基于RFID 技术的河北省气瓶安全管理追溯体系建设研究与应用

靳淑敏*，刘齐芬，李娜

（河北省质量技术监督局信息中心，河北石家庄，050071）

基于RFID 技术的河北省气瓶安全管理追溯体系建设研究与应用

靳淑敏*，刘齐芬，李娜

（河北省质量技术监督局信息中心，河北石家庄，050071）

建立河北省气瓶安全管理追溯体系是促进河北省企业质量提升的有效手段和措施，本研究通过建设河北省气瓶安全管理平台，将气瓶的每一次流转业务数据都实时更新在 RFID电子标签内，实现气瓶在不同部门之间的信息资源交换与共享，实现对气瓶安全管理的全程信息化控制，从而建立起河北省气瓶安全管理追溯体系。

气瓶安全；追溯体系；质量提升；RFID电子标签

引言

2015年，国务院办公厅以国办发[2015]95号印发的《关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见》，要求各地开展气瓶安全质量追溯体系建设，推动气瓶产品的制造、充装、检验等过程信息进行记录，建立气瓶安全管理追溯体系，实现来源可查、去向可追、责任可究。2016年，河北省政府印发的《河北省加快推进重要产品追溯体系建设实施方案》，要求河北省开展以气瓶等产品为重点的安全管理追溯体系建设。2017年1月，国家质检总局颁布的《特种设备使用管理规则》规定：负责办理使用登记的特种设备安全监管部门应当按照特种设备信息化管理的规定，建立特种设备信息系统，及时输入、更新有关数据。

目前，河北省气瓶监管中主要有充装过期报废、超期未检、标识不清和非自有气瓶；充装检查记录不规范，甚至弄虚作假；在用气瓶数量不清，使用登记制度流于形式；气瓶定期检验制度失控，定期检验率低，安全状况不明等问题，气瓶整体安全形势较为严峻。由于气瓶具有数量大、流动性强、分布面广、流转周期不确定、产权界定不清晰等特点，管理起来难度很大，用传统的管理方法难以从根本上解决问题，急需采取有效措施和现代化管理手段进行监管，消除事故隐患。

本研究利用无线射频（RFID）技术，通过赋予气瓶RFID标签,实现对河北省气瓶使用登记、检验、充装等环节的全过程动态监管。按照“一瓶一码、一瓶一档、扫描识别、控制充装、自动记录”方法，形成气瓶全方位的动态安全监管追溯体系。

1 RFID技术简介

RFID是“Radio Frequency Identification”的缩写，中文意为“无线射频识别”。RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合交换数据，实现无接触信息传递，以达到识别目标对象的目的[1]。RFID具有存储容量大、非接触识别、可识别高速运动的物体、对环境变化有较高的忍受能力(防磁、防水、耐高温、防爆等)、通讯距离长、安全性高、可同时读取多个标签、可擦写等优点。

基本的RFID系统由电子标签、读写器和天线三部分组成。将电子标签固定在待识别物品上，读写器就可识别，读写器与电子标签依靠天线按约定的“非接触式”通信协议进行数据交换。即读写器向射频标签发送指令，标签收到读写器指令后，将芯片内数据信息传输给读写器[2]。

2 河北省气瓶安全管理追溯体系建设研究与应用

2.1 气瓶安全管理追溯管控流程

采用物联网RFID技术与互联网技术相结合，建设河北省气瓶安全管理平台（以下简称平台）,通过对气瓶赋予电子标签，实现气瓶的电子化“身份证”，形成“一瓶一码”；配置扫描读写器，识别气瓶相关信息，将气瓶的每一次流转业务数据都实时更新在电子标签内，并在平台内记录每只气瓶历次的充装、检验等信息,实现对气瓶各环节的标准化和监督检查管理。以此为基础，建设各级质监部门、检验检测机构及充装单位互联互通的气瓶安全管理平台，实现气瓶在不同部门之间的信息资源共享，搭建形成一个涵盖充装、定期检验、安全监察的封闭物联网络（如图1所示），从而建立起气瓶全方位的动态安全管理追溯体系，建立一套科学合理的气瓶安全应用数据模型，为气瓶安全预警提供数据依据。

