1、第七章第七章 先进技术设备在先进技术设备在 冷链物流中的应用冷链物流中的应用 知识目标知识目标n掌握RFID、GPS和GIS的概念、特点及在冷链物流中的应用；n掌握蓄冷保温箱的使用方法和蓄冷保温技术在冷链物流的应用；n理解臭氧杀菌保鲜技术、微孔薄膜技术、T-CA包装箱等在冷链物流的应用。技能目标技能目标n理解自动化立体冷库和现代低温物流配送中心自动化功能的实现；n灵活运用所学知识分析案例；n具备运用所学知识和原理来分析和解决实际问题的基本技能。第一节第一节 信息技术信息技术 一、射频识别技术一、射频识别技术（一）射频识别技术的概念 射频识别技术RFID（radio frequency iden
2、tification technology）是利用无线电波对带有信息数据的媒体进行读写，并自动输入计算机的一种当今最先进的自动识别技术。（二）射频识别系统的组成和工作原理 射频识别技术工作原理是射频识别的标签与读写器之间利用感应、无线电波或微波能量进行非接触双向通信，从而实现标签存储信息的识别和数据交换。（三）射频识别技术的特点 （1）可实现非接触识读（识读距离可以从十厘米至几十米），且可以识别高速运动的物体。（2）抗恶劣环境能力强，一般污垢覆盖在标签上不影响标签信息的识读。（3）保密性强，可同时识别多个识别对象。（4）应用领域广阔，常用于移动车辆的自动识别、资产跟踪、生产过程控制等。（四）射
3、频识别技术的分类 1根据电子标签工作频率的不同分类 根据电子标签工作频率的不同，通常可分为低频（30 kHz300 kHz）、中频（3 MHz30 MHz）和高频（300 MHz3 GHz）系统。2根据电子标签的不同分类 根据电子标签的不同可分为可读写（RW）卡、一次写入多次读出（WORM）卡和只读（RO）卡。3根据电子标签的有源和无源分类 根据电子标签的有源和无源又可分为有源的电子标签和无源的电子标签。4根据电子标签调制方式的不同分类 根据电子标签调制方式的不同可分为主动式和被动式。（五）射频识别技术在冷链物流管理中的应用 将先进的射频识别技术引入到需要温度管理和监控的冷链物流管理中，将温度
4、变化记录在“带温度传感器的RFID标签”上，有利于实现对产品的生鲜度、品质的细致、实时的管理，保证整个冷链的顺利运作。将来，还可以建立覆盖全冷链流程的冷链监测中心数据平台。可以将RFID温度监测器放入物品的包装或货箱中，监控器按照系统预定的时间间隔周期性地记录测量到的温度，并将温度数据传送给安装在仓库、配送中心等各节点的读写器，各个温度监测点的数据通过数据传输网络集中上传至数据中心储存和处理，最终汇总至中心数据平台，实现冷链温度监测的高效、集中数据管理。二、全球定位技术二、全球定位技术（一）全球定位技术概念 全球定位技术也称为全球定位系统技术，即GPS（Global Positioning S
5、ystem）。这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、定时等功能。（二）GPS的构成 GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分GPS星座；地面控制部分地面监控系统；用户设备部分GPS信号接收机。（三）GPS的特点 1定位精度高 2观测时间短 3测站间无须通视 4可提供三维坐标 5操作简便 6全天候作业 7功能多、应用广（四）GPS在冷链物流中的应用 1GPS在冷链物流信息共享中的应用 2GPS在运输中的应用 （1）实时查询车辆的位置和行驶数据信息 （2）
