一种食品生产监管追溯系统及方法

技术领域

本发明涉及一种食品生产监管追溯系统及方法，属于食品生产监管追溯平台技术领域。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，人们对于身体健康和食品安全有了更多的关注和了解。在经济全球化和贸易自由化的今天，食品安全作为一个国际化的概念，与全球资源和环境问题、突发性流行病问题等一些越来越引起全人类的共同关注。目前，国外发达国家已经建立起了较为完整的“从农田到餐桌”的食品安全保障体系，所以建立食品生产监管平台是一种有利于保障我国食品安全创新工作。

但是，当前食品生产企业追溯系统参差不齐导致推动监管平台会有很多对接和标准统一的问题。监管部门要具备对追溯数据的对接整合、深度分析能力，利用信息技术建立追溯场景模型，实现问题定位追踪和预警功能。

发明内容

发明目的：为克服现有技术存在的不足，提供一种食品生产监管追溯系统以及一种食品生产监管追溯方法，以满足实际使用要求，迅速实现追溯跨越发展，企业明确数据收集方向，实现全程监管。

技术方案：一方面，本发明涉及一种食品生产监管追溯系统。该系统包括：企业通用型追溯云服务子系统、标准化公众查询服务子系统和区域追溯监管服务子系统，所述食品生产监管追溯系统的核心是建立标准的企业通用追溯云服务系统，形成规范完整的食品追溯数据链，从而建立企业主体责任的追溯管理，并提供公众查询和监管服务；所述企业通用型追溯云服务子系统包括标准化企业追溯云服务组件、追溯数据库和查询服务组件；所述标准化企业追溯云服务组件用于导入生产企业的食品追溯数据；所述企业追溯数据库分别与所述标准化企业追溯云服务组件和所述查询服务组件相连；所述标准化公众查询服务子系统与所述企业通用型追溯云服务子系统中的所述查询服务组件相连，以通过所述查询服务组件提供面向外部公众的查询服务；区域追溯监管服务子系统用于提供对企业追溯数据的分析处理和行业监管功能，且包括监管数据库和监管服务中心；所述企业通用追溯云服务子系统与所述企业通用型追溯云服务子系统彼此能够获取对方数据库中的信息并分别存入自身对应的数据库中；所述区域追溯监管服务子系统中的监管服务中心通过对所述监管数据库的访问和分析，实现区域食品安全追溯电子监管。

进一步地，所述标准化企业追溯云服务组件包括：企业备案模块、产品追踪模块、物料追踪模块、质量监管模块、预警处理模块、GIS集成模块、动态监测模块、数据统计模块、平台运营监控模块、公共信息管理模块、核心数据库模块、短信管理模块、数据挖掘模块及系统管理模块；所述企业备案模块用于存储食品生产流通企业基本信息、实现审批管理、记录生产企业客户关系信息、建立企业注册统计表及进行企业建设统计；所述产品追踪模块用于追溯信息查询和全链条追溯；所述物料追踪模块用于记录物料追踪信息；所述质量监管模块用于存储进货验收记录、自检报告记录、投料产出记录、出场检验记录、出场销售记录、不合格产品处理记录、召回事件记录、召回跟踪记录、进货验收流通记录、销售信息流通记录及进货验收餐饮记录；所述预警处理模块用于进行物料进出平衡预警、产品进出平衡预警、物料过期预警及产品过期预警；所述GIS集成模块用于记录企业地理信息和产品追溯信息；所述动态监测用于进行生产企业物料平衡统计、生产企业过期预警统计及生产企业产品平衡统计；所述数据统计模块用于进行企业上传统计、原料投入统计及产品销售统计；所述平台运营监控模块用于进行服务器信息备案和服务器监控；所述公共信息管理模块用于记录企业形象信息、接收意见反馈及进行信息发布；所述核心数据库模块用于记录并更新法律、法规、规章、文件、标准；所述短信管理模块用于实现通讯录管理、短信模板管理、发送短信、发送短信查询及敏感词管理；所述数据挖掘模块用于记录各城市数据上传统计、追溯查询趋势及产品检验率；所述系统管理模块用于实现帐号管理、角色管理、菜单管理、部门管理、修改密码、操作日志统计及管理上下游接口账户。

