安防技术助力食品/药品安全生产、流通、销售

2009-01-20 10:00:00 来源:安防知识网
安全自动化杂志征稿

[摘要] 民以食为天,食以安为先。食品、药品不安全事件频繁发生,人们在关注食品、药品安全的基础上,开始关注科学技术在监管食品、药品安全领域的...

民以食为天,食以安为先。食品、药品不安全事件频繁发生,人们在关注食品、药品安全的基础上,开始关注科学技术在监管食品、药品安全领域的应用。本专题主要从安防技术入手,分析安防技术在确保食品、药品安全生产、流通、销售方面所起的作用。

食品、药品安全现状
    近期,三聚氰胺毒奶粉、红心鸭蛋、中药注射剂、安徽华源欣弗事件等食品/药品不安全事件频繁发生,对人们的生命财产安全造成了极大的危害。食品、药品安全事件不断发生的原因有很多,其中一个重要的原因,即科学技术的作用发挥不充分。本文主要就安防技术在食品、药品安全生产、流通、销售方面的应用进行阐述。

    近年来,全国各地针对食品、药品安全问题而应用安防技术的典例频频亮相。如山东省标准化研究院从2003年开始,抽出专门力量研究食品安全追溯系统,开发出我国第一套蔬菜质量安全追溯系统,并建立了寿光蔬菜、诸城禽肉、烟台水产三大示范区。2008年十月底,东莞市开始对生猪从养殖、运输到屠宰、销售全过程实行数字化监控。紧接着,广东还在其他地方进一步推广应用二维码耳标,实现生猪数字化监控。成都市首个肉类滑轨交易系统于2008年11月10日正式投入使用,以加强本市生猪屠宰和生猪产品市场管理,确保上市生猪产品质量。2005年北京市就开始投资建设三大系统(食品安全监控系统、奥运食品安全追溯系统和不合格食品退市信息发布系统),以确保奥运食品安全,最终实现了奥运食品零事故。国家食品药品监督管理局也决定,将加强药品电子监管,完善药品识别制度,建立全国统一的药品电子监管网络,分类分批对药品实施电子监管,以加强药品从生产、储存、运输、分销、使用等环节的监管力度。这些案例充分证明,安防技术已经成为人们确保食品、药品安全的得力助手。

安防技术具体应用
    据笔者采访了解到,安防技术在食品、药品领域的应用主要有视频监控、门禁、报警,以及各种检测设备、信息追溯系统等。

1.视频监控全程护航
    安防系统,尤其是视频监控系统,对于食品、药品的安全生产过程的监控至关重要。在食品、药品行业中,由于现在还没有行业的集中监控规划,所以一般仍是以生产厂家的就地监控为主。这样,就地视频监控设备主要由前端摄像机、硬盘录像机、视频矩阵、视频分配器、管理操作台等相关器材组成。摄像机采集前端视频,通过线缆/光端机传输到监控中心,中心通过硬盘录像机录像,通过视频矩阵切换到屏幕墙进行实时监视。

    对前端要求安装高清摄像机,如带云台,要求控制灵活;终端设备要求24小时不间断工作,对存储资料的保存时间一般不低于一个月,对于重点的监控区域录像资料的保存时间要求半年左右。[nextpage]

    食品、药品生产厂的视频监控系统投入使用后,质监人员和企业管理者不需要到达生产现场,便能通过视频图像观察到生产过程状态,能及时发现生产过程中存在的违规操作、错误操作的情况,提高了食品、药品安全生产的预警、防范能力,为质监部门质量安全监管提供了事后分析的依据,大大提高了监管效能。同时,对一些恶意制假行为起到了警戒作用。苏州科达科技有限公司运营监控产品线总经理聂际敏就认为:“食品、药品生产加工企业需要监控的对象包括来料/成品检验、生产、加工、包装、品管、成品库以及大型设备等各个环节,便于质监部门实时获取企业生产全过程的现场视频。最重要的就是通过长期录像方式,实现食品、药品生产过程监管常态化,避免抽检覆盖面窄的问题。例如安徽华源的欣弗事件,就是生产过程中严重违规,消毒时间不足引起的。如果有视频监控,便能及时发现问题,避免事故的发生。另外,如果视频图像能与生产检测数据叠加,则除了及时记录视频图像外,还能同步记录生产数据,从而为事故定位提供重要手段。”苏州科达聂际敏同时指出,对运营方式进行监控,真正共享数据,可以解决多头监管的重复建设。

    现在生产过程监控一般还局限于厂家就地,这也暴露出缺陷,可能会有厂家为了避免事故被监管而破坏录像,尽管只能说“是有可能”或极少数厂家,但确实也暴露出就地监控的缺陷,如能实现行业联网监控,除了就地图像存储还采用行业监控中心图像集中存储,则存储的安全系数将大大提高。

