在生鮮食品市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張的背景下，冷鏈物流作為保障生鮮品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重要性愈發(fā)凸顯。溫濕度是影響生鮮食品儲(chǔ)存質(zhì)量的核心因素，微小的波動(dòng)都可能加速食品變質(zhì)。嵌入式工控一體機(jī)憑借強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力、靈活的擴(kuò)展性和穩(wěn)定的性能，為生鮮冷鏈溫濕度精準(zhǔn)管控提供了可靠的技術(shù)支撐。聚徽嵌入式工控一體機(jī)結(jié)合冷鏈行業(yè)需求，打造出一套完整的溫濕度管控方案，有效保障生鮮產(chǎn)品在運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中的品質(zhì)安全。

一、生鮮冷鏈溫濕度管控的挑戰(zhàn)與需求

（一）溫濕度敏感性強(qiáng)

不同種類(lèi)的生鮮食品對(duì)溫濕度環(huán)境要求差異顯著。新鮮蔬果適宜儲(chǔ)存溫度通常在 0℃ - 10℃，相對(duì)濕度保持在 85% - 95%；肉類(lèi)、海鮮等冷凍食品則需在 -18℃以下低溫環(huán)境儲(chǔ)存，濕度要求相對(duì)穩(wěn)定。一旦溫濕度超出適宜范圍，生鮮食品的呼吸作用、微生物繁殖速度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致腐爛變質(zhì)加速。例如，草莓在濕度不足時(shí)容易失水干癟，濕度偏高又易滋生霉菌，對(duì)溫濕度控制精度要求極高。

（二）全程監(jiān)控難度大

生鮮冷鏈涉及生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、銷(xiāo)售等多個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)之間的銜接和設(shè)備的多樣性增加了溫濕度監(jiān)控的復(fù)雜性。在運(yùn)輸過(guò)程中，冷鏈車(chē)輛行駛過(guò)程中的顛簸、不同地區(qū)的環(huán)境溫差，以及倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)頻繁的貨物進(jìn)出，都會(huì)對(duì)溫濕度環(huán)境造成影響。傳統(tǒng)人工巡檢方式存在監(jiān)測(cè)不及時(shí)、數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確等問(wèn)題，難以滿足生鮮冷鏈全程監(jiān)控的需求，亟需智能化、自動(dòng)化的監(jiān)控方案。

（三）數(shù)據(jù)可追溯性要求高

為保障食品安全，生鮮冷鏈行業(yè)對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的可追溯性提出嚴(yán)格要求。一旦出現(xiàn)食品安全問(wèn)題，需要能夠快速、準(zhǔn)確地調(diào)取各環(huán)節(jié)的溫濕度數(shù)據(jù)，分析問(wèn)題原因，明確責(zé)任主體。這就要求溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)不僅要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還要具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢和分析功能，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

二、聚徽嵌入式工控一體機(jī)的技術(shù)特性

（一）高性能與穩(wěn)定性

聚徽嵌入式工控一體機(jī)采用工業(yè)級(jí)高性能處理器，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠快速處理大量溫濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)。其內(nèi)部架構(gòu)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，搭載大容量?jī)?nèi)存和高速存儲(chǔ)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀寫(xiě)和存儲(chǔ)。在硬件材質(zhì)上，選用高品質(zhì)元器件，并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的高低溫、振動(dòng)、電磁兼容性測(cè)試，確保設(shè)備在冷鏈復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。即使在冷鏈車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間行駛的顛簸環(huán)境，或冷庫(kù)低溫、高濕環(huán)境中，也能持續(xù)穩(wěn)定工作，保障溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。

（二）豐富的接口與擴(kuò)展性

為滿足冷鏈設(shè)備多樣化的連接需求，聚徽嵌入式工控一體機(jī)配備了豐富的接口。標(biāo)準(zhǔn)的 RS - 232/485 串口，能夠穩(wěn)定連接各類(lèi)溫濕度傳感器、溫濕度控制器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸；USB 接口方便連接外部存儲(chǔ)設(shè)備，用于數(shù)據(jù)備份和軟件升級(jí)；以太網(wǎng)接口支持高速網(wǎng)絡(luò)傳輸，可將溫濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至云端服務(wù)器或監(jiān)控中心。此外，還提供 PCIe、Mini - PCIe 等擴(kuò)展接口，用戶可根據(jù)實(shí)際需求，安裝特定的接口擴(kuò)展卡，如多串口擴(kuò)展卡、4G/5G 通信模塊等，進(jìn)一步增強(qiáng)設(shè)備的功能和擴(kuò)展性，滿足不同規(guī)模冷鏈企業(yè)的監(jiān)控需求。

（三）定制化軟件支持

聚徽嵌入式工控一體機(jī)支持定制化的軟件系統(tǒng)，可根據(jù)生鮮冷鏈行業(yè)的實(shí)際需求，預(yù)裝 Windows Embedded、Linux 等操作系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的溫濕度監(jiān)控軟件。該軟件具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、處理、顯示、存儲(chǔ)和分析功能，可在界面上以圖表、曲線等直觀形式展示溫濕度變化趨勢(shì)。同時(shí)，軟件支持自定義報(bào)警規(guī)則，用戶可根據(jù)生鮮食品的儲(chǔ)存要求，設(shè)置溫濕度上下限閾值，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出閾值時(shí)，系統(tǒng)立即通過(guò)聲光報(bào)警、短信、郵件等方式通知相關(guān)人員，確保異常情況得到及時(shí)處理。

