,从而有效地实现了养殖和流通环节的信息关联和对接,提升了肉制品的追踪和溯源水平,大大提高了肉制品的安全。结合自动化设备,实现猪肉的追溯,真正实现了两化融合。我们相信随着科技进步,让老百姓吃上“放心肉”不会再是一件难事。
作者简介:
林强,1982年12月28日,天津,助理工程师,双学位
2001年至2005年,就读于天津理工大学,主修计算机科学与技术专业,辅修工商管理专业
2005年5月至2005年11月,天津市神州浩天软件技术有限公司,技术部,程序员
2005年11月至2008年2月,飞思卡尔半导体(中国)有限公司,晶圆测试部门,数据系统工程师
2008年2月至今,图尔克(天津)传感器有限公司,市场技术部,RFID团队主管及高级产品经理
目前主要研究RFID技术在工业自动化领域的应用