徐国江 张彦彬 陈江南 苏杨 曹观钊 黄山松

摘 要 为确保样品流转全过程可追溯，提升海关检验工作与监管效能，加强检验风险防控，促进贸易便利化，推进智慧海关建设，本文结合海关实验室的样品流转实际场景，应用移动互联网、5G、物联网、大数据等新兴技术，研发智能样品流转平台。本文基于海关实验室在样品流转方面的管理要求及其智能化管理研究的意义，经过深入分析与设计，明确智能样品流转平台研发的具体内容，通过实践应用，大大提高了样品运转工作的效率及可靠性，可在海关推广应用，并为相关领域的监管提供借鉴和参考。

关键词 智慧海关；样品流转；物联网应用；智能样品箱

Research and Application of Customs Intelligent Sample Circulation Platform

XU Guo-Jiang¹ ZHANG Yan-Bin² CHEN Jiang-Nan³

SU Yang^2* CAO Guan-Zhao¹ HUANG Shan-Song¹

Abstract To guarantee the traceability of the whole process of sample circulation, improve the efficiency of customs inspection and supervision, strengthen the prevention and control of inspection risks, and promote trade facilitation and the construction of smart customs, this study, in combination with the actual scenario of sample circulation in customs laboratories, applied emerging technologies such as mobile Internet, 5G, the Internet of Things, and big data to develop an intelligent sample circulation platform. This study aims to explore the management status quo of customs laboratories in sample circulation and the significance of intelligent management research. After in-depth analysis and design, this paper clarifies the specific content of developing an intelligent sample circulation platform. Through practical application, we have improved the efficiency and reliability of sample operation, which can be promoted and applied in the customs, and provide reference for the supervision of related fields.

Keywords smart customs; sample circulation; IoT applications; intelligent sample box

第一作者：徐国江（1977—），男，土家族，贵州思南人，本科，高级工程师，主要从事监测检验、公共卫生、公安刑事技术领域的大数据、物联网、人工智能技术应用研发工作，E-mail: 109535423@qq.com

通信作者：苏杨（1988—），女，汉族，河南信阳人，硕士，工程师，主要从事信息化项目运营管理工作，E-mail: 936491750@qq.com

1. 广东智源信息技术有限公司 广州 510091

2. 广州海关技术中心 广州 510623

3. 广州海关 广州 510623

1. Guangdong Intelsource Information Technology Co., Ltd., Guangzhou 510091

2. Guangzhou Customs Technology Center, Guangzhou 510623

3. Guangzhou Customs, Guangzhou 510623

近年来，随着对外贸易规模不断扩大，海关口岸监管任务日益繁重。为进一步提升海关科技创新应用水平，深化智慧海关建设^[1]，针对口岸取样送检环节，本文探索构建高效、智能的样品流转管理平台，应用新兴技术手段增强作业流程管理能力，缓解样品流转任务压力,实现作业信息进系统和全流程可追溯，防范送样过程样品状态风险，使口岸监管取样送检环节更加智能、精准、高效，进而适应日益增长的监管需求。

1 海关样品流转管理要求

目前海关样品流转管理要求取样送检作业须具有可追溯性，否则在流转环节易出现质量问题^[2]，如偏离原定轨迹、运输途中调换样品、未到达指定场所等。样品采集后的运输过程中要妥善保存和安全运输，确保样品的完整性，避免样品在运输过程中损坏和变质^[3]，对样品的检测结果产生不良影响。因此，样品保全工作需要实现有效闭环，可以实现样品流转全流程溯源。

海关样品流转管理需引入智能化辅助机制，应用成熟的移动互联网技术，增加智能化定位，确保不偏离原定轨迹、运输途中样品不被调换、送达指定场所等；增加保全装备的支持，避免运输过程中的颠簸和未密封等问题导致样品损坏或污染；采取有效的监控管理手段，使得职能部门对送样、收样等关键环节进行精确追踪和分析，包括对送、收样原始记录的查询、分析以及轨迹溯源，加强对各个样品流转环节的有效管控。

2 智能样品流转研究意义

样品是海关实验室开展检验检测业务的核心标的，对样品进行采集后的流转过程进行智能化管理，确保样品流转得真实、可靠、高效，是口岸监管的重要一环。

2.1 保障样品流转可追溯

样品在采集后，即被赋予唯一编码，并经授权人转入智能样品箱中，运送过程中对箱子进行实时在线监控，送达后经授权人进行开箱，完成样品交接，实现样品全过程的可靠管理。通过研发智能样品流转安全监管平台，可以实现对样品的精准追踪、实时监控和高效管理，有效保障样品流转的可追溯与安全性，同时进一步提高海关监管的效率和准确性。该设想在其他领域已有类似的设计，例如血液物证信息化保全系统，强化了血液物证从提取到鉴定全流程的监管，提升了血液物证酒精含量检验公正性与推进执法规范化^[4]，可供相关人员借鉴参照。

