RFID在危险品管理中的运用

1、 HYPERLINK RFIDD在危险险品管理理中的应应用 技技术解决决方案Danggeroous Carrgo Mannagee inn RFFID Tecchnoologgy ApppliccatiionTTechhniccal Sollutiion二六六年九月月十六日日V2.00本技术方方案适用用于所有有的气瓶瓶、钢瓶瓶以及包包装的实实时、动动态和全全过程自自动化管管理，尤尤其对监监控工业业用瓶以以及其他他重要物物资的流流通状态态，是一一个非常常有效的的技术方方案。本本方案是是以危险险品的管管理及运运输监控控为例来来说明，适合相相关单位位或企业业的技术术或工程程人员阅阅读。危险品管管理现

2、状状本方案中中的危险险品是指指具有燃燃烧、爆爆炸、毒毒害、感感染、腐腐蚀、放放射性等等危险性性的物品品和物质质，这类类物品在在运输、生产、经营、使用和和处理中中容易造造成人身身伤亡、财产损损坏或环环境污染染，因此此需要特特别防护护和管理理。我国是仅仅次于美美国的世世界危险险化学品品生产大大国。近近几年来来，危险险化学品品的泄露露、爆炸炸等事故故时有发发生，给给人民生生命财产产带来严严重威胁胁，对于于危险品品的管理理问题，一直困困扰着政政府部门门和很多多企业。近几年年政府出出台了一一系列行行政措施施，不但但要求对对危险化化学品的的生产、运输、保管和和使用进进行严格格管理，而且要要求对盛盛装的容容

3、器进行行严密监监管。但但是，这这种管理理大部分分是人工工管理，缺乏可可靠的技技术手段段，有以以下几点点不便：对于流通通容器的的制造、检验、使用等等存在的的安全隐隐患问题题，无法法及时加加以判断断和追溯溯；容器的使使用极为为分散，没有一一种便利利和快捷捷的检查查方法，政府的的许多行行政监督督工作都都难以有有效地实实施；不便于对对危险品品容器状状态监控控，如易易燃、易易爆的危危险品要要实时监监控容器器的温度度；不便于对对危险品品容器动动态跟踪踪，以及及动态的的数据分分析和信信息掌控控；不便于容容器的回回收管理理；对危险性性极高、辐射强强的危险险品，不不能远距距离管理理；人工管理理存在人人员交接班班

4、的问题题，容易易发生漏漏检、错错检现象象；早在20002年年国家质质检总局局就组织织在上海海进行了了电子标标签在气气瓶安全全监管应应用中的的研究，去年，国家质质检总局局、国家家安检总总局、国国家环保保总局在在加强我我国危险险品气瓶瓶监管的的联合发发文中、提倡采采用电子子标签等等新技术术，今年年上海市市政府要要求在1100万万个气瓶瓶上使用用这种技技术，在在今后22至3年年中，上上海全市市4000万个气气瓶都将将安装电电子标签签。危险品管管理系统统概述这个危险险品钢瓶管理系统统采用先先进的RRFIDD识别技技术，通通常我们们称为的的电子标标签，可可以解决决对危险险化学品品容器，即气瓶瓶的动态态跟

5、踪。首先我我们在每每个气瓶瓶上安装装一个电电子标签签，以此此作为气气瓶的唯唯一标识识，就像像每个人人有一个个身份证证号码一一样，通通过电子子标签可可对这个个气瓶“身份”作出准准确确认认。此外外，气瓶瓶的检验验、冲气气、配送送等动态态信息，可在电电子标签签内进行行记录和和更新，同时保保存在数数据中心心的计算算机内，随时提提供给企企业和政政府监管管部门查查询。对于高危危险性化化学品容容器的运运输，则则通过电电子标签签与车载载读卡器器或车载载GPSS终端的的数据通通讯，对对这辆车车装载的的危险化化学品气气瓶、车车辆所处处位置与与状态进进行监控控。监管管人员通通过气瓶瓶上电子子标签及及其建立立起的计计

6、算机安安全监督督平台，对不符符合安全全规定的的气瓶、运输过过程中温温度报警警的气瓶瓶和违章章运输行行为，可可进行及及时干预预和纠正正。对于企业业来说，电子标标签里面面存储气气瓶的标标识号、出厂日日期、报报废日期期与维修修记录等等信息。每当这这个气瓶瓶生产或或检测完完成开始始出库时时，库存存记录中中可以显显示卷标标数据（例如，标识号号、重量量、测试试日期及及其它前前笔使用用状况数数据），然后读读写通过过并合格格后该瓶瓶可以出库库使用。而后，每次使使用以及及维修都都可以进进行相应应的标注注。这样样，煤气气罐的安安全与否否、使用用寿命是是否到期期等问题题就可以以一目了了然。利利用手持持式读写写器和电