图1 气瓶闭环安全管理示意图

2.2 建立气瓶档案数据库

气瓶档案数据库主要依据《特种设备使用管理规则》、《气瓶使用登记管理规则》和《车用气瓶安全技术监察规程》等法律法规建立。气瓶档案数据库包括车用气瓶数据库和非车用气瓶数据库。

气瓶数据库包括气瓶基本信息、使用登记信息、检验信息、充装信息等，车用气瓶数据库还包括车辆信息、安装信息。所有的信息唯一标识为电子标签号，数据库主要有：气瓶的基本信息，包括由电子标签号、钢瓶号、气瓶品种、充装介质、设计厚度、重量、容积、公称压力、试验压力、使用单位、制造单位、制造日期、所在区域等；使用登记信息，包括电子标签号、使用登记证号、发证日期、登记机关、登记机关经办人等；气瓶检验信息，包括电子标签号、检验日期、检验单位、检验人员、检验结果、下次检验日期。气瓶充装信息，包括电子标签号、充装日期、操作员、充装重量、充装压力、充装温度、充装开始时间、充装结束时间等；车辆信息包括车牌号、车架号、车辆种类等车辆信息；

2.3 气瓶安全管理平台主要流程及功能介绍

河北省气瓶安全管理平台的业务架构如图2所示：

图2 河北省气瓶安全管理平台业务架构图

2.3.1 气瓶使用登记流程

结合《气瓶使用登记管理规则》，使用单位将气瓶信息录入到指定的excel模板，办理使用登记时将表格及其他材料一同提交到注册登记部门，登记人员进行注册登记时，核对信息的准确性后，将EXCEL表格中的信息导入到平台中，为每个气瓶建立信息档案。同时打印气瓶使用登记证，发放电子标签，将本次使用登记信息录入到平台数据库中,通过对电子标签表面初始化，将气瓶的基本信息写入标签。其中，对于登记审核不合格的气瓶，将列入黑名单，该气瓶上的标签将予以废止。通过电子标签签发功能使标签与该气瓶的档案建立对应关系,气瓶后续流转都是基于电子标签信息基础上。

气瓶电子标签可实现气瓶信息在各业务环节的信息共享、气瓶身份的确认。在车用气瓶安全监管中，对于实现系统中气瓶、车辆信息的唯一性具有重要意义。

2.3.2 气瓶充装流程

在气瓶充装前，首先通过读取气瓶上的电子标签，判断气瓶是否合法、是否过期。如果不合法或过期，系统会给出信息提示，车用气瓶充装还要检查气瓶和车牌号是否匹配等信息。如气瓶符合要求充装要求，控制充装设备自动对气瓶进行充装，充装站的充装记录同步到平台数据库中，充装站以及质监部门可以实时查看站内的充装信息，使气瓶的每次充装都具有可追溯性。

在气瓶达到送检日期前90天内系统会短信提醒用户进行气瓶检验，做到事前预警提醒。气瓶过期、报废、检验不合格后系统自动锁定充装设备不能加气，同时提醒不能充装原因，做到事中控制。气瓶检验合格后系统自动解锁允许加气，达到事后跟踪的效果；

2.3.3 气瓶检验流程

系统对第一次送检并检验合格的气瓶，发放检验合格证，并将检验信息录入电子标签中。气瓶到期检验时通过扫描气瓶的电子标识来读取气瓶的基本信息、充装次数及上次检验信息，判断气瓶是否超期检验，对于超过使用期限的气瓶采用强制报废措施。如果气瓶在使用有效期内，检验合格后，检验人员将最新检验信息录入电子标签中，打印出气瓶定期检验报告，同时将信息更新到平台数据中心。

2.3.4 数据统计分析

系统根据权限不同，可实时查询、统计气瓶的最新信息，掌握监管区域各充装站气瓶数量、有效期、定期检验、过期未检、使用年限等相关数据。省质监局通过系统，可查看气瓶的档案信息、充装信息，检验信息等，快速掌握全省气瓶的使用情况和检验情况，实现了气瓶远程监管的工作模式。

