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冷链物流管理平台


 1 设计思路

基于畅想物联网供应链解决方案,我们提出搭建一个冷链公共服务平台来解决冷链物流管理过程中的难点问题,该平台包括三个子平台分别是:冷链监控平台、冷链业务平台和冷链农产品标准检测平台。其模型架构如图1所示:
 
图1 平台模型架构
冷链公共服务平台的上一级对接平台是畅想物联网供应链协同平台,其架构如图2所示:
 
图2 各级平台架构模式
1.1 冷链监控平台
通过搭建冷链监控平台实现辖区内冷链行业的监管和服务,因此可定义为“监管平台”。一般情况下,省级和市级的冷链监管平台的主体部分功能基本一致,在管理范围和信息规模上有差异,因此主要的应用技术可以重用,本解决方案可适用于各级平台。根据管理角度、内容和方法的差别,可以支持个性化的要求。
(1) 基本架构
冷链监控平台的基本结构是一个分层的概念模型:省、市级平台定位于监管与服务平台,与辖区内的各个冷链业务平台相连接;集团型企业平台或行业/专业平台定位于冷链业务平台,与下辖企业或业务协同企业相连接;平台的底层是企业操作(或作业)级别的应用系统,如冷库管理系统、采购或经销系统等。如图3所示:
 
图3 基本架构
注:   图中,业务平台与应用系统的区别是,业务平台是支持不同业务的协同,共同完成一个链条的信息支持;而应用系统是完成冷链流通中的某项具体操作。如图中所示的零售。
(1) 技术路线
整个路线图围绕着标准化→关键技术→系统开发的步骤展开:监控平台的开发与建设的基础是遵循和定制相关标准,包括相关业务标准和信息标准;关键技术是在标准化的基础上,围绕平台建设的目标找出重点和难点,采用或研制先进、实用、可靠的技术和实现方法;最后的阶段是平台应用的开发和完成,如图4-114所示:
 
图4 技术路线图
(2) 系统功能
① 全程冷链监控、温控与管理
A. 冷链物流概要信息管理系统
B.冷链物流监管可视化大屏幕
② 资源整合与大数据应用
A.冷链企业主体信息管理系统
B.冷链产品信息管理系统
C.协同业务统计分析系统
③ 服务企业、规范市场
A. 冷链协同业务地址管理系统
B. 产品目录管理与发布系统
C. 黑白名单监控系统
D. 手机APP系统
具体可表现为以下几点:
A.信息报送、通知通报、应急与安全风险预警等;
B.供求信息、价格行情、市场情报分析等服务;
C.冷链物流基本知识、在线培训;
D.冷链物流案例推广与解决方案论坛;
E.冷链技术推介与交流。
④ 为企业提供增值服务
A.基础信息服务。
包括企业的基础信息和产品的基础信息的共享机制和相应接口。这两个信息集合在现行的冷链业务平台中很容易被忽略,表现为不完整、不准确,甚至根本没有。因为这些信息在冷链业务活动中通常是被默认的。监控平台通过接口充实现行冷链平台的基础信息,对于规范市场行为,支持产品追溯,监督产品质量和企业信誉都将起到重要的作用。
B.发现服务。
包括业务地址注册服务和产品目录服务。业务地址注册服务提供供需双方的服务发现和服务支持,一是通过接口技术和注册管理为交易各方扩展业务对象提供了更为便捷的方法和更为广泛的范围;二是有效解决了冷链协同过程中信息的公开和保守业务秘密的矛盾。产品目录服务打破了各个冷链监管平台中各自编制的产品目录的局限性,兼顾个性化和标准化,提供了统一的产品目录,采用统一的产品编码,并且与厂商和服务相关联,提供了供给侧的完整信息,是产品级别的发现服务,亦可有效支持产品的追溯服务。
C.运行管理服务。
包括黑白名单服务、统计分析和平台运维服务。监控平台的黑白名单可以支持下级平台(如,冷链业务平台)在业务活动中得到联动提示,对各个参与方产品质量意识的提高大有益处。协同业务的统计分析信息可供各参与企业共享,对于冷链业务的管理和发展具有很大的参考和借鉴作用。运维服务是平台正常运行的保障,同时也是客户体验的重要方面,运维水平的高低直接影响到平台的服务水平。
1.2 冷链业务平台
(1)总体构思
冷链业务平台定位于完成某个链条上完整的业务流,与下辖企业或业务协同企业相连接。
冷链业务平台的参与方构成比较多,集团型企业通常可以完成一个完整的链条;其他方式的链条可能有两个以上的参与方(企业)来完成,即所谓的供应链协同。冷链业务由于服务对象和货品货类的不同,需求不同导致运营模式和管理方式均不同。不仅如此,各参与方的信息化程度和管理水平也呈参差不齐的状态。把这些问题的组合起来看,冷链物流的监控平台面临着信息共享和资源共享巨大挑战,具有较高的难度。
因此,冷链物流解决方案中考虑到建立冷链业务平台,冷链业务平台的建设作为中间的环节必须要做到承上启下,以保证数据采集的质量,完整性和准确性;同时还要保证与上级平台的连接。不仅如此,该平台还可作为公共平台可为冷链企业所用,特别是没有系统的企业或希望应用系统升级的企业。
一些信息化水平较高的企业仍然可以沿用原来的系统或平台,只需要按照规范与上级平台做接口就能满足监控平台的需求。
(2)基本模型
冷链业务平台的基本结构是一个分层的概念模型:集团型企业平台或行业/专业平台定位于冷链业务平台,与下辖企业或业务协同企业相连接;平台的底层是企业操作(或作业)级别的应用系统,如冷库管理系统、采购或经销系统等,如图5所示,其中业务综合系统的总体要求如图4-116所示:
 
