二维码在特种气体行业中应用的设想

傅晓敏

(上海海洲特种气体有限公司，上海 201500)

二维码在特种气体行业中应用的设想

傅晓敏

(上海海洲特种气体有限公司，上海 201500)

介绍了将二维码技术应用到特种气体行业中气瓶管理的基本设想，包括气瓶出厂、充装、检验、运输等各个环节，对相关问题作了讨论。二维码的应用简单、高效、方便，适于特种气体行业中气瓶管理。

二维码；气瓶管理；云端；手机扫码

二维码作为后移动信息时代的产物，已经深入到各行各业，并可通过手机操作，一台手机的作用已经超过了大部分的台式电脑、笔记本电脑的作用，可以这么说，现代人可以离开电脑，但不能离开手机，移动网络的强大力量使得信息技术得以共享，信息的管理更加方便，信息的处理更加便捷，信息的取得更加快速。

特种气体(Specialty gases)种类繁多，通常可区分为电子气体、标准气、环保气、医用气、焊接气、杀菌气等，广泛用于电子、电力、石油化工、采矿、钢铁、有色金属冶炼、热力工程、生化、环境监测、医学研究及诊断、食品保鲜等领域[1]。

特种气体行业属于高危险行业，由于这一行业的特殊性，对于信息的准确性、事实性、保存性有着非常巨大的要求，而二维码具有高密度、零容错的特性，使得二维码的信息不存在重复的情况，而且易于保存。

1 主要技术简介

1.1 二维条码/二维码

二维条码/二维码(2-dimensional bar code)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能，以及处理图形旋转变化等特点[2]。

以上是对于二维码的专业解释，简单来说，二维码的编码不存在重复性，使得每一个二维码都具有唯一的特性，这也符合了特种气体行业的需求，气瓶管理需要一个唯一的编码来录入信息。

而扫描二维码实际的作用就是通过手机扫码的方式来进入一个网页页面或者一个网络服务端，而使用不需要点击一个链接这样一个传统的方式。

1.2 云端服务

所谓云端，其实就是泛指网络，名称来自工程师在绘制示意图时，常以一朵云来代表网络。因此，云端服务用白话文讲就是“网络服务网络”。举凡运用网络沟通多台计算机的运算工作，或是透过网络联机取得由远程主机提供的服务等，都可以算是一种云端服务[3]。

使用云端服务的好处是——企业不需投入大量的固定资产采购软硬件，也不需要增加信息管理人员，只要透过云端服务供货商所提供的服务，在很短的时间内就可以迅速取得服务。这对一些分秒必争的企业营运来说，将会提供相当大的帮助。

有了虚拟化的技术，企业放在云端的资料备份及备援将会得到相当程度的保障。这让企业愿意将数据及应用程序放在云端，通过网络让各分公司能够及时取得服务，达到随选服务的要求(service on demand)，加快整体公司的营运效率。

有了二维码就不得不提与之相匹配的云端服务。现有的二维码虽然可以录入近500个汉字，1500字节这样巨大的信息量，但就长久而言，这些信息迟早会出现饱和的状态，而云端服务就是将二维码中的信息寄存在网络服务器上面，而寄存在网络上的信息容量接近于无限，可以反映的数据也更加的实时有效。

2 特种气体行业的应用

特种气体需要储存于气瓶之中，因而大部分对于特种气体的管理，相对就是对气瓶的管理，气瓶作为高压容器也是属于危险品，对于信息的保存性、真实性、有效性等等同样有着巨大的要求。据统计，截止2014年底，全国气瓶登记数为14 250万只，当年发生气瓶事故28起。因此，搞好气瓶安全管理工作具体细致，责任重大[4]。

要实现对气瓶的二维码管理，首先需要一台基本的设备，即智能手机。它可以是安卓系统或者ios系统的，并且对其性能要求几乎没有。因为应用的APP几乎就是一款纯文字的简易APP，只会占用少量的手机内存；另外有一点就是，扫码后是需要在线服务的，对于智能手机而言，如今移动网络几乎全覆盖，到处都有网络可用。

在此，笔者把这款APP称为“二维码气瓶管理APP”。

2.1 基本流程

气瓶出厂(扫码录入气瓶信息)；气瓶检测(扫码录入气瓶检测信息)；气瓶充装(扫码录入充装信息)；气体销售(扫码录入使用情况)；气瓶运输(扫码录入运输情况)。二维码气瓶管理基本流程详见图1。