进一步地，所述标准化企业追溯云服务组件还包括数据分析模块，所述数据分析模块用于分析企业上传数据走势、企业上传数据走势、关键环节数据走势、关键环节数据走势，以及进行企业上传数据笔数统计、企业上传数据量分析、物料检验数据分析、产品检验数据分析、产品销售数据分析及数据上传方式统计。

另一方面，本发明涉及一种基于上述食品生产监管追溯系统的食品生产监管追溯方法。所述方法包括：

(1)各食品生产流通企业进行食品生产流通信息采集与记录，依据制定的统一编码规则对食品进行编码，得到与对应的食品生产流通信息相关联的食品追溯编码，将与所述食品追溯编码相关的数据通过企业内部管理系统上传至所述企业通用型追溯云服务子系统，并将所述食品追溯编码体现在商品包装上；

(2)企业通用型追溯云服务子系统中的标准化企业追溯云服务组件将上传的与食品追溯编码相关地数据存入所述企业追溯数据库中，并与所述企业追溯数据库中存储的食品生产流通企业基本信息相关联；

(3)公众根据商品包装上的追溯码通过所述标准化公众查询服务子系统查询对应食品的生产流通信息；所述区域追溯监管服务子系统中的所述监管服务中心通过对所述区域追溯数据库的访问和分析，实现食品生产监管。

进一步地，所述食品追溯编码包括两种组合：GTIN和批次追溯码的组合、GTIN和单品追溯码的组合；所述两种组合由各食品生产流通企业自行选择，以实现不同精度的产品信息追溯；所述批次追溯码包括与一个产品的批次号相关的数据信息，与GTIN结合对各产品批次进行唯一标识，所述批次号包括组号、班次号、机器号、时间或内部产品代码；所述单品追溯码是分配给一个产品实体的永久性系列代码，与GTIN结合对每个单独的产品实体进行唯一标识。

进一步地，步骤(3)中，公众根据商品包装上的追溯码通过所述标准化公众查询服务子系统查询对应食品的生产流通信息，具体为：用户在所述标准化公众查询服务子系统的用户界面上先选择查询方式，包括：商品条码+批次码查询、产品序列号查询、商品条码查询；若用户选择商品条码+批次码查询，输入或扫入相应食品追溯编码后，所述标准化公众查询服务子系统会访问所述企业追溯数据库确定是否存在对应编码数据；若存在对应编码数据，则显示生产各环节信息，若不存在，则通过用户界面提示用户重新选择查询方式；若用户选择产品序列号查询，在接收到用户输入或扫入的相应食品追溯编码后，所述标准化公众查询服务子系统会进行处理分析得到对应商品的商品条码+批次码，再通过分析得到的商品条码+批次码访问所述企业追溯数据库确定是否存在对应编码数据，若存在，则通过用户界面显示生产各环节信息，若不存在，则通过用户界面提示用户重新选择查询方式；若用户选择商品条码查询，在接收到用户输入或扫入的相应食品追溯编码后，所述标准化公众查询服务子系统会访问所述企业追溯数据库确定是否存在对应编码数据，若存在，则通过交互界面显示商品信息，若不存在，则通过交互界面提示用户重新选择查询方式

有益效果：与现有技术相比，具有以下优点：

(1)采用统一的食品追溯编码方法，有助于推动追溯监管涉及的各环节的对接和标准统一。

(2)涵盖通用生产企业主要生产流程，对于生产过程过于繁琐追溯起来链条信息过于庞大不利于定位的大型企业而言，本发明可以抽象提取出生产过程主要流程，方便快速对问题定位与召回，且有利于与外部监管部门数据对接；对于管理比较薄弱、没有台账信息大多只有纸质台账的中小企业，本发明可以被快速的使用以提高自己管理水平，从而有助于提高整体的食品安全的水平。

