第一章　绪论

第一节　问题提出与研究意义

一　鲜食葡萄具有很高的经济价值，其质量安全问题已经引起人们的广泛关注

鲜食葡萄味美可口，富含易被人体吸收的葡萄糖、维生素、氨基酸和多种矿物质，在我国农产品中占有重要地位(翁桢，2012)。据2012年《中国统计年鉴》统计，2011年，我国葡萄种植面积达0.6万公顷，鲜食葡萄总产量达906.7万吨，其种植规模和产量已位居世界第一。但是，由于产地基础设施不完善，未能解决分选、分级、预冷、冷藏运输和保鲜等采后处理问题，导致葡萄在运输过程中损耗严重，严重制约整个鲜食葡萄产业的健康发展(宋岁岁，2007)。

二　易腐性是影响鲜食葡萄品质的关键因素，冷链运输是确保鲜食葡萄质量安全和经济效益的重要手段

鲜食葡萄属浆果类，不耐贮藏，具有易腐性，在运输过程中极易出现腐烂、褐变、干枝、掉粒等问题。冷链运输技术通过调节冷藏车厢内的气体构成和温湿度环境，使产品从产地采收后，无论是装卸搬运、变更运输方式，还是更换包装设备等环节，都使所运输产品始终保持在适宜的环境中，最大限度地保证运输产品的品质，减少损耗(E.M.Yahia，2009)。

三　加快鲜食葡萄冷链运输监测方法的研究既是农产品质量安全可追溯体系的要求，也是冷链运输监测技术发展的要求

根据农产品质量安全可追溯体系的要求，必须对产品从生产到消费全过程进行有效监管，已经成为各国的共识和普通关注的热点问题(傅泽田，2013)。对冷链运输过程中产品的温度历程进行有效监测，可以确定运输过程中产品是否始终处于合适温度环境中，增加冷链运输过程的透明性，在发生问题时能及时溯源，减少损失。但是，目前我国鲜食葡萄冷链运输监测技术落后，对冷藏车厢环境状态的动态监测评价不足。大多数企业是将温度监测仪器置于车内，等运输结束后，人工将温度监测仪与电脑连接存储数据，以备查询。这种管理滞后和运输监测技术落后的状况，已经远远不能满足快速发展的冷链运输行业的要求。

四　集成无线传感网络与人工智能技术是智能化冷链运输发展的必然趋势

基于ZigBee的无线传感网络技术是集微机电系统、嵌入式计算、无线通信和分布式信息处理于一体的全新的智能监控网络。该技术具有体积小、成本低、维护性和可拓展性好等特点，能够将温湿度等传感器集成到具有无线通信功能的节点上，感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息，并转发给观察者，可以在任何时间、地点和环境条件下采集海量数据，节省人力物力(K.K.Tan，2009;王翥，2010;郭文川，2010;韩华峰，2009)。人工智能技术能够对无线传感网络提供的数据进行分析处理，提高冷链运输决策的效率和准确性。

五　研究基于无线传感网络的鲜食葡萄冷链运输监测方法，保证鲜食葡萄冷链运输过程的安全性、透明性和高效性

本书从鲜食葡萄冷藏车厢环境的特点出发，在深入分析鲜食葡萄品质变化规律的基础上，运用多传感器数据融合技术、无线传感网络技术、神经网络技术、热平衡理论等，探索适合鲜食葡萄冷链运输过程特点的数据采集与处理方法，建立基于多传感器数据融合理论的冷链运输监测模型，对鲜食葡萄冷链运输多元非线性指标进行估计、预测，优化鲜食葡萄冷链运输过程，保证鲜食葡萄全程始终保持在适宜的环境中。本书具有以下重要意义: (1)保证鲜食葡萄的品质安全，降低冷链运输过程中的损耗，提高经济效益; (2)提高冷链运输过程的智能化水平、信息化水平，增强行业竞争力; (3)为其他农产品冷链运输的发展提供有益的借鉴。