6、指定行驶路线 （3）历史轨迹上传及轨迹回放 （4）管理中心提供对营运数据的查询功能 （5）统计报表功能 3GPS在温度管理中的应用实例 宏霸数码科技(北京)有限公司国内首创研发生产了专用于冷链物流生产管理的GPS。该类GPS除上述功能外，还具有监测和记录温度的功能。三、地理信息技术三、地理信息技术（一）地理信息系统的概念 地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为研究和决策服务而建立起来的计算
7、机技术系统。GIS主要有如下功能：1数据的获取 2数据的初步处理 3数据的存储及检索 4数据的查询与分析 5图形的显示与交互（二）GIS的特点 （1）可采集、管理、分析和输出多种地理空间信息。（2）以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息。（3）通过计算机系统进行空间地理数据管理，由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，将地理信息仿真表现。（三）GIS的类型 1专题地理信息系统 2区域信息系统 3地理信息系统工具或地理信息系统外壳（四）GIS的组成 1计算机硬件设备 2计算机软件系统（1）计算机系统软件和开发语
8、言 （2）数据输入子系统 （3）数据编辑子系统 （4）空间数据库管理系统 （5）空间查询与空间分析系统 （6）数据输出子系统 3地理空间数据 4系统的组织管理人员（五）GIS在冷链物流中的应用 冷链物流过程是计划、执行与控制原材料或最终产品从产地到使用地点的实际流程，冷链物流服务具体包括订单管理、运输、仓储、装卸、送递、报关、退货处理、信息服务及增值业务等。显然，冷链物流过程中货物运输路径的选择、车辆及搬运工具的合理调配、仓库信息的掌握、仓库地址的选择等，都涉及如何处理大量的空间数据与属性数据而缩短物流时间，降低成本的问题。GIS技术的应用可促进冷链物流管理的信息化、智能化。第二节第二节 蓄冷
9、保温技术蓄冷保温技术 一、蓄冷技术的概念和意义一、蓄冷技术的概念和意义 蓄冷技术是一种将冷源预先储备以供使用的技术，其最大特点为环保性和节能性。其采用先进的蓄冷高分子材料，具有相变潜热大、放冷时间长，无毒、无味、流动性差（即使泄漏也不会污染货物）的特点，是一种良好的环保材料；再配合导热系数小、反射系数大的保温箱体，为货物温度较长时间保持在适宜条件下创造了条件。二、蓄冷保温产品二、蓄冷保温产品（一）低温配送相变蓄冷剂（一）低温配送相变蓄冷剂 采用先进的相变蓄冷材料技术生产的相变蓄冷剂，具有蓄冷量足、释冷平缓、卫生无毒、反复使用、安全可靠的优点，广泛应用于疫苗、诊断试剂、血液、食品等需要冷冻、冷藏
10、货物的保存与配送。（二）蓄冷保温箱（二）蓄冷保温箱蓄冷保温箱采用聚氨酯保温层整体发泡成型、PU整体成形保温层技术生产箱体，应用高效相变蓄冷材料作为制冷剂，无须插电，确保箱内温度保持需要的温度的保温箱。（三）蓄冷保温箱的使用方法（三）蓄冷保温箱的使用方法 1蓄冷剂选择与冻结温度 蓄冷箱要结合使用蓄冷剂才能达到保温要求。使用蓄冷保温箱首先要根据货物的保温要求选择不同温度带的蓄冷剂。2蓄冷箱的使用方法（1）将蓄冷剂放到冷库柜内冷冻约12小时以上（该时间长短与设备冷冻能力有关），直到蓄冷剂完全冻结成固体。（2）将货物在运输前预冷，使货物温度达到保温的温度要求以下。如果把蓄冷保温箱也放到冷库中预冷半小时
11、以上，将会延长冷藏时间。（3）将冻结好的蓄冷剂置于蓄冷保温箱上部，把预冷好的货物搬入蓄冷保温箱内，盖上箱盖。（4）对保温温度要求很精确时，应先将蓄冷剂放入空的蓄冷箱内，等待温度表测量的箱内温度达到要求温度后再把货物放入箱内。3注意事项（1）不要把未经预冷的货物搬进蓄冷箱，以免缩短冷藏时间。（2）应将蓄冷剂完全冻结后再使用。（3）应保持门封完好，避免刮烂或掉落。（4）应保持保温箱内清洁干爽，可以用中性皂液和湿布擦洗箱体，禁止用有机溶剂擦洗或接触箱体内胆。（5）应轻拿轻放蓄冷箱，避免表面被硬物撞击。（6）应轻拿轻放蓄冷剂，避免破损。蓄冷剂一经破裂，应停止使用。（7）蓄冷材料为无毒无害物质，但不可食
