碧螺春茶溯源系統的設計與實現

殷慶縱等

摘要：為了提高碧螺春茶的產量和質量，采用B/S架構建立了一套從生產到銷售的碧螺春茶二維碼追溯與防偽系統，實現了碧螺春茶在種植、生產、加工、流通等環節中的信息化管理，并能夠通過手機短信、觸摸屏、手機二維碼掃描、追溯網站等多種追溯方式對碧螺春茶生產流通信息追溯，為提高碧螺春茶產品質量安全追溯水平提出了可行的解決方案，實現了碧螺春茶葉從茶園至茶杯的數字化和信息化溯源管理。

關鍵詞：溯源系統；二維碼；茶葉；質量安全；X熒光

中圖分類號：S126 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）16-4057-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.16.058

Design and Implementation of Traceability System for Biluochun Tea

YIN Qing-zong1，WANG Dong1，YUAN Zi-min2

（1.Department of Electronic Engineering， Suzhou Institute of Industral Technology， Suzhou 215104， Jiangsu， China；

2. Suzhou Electronic Products Test Institute Co.，Ltd.， Suzhou 215104， Jiangsu， China）

Abstract：In order to improve the yield and quality of biluochun tea， using B/S architecture a traceability and anti-forgery system based on two-dimension code from producing to selling biluochun tea was established， the system realized the informatization management in links of planting， producing， processing and circulating biluochun tea， in addition through various traceability ways such as phone message， touch screen and two-dimension code scan， the system can trace production and circulation information， which provided feasible solutions for improving the traceability level of product quality safety of biluochun tea， realized the digitalization and informatization traceability management of biluochun tea from plantation to cup.

Key words：traceability system； two dimensional code； tea； quality and safety；X-ray fluorescence

碧螺春茶葉是一種馳名中外的綠茶，產于蘇州洞庭山，碧螺春茶葉全部用嫩芽制成，1 kg干茶需要12萬～13萬個茶芽。碧螺春茶沖泡后杯中白云翻滾，清香襲人，被人們視作茶中精品，但碧螺春茶在種植、生產、加工、流通等環節中存在問題，嚴重影響了該茶的產量和質量。有關分析指出中國茶葉質量安全管理體系不完善是導致中國茶葉質量產生問題的根源，因此建立一個茶葉質量安全追溯系統是食品生產質量控制的一個重要舉措，也實現了“從茶園至茶杯”的質量安全監控及溯源[1，2]。本研究構建了碧螺春茶追溯與防偽一體化系統，建立了一套從生產到銷售的碧螺春茶生產流通追溯系統，實現了蘇州碧螺春茶葉“從茶園至茶杯”的數字化和信息化溯源管理。

1 系統設計

1.1 設計思路

本研究是基于碧螺春茶的種植、生產、加工以及流通來進行質量安全管理和溯源編碼的。采用國家碧螺春茶無公害種植的標準，收集詳細產地環境、生產加工檔案以及流通檔案等各種信息，同時對加工好的批次碧螺春茶樣本進行X熒光分析，從其熒光光譜中提取適合的統計特征參數作為防偽數據，并將這些信息同步傳輸至追溯平臺。采用ASP.NET技術和Javascript可視化編程技術，結合移動互聯網技術設計基于B/S架構，建立一套從生產到銷售的碧螺春茶生產流通二維碼追溯系統[3，4]，其基本框架如圖1所示。

1.2 數據庫

系統數據庫以Microsoft SQL Server2008為平臺，以無公害茶葉生產基地的生產記錄為溯源數據，收集了基地環境基礎數據和基地無公害生產記錄，并以此為基礎分別設計與建立了用戶管理、基地土壤環境數據、基地田塊分區編碼、化肥農藥使用記錄、茶種基礎信息、采收運輸、溯源匯總等統計表，每個統計表都與系統后臺管理相聯接，在系統管理界面即可對數據庫進行更新和修改操作[5]。

1.3 溯源編碼

建立針對溯源系統的溯源編碼是實現跟蹤或追溯的關鍵環節。該系統是在產地環境評價的基礎上，根據地形地貌、基地區劃碼和碧螺春茶種植等情況，對碧螺春茶生產基地進行產地劃分，給每塊基地分配一個惟一的編碼，同時對茶葉生產企業也分配一個惟一的編碼，最終形成的溯源碼，包含行政區域代碼、茶葉企業備案順序號、茶葉基地備案號、流水號。追溯碼由20位構成，如32050600300120086109，6位行政區域代碼（320506蘇州市吳中區）、3位茶葉企業備案順序號（003蘇州市東山吳儂茶葉專業合作社）、4位茶葉基地備案號（0012吳儂綠色碧螺春茶園基地）、7位流水號（0086109產品流水號）組成。在銷售前，為每件碧螺春茶葉包裝上貼上一個含有20位追溯碼的二維碼（圖1）。endprint