图5 基本模型
 
图6冷链综合业务系统的整体要求
(3)业务信息流程化管理
 
图7 业务信息流程化管理
(4)业务监管流程
 
图8 平台业务监管流程
1.3 冷链农产品标准检测平台
(1)总体构思
质检总局和发展改革委联合印发《关于国家检验检测高技术服务业集聚区建设的意见》:将集聚区建设成为检验检测认证行业信息、人才、机构汇聚交流的重要基地,培育一批创新能力强,服务水平高的平台,要求集聚区具有较强的要素集聚功能,成为检验检测认证机构发展的平台。
为食品安全监督管理工作提供保障;建立健全食品安全监督管理部门的协调配合机制,整合、完善食品安全信息网络,实现食品安全信息共享和食品检验等技术资源的共享。
建设以质监系统技术机构为主体,聚集社会优势资源,为政府履职、产业发展、技术创新等方面提供检测、计量标准化、认证认可、质量信息等领域的多个公共技术服务平台。
基于以上目标,标准检测平台建设的总体构思是:立足确保完成食品安全目标,开发建设食品安全检测共享平台。该平台通过在可控的范围内建立起一种基于电子信息化平台的、围绕实现检验检测信息共享的、超越系统和部门分割的、摆脱人为干预因素的、紧密和松散相结合的工作机制,进而借助共享系统形成一种既能开展食品安全监管工作相应考核,又能对有关的食品安全状况进行统计分析并且能够实施危害因子自动预警的工作格局和协作体系平台。
(2)技术架构
 