(3)可以更好的推进我国追溯方式形成，可以与当前各地已做的追溯系统和企业实际情况有效地进行结合。

附图说明

图1为本发明食品生产监管追溯系统的结构示意图；

图2为本发明企业通用追溯云服务系统中标准化企业追溯云服务组件的结构示意图；

图3为本发明企业通用追溯云服务系统的企业追溯数据库中存储的各数据视图。

图4为本发明食品生产监管追溯方法的流程图；

图5为本发明食品生产监管追溯方法中公众查询部分的流程图；

图6为本发明食品追溯编码的一个示例图；

图7为企业内部通过食品追溯编码可以查询的数据信息；

图8为外部公众或省级监管部门通过食品追溯编码可以查询的数据信息；

图9为本发明企业通用追溯云服务系统对企业追溯数据库中的数据进行分析的模型图；

图10为本发明追溯过程的模型图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的介绍。

如图1，本发明的食品生产监管追溯系统包括：企业通用型追溯云服务子系统、标准化公众查询服务子系统和区域追溯监管服务子系统。企业通用型追溯云服务子系统包括标准化企业追溯云服务组件、追溯数据库和查询服务组件；企业追溯数据库分别与标准化企业追溯云服务组件和所述查询服务组件相连。标准化公众查询服务子系统提供面向外部的查询服务。区域追溯监管服务子系统提供对企业追溯数据的分析处理和行业监管功能。

企业通用型追溯云服务子系统中的标准化企业追溯云服务组件用于导入生产企业的食品追溯数据，并存入企业追溯数据库。其中，对于有ERP系统的生产企业，标准化企业追溯云服务组件可以直接导入其食品追溯编码数据并存入企业追溯数据库；对于无ERP系统的生产企业，标准化企业追溯云服务组件需要对其食品追溯编码数据进行处理并存入企业追溯数据库。标准化企业追溯云服务组件还能够对企业追溯数据库进行访问分析，并将分析结果存入企业追溯数据库。

标准化公众查询服务子系统与企业通用型追溯云服务子系统中的查询服务组件相连，以通过查询服务组件提供面向外部公众的查询服务。

区域追溯监管服务子系统用于提供对企业追溯数据的分析处理和行业监管功能，且包括监管数据库和监管服务中心。企业通用追溯云服务子系统与所述企业通用型追溯云服务子系统彼此能够获取对方数据库中的信息并分别存入自身对应的数据库中。区域追溯监管服务子系统中的监管服务中心通过对所述监管数据库的访问和分析，实现区域食品安全追溯电子监管。

如图2，标准化企业追溯云服务组件进一步包括：企业备案模块、产品追踪模块、物料追踪模块、质量监管模块、预警处理模块、GIS集成模块、动态监测模块、数据统计模块、平台运营监控模块、公共信息管理模块、核心数据库模块、短信管理模块、数据挖掘模块及系统管理模块、数据分析模块。

企业备案模块用于存储食品生产流通企业基本信息、实现审批管理、记录生产企业客户关系信息、建立企业注册统计表及进行企业建设统计。产品追踪模块用于追溯信息查询和全链条追溯；所述物料追踪模块用于记录物料追踪信息。质量监管模块用于存储进货验收记录、自检报告记录、投料产出记录、出场检验记录、出场销售记录、不合格产品处理记录、召回事件记录、召回跟踪记录、进货验收流通记录、销售信息流通记录及进货验收餐饮记录。预警处理模块用于进行物料进出平衡预警、产品进出平衡预警、物料过期预警及产品过期预警。GIS集成模块用于记录企业地理信息和产品追溯信息。动态监测用于进行生产企业物料平衡统计、生产企业过期预警统计及生产企业产品平衡统计。数据统计模块用于进行企业上传统计、原料投入统计及产品销售统计。平台运营监控模块用于进行服务器信息备案和服务器监控。公共信息管理模块用于记录企业形象信息、接收意见反馈及进行信息发布；所述核心数据库模块用于记录并更新法律、法规、规章、文件、标准。短信管理模块用于实现通讯录管理、短信模板管理、发送短信、发送短信查询及敏感词管理。数据挖掘模块用于记录各城市数据上传统计、追溯查询趋势及产品检验率。系统管理模块用于实现帐号管理、角色管理、菜单管理、部门管理、修改密码、操作日志统计及管理上下游接口账户。数据分析模块用于分析企业上传数据走势(月)、企业上传数据走势(日)、关键环节数据走势(月)、关键环节数据走势(日)，以及进行企业上传数据笔数统计、企业上传数据量分析、物料检验数据分析、产品检验数据分析、产品销售数据分析及数据上传方式统计。