三、溫濕度精準(zhǔn)管控方案的實(shí)施

（一）設(shè)備部署與網(wǎng)絡(luò)搭建

在生鮮冷鏈各環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)際需求合理部署聚徽嵌入式工控一體機(jī)和溫濕度傳感器。在冷鏈倉(cāng)庫(kù)中，按照區(qū)域劃分，每隔一定距離安裝溫濕度傳感器，確保全面覆蓋倉(cāng)庫(kù)空間；工控一體機(jī)則安裝在倉(cāng)庫(kù)控制室或設(shè)備間，通過(guò) RS - 485 總線連接傳感器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。在冷鏈運(yùn)輸車(chē)輛上，將溫濕度傳感器安裝在車(chē)廂內(nèi)不同位置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)廂內(nèi)溫濕度變化；工控一體機(jī)配備 4G/5G 通信模塊，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

在網(wǎng)絡(luò)搭建方面，對(duì)于冷鏈倉(cāng)庫(kù)，優(yōu)先采用工業(yè)以太網(wǎng)搭建局域網(wǎng)，將工控一體機(jī)與倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（WMS）、企業(yè)服務(wù)器等連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同管理。對(duì)于冷鏈運(yùn)輸車(chē)輛，利用 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信技術(shù)，確保車(chē)輛在行駛過(guò)程中數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定傳輸至監(jiān)控中心。同時(shí)，建立云端服務(wù)器，用于存儲(chǔ)和管理大量的溫濕度數(shù)據(jù)，方便企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和查詢。

（二）數(shù)據(jù)采集與處理

聚徽嵌入式工控一體機(jī)內(nèi)置的數(shù)據(jù)采集軟件，按照設(shè)定的頻率（如每分鐘或每五分鐘）采集溫濕度傳感器數(shù)據(jù)。采集到的數(shù)據(jù)先在本地進(jìn)行預(yù)處理，去除噪聲數(shù)據(jù)和無(wú)效數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。然后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將處理后的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心的服務(wù)器。在服務(wù)器端，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，分析溫濕度變化規(guī)律、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。例如，通過(guò)分析不同時(shí)間段倉(cāng)庫(kù)溫濕度變化與貨物進(jìn)出量的關(guān)系，優(yōu)化倉(cāng)庫(kù)的溫濕度調(diào)控策略；通過(guò)對(duì)比運(yùn)輸車(chē)輛不同位置的溫濕度數(shù)據(jù)，判斷車(chē)廂內(nèi)溫濕度分布是否均勻，及時(shí)調(diào)整制冷設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。

（三）溫濕度智能調(diào)控與報(bào)警

聚徽嵌入式工控一體機(jī)通過(guò)連接溫濕度控制器、制冷設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)溫濕度的智能調(diào)控。當(dāng)監(jiān)測(cè)到溫濕度超出設(shè)定范圍時(shí)，工控一體機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)控策略，自動(dòng)控制制冷設(shè)備啟動(dòng)或停止，調(diào)節(jié)通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，使溫濕度恢復(fù)到適宜范圍。例如，在冷庫(kù)溫度升高時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)，降低庫(kù)內(nèi)溫度；在濕度偏低時(shí)，啟動(dòng)加濕器增加濕度。

同時(shí)，系統(tǒng)的報(bào)警功能在溫濕度異常時(shí)發(fā)揮重要作用。當(dāng)數(shù)據(jù)超出閾值時(shí)，監(jiān)控軟件立即發(fā)出聲光報(bào)警，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員；并通過(guò)短信、郵件等方式通知相關(guān)管理人員，包括倉(cāng)庫(kù)管理員、運(yùn)輸調(diào)度員、企業(yè)負(fù)責(zé)人等。管理人員可通過(guò)手機(jī) APP 或電腦遠(yuǎn)程查看溫濕度異常情況，及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，避免因溫濕度異常導(dǎo)致生鮮食品品質(zhì)受損。

（四）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與追溯

聚徽嵌入式工控一體機(jī)采集的溫濕度數(shù)據(jù)不僅實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，還在本地進(jìn)行存儲(chǔ)備份，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，支持長(zhǎng)時(shí)間、大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。企業(yè)可根據(jù)需求，設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期，如保存一年或更長(zhǎng)時(shí)間的溫濕度數(shù)據(jù)。

當(dāng)出現(xiàn)食品安全問(wèn)題或需要進(jìn)行質(zhì)量追溯時(shí)，企業(yè)可通過(guò)監(jiān)控軟件快速查詢各環(huán)節(jié)的溫濕度數(shù)據(jù)，包括具體時(shí)間、溫度值、濕度值等信息。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，能夠準(zhǔn)確判斷問(wèn)題發(fā)生的環(huán)節(jié)和原因，為企業(yè)改進(jìn)冷鏈管理提供依據(jù)，同時(shí)也滿足監(jiān)管部門(mén)對(duì)食品安全追溯的要求。