12、用，同时避免进入眼睛或伤口。（8）避免直接用手搬运冷冻后的蓄冷剂，以免冻伤。三、蓄冷保温技术在冷链物流的应用三、蓄冷保温技术在冷链物流的应用 将蓄冷保温箱与铁路快递、航空运输等运输方式相结合，能够很好地满足生物制品、高档食品等产品个性化、多样化的冷链物流需求服务，可以实现“小批量、多批次、门到门”的冷链物流服务。将冷冻货物和冷藏货物分别装于不同箱内温度的蓄冷保温箱中，这些保温箱的温控是靠不同温度的蓄冷剂来完成的，之后可与常温货物一同装载在普通货车中进行配送，或通过铁路、航空进行运输。第三节第三节 杀菌保鲜技术杀菌保鲜技术一、一、低温储藏的原理低温储藏的原理 1动物性食品低温储藏原理 当动物性食
13、品在低温下冻结时，其水分生成的冰结晶使微生物丧失活力而不能繁殖，酶的反应受到严重抑制，生物体内起的化学变化就会变慢，食品就可以作较长时间储藏来维持它的新鲜状态而不会变质。2植物性食品低温储藏原理 植物性食品变质的主要原因是呼吸作用。储藏温度和环境的气体都会影响果蔬的储藏效果。储藏温度应该选择在接近冰点但又不致使植物发生冻死现象的温度。如果在降低温度的同时，能控制空气中成分含量（氧、二氧化碳），可以取得最佳效果。二、臭氧杀菌保鲜技术二、臭氧杀菌保鲜技术1臭氧的杀菌机理 臭氧通过直接破坏病毒的RNA（核糖核酸）或DNA（脱氧核糖核酸）杀灭活病毒。臭氧首先作用于细胞膜，使膜的构成成分受到损伤，导致细
14、菌、霉菌类微生物的新陈代谢发生障碍并抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内组织，直至杀死。2臭氧杀菌消毒的优点（1）杀菌力强，菌谱广（2）可直接应用于食品（3）使用简便，安全经济 3臭氧在冷藏库中的应用（1）冷藏库生产车间空气杀菌消毒（2）更衣室和工作服消毒（3）生产用水的杀菌净化（4）冷藏库的消毒除臭（5）食品保鲜（6）用于食品生产过程的杀菌 4臭氧应用原则（1）在时间允许的前提下，应选择较低浓度，但不能低于0.1 mg/kg，否则对微生物没有杀灭作用。应用臭氧的环境湿度应调整到RH 60以上，因为RH湿度低于 45时，臭氧对空气中微生物几乎没有杀菌作用。（2）臭氧使用时应与人隔绝，正常杀菌消毒应
15、与工作时间错开。保证工作环境的臭氧浓度低于安全浓度0.1 mg/kg。一般在湿度较大的情况下，浓度为2 mg/kg的臭氧，两小时后即消耗、分解完毕。三、微孔薄膜技术三、微孔薄膜技术 通常用薄膜透气系数比来表示塑料薄膜的透气性能。目前，可供果蔬包装用的塑料薄膜值一般集中在36的狭窄范围内。微孔薄膜就是在薄膜上制作规定大小和规定数量的微孔，孔径一般在0.0110m之间，以此来增强薄膜的渗透性能，避免形成厌氧环境。用这种超薄材料制成的容器能使生鲜食品处于“冬眠状态”。国外对塑料微孔薄膜的研究始于20世纪60年代初。目前，在果蔬气调包装保鲜领域中，已有部分食品成功使用微孔薄膜进行包装。微孔薄膜技术是当
16、前世界上发展最为迅速的新技术领域之一。微孔薄膜以其独特的优点备受关注，具有极为广阔的发展前景。四、四、T-CA包装箱包装箱 T-CA（Controlled Atmosphere）包装箱采用低密度聚乙烯和环氧树脂材料制成合成的膜附着在箱体的两侧，具有可调节箱内氧气和二氧化碳浓度的机能。T-CA箱可回收再利用，即使燃烧也仅是生成二氧化碳气体和水，不会对环境带来危害，是一种绿色环保材料。五、代替臭氧分解聚乙烯的光化学反应装置五、代替臭氧分解聚乙烯的光化学反应装置FRESHMAN 由日本大和实业公司开发成功的FRESHMAN装置改变了过去使用臭氧来保鲜的做法，消除了臭氧因其浓度的变化而对储藏的作物以及