2.2 降低样品安全风险

实现风险管理数字化转型，将“数据+技术”赋能海关风险管理，有效提升风险防控能力^[5]。应用智能样品流转平台研发，可实现流转过程数字化，有助于识别和防范潜在的样品安全风险，防止样品流转中被替换、意外损坏、对人员造成辐射伤害等各种风险，有效规避可能不正确的检验检测报告风险，保障样品安全与送样人的人身安全。

2.3 推进智慧海关建设

推进智慧海关建设，需要加快大数据、云计算、物联网、移动互联、智能关锁等新技术新装备在海关业务中的应用，提升海关监管效能^[6]。应用5G、物联网、大数据等技术进行智能样品流转平台的研发，正是智慧海关建设的具体实践。通过引入先进的技术和管理理念，该平台能够实现对样品流转的智能化、自动化监管，提升海关的科技创新能力。

3 智能样品流转平台研发

本文基于物联网、智能传感等技术，结合口岸业务实际需要，研发信息化软件和智能化设备，建立智能化样品流转体系和管理机制，促进样品现场采集、运送与实验室检测等工作环节的有机结合，实现样品流转工作规范化、数字化、智能化，确保样品在指定口岸到实验室的流转过程中的自动追踪管理，并能有效溯源，保障送检业务高效顺利进行。

3.1 总体设计

通过深度融合移动互联网、物联网、大数据等前沿技术，结合高精度指纹识别，实现技术与业务结合、软件与硬件结合，建设样品流转安全管理系统、移动APP、专有的智能样品箱，针对海关样品流转流程的精细化场景进行设计与实践。总体架构采用多层分布式架构方式，在标准规范、安全保障体系支撑下，从下到上分为基础设施层、数据资源层、应用支撑层、业务应用层。各层说明如下：

基础设施层为平台运行的软硬件环境，包括系统软件、基础硬件、网络通信、应用中间件、数据库等部分，支持物理环境部署、私有云、公有云专区部署。

数据资源层对平台的整体数据资源进行管理，包括外部依赖接入数据及平台运行产生的数据，支持按专题分类，涵盖单位数据、人员数据、样品箱数据、样品数据等。

应用支撑层是平台底层的核心驱动层，提供各类公共通用的组件，包括流程、表单、规则等引擎，用户权限、日志、安全认证、物联网等公共组件，送样、取样、轨迹、流转溯源等业务组件。

业务应用层是平台的应用功能层，调用应用支持层的组件功能，实现具体的应用系统，包括样品安全流转系统、样品流转APP、智能样品箱内嵌系统等。

3.2 功能框架

海关智能样品流转平台包括三部分内容：样品流转安全管理系统、样品流转APP、专有的智能样品箱。

样品流转安全管理系统作为平台管理的核心，通过接收智能样品箱及样品流转APP的实时数据，实现对样品送样、收样流程的精准管理和追溯，实时监控样品的流转状态，包括但不限于样品箱管理、流转管理、综合查询、用户管理等功能。

样品流转APP作为平台移动化的延伸，充分利用移动互联网的便捷性，为样品流转现场工作提供信息化支撑。通过样品流转APP，用户可以随时随地完成样品流转任务和查看样品流转情况，包括但不限于领取样品箱、采样、送样、收样、退样等功能。

智能样品箱作为平台的专有样品流转装备，集成多种智能化技术，具备智能定位、远程开箱、样品全流程保管等多种功能，确保样品在运输过程中的安全性和完整性。通过智能样品箱，用户可以实时监控样品的运输轨迹，确保样品安全送达交接地点。

3.3 功能介绍

3.3.1 样品流转安全管理系统

样品流转安全管理系统，通过结合专有的智能样品箱进行管理，支持样品箱的日常管理操作，实现对单位工作人员指纹信息的全面管理、便捷绑定及实时同步。为确保系统的通用性与兼容性，智能样品箱采用了业界广泛认可的标准化接口与协议，为系统互通扩展打下基础，主要功能包含以下两部分：

