肉类蔬菜流通可追溯平台技术方案

肉菜流通可追溯体系建设试点技术方案
一、系统概述
肉类蔬菜流通追溯系统通过运用现代电子监管技术、物联网技术、条码及无线通讯技术，主要对食品流通环节的各个企业，肉类及蔬菜进、销、存、质量检测等环节进行闭环监管，实现票据可查询、食品可追溯、市场可监控，全面提升我市食品安全的监管效率、反应速度和风险控制能力，大大增强肉类及蔬菜市场监管力度，保护企业合法权益，最大程度地避免质量不过关食品流入合法渠道，维护肉类及蔬菜市场的安全与稳定。

系统按照“源头控生产、加工控质量、批发控流向、零售控准入”的要求，引入“批次追踪，一一对应”的先进理念，应用于肉类及蔬菜质量安全监督管理的始终，建立一个食品批发流通销售、监测全程自动追溯体系，是一个完整的食品产业链安全控制体系。

系统利用数据库技术、分布式计算、RFID等技术，建立食品追溯中心数据库，实现信息的融合、查询、监控，为每一环节提供针对食品质量检测、来源的数据，实现食品安全预警机制。

由此形成肉类及蔬菜批发、零售的闭环流通，以保证向社会提供质量可靠的食品，确保供应链的高质量数据交互，让肉类及蔬菜行业彻底实施源头
追踪以及在食品供应链中实现完全透明。

二、整体总体架构
2.1总体架构
根据肉类蔬菜的流通方式，综合运用IC卡、无线射频识别（RFID）等技术，采用肉菜流通IC卡为信息载体，标签电子秤为追溯信息输出终端。

因地制宜，通过技术与运行环境的匹配，实现互联网、企业局域网、IC卡、标签电子秤等技术的有序集成。

以流通节点管理流程的电子化再造为核心，实现各流通节点信息的自动化采集和各环节无缝对接，形成肉类、蔬菜流通全过程完整的信息链条。

部署在屠宰企业、批发市场、超市、菜市场、团购单位、产销对接企业、查验点等流通环节的追溯子系统，遵循商务部统一的采集指标和追溯流程，使用自动化手段采集信息，并通过统一的编码规则、传输格式与接口规范，使用MQ, Web Service等技术，将追溯信息上传至市追溯管理平台。

肉品蔬菜流通追溯管理技术体系架构图
2.2平台对接设计 企业基础信息
超市基础信息
批发市场信息
农贸市场信息 基础信息库 需求信息 入场出场信息 批发信息 交易信息 数据元 生成表单 功能规范 业务规范数据 标准数据库 汇总数据分析 订单数据分析分析 批发数据分析 销售数据分析
统计分析信息库 服务总线
屠宰企业追溯子系统
批发市场追溯子系统 农贸市场追溯子系统 超市追溯子系统 团体采购追溯子系统 产销对接追溯子系统 外埠肉追溯子系统 其他子系统
商务部中央 省级部门 市级部门 公共群众
肉类蔬菜流通追溯体系管理平台
业务数据库
图2 平台对接结构图
在肉类蔬菜流通追溯体系管理平台对接部级和省级的部署结构中，存在一些需要在部省级跨业务系统共同完成的业务流程；也存在应用支撑平台中都部署的应用系统及功能组件，这些应用系统无论从横向和纵向都需要满足互联互通的要求；还有存在于应用系统中的大量业务数据，以及行业代码及指标，这些数据将会流转在业务处理、统计分析和辅助决策支持等相关应用中，并且在此过程中发挥用。

平台通过使用现有数据交换、工作流以及消息服务等多种实用组件来解决不同应用系统间数据交换及共享、业务流程管理等对接问题。

三、应用软件架构
在本平台的应用软件开发将根据本项目既有实际情况，采用B/S 及基于J2EE 平台上的层次化的面向组件和服务的省省部
部级级平
平台台 *******
*市市追
追溯溯平
平台台
软件体系架构。

图3 J2EE体系结构图
业务应用层主要是构造的系统的各种应用服务，是整个系统面向最终用户的层面，它最重要的特性就是提供标准化的开放接口，提高软件的复用性和业务变化的敏捷性，从而构建统一业务支撑平台。

我们将采用WebServices服务作为业务应用层的统一的技术规范。

Web Services主要是为了使原来各孤立的信息系统能够相互通信、共享而提出的一种接口。

Web Services所使用的是统一、开放的标准，它的设计目标就是简单性和扩展性，这有助于大量异构程序和平台之间的互操作性，从而使存在的应用程序能够被广泛的用户访问。