17、人体带来的不良影响，充分显示了其特有的安全性。其工作原理是由氧化钛与掺有铝、二氧化硅、沸石等物质制成的光催化剂层面，经波长为254毫微米的紫外灯照射后，将大气中的乙烯气体分解为二氧化碳和水。根据FRESHMAN装置的特性，将其放置在大型粮食仓库或者农户家庭储藏室内，都可以对蔬菜、鲜花、水果、种苗和球根等所有植物进行保鲜储藏。第四节第四节 自动化技术自动化技术 一一、自动化立体冷库、自动化立体冷库 （一）自动化立体冷库的概念 自动化立体冷库就是将商品、物料、工具等自动存取、自动检索的系统，是物流系统的重要组成部分。自动化立体冷库管理与控制系统的主要任务是对具体仓库中货位等基本信息进行管理，优化仓
18、库储存的效率，管理商品在库中的存储情况并控制冷库中的自动化设备，实现冷藏库中商品的自动出入库和储存操作。（二）自动化立体冷库自动化运转的实现 自动化立体冷库主要由库房、堆垛起重机、出入库运输机、控制计算机、状态检测器等部分组成，必要时还配有信息输入设备如条形码扫描器等。自动化立体冷库主要通过计算机管理来进行物资管理、账目管理、货位管理及信息管理。自动化立体冷库中货物的储存方式包括活动储存和堆积式起重机储存。（三）自动化立体冷库规化设计 现代自动化立体冷库从建筑形式上看，可分为整体式和分体式两种。整体式是库房货架合一的仓库结构形式，仓库建筑物与高层货架相互连接，形成一个不可分开的整体。分体式是仓
19、库与库架分离的仓库结构形式，货架单独安装在仓库建筑物内。目前，国外自动化立体仓库的发展趋势之一是由整体式向分体式发展。二、现代低温物流配送中心二、现代低温物流配送中心 1现代低温物流配送中心概况 新型的物流控制、配送全部由网络系统连接，可将散置在各地的分属不同所有者的冷库通过网络连接起来，进行统一管理、控制和调配。低温物流配送中心具备如下一些主要特征和技术措施：（1）拓宽库房温度带，以适应多品种商品储存。（2）建造封闭式站台，完善食品冷藏链。（3）应用多种货架形式管理，向规范化储存发展。（4）配置多功能理货间，适应现代物流要求。（5）配置符合环保、节能要求的制冷装置。（6）建立完善的计算机网络
20、系统，使低温物流调配管理科学化，包括订单处理、库存管理、运输管理、配送管理、数据统计、费率结算、签收确认反馈和追踪查询等。2计算机自动化技术（1）配送中心的配车计划与车辆调度计算机管理体系能大大缩短配车计划编制时间、提高车辆的利用率、减少闲置及等候时间、合理安排配送区域和路线等。（2）配送中心的自动分拣系统、自动化立体冷库、计算机控制和无线移动计算机在配送中心入库、出库、拣货、盘点、储位管理等方面广泛应用，实现了配送中心物流作业的无纸化。（3）配送中心自动补货系统的建立把供应商、配送中心、商场的POS系统的产、供、销三者组成网络与ECR（集成供应链物流管理系统）本章小结本章小结 第一节介绍了RFID技术、GPS技术和GIS技术的概念和特点，说明了三种信息技术的硬软件构成及在冷链物流中的应用。第二节介绍了蓄冷保温产品蓄冷剂和蓄冷保温箱的基本知识，说明了蓄冷保温箱的使用方法，阐述了蓄冷保温技术在冷链物流的应用。第三节讲述低温储存的原理，介绍了臭氧杀菌保鲜技术、微孔薄膜技术、T-CA包装箱和代替臭氧分解聚乙烯的光化学反应装置FRESHMAN在杀菌保鲜方面的应用。第四节在介绍了自动化立体冷库的概念和组成、自动化立体冷库的设计和优势后，又介绍了现代低温物流配送中心的基本知识。
