基于RFID的气瓶管理方案

1.系统概述

1.1.系统背景

随着工业迅速发展，工业气体近年来在我国不断增加，但目前在工业气体零售/批发市场，存在诸多问题，工业气体是易燃、易爆、有毒气体，工业气瓶的合理使用及管理关系到生命和财产的安全，处理不当将造成无可挽回的生命和财产的重大损失，瓶装工业气市场的资产与安全问题已经引起国家相关部门重视。

由于气瓶数量多、分布广、流动性大等特点，传统的气瓶静态管理模式已不能满足目前气瓶管理的需要，部分安全意识淡薄企业存在气瓶混充、乱充现象，大量流转气瓶处于超期未检、未登记注册的状态，气瓶爆炸事故时有发生，对人民群众的生命财产安全乃至和谐社会的建立构成了严重的威胁

1.2.现状与分析

基于现有的气瓶管理所存在的缺陷，我司建议采用RFID技术对气瓶进行智能化管理。在石化公司所属的每个气瓶上安装RFID电子标签，采用电子标签具有全球唯一的ID对气瓶进行身份标识，同时可在RFID标签内记录气瓶的详细信息，比如：气瓶的所属公司、生气日期、有效日期、气体成分等等。本系统涵盖气瓶进出灌装站、换气站和配送环节的管理，对气瓶在充装、检测过程中各工序的状态和行为加以控制，确保气瓶流转安全、消除事故隐患、维护企业职工的人身及财产安全，防止不法用户非法牟利。

2.系统介绍

2.1.系统原理

在管理的上安装RFID标签，在加注站、维修公司和送气站等安装RFID读写器或RFID手持机，在每一个流程中通过读写器或手持机识别气瓶标签，自动获取气瓶当前状态信息等。

液化气加注站

加注站的生产流程包括收瓶、检查、清洗、称重、清瓶、加注、检验、封印和发运。通过RFID自动识别技术，对气瓶标签进行快速准确的识别，提高生产效率，同时避免待检气瓶流入生产环节，造成质量隐患。

气瓶检修公司

气瓶检修公司的生产流程包括收瓶、检查、煅烧、翻沙、上漆、检测和发运。RFID技术能对关键的流程点上进行识别和记录，并最终通过数据库实现对单个气瓶的跟踪管理。

送气站

送气站的生产流程包括收瓶、换气以及上门送瓶工作。RFID在送气站的应用用以实现对出入送气站的气瓶进行登记，防止其它气瓶通过送气站渠道进入企业。

图1：识别气瓶标签

2.2.系统结构

本系统包含气瓶标识及管理、用户的标识与管理和作业操作人员的识别与管理三大功能模块。

图2：系统结构

2.2.1.气瓶标识及管理

采用RFID标签对气瓶进行身份管理，标签安装时可灵活安装，以便检测时取下与重新安装，标签中数据通过加密进行存储，所以重新安装的标签能保证为系统的标签。相关操作人员通过系统软件可以建档、编辑和维护该信息，所有参与气瓶充装和流转的操作及管理人员均可根据其权限通过标签读写设备或管理软件查询到部分或全部信息。

2.2.2.用户的标识与管理

系统中所有用户配发RFID电子标签，该标签作为用户的身份和交易依据。用户要进行交易时先到企业办理相关手续，领取证卡并充值。配送人员送气上门，通过手持机对用户卡进行身份确认并扣除相应金额，并将瓶号与之对应；在工业气站用户凭卡领、还气瓶，读写设备自动判断用户卡是否合法、卡上可领气瓶数是否满足要求。在满足条件时，设备自动修改卡内相关信息，同时交易数据即时上报中央管理系统。

2.2.3.操作人员的识别与管理

系统为每位员工配发一张唯一的用户卡，在其进行作业操作时系统自动判断其合法性及权限，控制其操作。在其每一操作完成后，读写设备将其进行身份代码与所进行的操作信息一并上报系统中央管理系统，从而达到对所有人员的操作都可以实时跟踪和检查。

2.3.系统拓扑图

图3：系统拓扑图

2.4.系统流程

系统流程主要包括三部分内容，其分别为加注站生产流程、检修站生产流程和送气站生产流程。

图4：系统流程图

2.4.1.加注站生产流程

1）在加注站出入口安装RFID读写器或手持机，用于识别进出的气瓶标签；

2）气瓶从运输车辆上卸下，读写器识别标签信息，从标签信息判断气瓶是否已到检修期，若要检修则自动进入待修区域。这一环节可确保只有满足质量要求的气瓶才能进入正常的生产流程；

3）在进入加注车间前，通过通道式阅读装置进行气瓶标签的再次阅读，确认本次收到的气瓶在前面的加注前工艺流程中没有遗漏；

4）在加注车间出口处使用RFID读写器，确保进入车间的气瓶在一定的时限内加注完成；

5）装车的气瓶经过最后的一道RFID读写器，将自动记录下气瓶的装车明细。

2.4.2.检修站生产流程

1）当气瓶进入检修站时，贴有RFID标签的气瓶数据被RFID读写器进行自动识别，没有标签的则记录其钢印号码。若该气瓶已超出了使用年限，系统会自动告警。

2）在使用年限内的气瓶进入检修流程，密封阀门被取下，同时安装于阀门下的RFID标签也被取下等待重新写入数据信息；

3）当气瓶进入阀门密封过程时，该工序工作人员通过气瓶上的钢印从数据库中获得气瓶的记录，并通过RFID读写器将气瓶信息写入RFID标签中；

4）气瓶检修完毕出厂时，安装原有RFID标签，并通过读写器进行确认。