本项目采用面向服务的开发理念，采用Web Services 来实现服务端与客户端之间、本平台与外系统之间的数据交互，这样可以很好地兼容本项目所涉及的多种形式的、在不同网络环境运行的客户端，大大方便系统的扩展，同时对外提供了标准接口的数据交换服务，从而为信息的共享复用提供可能性。

四、数据平台
4.1接口层
1) 通用接口
对于目前使用的各种数据源类型，制定相应的通用接口，以满足连接不同数据源的需求：
•支持主流关系型数据库，包括 Oracle、IBM DB2 UDB、IBM DB2/400、Informix、Microsoft SQL Server、Sybase AS Enterprise、Sybase AS Anywhere。

•支持非主流关系型数据库，包括 MySQL、Derby、Hypersonic SQL、PostgreSQL。

•支持ODBC 数据源类型的接入，包括Microsoft Access、 Microsoft Excel、Dbase、Visual Foxpro。

•支持主题或者队列，包括 JMS Topic、JMS Queue。

•支持 WebService
•支持 Tabled-Txt 文件
•支持 XML 文件
•支持操作系统的网络协议，包括 ftp。

通过对数据源连接的简单定义，即可完成对数据源连接的建立，为下一步进行数据集成建立基本的通道。

2)专属接口
对于特定的数据源，可以使用数据源特定的连接方式，充分利用数据库的特性，发挥效率和性能等方面的优势。

•Oracle OCI 方式
•Sun JDBC-ODBC bridge 方式
•XML 的 JDBC 方式
•DB2 JDBC Type2 方式
3)类型异构映射
对于各种类型的数据源，针对异构数据类型进行完备的映射关系。

内容包含以上提到的各种类型的数据源数据，从数据库到文件。

4)操作异构分类
针对同一数据源，针对不同的版本，同一操作的不同处理方法进行分类，并支持自定义扩展。

4.2抽取层
1)反向模型
通过反向模型功能，可以在数据集成平台中，对操作的内容进行数据定义，具体功能如下：
•定义访问的表或者试图，可以是一个，也可以是多个。

•提供系统表级的定义。

•能够针对不同的物理架构（例如不同的版本），进行相应的反向工作。

2)模型定义
模型定义是在反向模型的基础上，对模型进行重新定义，确保模型应用在数据集成过程中是完整准确的，具体功能如下：
•模型的裁剪和补充，可以在原有物理模型上进行调整，以便适用于集成
•可以自定义键，以便在数据处理过程中进行调用。

•提供了关联性内容的查看，了解当前模型在哪些项目中被引用。

3)增量设置
对于数据模型，可以定义这个模型的 CDC（Change Data Capture，变化数据捕捉）策略，提供触发器、标识位、以及日志挖掘三种方法，具体包括以下功能：
•数据订阅的定义，即变化数据的采集。

