基于物联网的瓶装液化石油气钢瓶溯源管理探讨

谢 茜，叶志鹏，李其玖

（1.广西职业师范学院 工商管理学院，广西 南宁 530000；2.深圳金诺云链科技有限公司运营中心，广西 南宁 530000；3.广西工业设计集团有限公司 人工智能和大智慧所，广西 南宁 530000；4.广西博安工程咨询有限责任公司，广西 南宁 530000）

《城乡建设统计年鉴》公布，截至2019年底，我国城市液化石油气的用户约4 092万户，覆盖约1.13亿用气人口，县城液化石油气的用户约1 798万户，覆盖约6128万用气人口[1]。但钢瓶管理信息化程度低，钢瓶无法溯源、责任不清，导致瓶装液化石油气安全事故频发。中国城市燃气协会安全管理工作委员会发布报告指出，2021年，全国（不含港澳台）共收集到燃气事故1 140起，其中液化石油气事故639起，占比56.1%。

在整个行业推动钢瓶溯源信息化管理，是解决瓶装液化石油气安全问题的关键举措。ABC燃气集团从2018年开始探索建立基于物联网的瓶装液化石油气钢瓶溯源管理系统，目前已在企业内部管理、安全监管等方面均取得了良好的应用效果。ABC燃气集团基于物联网的瓶装液化石油气钢瓶溯源管理体系，为解决瓶装液化石油气安全管理问题提供了可行方案，本文对此进行探索研究。

1 瓶装液化石油气市场钢瓶溯源管理的现状及问题

1.1 钢瓶溯源管理现状

1.1.1 瓶装液化石油气钢瓶溯源行业监管政策力度不断加强

2014年实施的《中华人民共和国特种设备安全法》第四十九条规定：瓶装气体充装企业应建立健全的充装管理制度、责任制度、处理措施。充装单位应当建立充装前后的检查、记录制度，禁止对不符合安全技术规范要求的移动式压力容器和气瓶进行充装[2]。

2015年，国务院办公厅《关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见》中强调，要开展特种设备和危险品追溯体系建设，以气瓶等产品为重点，严格落实特种设备安全技术档案管理制度，推动企业对气瓶产品的制造、充装、检验等过程信息进行记录，建立特种设备安全管理追溯体系[3]。

2017年，广西住建厅[2017]8号文提出关于实现“百分百监控过程，百分百安全检查，百分百消除隐患”的要求。

2021年，中华人民共和国住房和城乡建设部、公安部、交通运输部、商务部、应急管理部、市场监管总局联合印发《关于加强瓶装液化石油气安全管理的指导意见》[4]，就加强瓶装液化石油气安全管理工作提出6方面15项要求和具体措施。

2022年1月30日，广西住建厅联合多部门联合印发《关于加强全区瓶装液化石油气安全管理工作实施方案的通知》，要求充分运用物联网、大数据等前沿技术，推动提升行业管理手段、管理模式和管理理念创新，提升瓶装液化石油气经营企业安全和智能化水平。在2022年10月前，全区瓶装液化石油气经营企业要全面落实充装追溯赋码建档和充装自动识别，通过电子标签或二维码等信息技术手段，对瓶装液化石油气进行追踪追溯管理，实现瓶装液化石油气“来源可查、去向可追、责任可究”和液化石油气钢瓶“实名登记、信息采集、传输对比、落地查人”的监管目标[5]。

1.1.2 瓶装液化石油气市场钢瓶传统管理模式和现代管理模式并存

目前，广西瓶装液化石油气市场上流通的钢瓶主要有两种，分别是用户自有产权钢瓶及充装企业产权钢瓶，钢瓶产权不统一导致管理模式存在差异。2022年以来，广西各地市加强瓶装液化石油气安全管理，纷纷推出强化液化石油气钢瓶的使用登记管理制度，建立钢瓶可追溯体系。其中，柳州市从2022年7月1日起，禁止充装非充装单位钢瓶，用户采取向瓶装液化气企业租赁使用的形式，用户自有产权的钢瓶即使还在使用期限内也不能办理使用登记，由企业通过折价回收的形式进行钢瓶产权置换。ABC燃气集团引入信息化管理主动探索钢瓶溯源管理系统，以其融水县分公司为例，截至2022年8月，90%的钢瓶已在系统进行建档登记，归入钢瓶溯源管理体系。