    天地伟业数码科技有限公司经理邓晔认为:“在方案实施过程中,首先要明确生产过程监控的具体需求,可先参照常规的监控系统设计初始方案,要注重现场的实际勘查,选择好正确视角的摄像机安装位置。对于生产线工位监控,需要在尽量多的关键节点安装固定摄像机,为产品批次生产的准确记录提供完整的资料。对于注重现场环境和设备状态变化的场所,可以把采集到的相关数据叠加到该场景的视频信号中,在观看视频图像的同时,就能了解当时的现场数据信息,以判断生产过程是否正常。像对于消毒过程监控,叠加消毒温度,如果发现叠加的消毒温度低于105摄氏度,就可以判断违规生产”。

    南京视得清电子技术有限责任公司总经理蒋明胜还补充道:“食品、药品行业的安防监控工程,对布线材料也有额外要求,如要选用防火、防腐蚀、防爆等相关线材”。

2.门禁拦截需有力
    门禁产品应用在食品、药品行业中,就其控制功能与门禁在其他行业的应用没有明显区别,只是在施工过程中有一些特殊要求,如需要保证施工洁净度、防爆防尘等。深圳达实智能股份有限公司产品事业部市场总监黄志勇指出:“食品、药品行业对安防产品的安装、调试比一般领域的要求高,目的是避免生产过程中出现二次污染。通常是甲方要求工程商必须严格遵守国家规定的施工标准,采用无尘化环境下进行作业,实现无噪音、无灰尘、无污染。施工单位(工程商)必须按照国家专门施工标准实施”。

    从应用技术来说,食品、药品行业最常用的是双门互锁系统,即(每个门口都有)两道门,第一道门尚未关上,第二道门则无法打开。门禁产品在食品、药品行业的应用主要用于管理重要区域,如消毒间,倘若进入者尚未消毒完毕,就无法进入下一个工作车间。原因在于食品、药品生产的重要岗位对进入者要求严格,非相关人员不能入内。[nextpage]

3.防盗报警及生产过程报警
    应用在食品、药品行业的防盗报警产品主要有报警控制器,以及红外探测器、微波红外双鉴探测器、主动红外对射探测器等等技术的探测设备,以及其他联动设备。

    这些防盗报警设备一般应用于食品、药品厂家的仓库、重要车间、机电设备房、财务室等处,如果有人非法闯入这些重要区域,报警控制器即刻报警,除了能就地发出声光警示外,还能通过报警控制器的远程拨号功能,把报警信息及时拨号到工厂相关领导的电话,以及拨号到地区110接警中心。此外,如有必要,报警控制器还能联动其他安防系统,如电视监控系统、门禁系统等,实现安防系统联动集成。

    生产过程报警,不同于防盗报警,是一个非常专业的工业报警系统,其要借助专业检测设备,比如温度传感器、湿度传感器、位移传感器、液位传感器、酸碱度传感器等等来检测生产过程的参数,然后输入到控制计算机,经专业软件的分析决定是否报警。一旦报警,除了能就地发出声光警示外,也能通过远程拨号功能,把报警信息及时拨号到工厂相关领导。此外,如有必要,也能联动其他生产设备,比如关闭阀门、切断相关设备电源、启动某些动力设备等等,也能实现系统联动集成。例如,当食品、药品生产过程的某项参数超过标准要求,则其生产线上的探测设备即会将报警信息输入给控制计算机(或许是一台专业控制器)便会发出警报提示,并及时联动某设备来阻止未达标产品进入下一个环节,实现及时发现问题及时解决。

    需要指出的是,防盗报警系统及相应设备是非常成熟的,有齐全的配套设备,包括国外的和国产的。而生产过程报警,尽管配套设备渐趋成熟,但远远不能与防盗报警类设备相比,还往往需要专项定制。

    最后,如果食品、药品厂家建有数字网络监控的话,防盗报警信号和生产过程报警信号都有可能借助网络送达报警中心,由于基于数字化和网络化,则更容易实现多系统的集成,并能使智能视频分析IVS技术也有“英雄用武之地”。

4.信息追溯系统实现无缝监管
    安防技术在确保食品、药品安全方面还体现在食品、药品运输过程中的信息追溯系统。信息追溯系统本质上是对食品、药品生产——流通——消费服务等过程的全程监管以及在此基础上实现的对商品信息和经营责任的追溯。当前我国自动跟踪与追溯体系在食品、药品产业链和供应链全过程中的应用不多,主要是条形码、电子标签(主要是RFID)、电子监管码等。[nextpage]

