在生鮮食品市場規(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存質(zhì)量的核心因素，微小的波動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、倉儲過程中的品質(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)

不同種類的生鮮食品對溫濕度環(huán)境要求差異顯著。新鮮蔬果適宜儲存溫度通常在 0℃ - 10℃，相對濕度保持在 85% - 95%；肉類、海鮮等冷凍食品則需在 -18℃以下低溫環(huán)境儲存，濕度要求相對穩(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，草莓在濕度不足時容易失水干癟，濕度偏高又易滋生霉菌，對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、倉儲、銷售等多個環(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)輸過程中，冷鏈車輛行駛過程中的顛簸、不同地區(qū)的環(huán)境溫差，以及倉儲環(huán)節(jié)頻繁的貨物進(jìn)出，都會對溫濕度環(huán)境造成影響。傳統(tǒng)人工巡檢方式存在監(jiān)測不及時、數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確等問題，難以滿足生鮮冷鏈全程監(jiān)控的需求，亟需智能化、自動化的監(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)時監(jiān)測，還要具備數(shù)據(jù)存儲、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)過優(yōu)化設(shè)計，搭載大容量內(nèi)存和高速存儲設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀寫和存儲。在硬件材質(zhì)上，選用高品質(zhì)元器件，并經(jīng)過嚴(yán)格的高低溫、振動、電磁兼容性測試，確保設(shè)備在冷鏈復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。即使在冷鏈車輛長時間行駛的顛簸環(huán)境，或冷庫低溫、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設(shè)備，用于數(shù)據(jù)備份和軟件升級；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)，并開發(fā)專用的溫濕度監(jiān)控軟件。該軟件具備數(shù)據(jù)實(shí)時采集、處理、顯示、存儲和分析功能，可在界面上以圖表、曲線等直觀形式展示溫濕度變化趨勢。同時，軟件支持自定義報警規(guī)則，用戶可根據(jù)生鮮食品的儲存要求，設(shè)置溫濕度上下限閾值，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出閾值時，系統(tǒng)立即通過聲光報警、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。在冷鏈倉庫中，按照區(qū)域劃分，每隔一定距離安裝溫濕度傳感器，確保全面覆蓋倉庫空間；工控一體機(jī)則安裝在倉庫控制室或設(shè)備間，通過 RS - 485 總線連接傳感器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。在冷鏈運(yùn)輸車輛上，將溫濕度傳感器安裝在車廂內(nèi)不同位置，實(shí)時監(jiān)測車廂內(nèi)溫濕度變化；工控一體機(jī)配備 4G/5G 通信模塊，通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

在網(wǎng)絡(luò)搭建方面，對于冷鏈倉庫，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)與倉庫管理系統(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。對于冷鏈運(yùn)輸車輛，利用 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信技術(shù)，確保車輛在行駛過程中數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定傳輸至監(jiān)控中心。同時，建立云端服務(wù)器，用于存儲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)和無效數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。然后，通過網(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，通過分析不同時間段倉庫溫濕度變化與貨物進(jìn)出量的關(guān)系，優(yōu)化倉庫的溫濕度調(diào)控策略；通過對比運(yùn)輸車輛不同位置的溫濕度數(shù)據(jù)，判斷車廂內(nèi)溫濕度分布是否均勻，及時調(diào)整制冷設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。

（三）溫濕度智能調(diào)控與報警

聚徽嵌入式工控一體機(jī)通過連接溫濕度控制器、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)測到溫濕度超出設(shè)定范圍時，工控一體機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)控策略，自動控制制冷設(shè)備啟動或停止，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，在冷庫溫度升高時，自動啟動制冷壓縮機(jī)，降低庫內(nèi)溫度；在濕度偏低時，啟動加濕器增加濕度。