图3为企业通用追溯云服务系统的企业追溯数据库中存储的各数据视图。

如图4，基于上述食品生产监管追溯系统，本发明的食品生产监管追溯方法大致包括如下环节：

(1)各食品生产流通企业进行食品生产流通信息采集与记录，依据制定的统一编码规则对食品进行编码，得到与对应的食品生产流通信息相关联的食品追溯编码，将与所述食品追溯编码相关的数据通过企业内部管理系统上传至所述企业通用型追溯云服务子系统，并将所述食品追溯编码体现在商品包装上。

(2)企业通用型追溯云服务子系统中的标准化企业追溯云服务组件将上传的与食品追溯编码相关地数据存入企业追溯数据库中，并与企业追溯数据库中存储的食品生产流通企业基本信息相关联。

(3)公众根据商品包装上的追溯码通过所述标准化公众查询服务子系统查询对应食品的生产流通信息；区域追溯监管服务子系统中的所述监管服务中心通过对所述区域追溯数据库的访问和分析，实现食品生产监管。

以上各环节中涉及如下几个技术要点：(A)统一编码规则、(B)企业在食品生产流通信息采集与记录过程中关键追溯数据的范围认定和数据标准化、(C)追溯数据获取方法和路径以及(D)追溯数据的汇总，以下分别进行介绍。

A.统一编码规则

a)食品追溯编码的构成

食品追溯编码由全球贸易项目代码(Global Trade Item Number，简称GTIN)、批号(批次追溯码)、系列号(单品追溯码)三部分构成。

追溯参与企业可自行选择GTIN+批号(批号即批次追溯码)或GTIN+系列号(系列号即单品追溯码)的编码方案，以实现不同精度的产品信息追溯。

全球贸易项目代码(GTIN)用于在世界范围内对贸易项目进行唯一标识，GTIN有四种不同的代码结构：GTIN-14、GTIN-13、GTIN-12和GTIN-8，本方案以下所指的GTIN均为采用14位数字代码结构的GTIN-14，由包装指示符、厂商识别代码、商品项目代码和校验码四部分组成。

GTIN在GS1系统中的应用标识符(以下均简称为：AI)为“01”，其结构见表1。

表1

GTIN由商品条码转换生成：商品原有的零售商品条码(如：EAN-13、UPC、EAN-8)，码长不足14位的，应在第1位前加“0”补足14位进行转换；商品原有的储运单元商品条码(ITF-14)，等同GTIN直接使用。完整的转换方法见表2。

表2

商品条码的申请、编制与使用请参照GB 12904。

批号是与贸易项目相关的数据信息，用于产品追溯，可涉及贸易项目本身或其所包含的项目，如一个产品的组号、班次号、机器号、时间或内部的产品代码等，与GTIN结合对每个批次的该贸易项目进行唯一标识。

批号的AI为“10”，应与GTIN(01)一起使用，其结构见表3。

表3

批号为字母数字字符，长度可变，最长20位。

批号的编制与使用请参照GB/T 16986。

系列号是分配给一个实体的永久性系列代码，用于产品追溯，与GTIN结合对每个单独的该贸易项目进行唯一标识。

系列号的AI为“21”，应与GTIN(01)一起使用，其结构见表4。

表4

系列号字母数字字符，长度可变，最长20位。系列号的编制与使用请参照GB/T16986。

b)食品追溯编码的表示

食品追溯编码采用GS1-128条码结构进行条码表示。例如：商品条码为6901234567892、系列号为20140818ABC000001的商品，其商品条码转换为GTIN后为06901234567892，添加AI形成的整体追溯码则为“01”+GTIN+“21”+系列号，即01069012345678922120140818ABC000001，其条码表示见图6。GS1-128条码的编制与使用请参照GB/T15425。GS1-128条码的印制请参照《江苏省食品生产企业电子追溯系统追溯码、物流码印制方案与规范》。