    RFID技术,即射频识别,是一种非接触的自动识别技术,通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,可工作于各种恶劣环境,可识别高速运动物体,可同时识别多个标签,操作快捷方便,成为对物品追溯管理的有效技术手段。因此,RFID技术应用到食品、药品生产和流通领域,将是对食品、药品流转管理的最有效监管手段。我国对RFID技术在食品、药品安全各个环节的应用已开始起步,广东二维码耳标、四川成都春源猪RFID耳标、奥运食品等已成功应用。以RFID肉食品安全信息追溯为例,一头猪在养殖场,耳朵将被植入一个耳标,里面是一个RFID标签,记录了它的产地、生长发育的过程信息,每个电子耳标唯一对应一头生猪。抵达屠宰场,这些信息自动转存到屠宰场系统中,在生猪变成白条肉之后,会产生一个新的唯一标识,记录前面的信息和屠宰场的信息。超市购入白条肉,并对其进行分割、出售。每一份分割品,超市也会赋予它一个唯一标识作用的追溯码,这个追溯码会同分割包装一起交到消费者手中,这时消费者就可以通过超市的终端进行相关信息查询。这样就构成了一份猪肉完整的食品安全追溯链条。

    类似于猪肉追溯链条,RFID技术如应用于食品、药品管理,可以从生产、仓储、运输到销售,形成一条完整的追溯链,从而确保了产品从源头到最终消费者手中整个过程的安全。

当前热点问题
    安防产品、技术在食品、药品行业中应用的热点问题主要体现在如下几个方面。

1.源头追溯
    我国当前的生产模式以分散、落后和低水平为特点,尤其是大宗食品,如粮食、蔬菜、畜禽类、水产品等的个体分散经营占很大比例。源头的分散生产经营、无从追溯责任主体、无法实行食品安全源头控制,是食品安全事故频繁发生的重要原因。重要场合的食品监管无法包括生产(农户)和收购两大源头,监管只能体现在中间环节和终端产品上。

    鉴于国内食品监管现状,2008年北京奥运对食品监管采用较理想的科学管理模式,从而使奥运食品选择成为最典型的成功案例。奥运食品供应建立奥运食品准入制度,遴选奥运食品供应商并规定其职责和任务。按食品种类选择产地、采集、收购、运输、加工、贮存、经营、流向等可全程监控并具有连续记录的、良好信誉的食品供应商。

    当前,“公司+农户”的监管模式日益盛行,该模式中龙头企业负责提出生产技术要求,统一提供种子、土壤改良技术,并负责内部质量管理;农户作为承包的一方,负责组织生产。这种生产模式是一家龙头企业把能够一家一户分散经营的主体组织起来,将标准化生产的装备、技术、观念、意识导入农业和农民之中,并对种植、加工、包装乃至销售的每一个环节进行严格监管和控制。诸多城市开始建立规模化大型生猪屠宰中心即是出于该监管理念。

2.全流程监控
    食品、药品生产具有24小时的监控要求,对一些重要的区域和生产环节要实行24小时的有人监管、并进行图像的采集录制等要求。但人的精力、体力有限,通过人工无法做到生产过程中实时有效的管理和监控,借助安防技术则可以成功实现24小时的全流程监控、报警等要求。天地伟业邓晔分析:“食品、药品生产环节,要达到真正严格管控的目的,不仅要考虑前端设备的防粉尘和静电干扰,观测现场工位设备的图像要求清晰度高,而且系统提供更多的实用功能支持;需要通过连续的工位场景图像的跟踪显示,对生产线加强控制,对停滞、效率低、产出比较慢的工位进行改进,要求系统能支持对自定义场景序列的快捷循环切换和定点切换显示;监控中心的屏幕墙需要同时显示(或者翻页切换)多个场景,一般通过DVR/画面分割器的多画面输出来实现;与防盗报警系统/消防报警系统/生产过程报警系统实现应急联动,将警情与视频场景切换实现绑定,通过软件协议转换和硬件接口单元转接这两种模式都可以实现”。

    为了保证长期储存的食品、药品质量,需要对通风、温度、湿度、气压等多种环境参数进行监控、报警,不同变量的(温湿度)数据需要和视频图像信息流实现内部整合,从而提供更准确的参考。[nextpage]

3.温湿度传感器
    温湿度传感器是指能将被测的温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。奥运食品安全追溯系统除了综合运用IC卡、RFID、电子标签的智能读写、加密通信等技术外,还结合运输车辆的GPS定位系统和温度、湿度自动记录控制技术,使奥运食品在仓库存储、运输、厨房等被饮用之前的各个环节都会通过温湿度传感器的检测来确保食品的温度、湿度被控制在标准的范围之内。

4.联网集成的需求
    苏州科达聂际敏认为,由于食品、药品监测涉及多个厂家,多个监督部门,如果采用通常的建立专网,会导致多头建设,投入过大。同时专网方式运营费用高昂。建议最好采用运营方式建立的网络,监控数据共享,才能获得最大的社会经济效益。推出运营级视频监控质检解决方案,建立多级运营平台,可以实现全程、全网数据共享,可提供给检验检疫、各级质监部门分权限使用。