四、應(yīng)用案例分析

（一）某大型連鎖超市冷鏈倉(cāng)庫(kù)改造

某大型連鎖超市擁有多個(gè)冷鏈倉(cāng)庫(kù)，用于儲(chǔ)存生鮮食品。原有的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)存在監(jiān)測(cè)不精準(zhǔn)、報(bào)警不及時(shí)等問(wèn)題，導(dǎo)致部分生鮮食品在儲(chǔ)存過(guò)程中出現(xiàn)腐爛變質(zhì)現(xiàn)象，造成經(jīng)濟(jì)損失。該超市引入聚徽嵌入式工控一體機(jī)的溫濕度精準(zhǔn)管控方案進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)改造。

在改造過(guò)程中，在每個(gè)冷鏈倉(cāng)庫(kù)安裝多臺(tái)聚徽嵌入式工控一體機(jī)和溫濕度傳感器，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)溫濕度的全面監(jiān)測(cè)。工控一體機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)連接超市的 WMS 系統(tǒng)和監(jiān)控中心，將溫濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳。同時(shí)，安裝定制化的溫濕度監(jiān)控軟件，設(shè)置溫濕度報(bào)警閾值和調(diào)控策略。

改造后，該超市冷鏈倉(cāng)庫(kù)的溫濕度監(jiān)控精度顯著提高，溫濕度波動(dòng)范圍控制在 ±0.5℃和 ±5% 以內(nèi)。當(dāng)溫濕度出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)能夠在 1 分鐘內(nèi)發(fā)出報(bào)警，并自動(dòng)調(diào)整制冷設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備，使溫濕度快速恢復(fù)正常。通過(guò)對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的分析，超市還優(yōu)化了貨物存儲(chǔ)布局和進(jìn)出庫(kù)流程，生鮮食品損耗率從原來(lái)的 8% 降低至 3%，每年減少經(jīng)濟(jì)損失數(shù)百萬(wàn)元。

（二）某冷鏈物流企業(yè)運(yùn)輸監(jiān)控升級(jí)

某冷鏈物流企業(yè)承擔(dān)大量生鮮食品的運(yùn)輸業(yè)務(wù)，在運(yùn)輸過(guò)程中，由于無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)廂溫濕度，經(jīng)常出現(xiàn)貨物到達(dá)目的地后因溫濕度異常導(dǎo)致品質(zhì)下降的情況，引發(fā)客戶投訴。該企業(yè)采用聚徽嵌入式工控一體機(jī)的溫濕度管控方案對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控升級(jí)。

在每輛冷鏈運(yùn)輸車(chē)輛上安裝聚徽嵌入式工控一體機(jī)和多個(gè)溫濕度傳感器，傳感器分布在車(chē)廂不同位置，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。工控一體機(jī)配備 4G 通信模塊，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將溫濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至企業(yè)監(jiān)控中心。同時(shí)，在監(jiān)控中心部署定制化的監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有運(yùn)輸車(chē)輛的統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

升級(jí)后，該企業(yè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛溫濕度的全程實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)車(chē)廂內(nèi)溫濕度出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)立即發(fā)出報(bào)警，監(jiān)控中心工作人員可通過(guò)遠(yuǎn)程控制功能，調(diào)整車(chē)輛制冷設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，或通知司機(jī)進(jìn)行檢查和處理。通過(guò)對(duì)運(yùn)輸過(guò)程溫濕度數(shù)據(jù)的分析，企業(yè)還優(yōu)化了運(yùn)輸路線和車(chē)輛調(diào)度計(jì)劃，提高了運(yùn)輸效率，客戶投訴率降低了 60%，企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到顯著提升。

五、未來(lái)展望

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，聚徽嵌入式工控一體機(jī)在生鮮冷鏈溫濕度管控領(lǐng)域的應(yīng)用將更加智能化和高效化。未來(lái)，工控一體機(jī)將集成更先進(jìn)的傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的更精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，同時(shí)還可擴(kuò)展監(jiān)測(cè)其他環(huán)境參數(shù)，如氣體成分、光照強(qiáng)度等，為生鮮食品儲(chǔ)存提供更全面的環(huán)境數(shù)據(jù)。

通過(guò)與人工智能算法的深度融合，系統(tǒng)將具備更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)能力。例如，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析歷史溫濕度數(shù)據(jù)和生鮮食品品質(zhì)變化關(guān)系，提前預(yù)測(cè)食品變質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，為企業(yè)提供預(yù)防性措施建議；通過(guò)人工智能優(yōu)化溫濕度調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)更節(jié)能、更精準(zhǔn)的溫濕度控制。

此外，隨著 5G 技術(shù)的普及，工控一體機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸速度將更快、穩(wěn)定性更高，能夠?qū)崿F(xiàn)冷鏈各環(huán)節(jié)之間更實(shí)時(shí)、更高效的信息交互，推動(dòng)生鮮冷鏈行業(yè)向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展，為保障生鮮食品質(zhì)量安全和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供更強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

審核編輯 黃宇