本发明也可以使用二维码方式进行表示，食品追溯编码需要先添加(自定义)追溯系统的域名“http://XXX.XX/”作为前缀、再将食品追溯编码转换为参数、构成完整的URL字符串后、进而对URL字符串进行二维码转换，方可成为(自定义)追溯系统的专用二维码(以下均简称为：追溯二维码)。由于不同的追溯系统有着不同域名，本发明只提供二维码编码方式不提供二维码具体编码规则。追溯二维码建议采用快速响应矩阵码(QR Code，以下均简称为：QR码)进行表示。QR码的编制与使用请参照GB/T 18284。

通过商品条形码(GTIN)+文字表示的批号或系列号，可查询两部分数据。一部分为企业内部可以查询的数据信息，包括生产企业信息(例如，哪个企业生产？谁发的货？)、生产线信息(例如，哪条生产线生产？谁负责生产？产量？)、检验信息(例如，谁负责检验？检验结果？检验哪些项目？)、批次信息(例如，使用哪批次原料？使用哪批次添加剂？哪些批次包装材料？)、原料信息(例如，原料来自哪家供应商？何时？进多少？)、其他批次信息(例如，该批次原料用于哪些批次产品？生产多少？投料情况？)、流通信息(例如，产品流向何处？)，如图7所示。另一部分为外部公众或监管部门可以查询的数据信息，包括食品信息(例如，产品名称、规格型号、生产日期、生产批号、保质期、产品产地、已查询次数、生产许可证信息)、企业信息(企业名称、企业地址、邮政编码、联系电话、企业网址、生产许可证扫描件照片)、检验信息(检验报告编号、执行标准号、检验结果、检验日期、详细检验信息)、咨询投诉(企业咨询电话、系统运行咨询电话、企业投诉电话、监管部门投诉电话)，如图8所示。

B.企业关键追溯数据的范围认定和数据标准化

追溯信息监管范围包含的企业信息查询、原料进厂信息查询、投入产出信息查询、出厂销售信息查询等功能，以及对物料进出平衡、产品进出平衡进行预警，统计各企业端上报数据情况，查询产品追溯信息。

定义物料进厂以及检验包括：企业用户将各批次原料、食品添加剂与包装材料的进货查验与自行检验信息录入系统，用于进货、生产、销售环节的电子追溯数据使用；

定义生产计划包括：据实际生产情况处理投料与产出数据，记录产出产品生产线、生产车间及负责人，使用的原料、食品添加剂、包装材料投料信息，同时确定成品的规格、批号、生产日期、生产数量信息；

定义投料生产包括：生产投料、产出情况进行管理，记录生产批次码、成品名称、生产数量、投料日期、原料投入、辅料投入、食品添加剂投入、包装材料投入及投料数量，系统自动将各批次成品与原辅料、食品添加剂、包装材料对应，形成电子追溯信息；

定义成品入库以及检验包括：生产的成品进行入库与检验操作，针对检验不合格的成品进行不合格产品处理，针对符合要求的单品包装进行赋码管理，最后根据产品销售情况记录购买者与所销售产品的基本信息；检验：对成品的出厂检验信息进行记录，包括检验项目、检验时间、检验报告编号、生产批次号、成品名称、检验人、检验项目、检验结果等产品检验报告信息，同时检验不合格产品进入不合格产品处理模块；

定义销售出库包括：出厂检验合格后，成品允许进入销售环节，记录生产批号、成品名称、规格、生产日期、销售数量、经销商等销售记录信息，最终形成哪个生产批次对应哪些原材料采购、生产日期、销售日期的追溯电子链条。

C.追溯数据获取方法和路径

各食品生产流通企业可以自行选择接口或者手动录入数据方式，以将产品相关数据导入企业通用型追溯云服务子系统或企业内部管理系统，企业通用追溯云服务系统依据企业内部管理系统的类型(有ERP系统或无ERP系统)将从企业内部管理系统获取的数据直接存入企业追溯数据库，或进行处理分析后存入企业追溯数据库中。消费者通过公众查询服务系统可以查询访问企业追溯数据库中的数据信息，标准化公众查询服务子系统可提供网页版公众追溯查询系统、手机APP或微信公众号等查询访问接口。消费者可访问的企业追溯数据库中的数据信息包括：进货查验数据、自检报告数据、投入产出数据、出厂检验数据、出厂销售数据等。