图9 平台总体技术架构
(3)建设重点
① 实验室
实验室总面积不小于5000㎡,需要通过CNAS、CMA、CMAF、农产品检测等资质,具备向社会出具公证数据的资格,而这些报告也具有法律效力。
② 硬件配置
仪器设备总值不低于1亿元配备,便携、机动、快速检测设备,实现即时定性和部分定量的检测需要,配备快速检测车和快速鉴别工具。
③ 检测人员
检验检测技术人员中具有中级以上(含中级)专业技术职称或同等能力人员的比例不低于70%。
④ 检测方法
完成多项污染物、添加剂、不明添加物、农兽药残留等检测方法的研究和改进。
(4)系统功能
① 冷链主体管理子系统是基础信息系统的重要的子系统
该子系统使用对象是生产企业、供应商、零售商、物流企业这四种类型企业,主要功能是实现信息注册、信息查询、信息维护、信息导出以及信息共享。
② 产品基础信息管理系统
产品基础信息管理系统功能主要有产品基础信息的注册、产品基础信息的查询、产品基础信息的接收、产品接收记录查询、产品信息匹配、产品信息匹配查询、产品信息下发、产品信息下发记录查询、产品信息上传、产品信息上传历史记录、产品信息订阅查询和产品基础信息禁用等。
③ 产品目录管理系统
产品目录管理系统中的目录可以由基础信息系统来创建(初始化)和发布一个标准目录,也可以由冷链业务平台的企业用户自己创建自己的目录,各冷链业务平台的用户可以根据各自的需要来查询目录中的产品列表。
④ 产品的分类系统
产品的分类系统分为三个模块,即国际分类系统、国内分类系统和海关分类系统。企业自行录入冷链业务平台产品分类和冷链监控平台三类标准分类的对应关系,建立一个对应关系表,此表可以查询,可以知晓冷链业务平台产品分类和冷链监控平台的对于关系,此关系对应也可在冷链监控平台其它应用中引用。
2 应用场景
2.1 运输管理系统
(1) 系统的基本构成
TMS系统包括:订单管理、订单调度、运力资源管理、与GPS系统、财务系统对接以对订单和车辆进行跟踪等功能。(以天友乳业冷链为例,如图10所示)
 
图10 系统的基本构成
(2)系统功能
农产品在运输过程中,在运输车辆上安装车载集中控制器,该控制器可以实时测量车辆箱体内的温度,可以通过视频摄像头监视查看车辆的运行情况,通过 GPS 定位导航仪将车辆的运行路线和轨迹能实时上传到平台中,通过 GPS 系统的信息功能,可以实现对运输车辆的调度。
 
图11 运输管理系统功能
其功能的实现具体可表现为以下几个模块:
① 物流订单管理
指对操作员、物流单号、溯源码、物流订单状态、订单编号、联系人、电话、送货地址、发货时间、签收时间等的管理;
② 车辆管理
指对公司编号、车牌号、车辆编号、车辆信息、车辆状况、箱体数量等的管理;
③ 司机管理
指对公司编号、驾驶员、司机编号、手机号、司机年龄、司机住址、司机驾龄等的管理;
④ 冷藏箱管理
指对公司编号、冷藏箱编号、车辆绑定、设备绑定、行驶日期等的管理;
⑤ 设备分配管理
指对设备编号、公司编号、领用日期、车辆编号、箱体编号等的管理;
⑥ 物流公司信息
指对所属公司、公司名称、公司编号、公司 ID、资质名称、检验方式、资质编号、发证日期、发证单位、有效期、附件等的管理;
⑦ 设备定义
指对设备分类、设备编号、设备名称、设备批次、设备入库日期,设备入库总数、设备状态初始化、描述等的定义;
⑧ 冷藏箱定义
指对冷藏箱分类、冷藏箱编号、品牌、生产厂商名称、尺寸、描述等的定义;
⑨ 采集设备管理
指对车牌号、实时数据(温度、湿度、视频、GPS)GIS等的管理;
⑩ 控制设备管理  
指对车牌号、被控设备名称、查询统计等的管理;
○11 车辆运行统计 
指司机工作量统计、报警信息查询、采集数据统计查询等;
○12 配送统计查询
指对订单编号、订单类型、送货地址、发货时间、签收状态、客户评价等信息的管理;
○13 系统设置
指对配置文件、Logo 修改、账号密码设置、车厢指标管理、温度理想值、阈值等的设置;
2.2 平台+仓储+运输系统与手机APP互联
(1)操作人员
 该系统的操作人员广泛可以是消费者、客户、承运商、供应商以及司机等等;
(2)订单查询或跟踪模式
① 通过订单号/派车单号查询
② 进入账户后查看所辖订单
③ 通过APP查询所辖订单(如图4-122所示)
(3)订单展示内容
① 方位信息
② 业务节点状态
③ 业务执行状态
④ 订单原始信息
⑤ 业务相关文档、凭证
(4)控制要点
① 权限控制,只能查看自身关联订单信息
② 不同角色所看订单信息不同
③ 支持人工灵活设置订单状态,以满足实际业务需要
(5)评价/信用管理类型
① 主观评价(文字)
② 客观评价(依据送货时效性、单据完整性等自动计算承运商/司机得分,分值)
③ 收货人评价/发货人评价等多类型
(6)评价/信用管理的价值
① 建立完善的承运商/司机的信用档案,不断提升后续业务的服务水平
② 建立奖罚机制
③ 在后期,能够让客户获得更好的体验和尊重感
(7)司机(自有/外部)
① 通过APP接收任务
② 实时更新配送任务进度(发车、在途、签收等)(如图12所示)
 