5.加强与甲方/总包方沟通
    太极计算机股份有限公司技术部经理周海东表示:“食品、药品安防应用中碰见的困难主要是一个实施成本和生产过程的整合问题,因为在企业原有生产流程中加入安全管理手段后,很多生产流程都需要重新构造,管理得越细,投入成本就越高”。达实智能黄志勇也认为:“由于最初调研不足,食品、药品厂的最初方案要求与实际施工要求会有所不同。例如,无尘化作业环境,往往可能会因前期需求沟通不足而中途对方案进行修改,这时对施工作业流程、安装方法、安装模式、防尘防噪音设备等都有可能跟着改变,从而增加施工单位/厂家的成本。此外,不同的工程商作业和管理流程均会有所差异,所以事先对食品、药品等特殊企业的沟通了解是非常重要的”。

    另外,同方股份有限公司售前工程师丁峰也指出,潮湿、低温环境对RFID读写效果存在影响。在低温、潮湿、运动、无规则安装等复杂环境下,RFID电子标签正确读写分辨率、防碰撞技术的算法研究和现场比对测试都可能出现偏差,因而此类安防产品的具体应用环境同样需引起工程商、甲方、设计单位等的重视,尽量确保其安装在比较好的位置,以减少相关数据因受环境影响而出现误差。

应用前景乐观
    食品安全工作涉及的部门有很多,包括农业、质检、工商、卫生和药监等,以及食品生产和经营者,铁道、民航、交通等运输部门,食品卫生监督部门,各级医疗机构,疾病预防中心和动植物检疫机构等。诸多业内人士都认为,安防技术在确保食品、药品安全的应用相对有限,但随着食品、药品安全管理的日益加强,安防技术在此行业的应用会逐渐增加。

1.视频监控是主流
    天地伟业邓晔就认为,随着国家和社会对食品、药品安全的逐步重视,越来越多的企业需要利用视频监控的高科技手段加强管理,并纳入到生产品质管理体系中。而随着检查抽查力度的加大,企业内部的视频监控也会纳入到当地质检部门的管理职责内容中,本地实时监管和网络远程巡查将成为今后一个主要发展方向。

2.电子标签技术应用增长
    在食品、药品行业真正能实现大面积推广的是RFID技术,即厂家通过RFID标签,知道产品经过哪些流程,最终进入哪个商场销售。这种模式目前在国外也只是部分推广和基础应用阶段。相信随着RFID技术的成熟及成本的控制,RFID技术在食品信息追溯方面会继续增长。

    RFID技术应用于食品药品监管上同时也面临一些问题,主要是目前RFID的核心技术储备不足、标准制定起步较晚、价格偏高,以及食品、药品监管过程是一项复杂的系统控制工程。为此,我国需要从RFID技术的可行性、经济可承受性和国际市场准入性出发,构建一套适合我国国情的食品、药品安全追溯管理体系。达实智能黄志勇认为,就产品身份识别,目前主要停留在传统条码技术上,国内大规模采用RFID技术还停留在理论验证中,配合应用于生产管理体制流程及实际应用,最少还需三到五年的时间。

    与同样能对产品实施全程跟踪的RFID等技术相比,电子监管方法已经是最为经济和相对容易实现的技术,可谓是符合中国国情的创新设计。电子监管码和RFID面向的客户群完全不一样,电子监管码的范围更广,因为它的成本较RFID低得多,一个电子监管码的成本仅为5厘钱。而高频RFID产品成本一般为2-3元,并且中国的芯片制造业刚刚起步,大部分芯片和天线都得从国外进口,所以短期内价格也很难降到一元以下。因此,尽管RFID的安全性比电子监管码高,但由于成本的因素,在我国让大部分产品采用RFID标签短期内也是无法实现的。按照我国质检总局的蓝图,将建立覆盖全国所有产品的“一件一码”式电子监管网络和全世界最大的从生产到消费全程动态监控的数据平台。

3.其他新技术的不断介入
    红外指纹图谱技术是通过对某物品进行红外扫描,得到该物品的指纹图谱信息,并进行存储备案。在食品安全监控中心建立信息库,如果怀疑某种食品为有害物质,就可以通过和信息库里的该类食品指纹图谱进行比对,来得知该产品是否劣质或存在有毒、有害物质。奥运食品就成功应用了该技术。

结语
    食品、药品安全事件多发促使相关部门建立食品/药品质量安全监控中心,以对生产、流通、消费各环节的食品/药品安全状况进行实时监控和安全预警,能像天气预报那样向市民发布食品安全信息。但如今的食品、药品安防应用,恰如其“小荷才露尖尖角”,相信在未来将会有较大的发展,业内同行应充分发挥各自优势,助力食品、药品安全生产、流通、销售。

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[责任编辑:ally]

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