2.2 具体操作流程

二维码气瓶管理APP是以手机操作为主，电脑操作为辅的程序，所有的操作都可以用手机来完成，在有些不能使用手机的环境才会用电脑辅助操作。该管理程序以实名登录，输入身份证号才可以实现操作，非公司用户则可以查看相关信息，而无法进行操作，因为实名认证的关系，每次的操作都绑定了个人信息，从而不需要额外的录入人员信息，同时保证了操作的专业性、专一性和有效性。

2.2.1 气瓶出厂

一个气瓶制成后就具有了唯一编码：钢瓶号，各个生产企业都会有自己独立的钢瓶号编码方式，钢瓶号就等于了它的身份证，一直会跟随到这个气瓶报废为止。那么在出厂的第一步，就可以根据钢瓶号生成一个随机的，唯一的二维码并且储存在云端上，这时候如果你用手机扫描这个二维码，只能得到一个钢瓶号的信息。之后就可以录入该气瓶的所有本身的信息，如某气瓶钢印标记信息包括：1. 气瓶瓶号123456；2. 气体名称 N2；3. 工作压力 WP15；4. 试验压力 TP22.5；5. 实际重量 W52.6；6. 实际容积 V40.2；7. 瓶体设计壁厚 S5.7；8. 制造单位代码 SG；9. 监检单位标记 CS；10. 制造单位许可证编号 TS2210305；11. 产品标准号 GB5099；12. 制造年月 07.10[5]。

2.2.2 气瓶运输

大部分的气瓶生产都是有客户需求而为的，所以很快的，一批气瓶出厂以后便需要运输到客户的手中，基于现代物流的实时性，二维码甚至可以实现实时的监控气瓶的流向，只需在运输前由生产厂家扫描二维码，录入车辆信息或者物流信息，云端便可以告诉客户，所订购的气瓶现在运输到什么位置了。

图1 二维码气瓶管理基本流程

2.2.3 气瓶充装

气瓶充装有预处理操作、充装操作、检验操作三步。每一步都需要录入云端相应的数据：

1. 预处理的实际操作时间、操作温度，处理气瓶所使用的气体等等信息。

2. 压缩气体可分为永久气体、液化气体、低压液化气体、溶解气体[6]。本文主要以永久气体气瓶充装讨论为主，分为纯气充装和混合气充装。录入纯气种类，如果是混合气的话，还需要录入气体含量、气体压力、充装公司名称、充装时间、充装温度等信息。

3. 气体检验的操作人员姓名、所使用的仪器、检验报告、国标号等信息。

可以说气瓶充装所需录入的信息非常的多，也非常的复杂，所以非常需要一个巨大的数据网络的支持，或许一次充装二维码本身的容量还可以应付这些数据，但出现二次充装的时候就肯定需要网络的支持了，不过好在现在移动网络非常普及，数据传输也够快。

2.2.4 特种气体销售

气体销售则更像气瓶出厂的销售，只不过在客户还没拿到特种气体商品时，供应方便可以发送一个二维码给客户，这里就包含了气体的全部信息。

现在大部分特种气体行业销售还是以先接单再生产的销售模式进行销售，尤其是混合气，客户的要求各不相同，很可能每个客户之间需求只差了一个百分比而已，但就数据整合来看还是有一些常用的混合气会被一直购买，比如可燃气体报警气，这几乎是每个危险品仓库都需要用到的气种之一，此类气体销售就可以采取反向的销售模式，以云端寄存数据，让客户自主下单。

2.2.5 气瓶检验

传统的气瓶检验需要在气瓶的瓶身上打上一个检验的日期，以方便识别下次检验的时间，气瓶有使用年限规定，如铝合金气瓶是20 a报废，钢瓶30 a，而检验不合格的必须及时报废[7]。每次气瓶检验也和充装生产一样，需要录入相关的信息、检验单位、检验报告等等。

2.2.6 特种气体使用(假设实例)

客户在收到自己订购的产品二维码后，便可以打开手机，启动二维码气瓶管理APP，用身份证号登录，然后扫描该二维码就可以查看到该气瓶的所有信息了。首先是基本信息栏：气瓶的基本信息；其次是运输信息栏：该气瓶是否处于物流在途状态，经过几次流转；再后面就是充装信息栏：预处理人员时间，充装人员时间，气体检测人员时间，报告的扫描件等等；最后是气瓶检验栏：提示下一次气瓶检验的时间。