•提供日记表自动生成，保存增量数据。

•提供日记表、数据订阅功能的删除功能。

•提供日记表内容查看功能。

4)约束条件
对于数据源，可以设定约束条件，指定数据源获取数据的必要条件，包括以下功能：
•SQL 关键字的操作，例如 INSERT、ALTER 等。

•字符串的操作，例如 LENGTH、REPLACE 等。

•数学计算操作，例如 ABS、MOD 等。

•日期和时间的计算和转换操作，例如 SYSDATE、EXTRACT 等。

•系统参数调用。

•聚合函数，例如 GROUP、COUNT 等。

•类型转换函数，例如 CONVERT、TO_LOB 等。

•运算符支持，例如 +、* 等。

•平台系统函数，例如 getPK、getColumnList 等。

•异常内容查看。

4.3转换映射层
1)关联合并
对源数据能够进行各种关联，并能够对字段进行合并拆分等操作，具体包括以下功能：
•多对一的映射，即多个源表对应同一目标表。

•多源表的关联，键的关联，自定义的关联。

•字段的操作，拆分与合并。

2)智能映射
源与目标的自动映射，包括以下功能：
•源表内容自动添加到目标表。

•界面内容拖拽式映射。

•相同别名的自动映射，询问机制。

•映射异常的自动预警、提醒，例如数据类型不匹配，
目标数据长度比源数据短等。

3)清洗转换
支持开发语言级别的数据清洗转换，包含以下功能：
•SQL 关键字的操作，例如 INSERT、ALTER 等。

•字符串的操作，例如 LENGTH、REPLACE 等。

•数学计算操作，例如 ABS、MOD 等。

•日期和时间的计算和转换操作，例如 SYSDATE、EXTRACT 等。

•系统参数调用。

•聚合函数，例如 GROUP、COUNT 等。

•类型转换函数，例如 CONVERT、TO_LOB 等。

•运算符支持，例如 +、* 等。

•平台系统函数，例如 getPK、getColumnList 等。

4)联合配置
针对映射过程，需要对特定的内容进行操作的联合配置，包含以下功能：
•指定对插入或者更新操作进行同步。

•指定联合的字段集设定，以便进行特定的操作。

•指定映射过程的实现位置，源、临时区域或者目标。

•指定目标的主键。

4.4加载层
1)批量操作
数据加载过程使用数据批量操作，一次提交多条数据，
提高集成效率。

2)事务定义
在数据加载的过程中，可以定义事务何时操作。

3)加载策略
定义数据加载的各种策略，包含以下功能：
•目标表是否自动创建。

•目标表是否删除数据。

•是否引入条件。

•是否使用 truncate 操作。

•插入、新增操作是否同步。

•日记表是否同步。

4.5运行设定层
1)运行周期
提供多种项目运行的时间定义方法，包含以下功能：
•启动时执行，满足轮询策略。

•简单某一时刻运行。

•周期执行，周期可以定义为小时、天、周、月、年
•循环执行，可以只执行一次，也可以多次，也可以设定最大重复次数。

•执行约束，例如失败一定次数即停止，也可以设定失败条件。

2)场景流程
定义场景，在场景中可以定义接口的执行流程以及相应
的策略，包含以下功能：
•定义流程包含的模块（接口）。

•定义模块运行先后顺序。

•定义流程执行的策略，例如间隔时间、触发事件等。

•定义流程执行成功和失败的步骤，以及策略。

3)外部调用
定义了需要引用外部的资源调用方法和配置信息，包含以下功能：
•网络组件，包含 WebService 调用、邮件读写调用。

•事件检测组件，包含等待数据、等待日志数据、等待session 等调用。

•元数据组件，包含取元数据、设置元数据以及反向表调用。

•日志数据组件，包含日志数据记录和日记数据调用。

•文件组件，包含文件修改、拷贝、删除、压缩解压等调用。

•实用组件，包含操作系统调用、场景设定以及代理等功能调用。

4)版本管理
对所定义的项目、策略、流程以及运行等方面的内容，提供版本管理，包含以下功能：
•新建版本。

•版本还原。

•版本导入导出。

5)结果查询
提供项目、场景的运行结果的查看，包含以下功能：
•根据不同的方式查看项目、场景的运行状态，例如时间、用户、会话、项目等。

•可以查询集成的每个步骤，步骤的执行结果、执行时间、执行内容以及错误信息。

•提供异常项目的重启功能。

4.6监控管理系统
1)运行状态
提供项目运行状态信息，包含以下功能：
•列出所有项目的运行状态，分为运行、停止、未知三种。

•给出项目运行依赖的代理运行状态。

•项目的启动时间、停止时间、启动人、控制台/后台控制。

•运行周期时刻表。

•当前运行项目的执行过程。

2)项目信息
提供项目相关信息，便于了解项目的内容和相关情况，包含以下功能：
•项目信息，包含项目名称、概括内容、创建时间等。

•项目内相关模块信息，包含集成的表、字段、主键、
约束条件等。

•项目内模块关联性信息，包含模块所属的项目，相关的其他模块及系统等。

•项目集成数据量信息，包括增加、修改、删除数据量的信息。

3)异常处理
提供异常信息相关处理功能，包含以下功能：
•按照时间搜索异常信息。

•按照项目搜索异常信息。

•按照会话搜索异常信息。

•异常详细内容的查看。

•异常数据量汇总，不同项目、不同会话的异常数据量统计。

4)警告通知
提供项目异常信息的警告机制，通过系统内的邮件，以及外部的接口达到警告信息通知。

五、网络拓扑结构
图5 ****市肉品蔬菜流通追溯管理技术体系网络拓扑图在大型批发市场、农贸市场进行网络基础施工，在市场范围内部署无线网络， IC卡电子秤、查询终端等设备可以通过无线网络发送数据到达中心服务器上的应用系统。

为了保证企业应用系统在全市范围内安全可靠的运行，逐步建立和提升系统网络性能，网络将覆盖的20家屠宰企
业、2个大型批发市场、5个菜市场、30家规模超市、30家团采用户、15家产销对接企业和1家外埠肉查验点。

根据追溯业务发展的需要，逐步添置和更新远程通信设备，提高市商务局与区商务局、屠宰企业、批发市场、零售市场的远程通信能力，尤其是要保证作为追溯源头数据的采集点、屠宰企业、批发市场的网络通信能力，以满足肉类蔬菜追溯业务的需求。