1.4 系統功能

碧螺春茶質量安全管理及溯源信息系統主要分為4個主功能模塊和若干個子功能模塊。4個主功能模塊包括系統管理、數據管理、信息查詢和信息交流與服務[6，7]，如圖2所示。

1.4.1 系統管理 系統管理是針對用戶級別及權限的管理。為了保證碧螺春茶信息數據的安全和準確，系統為用戶設計了3個級別的權限：普通用戶、管理員用戶和超級管理員用戶，權限越高，相應訪問和管理的系統資源也越多。

1.4.2 數據管理 數據管理模塊主要是管理員用戶有一定的數據寫入和改寫權限，只有超級管理員才能對關鍵數據進行修改。

1.4.3 信息查詢 信息查詢模塊是該系統的核心模塊，其功能主要是面向消費者進行設計開發，消費者通過信息查詢功能，可以清楚地了解到碧螺春茶在種植、采摘、生產加工、流通等各個環節的信息，使得用戶能夠了解到碧螺春茶“從茶園產地至茶杯”的整個過程，并追溯到產品的最終負責人。實現查詢的途徑有多種，①通過手機二維條碼掃描獲得追溯信息；②通過專有識別終端通過掃描或輸入編碼獲得追溯信息；③通過編輯發送短信獲得追溯信息；④通過網站查詢獲得追溯信息。

1.4.4 信息交流與服務 信息交流與服務模塊的功能是更新碧螺春茶的供求信息，提供種植、加工方面的視頻，為茶農服務；及時反饋和了解消費者在“留言板”的意見，提高服務水平，讓消費者滿意。

2 防偽措施

茶葉中含有較豐富的氨基酸、維生素及多種人體必需的微量元素，微量元素中的錳、鐵、鋅和銅元素是人體不可缺少的微量元素[8]。使用X熒光法測定6種茶葉中的錳、鐵、鋅和銅元素，測試結果如表1所示。從表1中可以看出，碧螺春茶中的鐵、錳、鋅元素的含量均較高，尤其是鐵元素的含量，在1 g碧螺春茶中鐵元素的含量達到300 μg。同時對不同地塊碧螺春茶進行檢測，測定結果如表2所示。從表2中可以看出，不同地塊的4種微量元素的含量相差不大，因此通過對加工好的碧螺春茶樣本進行X熒光分析，建立了微量元素的譜線，從其熒光光譜中提取微量元素中的錳、鐵、鋅和銅元素的含量作為防偽數據，并將這些信息同步傳輸至追溯平臺，如消費者對所購買的茶葉的產地有疑問，可通過X熒光檢測來鑒定真偽。

3 系統實現

3.1 系統架構

采用B/S三層分布結構構成本系統?？蛻舳吮憩F層作為第一層，采用C#、HTML、Javascript、Ajax進行客戶端操作界面開發，用戶可通過瀏覽器向Web服務器發送服務請求；應用服務層作為第二層，是該系統的核心結構，采用可擴展標記語言XML進行數據的組織，用戶請求的響應，對數據服務器中的數據調出或寫入，以網頁形式進行發布圖片、文字等，通過異步調用Coogle Map API來實現碧螺春茶原產地追溯；數據服務層作為第三層，數據庫服務器完成數據存儲和管理功能，協調Web服務器發出的請求。

3.2 關鍵技術

系統采用主流的B/S三層分布結構，以WindowsXP和Microsoft SQL Server2008為運行平臺，選用C#、ASP.NET與多種網頁開發語言HTML、Javascript、XML以及Ajax相結合的方式[9，10]。碧螺春茶的全過程安全溯源體系原理圖如圖3所示。

通過信息化表單，生產加工企業能夠高效地對碧螺春茶種植、加工、流通過程中的信息進行記錄，生成產品檔案。同時消費者根據碧螺春茶產品惟一溯源碼，通過互聯網溯源平臺和手機平臺實現動態實時查詢，快捷地跟蹤碧螺春茶產品檔案中各環節信息，最終定位到具體生產地塊和產品的最終負責人。

4 系統運行界面

在蘇州碧螺春茶溯源主界面輸入20位溯源編碼，可查詢蘇州碧螺春茶的栽培信息、產品信息和生產加工信息，如圖4～圖7所示。手機快速查詢系統是通過掃描二維碼，登陸到手機查詢終端，顯示相關信息，手機溯源界面如圖8所示。

5 結論

該系統實現了蘇州碧螺春茶在種植、采摘、加工包裝、倉儲銷售及防偽各個環節的信息資源共享，提高了茶葉的種植、生產、運輸、銷售等環節的透明度，提升了茶葉的品牌價值。通過該系統平臺，茶葉種植戶既可以得到技術幫助，提高碧螺春茶的產量和質量，又可以共享碧螺春茶產品的供求信息，使收入增加。政府相關部門可以得到準確、詳實的基礎數據，加大政府的監管力度。同時消費者和其他相關人員可以進行信息查詢，實現溯源功能。

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