7、电子标签签具有的的数据自自动采集集功能，然后再再通过传传输到计计算机数数据管理理中心，可以简简化气瓶瓶检验、充装、配送等等环节的的操作，提高企企业的工工作效率率。技术方案案我们结合合自身的的技术特特点，充充分发挥挥RFIID的技技术优势势，形成成RFIID在危危险品管管理中的的应用技技术方案案，系统是通通过远距距离、非非接触采采集射频频卡的信信息，实实现对气气瓶在静静止或移移动状态态下的自自动识别别，从而而实现对对气瓶的的自动化化管理，也就等等同于对对危险化化学物质质的监控控和管理理。该系系统产品品集计算算机软硬硬件、无无线通讯讯、信息息采集处处理、数数据传输输、网络络通讯、传感器器等技术术综

8、合应应用为一一体，属属于先进进的危险险品信息息采集和和安全性性管理的的智能识识别系统统，是对对危险品品有效监监管的重重要技术术手段。技术原理理系统产品品中的识识读器RReadder将将载波信信号和指指令信号号经发射射天线向向外发送送，标签签Tagg进入发发射天线线的工作作区域内内，Reeadeer天线线接收到到带有目目标识别别码的高高频加密密载波信信号，经经Reaaderr接收处处理后，提取出出目标信信息和目目标识别别码送到到监察主主机，主主机对信信息处理理、分析析、存储储，然后后可对RReadder发发射指令令信号，完成预预设的系系统管理理功能，从而实实现目标标的自动动化管理理。系统统技术方

9、方案综合合原理图图如下：方案图补补充说明明：系统中的的气瓶是是统称，也包括括盛装危危险液体体化学品品的钢瓶瓶及其他他危险品品的包装装；系统也适适合单独独对车装装载的危危险化学学品钢瓶瓶或其他他危险品品包装进进行监控控和管理理，系统统根据实实际业务务需求可可重组，具有很很强的灵灵活性；标签上可可接温湿湿度传感感器，实实现对危危险液体体或气体体温度、重要包包装温湿湿度的监监察；标签上可可接LEED灯和和超声波波发生器器，实现现对气瓶瓶或包装装的“精确实实时定位位”，定位位精度可可达空间间三维55厘米内内。系统工作作流程描描述：每个气瓶瓶拥有唯唯一识别别号，由由气瓶收发发部门把把外部送送来的钢钢瓶送

10、到到检验部部门进行行检验，合格后后把电子子标签不不可逆性性粘贴在在气瓶上，并通过过移动终终端对气瓶标签签信息进进行识别别和数据据写入，然后通通过计算算机USSB口把把数据上上传到数数据库管管理中心心；对于于新采购购的钢瓶瓶，则由由检验部部门直接接粘贴电电子标签，从而通通过手持持式阅读读器上传传数据；即接收收和检验验气瓶环环节。政府或企企业为了了能清晰的的了解每每个钢瓶瓶的情况况，便于于有效的的管理，在气瓶瓶充装前前进行再再次检验验扫描描阅读输入数数据库核查，既既管理气气瓶环节节。当气气瓶进行行充装气气体（液液体）后后，将充充装信息息包括充充装介质质、重量量、有效效期等通通过Reeadeer上传

11、传到中央央数据库库进行管管理，既既充气(液)环环节。在在充装结结束后由由入库，发货时时由物流流人员扫扫描标签签并写入入此气瓶瓶要送达达的客户户、目的的地以及及发货时时间等信信息，上上传至数数据库中中心，即即入库和和出库环环节。在在配送的的过程中中，随车车人员通通过移动动终端可可了解气气瓶的状状态参数数，返回回后可把移移动终端端存储的的数据上上传中央央数据库库，另外外，监控控中心通通过GPPRS也也可实时时了解气气瓶的所所在位置置、状态态等情况况，即物物流运输输环节。技术系统统组成硬件组成成硬件系统统包括数数据采集集部分、数据传传输部分分、监控控管理部部分三部部分。系统包括括以下设设备：RFID

12、D硬件系系统（包包括固定定式读写写器Reeadeer、移移动式RReadder、标签TTag、天线、支架）；温度或湿湿度传感感器；车载GPPRS终终端；报警器；不间断电电源；软件组成成危险品管管理系统统是由数数据服务务器、管管理计算算机、移移动计算算机组成成的具备备数据检检测及采采集、温温度检查查与采集集、数据据统计、信息检检索等多多功能的的综合计计算机管管理系统统。系统主要要由数据据监察，数据统统计、存存储， 标签TTag管管理，数数据查询询，系统统维护，系统退退出等模模块组成成。危险品数据管理系统数据监察数据统计、存储标签Tag管理数据查询系统维护系统退出数据监察察模块主主要是对对采集上上

13、来的的的数据与与合法数数据进行行对比，如气瓶瓶到报废废日期，气瓶到到检测周周期，容容器里物物品错装装，危险险品的温温度超标标，运输输路线错错误等，以便对对不合法法的数据据予以及及时记录录和控制制。数据统计计、存储储模块主主要是对对气瓶标标识号、出厂日日期、报报废日期期、维修修记录、内装物物品属性性、客户户信息、物流信信息等数数据进行行统计汇汇总和存存储，并并按照指指定格式式报表。标签Taag管理理模块是是管理整整个系统统中的各各个Taag的发发行、回回收和维维护工作作。管理理项目包包括：TTag的的信息浏浏览；TTag的的定位管管理；TTag发发行管理理；Taag回收收管理；Tagg黑名单单管