公众查询流程可参考图5，用户在标准化公众查询服务子系统的用户界面上先选择查询方式，包括：商品条码+批次码查询、产品序列号查询、商品条码查询；若用户选择商品条码+批次码查询，输入或扫入相应食品追溯编码后，所述标准化公众查询服务子系统会访问企业追溯数据库确定是否存在对应编码数据；若存在对应编码数据，则显示生产各环节信息，若不存在，则通过用户界面提示用户重新选择查询方式；若用户选择产品序列号查询，在接收到用户输入或扫入的相应食品追溯编码后，标准化公众查询服务子系统会进行处理分析得到对应商品的商品条码+批次码，再通过分析得到的商品条码+批次码访问企业追溯数据库确定是否存在对应编码数据，若存在，则通过用户界面显示生产各环节信息，若不存在，则通过用户界面提示用户重新选择查询方式；若用户选择商品条码查询，在接收到用户输入或扫入的相应食品追溯编码后，标准化公众查询服务子系统会访问企业追溯数据库确定是否存在对应编码数据，若存在，则通过交互界面显示商品信息，若不存在，则通过交互界面提示用户重新选择查询方式。

D.追溯数据的汇总和加工

追溯数据的汇总和加工在企业通用追溯云服务系统中进行。通过查询企业的几大生产重要环信息，查看商品流通环节数据：实时物流数据、销售评价数据、销售额统计分析、出厂销售数据、不合格产品数据、产片召回事件数据、产品召回跟踪数据等，从而实现对企业生产的紧密监管性。分析综合采集数据，将分析结果进行可视化展示，另外结合抽检检测数据、风险评估系统数据等重要指标的分析，进行多维数据展示，辅助决策者进行更有针对性的开展安全监督工作。

基于智能容器的、面向批次的溯源信息集成与分析方法，通过对批次信息的融合、挖掘与分析，提出多细节层次架构，以批次为单位，实现分析粒度的动态调节，从而简化和压缩数据，提高分析的效率，具体分析模型见图9，建立了物料进厂、投入产出、出厂检验、销售出库关键环节的数据轨迹，实现正向物料到成品的溯源过程，以及成品到物料反向追查。

综上，本发明是多方面的突破，从简单的原产地信息关联，上升到以批次为主的现代质量追溯管理体系，并在生产、流通全链条建立覆盖标准、系统、采集、解析等一整套解决方案，并针对监管建立各级平台，实现监管需求。突破主要有：

1、批次质量信息的追溯，食品行业特点是批次进行管理，原有追溯只能追溯到责任人，属于责任链追溯，而批次追溯的意义是真正实现面向质量的管理，结合食品HACCP管理，对风险环节质量信息精准追溯，能够实现风险预警、精准召回、防伪治劣。追溯设计在国际上也属于先进。

2、实现全链条追溯，数据自动关联。可通过物联网解析技术，提供食品从原料到成品、流通到消费者的全程追溯，整合已有追溯系统成果，推出更易用、更通用的追溯方式。并且帮助企业以云服务形式快速上线，更具推广意义。

3、更深入服务食品安全监管，建立了各级平台，与监管紧密结合，在管理模式上创新，对查纠问题、风险预警、信用管理等都有很高价值。

例如：将抽检数据与食品生产追溯相结合，针对抽检不合格的某一个产品，向下可以查看问题产品销售流向方便召回处理，向上可以追溯问题产品使用原材料以及关联生产的其他产品达到预警功能，模型可参见图10，图中反映某批次产品(鲜牛奶)对应的物料来源和销售流向，安全风险信息可全流程发现和预警，便于控制影响范围和及时召回处理。

4、技术上更深入，集成度更高，如RFID自动采集和后台数据关联，销售数据和后台批次库存的关联、追溯数据和检验检测数据关联等，并研究了大数据建模分析，促进从事后的追溯监管到事前的预防管理新模式。

以上内容是对本发明所作的说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。