3 二维码与RFID技术比较

1. 射频识别，RFID(Radio Frequency Identification)技术，又称无线射频识别，或者电子标签，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID技术在上海市特种气体管理方面有广泛运用[8]。

射频一般是1～100 GHz的微波，适用于短距离识别通信。

RFID读写器也分移动式和固定式的，目前RFID技术应用很广，如：图书馆、门禁系统、食品安全溯源等。

2. 二维码与RFID技术的相同点是，都具有巨大的信息载体，准确的信息录入环境，可以反映出一个气瓶从生产到运输到充装到销售到检验的全部信息，信息可以永久保存。二维码相对于RFID技术，成本相对较低，不需要额外购买手持机，以及电子标签卡，并且信息的实时性也更高，信息的数据量也更大。相对而言更适合对信息要求高的特种气体管理。

4 可能会遇到的问题

1. 出现二维码标签的时候如何处理？

答：二维码就是个图形而非芯片，有打印机的就可以打印一张二维码标签，气瓶生产商也会用激光刻印技术在气瓶瓶身上刻印二维码，已保证损坏减少到最小。

2. 没有无线网络的时候怎么办？

答：虽然现在无线网络的覆盖广泛，但在特种气体行业，有些地方为了安全考虑，会屏蔽无线信号，但二维码本身就可以储存1500个字节的信息，所以即使是在完全没信号的地方，依旧可以暂时储存使用信息，等到了有网络覆盖的区域再上传信息。

3. 因为是设想，所以实际使用中必然会有诸多的问题，但对于二维码气瓶管理APP，解决问题的方法会比之前用的方法更多，希望能解决长久以来特种气体不易管理的问题。

5 对未来的展望

随着线上模式的普及，在传统工业行业，更多传统模式被现代化的网络模式所更替，在特种气体这个行业，也越来越多的需要信息共享、资源共存、联合发展，不再是孤立的行动，而是联合前进。二维码的应用仅仅只是个开始，随着信息资源的透明化、实时化，对于这个行业的发展，也是更安全、更高效、更创新。

[1] 百度百科，特种气体[DB/OL].http://baike.baidu.com/item/%E7%89%B9%E7%A7%8D%E6%B0%94%E4%BD%93?sefr=enterbtn.

[2] 中国物联网，二维码的概念与分类[DB/OL]. 中国物联网，2013. http://www.netofthings.cn/ErWeiMa/2013-11/ 106.html.

[3] 百度百科.云端服务[DB/OL].http://baike.baidu.com/item/%E4%BA%91%E7%AB%AF%E6%9C%8D%E5%8A%A1?sefr=enterbtn.

[4] 清兰. 2015中国气体行业发展高峰论坛综述[J]. 中国气体, 2015(5): 12-24.

[5] GB 7144—1999 气瓶颜色标志[S].

[6] GB 16163—2012 瓶装压缩气体分类[S].

[7] GB 6804—2008 气瓶警示标签[S].

[8] 百度百科.射频识别技术[DB/OL].http://baike.baidu.com/item/%E5%B0%84%E9%A2%91%E8%AF%86%E5%88%AB%E6%8A%80%E6%9C%AF/9524139?sefr=enterbtn.

The Basic Considerations of the QR Code Technology's Application in the Special Gas Cylinder Management

FU Xiaomin

(Shanghai Haizhou Special Gas Co., Ltd., Shanghai 201500, China)

This article introduces the basic considerations of the QR code technology's application in the special gas cylinder management in the industry, including leave factory, cylinder filling process, inspection, transportation and so on. And the related problems were discussed. The application of QR code is simple, efficient, convenient and suitable for special gas cylinder management in the industry.

QR code; the cylinder management; cloud; mobile phone scan code

2016-09-08

TQ117

A

1007-7804(2017)02-0048-04

10.3969/j.issn.1007-7804.2017.02.013

傅晓敏(1986)，男，毕业于上海师范大学市场营销专业，2008年至今主要从事气体标准物质生产、高纯气体分析及电子标签气瓶管理。E-mail: quelserra@126.com。