可以采用基于互联网丰富资源实现低成本的广域网方案。

如:采用VPN技术，用于远程访问和低速网间互连，逐步建立和提升网管系统，配备适量的网络管理工具，实现对批发市场局域网与广域网、服务器系统、数据库系统的监控和管理。

七、系统数据安全
系统严格按照两体系（安全防护体系、安全管理保障体系）、一策略（安全部署策略）来灵活实现整个安全规划。

图6 保障体系建设图
平台安全保障体系建设，通过建设平台安全基础设施、应用系统安全措施和安全管理保障体系，提供鉴别、访问控制、抗抵赖和数据机密性、完整性、可用性、可控性等安全服务，形成集防护、检测、响应、恢复于一体的安全防护体系，实现实体安全、应用安全、系统安全、网络安全、管理安全。

具体内容如下：
在本平台的中心系统建立数据自动备份系统机制;
采用加密的无线网络，同时在无线网络设备上建立控制访问列表，防止非法访问者的入侵;
对IC卡内数据进行加密，防止篡改和伪造数据令在中心平台、批发市场、屠宰企业等关键节点逐步实施全局整体
的网络安全，制定网络系统安全建设规划，建立一个较为完整的集防入侵、防病毒、传输加密、认证和访问控制于一体的，包括有较完备安全制度的、动态的信息系统安全体系。

7.1访问控制及认证技术标准
1)访问控制技术标准：
自主型访问控制；
强制型访问控制；
基于角色的访问控制。

2)认证技术标准：
简单口令认证；
一次性口令认证；
基于公钥的认证。

3)资源访问控制的标准化：
系统资源定义规范；
资源访问控制规范；
用户和角色定义规范；
系统身份认定规范。

7.2安全技术标准
系统的安全体系涉及物理安全、网络安全、系统安全、信息安全以及安全管理等方面。

信息安全涉及信息的完整性、私密性和不可抵赖性等方面。

这方面，应按照信息系统建设的总体要求，采用相应的国家标准。

对于有特殊需要的
地方，依据国家标准做必要的扩展。

加密算法、数字签名及PKI标准，参考以下内容：
1)加密算法：
对称密钥加密算法；
公开密钥加密算法。

2)数字签名标准：
数字签名算法；
单向散列函数。

3)PKI标准：
IETF PKIP；
IETF PKIX；
ITU-T X.500；
ITU-T X.509。

7.3安全体系结构标准
国际标准化组织 ISO-7492-2；
国标 T9387.2-1995。

7.4安全等级评估标准
联合公众标准CC；
欧洲ITSEC；
美国TNI（安全红皮书）；
美国TCSEC（安全桔皮书）。

八、系统功能说明
8.1市肉菜流通追溯管理平台
市肉菜流通追溯管理平台将按照统一的信息采集标准和数据传输协议上连中央追溯管理平台，下接流通节点追溯子系统，汇总各流通节点追溯信息，并上传中央追溯管理平台，作为城市肉类蔬菜流通追溯体系的指挥调度中心。

8.1.1基本功能
1) 对经营主体进行备案
对纳入追溯体系试点范围的定点屠宰企业、批发市场、零售市场、团体采购单位、“产销对接”核心企业、外埠肉查验点等主体进行实名注册备案，与其签订食品安全承诺书，并为直接从事肉类蔬菜经营的主体配发农产品流通服务IC卡。

定点屠宰企业、批发市场、零售市场等对于进场交易的经营者进行备案，配发农产品流通服务IC卡。

建立专门的档案库，归集经营主体备案信息。

在备案过程中采用身份证读卡器，对身份证的真伪进行校验，同时自动读取身份证中的身份证号和个人照片信息，提高基础的安全性。

2) 汇总各流通节点追溯信息
采用基于分布式物联网技术、无线网络和互联网等构建城市肉类蔬菜流通追溯平台，追溯汇总各流通节点肉类蔬菜流通信息，包括肉类蔬菜源头信息、检测信息、交易信息、
流向信息等（具体内容按商务部统一标准执行），运用数据清洗技术，对数据信息进行加工整理，合成本城市范围内肉类蔬菜流通追溯信息链条，实现按产地、流通节点、经营主体、追溯码、品种等项目进行存储和检索。

3)追溯管理问题预警
肉类蔬菜流通市场预警系统，就是对肉类蔬菜的流入、交易、库存市场行情进行动态监测、分析，实施先兆预警，为政府部门、生产者和经营者提供决策参考的系统。

同时实现系统有效数据的管理，在进行追溯管理过程中，可以对餐饮单位、团体单位、经营户的采购数量设置阀值，对最近某一阶段交易量排序管理，动态设置对其营业状态，清理系统的基础数据；自动过滤某一阶段内进出货量差距大的经营户，便于市场管理者和政府机构进行重点监管，提高监管效率。