1）送样轨迹回放。采集样品箱实时状态信息，包括温度、湿度、位置等数据，传输到管理后台，实现对样品流转的全过程监管。送样轨迹可在地图上进行实时展示。

2）全流程回溯。该系统运用先进的物联网和大数据技术，实时捕捉并记录样品送样、收样流程及操作人员信息，构建了完整的追溯链。系统内置高效预警机制，能够在发现异常情况时迅速响应，确保样品的流转过程始终在可控范围内。此外，通过智能样品箱管理功能，并与单位工作人员的指纹信息紧密结合，为样品流转提供多重安全保障。

3.3.2 样品流转APP

样品流转APP通过先进的移动终端技术，实现了对样品安全流转箱的精准追踪与智能监控。用户可通过APP实现便捷送样与收样操作。在送样与收样环节中，APP通过实时定位技术与物联网传感器，精确追踪样品的流转轨迹，并在每一步操作中自动生成详细记录。APP内置的智能报警系统能够在第一时间发出警报，并通过记录功能详细记录下异常操作的具体信息与发生时刻，实现了对样品流转全过程的精准控制与安全保障。样品流转APP的业务流程如图1所示。

1）样品取样。该功能通过智能扫码技术，实现了快速取样流程。用户仅需通过APP扫描样品箱二维码，便可轻松领取箱子，并自动记录采集人员、领用时间等关键信息。取样时，系统支持两种方式录入样品编号，并提供拍照或上传本地照片的选项，以便全面记录样品状态；样品流转APP打造了一种全新的、高效的取样体验，让样品流转更加智能、透明和可控。

2）样品送样。该功能通过简单的操作界面和智能化的流程设计，实现了样品的快速、安全流转。用户只需在APP中选择已封箱的样品，进入送样单页面完成送样人员签名，并确认送样单信息无误后，即可将样品箱交接给送样人员，启动送样流程。整个过程中，APP会精确记录每一步操作，确保信息准确无误。同时，该功能还提供了实时追踪服务，用户可随时查看样品的流转进度和位置信息，保障样品在流转过程中的安全性。

3）样品收样。该功能实现智能化核验和一键式确认操作，用户登录APP后，可清晰查看送样任务详情，通过指纹验证安全开启样品箱，确保样品的安全性。核对无误后，只需简单操作即可完成对每个样品的收样确认。当所有样品均确认无误，一键选择“完成收样”，整个流程结束。

3.3.3 智能样品箱

早期主要是集成式现场采样箱，如公安部门使用的组合式多功能现场勘查箱^[7]，还有研究使用STM32单片机作为核心处理芯片，设计了实时监测温度、湿度、货物具体地理位置以及异常报警等功能智能货物运输箱^[8]。本文针对海关样品流转作业场景，采用Android开发板定制智能样品箱，针对各种场景可以搭配内部可嵌入的内胆，与样品流转安全管理系统、样品流转APP进行配合完成流转控制。箱体分为左右两侧，呈横向开合结构，提供了可固定特殊场景中各类内胆的空间。智能样品箱的概要结构如图2所示。

图2 智能样品箱结构示意图

Fig.2 Structure diagram of intelligent sample box

4 智能样品流转平台应用验证

智能样品流转平台已在广州海关所属广州白云机场海关、番禺海关、广州海关技术中心等单位进行业务测试，结果表明，该平台实现了样品箱领取、样品信息采集、封箱、追加样品、送样、收样签收、送样轨迹回放、时间节点统计等功能，能够满足业务需求，符合业务人员的送样流程，方便口岸人员的日常送样工作，同时实现监管部门对送样全过程的监控。在实际使用中，通过智能样品箱运送，降低样品配送人力需求；通过灵活配置、及时远程调整授权样品接收人员，可减少样品交接的等待时间；从平台进行样品流转溯源监控，提高监管效能，有效提升样品流转工作效率。

5 结语

智能样品流转平台研发不仅是一套管理系统的建设，更是一次技术创新探索及业务模式创新实践。该平台利用了移动互联网、5G、物联网、大数据等新兴技术，实现了样品的全过程溯源，确保了数据的安全、准确和高效处理。经实际投入应用，智能样品流转平台实现了自动化、智能化的监管，提升了样品的流转效率，可以为其他海关或相关领域的监管提供借鉴和参考，具有广泛的推广价值。随着科技的进步和智慧海关建设的深入，未来将持续深化完善智能样品流转，力求发挥出更大作用。

参考文献

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图1 样品流转APP业务流程图

Fig.1 Business flow chart of sample flow APP