图12 手机APP查询
2.3 温湿度、位置、视屏运行监控系统
(1)系统网络结构
本系统支持多种应用互连:包括网络视频监控、语音监听及双向对讲、电视墙、电子地图、防火防盗、电子围栏、机房环境监控、机房动力设备监控、远程数据采集、门禁及智能设备监控功能等。另外系统提供完善的SDK,方便与其它系统进行对接,如:GIS系统、110指挥系统等。(如图13所示)
 
图13 网络结构
(2)监控功能
① 远程实时监控和调度
A.通过互联网在桌面电脑上远程操控现场摄像设备
B.通过网络远程观看车内外现场状况并录像保存。
C.根据需求随时抓拍图像自动上传中心服务器并保存。
D.用户权限管理,没有授权密码无法删除录像等数据信息。
E.根据现场状况实时调度
② 录像及回放
A.4路画面同时进行H-D1画质前端录像
B.保存周期30天(可设定)
C.远程回放30天内任意时间段录像(可设定)
D.远程下载30天内任意时间段录像,获取证据(可设定)
③ 温湿度监测和事件报警
A.送货中遇到意外事件时及车内温湿度的故障自动报警;
B.突发事件时,驾驶员通过报警按钮及时向调度中心报警;
C.报警联动至指挥中心或公安部门;
④ 双向通话功能
A.领导、调度、监督可以随时与驾驶员通话,指挥车辆
B.需要时,随时通过麦克向调度中心喊话
⑤ 后台权限管理
A.设置内部管理部门、添加管理人员、分配相应管理权限
B.添加前端摄像设备、授权设备操控
C.添加、修改、管理车载现场,设定车载现场观看范围
(3)监控信息与业务信息的集成
基于畅想物联网供应链解决方案设计的温湿度、位置、视频运行的监控信息可以实现与产品业务信息的集成与捆绑,如图14所示:
 
图14 监控信息与业务信息的集成
2.4 冷链设备解决方案
(1)温控包装箱(可重用)
① 设计方案
A.适用于可以进行保温箱回收的运输模式,按GSP要求配备温度记录仪。
B.采用冷藏箱运输可替代冷藏车使用,弥补冷藏车辆运力不足,保障全程冷链的衔接,提高冷链流通率和冷链运输率,降低损耗率。
C.满足不同温度要求的产品的温控需求,包括2℃~8℃、0℃~5℃、15℃~25℃、-10℃~-20℃、-30℃~-50℃等温度区间,温控时长24~120小时。
② 优点
A.聚氨酯发泡(EPU)成型,箱体密封性好,具有良好隔热保温效果;
B.箱体较传统PE外壳或ABS外壳PU箱轻;
C.适用于运输过程管控较好的产品温控解决方案。
③ 尺寸规格
表1尺寸规格
序号 容积 外径(mm) 内尺(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)相变畜冷剂
① 设计方案
A.适用于各种产品特性、保温箱特性的蓄冷盒;
B.可根据客户需求定制任何规格尺寸
② 优点
A.高储能,潜热大;
B.相变温度点恒定,无飘移;
C.反复使用次数在10000次以上,不分层,效能无衰减
③ 温度等级
 
