綠色冷鏈物流視角下農產品運輸保鮮系統設計

羅 俊，曹慶樓 LUO Jun,CAO Qinglou

（1.黔南民族師范學院，貴州 都勻 558000；2.黔南民族職業技術學院，貴州 都勻 558000）

(1.Qiannan Normal University for Nationalities,Duyun 558000,China;2.Qiannan Nationality Professional Technology College,Duyun 558000,China)

0 引言

綠色新鮮農產品逐漸成為消費者選擇健康食品的重要標準。綠色新鮮農產品的保質期相對較短，為了減少食品變質并確保消費者的健康，新鮮農產品在加工、儲存、運輸、配送以及零售等供應鏈環節始終處在低溫環境，可以在最大程度上保鮮，以減少損失。因此，如何確保綠色新鮮農產品在供應鏈環節中保持質量和新鮮度至關重要。當前，越來越多的學者開始研究關注冷鏈物流，一般認為它是一種基于制冷技術的低溫供應鏈系統[1]。其中“冷鏈”這一概念，最早是由Albert Barrier，O.A.Ruddich（1894）提出。Bishara（2006） 將易腐敗產品供應鏈定義為冷鏈[2]，包括冷藏和冷藏運輸。隨著物流產品種類的不斷擴大，產品生命周期的不斷縮短，物流外包、業務全球化和信息技術不斷創新發展，有效管理供應鏈逐漸成為一項復雜而具有挑戰性的項目[3]。冷鏈作為供應鏈行業不可分割的一部分，已然成為當前相關專家學者研究的潮流。

據相關資料顯示，目前我國國內果蔬、肉類以及水產品進入冷鏈流通比例分別為5%，15%和23%。由于進入冷鏈的果蔬農產品循環比例較小，農產品在運輸過程中造成了一定程度的腐敗變質。相比于發達國家冷鏈流通比例，特別是美國和日本的農產品冷鏈循環比例高達95%，我國農產品冷鏈循環比例相對較低。與此同時，隨著我國經濟水平的不斷提高，人們開始關注農產品的綠色生態、健康保鮮，對物流運輸提出了更高的要求。為應對國內農業的飛速發展、居民消費改善以及農業出口擴張的新形勢，我國迫切需要建立完善的冷鏈系統和規范的冷鏈信息管理體系。同時，利用現代傳感技術、通信技術、網絡技術和數據庫技術深入開發和合理利用冷鏈資源意義重大[4]?；诂F狀，本文著重研究農產品冷鏈物流運輸環節保質、保鮮問題，通過農產品運輸保鮮系統設計，實現農產品冷鏈運輸環節的安全、保鮮。

1 農產品運輸保鮮系統整體結構方案

本文農產品運輸保鮮系統設計，整體結構如圖1所示，包括運輸車和兩個農產品存儲架以及輸送裝置。其中，兩個農產品存儲架分別固定設置于運輸車的車箱的兩側箱壁上，且兩個農產品存儲架之間留有過道間距；且運輸車的車箱內載有控制裝置和氣調裝置；裝置上設置有氣體感應裝置，氣體感應裝置的信號發送端與控制裝置的控制系統信號接收端連接。

圖1 整體結構示意圖

2 農產品運輸保鮮系統關鍵裝置設計

2.1 存儲裝置

如圖2所示，農產品存儲架包括豎直平板、若干農產品存儲單元以及若干U型插銷。豎直平板固定在運輸車的車箱的箱內壁上，農產品存儲單元從上到下依次排列設置在豎直平板的板面上。農產品存儲單元包括固定于豎直平板上的固定板以及彈性活接于豎直平板上的活動板。在進行農產品裝車時，將農產品放入農產品存儲槽內，當一個固定板上的所有農產品存儲槽都裝滿后，用手拉動活動板下移，與固定板蓋合，再用U型插銷進行固定。

圖2 存儲裝置結構示意圖

圖3 氣調裝置結構示意圖

2.2 氣調裝置

如圖3所示，氣調裝置包括加濕器、制冷裝置、制氮機、二氧化碳脫除機和乙烯脫除機。其中，控制裝置的控制系統信號發送端口分別與加濕器、制冷裝置、制氮機、二氧化碳脫除機以及乙烯脫除機的信號接收端連接，氣體感應裝置進行車箱內空氣濕度、空氣溫度、氮氣含量、二氧化碳含量以及乙烯含量進行實時監測，便于配合對應的加濕器、制冷裝置、制氮機、二氧化碳脫除機以及乙烯脫除機進行調節。

2.3 農產品輸送裝置

如圖4所示，農產品輸送裝置包括一體結構的水平輸送帶段和傾斜輸送帶段，農產品輸送裝置主要作用是農產品的裝車或卸車。同時，水平輸送帶段位于兩個農產品存儲架之間的過道間距內；傾斜輸送帶段位于運輸車車箱的外部，且傾斜輸送帶段的矮端口設置有農產品暫存箱。輸送裝置在使用時，水平輸送帶段下方的滾輪下壓車箱內底，傾斜輸送帶段下方的滾輪下壓地面，有效地實現了支撐作用。與此同時，斜輸送帶段下方的兩個豎直桿之間設置有配重塊，在配重塊自身重力作用下，能夠使農產品輸送裝置保持平穩，如圖4的結構狀態，而不會傾倒，使用非常方便。

圖4 農產品輸送裝置示意圖

3 農產品運輸保鮮系統液壓系統方案

如圖5所示，農產品運輸保險系統液壓升降裝置包括依次設置在油管主線上的油箱、過濾器、齒輪泵、單向閥、溢流閥和分流閥，還包括設置在油管支線上的三位四通電磁換向閥，液壓缸設置在油管支線末端。參照馬文韜等（2017）[5]液壓系統工作流程，該系統液壓升降裝置在工作時，齒輪泵通過油箱處獲油，通過過濾器進行雜質清除，使得低壓油切換成高壓油，通過單向閥作用，將油路變成兩路。其中，一路流入溢流閥部件，另外一路流入分流閥部件。與此同時，分流閥的作用是將油路進行分隔，促使系統的液壓缸能夠同步工作。最終，油路通過分流閥的作用分別流入三位四通電磁換向閥，并經過換向閥的裝置作用促使兩個液壓缸同步進行伸縮運動，以進一步促使活動板達到上移、下移和暫緩移動的作用。

圖5 液壓系統工作原理示意圖

4 結束語

農產品對人們的基本生活有著至關重要的作用。為確保農產品在冷鏈環節的安全、保鮮，基于綠色冷鏈物流理論以及國內冷鏈農產品循環率較低、現有用于農產品運輸的裝置或者設備諸如裝載農產品固定不穩定，運輸過程容易造成物理性損壞、運輸車箱內氣體調節功能不完善，容易導致農產品保鮮效果不良，影響農產品的存儲期限和新鮮度和自動化程度不夠高，需要耗費較多人力，增加了人工成本等現實情況，研究設計了農產品運輸保鮮系統。其中，農產品存儲架裝置有利于固定農產品存儲，避免造成損壞；氣調裝置可以調節車廂內氣體組成成分，保持農產品新鮮度；輸送裝置可以實現農產品的直接裝車或卸車，可以提高工作效率。同時，需要進一步說明的是，本研究設計需要在實踐中進一步檢驗。使用者可以在具體設計以及實踐中改進和潤飾，共同致力于農產品冷鏈的健康穩步發展。