同時，系統(tǒng)的報警功能在溫濕度異常時發(fā)揮重要作用。當(dāng)數(shù)據(jù)超出閾值時，監(jiān)控軟件立即發(fā)出聲光報警，提醒現(xiàn)場工作人員；并通過短信、郵件等方式通知相關(guān)管理人員，包括倉庫管理員、運(yùn)輸調(diào)度員、企業(yè)負(fù)責(zé)人等。管理人員可通過手機(jī) APP 或電腦遠(yuǎn)程查看溫濕度異常情況，及時采取措施進(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)時傳輸至監(jiān)控中心，還在本地進(jìn)行存儲備份，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。數(shù)據(jù)存儲采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，支持長時間、大容量的數(shù)據(jù)存儲。企業(yè)可根據(jù)需求，設(shè)置數(shù)據(jù)存儲周期，如保存一年或更長時間的溫濕度數(shù)據(jù)。

當(dāng)出現(xiàn)食品安全問題或需要進(jìn)行質(zhì)量追溯時，企業(yè)可通過監(jiān)控軟件快速查詢各環(huán)節(jié)的溫濕度數(shù)據(jù)，包括具體時間、溫度值、濕度值等信息。通過對數(shù)據(jù)的分析，能夠準(zhǔn)確判斷問題發(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)，同時也滿足監(jiān)管部門對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庫改造

某大型連鎖超市擁有多個冷鏈倉庫，用于儲存生鮮食品。原有的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)存在監(jiān)測不精準(zhǔn)、報警不及時等問題，導(dǎo)致部分生鮮食品在儲存過程中出現(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)行倉庫改造。

在改造過程中，在每個冷鏈倉庫安裝多臺聚徽嵌入式工控一體機(jī)和溫濕度傳感器，實(shí)現(xiàn)倉庫溫濕度的全面監(jiān)測。工控一體機(jī)通過以太網(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)時上傳。同時，安裝定制化的溫濕度監(jiān)控軟件，設(shè)置溫濕度報警閾值和調(diào)控策略。

改造后，該超市冷鏈倉庫的溫濕度監(jiān)控精度顯著提高，溫濕度波動范圍控制在 ±0.5℃和 ±5% 以內(nèi)。當(dāng)溫濕度出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)能夠在 1 分鐘內(nèi)發(fā)出報警，并自動調(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。通過對溫濕度數(shù)據(jù)的分析，超市還優(yōu)化了貨物存儲布局和進(jìn)出庫流程，生鮮食品損耗率從原來的 8% 降低至 3%，每年減少經(jīng)濟(jì)損失數(shù)百萬元。

（二）某冷鏈物流企業(yè)運(yùn)輸監(jiān)控升級

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)輸過程中，由于無法實(shí)時監(jiān)控車廂溫濕度，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運(yùn)輸車輛進(jìn)行監(jiān)控升級。

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

升級后，該企業(yè)實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)輸車輛溫濕度的全程實(shí)時監(jiān)控。當(dāng)車廂內(nèi)溫濕度出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)立即發(fā)出報警，監(jiān)控中心工作人員可通過遠(yuǎn)程控制功能，調(diào)整車輛制冷設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，或通知司機(jī)進(jìn)行檢查和處理。通過對運(yùn)輸過程溫濕度數(shù)據(jù)的分析，企業(yè)還優(yōu)化了運(yùn)輸路線和車輛調(diào)度計劃，提高了運(yùn)輸效率，客戶投訴率降低了 60%，企業(yè)的市場競爭力得到顯著提升。

五、未來展望

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，工控一體機(jī)將集成更先進(jìn)的傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對溫濕度的更精準(zhǔn)監(jiān)測，同時還可擴(kuò)展監(jiān)測其他環(huán)境參數(shù)，如氣體成分、光照強(qiáng)度等，為生鮮食品儲存提供更全面的環(huán)境數(shù)據(jù)。

通過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)測食品變質(zhì)風(fēng)險，為企業(yè)提供預(yù)防性措施建議；通過人工智能優(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、更高效的信息交互，推動生鮮冷鏈行業(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