图15 畜冷剂的温度等级
(3)真空预冷技术
① 设计方案
真空预冷技术主要通过迅速除去蔬菜表面热能、降低蔬菜体表温度来延缓蔬菜内部新陈代谢和抑制细菌繁殖,从而达到减慢蔬菜腐烂速度、延长蔬菜保鲜期的效果。
② 功能
A.能迅速去除田间热,使果蔬更快地进入休眠状态,锁住营养成分;
B.能去除果蔬表面的水珠,防止微生物滋生引起果蔬腐烂;
C.能修复收割/摘取时造成的机械损伤,锁住水分,提高果蔬品质;
③ 优点
A.冷却均匀,干净卫生,节能高效;
C.保鲜度高,可保有食物原有色、香、味,延长货架期;
D.使用高品质压缩机和真空泵,保障机械的稳定性和耐用性;
E.使用PLC一键操作,符合用家的使用方便,电脑会记录机械在使用过程中的各种数据,一目了然。
(4)鲜活急冻保鲜技术
① 设计方案
A.通过运用快速急冻保鲜技术,能使肉菜快速达到低温保鲜的临界点,实现食品得以长久存储和保持其新鲜度的目的,有助解决鲜活农产品存储时间短、活鱼配送难和南方人“厌食冰鲜食品”等问题;
B.急冻保鲜是将鲜活农产品保藏在其细胞汁液冻结温度以下(-3℃左右)的一种轻度冷冻的保鲜方法,也称为过冷却或部分冷冻。在急冻状态下,产品体内的部分水分发生冻结,微生物体内的部分水分也发生冻结,这样就改变了微生物细胞的生理生化反应,某些细菌开始死亡,其它一些细菌虽未死亡,但其活动也受到了抑制,几乎不能繁殖,从而实现产品在较长时间内保持鲜度而不发生腐败变质。
② 功能特点
A.低温鲜活急冻全自动生产流水线,设计采用智能触屏菜单,控制被冻物品的时间、温度等各项参数;
B.根据各类被冻物品,自动进入预冷池,预冷后进入急冻仓,根据设定的参数,自动出仓,进入喷淋,清除产品外包装上的残留鲜活制冷剂,清除下来的鲜活制冷剂进入到回收池;
C.急冻仓内鲜活制冷剂自动循环、过滤、净化,杀菌,使鲜活制冷剂始终保持洁净无菌状态。
③ 设备工艺图
 
图16 设备工艺图
(5)生态建筑气膜低温微冻冷库
  ① 设计方案
自主知识产权的生态建筑气膜冷库,以全新的结构形式与建筑理念,打破了传统建筑力学、冷库储存的观念,将航空力学、环保节能、人工智能的控制系统、低温微冻生物技术有机地融合在一起,而且相对于传统建筑而言,它的施工将更加环保,能源消耗比原来节省至少50%以上。跨度可达120米,高度60米,无梁柱。
② 分类
A.冷链生产加工基地(1—5度) ;
B. 气膜冷藏库(0—7度;
C. 低温冷冻库(-18度)
D. 高温库(-28度)。 
(6)  EMS环境监控系统
EMS环境监控系统包括多个组成部分,可以帮助客户了解潜在的食物安全危机、这些安全危机的根本原因、如何处理这些危机和如何维护一个更干净更安全的食物环境。
该系统最核心的组成部分是一套表面和空气净化的专利技术,该技术能够杀灭各种细菌、霉菌和病毒,大幅减少交叉感染危机,消除异味,延长易腐食品的保质期,减少食物萎缩,并降低食品安全问题的发生几率。
2.5 企业数据总线(ESB)
(1)ESB结构
 
图17 接口交换平台总体逻辑架构示意图
(2)功能特点
A.支持冷链企业之间,包括上下游企业之间的信息采集和交换,支持大数据中心的信息采集;
B.支持与上级平台(如监控平台)的信息交换和信息共享;
C.支持各种数据接口的管理。包括诸如与蔬菜类、水产类、禽蛋类、畜牧类、山货类专业合作社和种养基地进行数据对接。
D.平台提供多种有线、无线传感设备的接入,随着项目的需要,支持随时增减硬件设备(网关、温度传感器、摄像头、GPS、控制开关等)
 
图18 
 
软件入口
 

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