4) 对各流通节点进行监控与考核管理
根据主要问题分类，建立问题发现模型库，形成对问题的筛选、定性与程度评价的统一方法，对各流通节点信息报送进行实时监控，提示问题高发企业和产品，对地区重大疑点事件进行预警和上报。

建立追溯工作考核管理制度，制定工作动态考核指标，定期对各流通节点追溯管理工作考核和智能评估，实现按季度或按月对各流通节点信息上传的及时性、规范性、真实性、连续性等进行考核。

5) 开展城市追溯信息综合开发利用
食品安全涉及的部门多，环节多，问题复杂，需要农业、工商、卫生、质检等部门通力合作，密切协作，城市追溯管理平台就是一个食品安全监管服务平台，可以向有关部门开放相关信息。

建立统计分析指标体系和分析模型库，适应当地肉类蔬菜流通行业管理需要，设定肉类蔬菜各品种进货量、成交量、成交价等地方性统计分析项目，按日、周、月、年等期限，进行同比环比、走势、排行等方面的统计分析。

同时，通过专门的信息发布窗口，向社会发布有关信息。

6) 开展应急事件快速处理
本平台建设思路之一就是全面快速追溯.一旦发生危险情况，将充分利用市场内追溯设备---IC卡电子秤收集交易数据并实施现场控制;利用中心数据分析软件对问题批次进行正向跟踪和逆向追溯，利用短信平台对相关批次的经营者、市场管理人员和政府管理者，发送短信消息，利用移动监管设备及时上报现场处理情况。

这样就构成了多位一体的肉类蔬菜应急事件处理体系以肉类蔬菜流通追溯信息链条为基础，快速明确应急事件产生的上下游环节，锁定质量问题产生源头，追踪产品流向，向问题产品流向经营主体发布预警信息并反馈供应地；按照相关法律法规支持产品下架与退市、产品应急召回等工作;按照规定要向中央管理平台报
告应急处置信息。

7) 提供综合信息服务
通过平台用户权限管理方式，为各政府监管部门提供肉类蔬菜经营主体信息及流通全过程信息的综合查询服务，为供应地主管机构提供查询服务; 依托“中国市场秩序网”地方子站设立服务窗口，通过网络、12312热线、短信、一体化查询终端等渠道，为交易主体和消费者提供查询和举报投诉服务。

8.1.2追溯管理决策预警功能
肉类蔬菜流通市场预警系统，就是对肉类蔬菜的流入、交易、库存、市场行情进行动态监测、分析，实施先兆预警，为政府部门、生产者和经营者提供决策参考的系统。

同时实现系统有效数据的管理，在进行追溯管理过程中，可以对餐饮、单位、团体单位、经营户的采购数量设置阀值。

对最近某一阶段交易量排序管理，动态设置对其营业状态，清理系统的基础数据，自动过滤某一阶段内进出货量差距大的经营户，便于市场管理者和政府机构进行重点监管，提高监管效率。

统计肉类蔬菜流通当日、当月的运行情况及时显示各个环节流通情况，供领导决策分析，同时系统内的所有分析统计数据都可以导出到办公软件中，提高机关工作效率，减轻报表统计的工作量。

8.1.3商务部中央追溯管理平台接口
为实现与商务部中央追溯管理平台接口，城市追溯平台将使用先进的ESB技术架构和面向服务设计方法，融合先进的应用系统管理思想和管理经验，按照统一的数据传输格式和接口规范，实现与中央追溯管理平台互联互通。

8.1.4农药残留检测系统接口
本平台将开发农药残留检测系统接口，实现与农药残留检测的互联互动，提高系统的快速反应能力。

通过合理的接口设计，可以实现蔬菜追溯批次和检测批次的统一，支持一个追溯批次的多次检测，该接口负责接收农药残留超标的批次信息和检测结果。

8.1.5公共服务网站
提供追溯系统的信息发布平台，发布追溯系统工作动态、通知公告及相关信息和知识，提供追溯系统数据库的实时查询，支持网络方式和手机短信方式访问。

追溯网站有效运行的前提条件是本平台中涵盖的肉类蔬菜批发交易、零售交易等市场中的信息实时传输到系统中心数据库。

1) 跨部门协作
主要使用者是市食品质量安全管理相关机构人员，例如农业工商卫生和质检等部门。

可以通过对流通领域的肉类蔬菜销售数据分析，使用追溯查询系统功能达到数据共享，实现跨部门协作，辅助各部门进行监管的目的。

2) 肉类蔬菜追溯信息查询。