物联网技术在化工企业的应用研究

王冲，安泰，毕晓彬

（天津渤海职业技术学院信息工程系，天津300402）

随着物联网技术的飞速发展，智能设备的增加，物联网技术应用与生产生活各个方面结合越来越密切，化学生产领域也越来越多的用到了物联网技术。物联网（Internet of Things）是新一代信息技术的重要组成部分，物联网技术是通过射频识别技术（RFID）、红外线传感器、全球定位系统（GPS）等技术的结合与应用[1～4]，以实现对物品的智能化管理。因此物联网技术的应用也被各个企业当做重点工作展开。随着物联网技术与危险化学品的紧密结合，可以通过物联网技术的运用来提高危险化学品的管理和监测。

1 物联网与RFID技术

物联网指的是实现物体与物体的连接，是互联网技术的应用与拓展。物联网体系通常分为四层架构和三层架构，但其本质上是相同的，四层架构指的感知层、传输层、服务管理层（也称智能层）和应用层。感知层是物联网系统中数据的来源，感知层中有各种传感器，将各种非电信号转化为电信号，成为物联网系统可以处理的数据。因此传感器又称为电五官，传输层采用各种传输技术来进行数据的传输，常用的有无线通信技术、蓝牙技术、Zigbee技术等。服务管理层上面部署有各种服务，如云平台、专家系统等。应用层面向用户，以各种形式呈现给用户，如移动端的App，PC端应用程序等。物联网技术最终的实现目标是全面感知、可靠传输、智能处理和自动控制。目前物联网技术应用于生产生活的各个方面，危险化学品的物流安全对于社会生产生活影响意义重大，利用物联网技术可以降低物流运输的风险，提升物流效率，对于化工企业可以实现降本增效的目的。

RFID技术，由雷达技术演变而来，是一种非接触式的自动识别技术，具有环境抗干扰能力强，精度高，操作快捷等优点。很多企业将其应用于物体的自动识别与跟踪定位。通常RFID系统由四部分组成：阅读器、电子标签、中间件和应用系统组成。

RFID技术的重要事件[5～7]，按10年期划分为：l941-1950年,雷达的改进和应用催生了RFlD技术，1948年奠定了RFlD技术的理论基础;l951-1960年，早期RFlD技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究；1961-1970年，RFlD技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试;1971-1980年，RFlD技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFlD技术测试得到加速，出现了一些早期的 RFlD应用；1981-1990年，RFlD用于标记动物；l991-2000年，RFlD技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现；2001-至今，标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。

2 RFID技术与危险化学品管理

2.1 危险化学品的入库与保存

首先，当购入危险化学品的时候，每个包装上都贴有唯一的可供识别的RFID标签。当危险化学品到达仓库后，阅读器可以自动读取危险化学品上的信息，自动地将其放入电动密集柜的密封柜中，同样的电动密集柜也安装有对应的RFID标签，这样可以避免人为原因而导致出现差错。系统要收集的信息包括化学品的名称、位置、数量等，这些信息通过RFID阅读器读取后上传至危险化学品管理系统中[8～10]。

入库后的危险化学品需要考虑其保存与监管事项，此时就需要仓库管理人员利用仓库内安装的各种传感器来收集和判断危险化学品的状态，需要监管的信息包括危险化学品的位置信息，是否发生位移，危险化学品的温度，是否达到或者超过安全临界值，危险化学品是否发生泄漏等，同时这些信息也会同步至危险化学品管理系统中。因此，采用此种方式可以方便对危险化学品的入库与保存进行最有效的管理。

2.2 危险化学品的领取与使用

当研究人员需要使用危险化学品时，需要先在危险化学品管理系统中提出申请，并在系统中查看对应的管理人员，明确领用人。在领取危险化学品时也必须使用RFID读卡器进行扫描记录，系统中会记录下领取危险化学品的人员信息、领取时间、领取品名、领取地点及领取目的等信息。同时需要领取人的签字确认，保证领取与使用的安全。

2.3 危险化学品的废弃处理

如果危险化学品的废弃处理使用不当，将会对人类的生产生活带来严重的影响，因此需要对危险化学品的废弃处理引起高度的重视。需要利用RFID技术对危险化学品进行处理，首先需要危险化学品的领取人在系统上提交废弃处理申请，交至危险化学品的仓库管理员，仓库管理员使用RFID读卡器进行记录，记录的信息包括危险化学品的品名、数量、返回仓库日期、接收人等，最后提交至危险化学品管理系统，由仓库管理员签字确认提交信息。使用过的废弃的危险化学品在办理完相应的回收入库手续后，放置进危险化学品管理仓库，当废弃的危险化学品积累至一定的数量后提交给相应的危险化学品生产厂家，对其进行无害化废弃处理。

3 结论

具有实用价值的信息化手段和物联网技术还有很多，由于篇幅的限制本文不再一一列举。物联网技术与RFID技术在危险化学品的管理中起着举足轻重的作用，通过将物联网技术、RFID技术与危险化学品的管理有效结合起来，可以大大提高化工企业的安全管理，智能化的管理与监管可以有效避免人为因素在危化品的管理中的差错，有效减少和杜绝危险化学品对人类的生产生活的影响，同时也必须意识到物联网技术是一门刚刚兴起的新兴技术，其使用与管理还不是很完善，本身也可能存在较多问题，例如系统信息的安全性，信息处理的速度等都是我们下一步需要探索和研究的方向。

[1]温家宝.2010年政府工作报告[R].北京：第十一届全国代表大会第三次会议，2011,03,05.

[2]任小伟.i-Trasen危险化学品运输安全物联网系统[J].物联网，2011,07,32-33.

[3]韦晓凯，曹从勇，王卫.物联网技术在危险化学品管理中的应用[J].系统安全,2010,05(20)66-67

[4]黄敏.医疗废弃物管理审计研究，湖南大学硕士学位论文[D].长沙，湖南大学，2012,8-30.

[5]郭娟.我国城市医疗废弃物管理法制研究,西南大学硕士学位论文[D].重庆：西南大学，2013,7-30.

[6]赵斌，张红雨.RFID技术的应用与发展[J].电子设计工程，2010,18(10)：123-126.

[7]黄学良，谭林林，林中，等.无线电能传输技术研究与应用综述[J].电工技术学报，2013,28(10)：1-10.

[8]陶弘.对化工物流行业安全管理的探讨[J].安全，2009(4)：31-33.

[9]邬贺铨.物联网的应用与挑战综述[J].重庆邮电大学学报：自然科学版，2010(5)：526-531.

[10]吴晓俐，王继祥.物联网技术在物流业的应用-物联网技术在物流业的应用现状与发展前景[J].物流技术与应用，2011(2)：52-56.