14、理；数据查询询模块主主要是完完成通过过各种条条件对原原始数据据进行检检索和汇汇总的功功能。如如检索指指定标签签识别码码所对应应的各种种信息。系统退出出模块是是完成退退出后再再次对人人员的身身份校验验以及准准备退出出前各种种数据库库的关闭闭及未保保存数据据的保存存工作。系统安装装及使用用把标签粘粘贴在检检验后的的气瓶或或包装上上；将带有温温度传感感器的电电缆与电电子标签签进行连连接，构构成一个个整体（简称“温度无无线传感感标签”），并粘粘贴在需需要检测测温度的的气瓶上上； 主机上安安装管理理信息系系统；在需要的的业务过过程通道道口布置置固定式式识别器器（Reeadeer），并与主主机通过过RS2

15、232串串口联机机。操作作人员手手持移动动式识别别器；将移动式式识别器器（Reeadeer）与与车载GGPRSS建立数数据通讯讯；当监测人人员接近近标签点点（3-10米米范围内内）时，手持终终端接收收到电子子标签发发出的信信号，自自动记录录下电子子标签的的ID、当前时时间、温温度数据据。手持持终端内内总共可可以保存存30000条数数据记录录，数据据记录可可以保存存10年年以上不不丢失。监测人人员也可可查询指指定标签签的信息息。在上位计计算机系系统中安安装并运运行巡更更管理软软件，手手持终端端中的标标签IDD、数据据采集地地点，采采集时间间，温度度数据等等信息。可通过无无线数据据接收机机或USS

16、B接口口直接写写到主机机数据库库中。监测人员员可根据据采集到到的标签签ID在在数据库库管理系系统中查查询到对对应气瓶瓶的一切切信息和和状态。技术方案案特点及及比较表 4-4 技技术方案案能力比比较表序号项目人工检测测与管理理RFIDD自动检检测备注设备初期期投入低高检测管理理工作复杂简单循检一遍遍花费时时间极长短检测操作作成本极高低操作稳定定性极不稳定定稳定实时温度度等参数数检测很难实现现非常方便便特别是紧紧急状态态检测数据据准确性性较低高扩展性无非常高系统规模模变化数据保密密性低极高气瓶检测测数量限限制有无故障自检检能力无有技术方案案显著特特点：无线传输输，解决决了极为为分散使使用的气气瓶不

17、便便于检测测的问题题，特别别适应组组网需求求；在气瓶在在流通过过程中的的安全隐隐患问题题，可及及时加以以判断和和追溯；使用计算算机进行行自动化化管理，检检测历史史数据安安全存储储，便于于后期管管理；解决了由由于人工工检测存存在的漏漏检和错错检的现现象；维护成本本低，不不易损坏坏，为企企业节约约开支；维修简单单，可以以在系统统运行条条件下更更换部分分配件，不受环环境限制制。应用难点点及解决决本方案中中所涉及及的安装装电子标标签的对对象物品品，气瓶瓶、化学学物品运运输罐都都是金属属材料，一般来来说，金金属类材材料上很很难使用用电子标标签，由由于阅读读器与应应答器（电子标标签）间间产生的的磁通量量会

18、在金金属表面面感应涡涡流，而而涡流对对阅读器器的磁场场起反作作用（楞楞次定律律），致致使金属属表面上上的磁场场进行强强烈的衰衰减，所所以金属属材料对对电波具具有屏蔽蔽作用，贴在金金属品上上的电子子标签很很难接受受读写器器发来的的电波，影响RRFIDD的正常常工作。针对这种种情况一一般采用用下面几几点解决决：采用有源源主动高高频电子子标签，能够主主动全向向发射电电波，与与被贴材材料性质质无关，且发射射功率较较大。普通电子子标签与与金属表表面间插插入一种种高磁导导率的磁磁性材料料，通常常的做法法是把磁磁性材料料与电子子标签做做成一体体，从而而形成防防金属电电子标签签。防金金属电子子标签的的应用系系统一般般采用被被动式RRFIDD射频识识别技术术（即防防金属电电子标签签是无源源的），当阅读读器遇见见 RFFID电电子标签签时、发发出电磁磁波、周周围形成成电磁场场，RFFID标标签从电电磁场中中获得能能量激活活标签中中的微芯芯片电路路、芯片片转换电电磁波、然后发发送给阅阅读器，阅读器器把它转转换成相相关数据据，上位位机采集集到这些些数据就就可以处处理这些些数据从从而进行行管理控控制。如如图： 防防金属电电子标签签改变电子子标签的的天线设设计技术术。一般般的电子子标签放放在金属属表面上上时，穿穿过标签签上的天天线的磁磁力线是是