2.4 气瓶信息资源交换共享

目前，河北省部分市县局已经建设了各类气瓶安全管理系统，河北省质监局如何将各地分散的系统数据汇聚到省局平台数据中心，实现数据资源的共享交换，成为气瓶监管中急需解决的问题。为此，河北省质监局编制了《河北省气瓶安全管理平台数据交换规范》和《河北省气瓶安全管理平台接口规范》，通过两个规范统一了平台的数据标准和技术标准，将各地分散的系统数据同步更新到省局平台数据中心，实现气瓶管理信息的资源交换共享，为省局的统一监管提供数据支持。

系统引入RFID技术为气瓶安全监管提供了富有成效的技术手段，建立起气瓶安全管理应用模型（如图3所示）。RFID标签在气瓶的使用登记、充装、检验等环节中，记录了气瓶的流转状态，实现整个气瓶流转环节的闭环，实现气瓶安全管理及真正意义上的动态监控。事故发生后可通过电子标签中的信息，读出气瓶发生事故前的最后一次流转状态信息，并以此为依据，顺藤摸瓜，直至找到问题的根源。

图3 气瓶安全管理应用模型

3 结束语

将RFID技术用于气瓶管理，可以起到改善气瓶管理现状，预防和减少气瓶安全事故，规范气瓶市场秩序的作用，能够从真正意义上做到对气瓶的动态监管，从而提高工作人员的责任心和工作效率[3]。河北省质监局可通过平台及时了解、掌握全省气瓶的使用登记、充装、检验、报废等情况，实现对气瓶的充装、检验环节进行实时有效的监督管理，更对事故发生后的追根溯源具有相当重要的意义。

平台通过分步实施、稳步推进的模式进行推广应用。目前，通过平台实现了各类气瓶打印使用登记证功能，车用气瓶充装流程在试点市局充装站得到了较好的应用，但在全省推广应用还需一定的时间和财力支持。

[1]游战清,李苏剑,等. 无线射频识别技术（RFID）理论与应用[M]. 电子工业出版社,2005.

[2]付雄新,周受钦,谢小鹏. 基于 RFID的食品安全监管系统[J]. 科学技术与工程,2009,(13)： 3897-3900.

[3]边吉荣,宋丽亚,等. 基于RFID的车用CNG气瓶电子监管系统设计[J]. 网络安全技术与应用,2010,8： 45-47.

[4]靳江红. 安全仪表系统安全功能失效评估方法研究[D]. 中国矿业大学(北京),2010.

[5]车文毅. 半有源超高频射频识别标签芯片的研究与设计[D]. 复旦大学,2010.

The Research and Application of Hebei Gas Cylinder Safety Management Tracing System Based on the RFID Technology

JIN Shumin*,LIU Qifen,LI Na
(The information Center of Hebei Provincial administration of Quality And Technical supervision,Hebei Shijiazhuang,050071,China)

Establishing Hebei gas cylinder safety management tracing system is an effective means and measure to promote the quality improvement of Hebei province. this study through building Hebei gas cylinder safety management platform,updating the flow of the business data of the cylinder in the RFID tag each time,to realize the exchange and sharing of information resources between different departments,to realize the full information control of the safety management of gas cylinders,so as to establish the Hebei gas cylinder safety management traceability system.

Cylinder safety; Tracing system; Quality promotion; Electronic tag

A

1672-9129(2017)06-0118-03

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.06.040

靳淑敏,刘齐芬,李娜. 基于RFID技术的河北省气瓶安全管理追溯体系建设研究与应用[J]. 数码设计,2017,6(6)： 118-119.

Cite：JIN Shumin,LIU Qifen,LI Na. The Research and Application of Hebei Gas Cylinder Safety Management Tracing System Based on the RFID Technology[J]. Peak Data Science,2017,6(6)： 118-119.

2017-01-23；

2017-02-27。

靳淑敏（1981-)，女，硕士研究生，河北省质量技术监督局信息中心，工程师，主要研究方向：信息化质量与标准。

Email：10031475@qq.com