但是，在县城乡镇区域，依然存在很多传统小企业主由于客观原因无法落地执行钢瓶信息化溯源管理，更有甚者对监管“上有政策下有对策”，偷偷充装非自有钢瓶，依旧使用手写记账的钢瓶传统管理模式。钢瓶产权置换工作逐步推进，钢瓶传统管理模式和现代管理模式并存是一个客观存在的事实。

1.2 瓶装液化石油气市场钢瓶溯源存在的问题

1.2.1 多头监管，职责不清，方式落后

一是多部门协同监管、存在执法真空。瓶装液化石油气行业从钢瓶生产，经过运输、销售、充装、配送最终到用户，监管涉及质监、住建（城管委）、交通运输、消防、公安、规划、市场监管等多部门[6]，责任认定、执法监督等职责零星散布于多个政府部门之中，监管交叉地带职责不清，脱节与错位的情况普遍存在。

二是行业协会流于形式，没有发挥实质性作用。行业协会日常工作多为组织行业培训、与充装企业沟通交流，为成员单位维护权益等，实行钢瓶溯源管理触及部分企业的既得利益，行业协会并没有实质性发挥建立行业标准，统筹推动钢瓶溯源管理的作用。

三是监管数据库平台不完善，缺少可溯源的全程管控。部分企业信息化程度低，仍然还停留在手工记账的管理模式，数据的时效性准确性差，钢瓶编码标准不统一，监管数据库平台和企业信息管理平台对接存在难度。钢瓶的使用年限为8年，部分用户新购置的钢瓶远未达到报废期，监管部门不敢强推钢瓶产权置换，寄希望于逐步过渡，导致多年来钢瓶市场依旧混乱，执法疲软更是助长了不法分子的气焰。

1.2.2 行业信息化水平低，钢瓶管理混乱

目前国内大部分的瓶装液化石油气市场地处县域村镇，企业主年龄偏大，对信息化接受度较低，还是坚持传统的经营思路，利用人工记录的方式进行粗放型管理，管理模式单一，存在钢瓶数量不清、状态不明的管理漏洞。信息化管理程度不能适应行业发展需求，是实现钢瓶溯源管理的重大障碍。

非法灌装、违法存储、黑气贩卖等行业乱象频发，扰乱了市场秩序。钢瓶周转率缺乏管理，优质钢瓶流失，更有部分黑心企业用废旧气瓶滥竽充数，恶意置换优质气瓶，严重损害了正规企业的钢瓶资产安全。实现钢瓶溯源，需要统一钢瓶标准，统一产权归属，目前市场上五花八门的钢瓶需要淘汰但钢瓶置换未能得到有效推进。

钢瓶充装要经历“空瓶回收-充前检查-充装操作-充后复检-满瓶发送-送货上门-安装检查”等环节，每个环节均需要预备一定数量的周转瓶[2]。企业为保证正常的生产运营需要购置大批量钢瓶，经营成本增大。要实现有效的钢瓶溯源，还需要引入信息化管理系统及配置相关管理人员，这也对企业提出了新要求，部分企业对此存在抵触心理。

1.2.3 用户安全意识淡薄，“鸵鸟式”应对，忽视监督

首先，瓶装液化石油气的安全宣传还没有深入人心，部分用户安全意识淡薄，对身边的安全隐患熟视无睹；部分用户有安全意识但对安全使用方法及安全隐患排查不了解，不能及时排除安全隐患。

其次，部分用户会在市场中选择低价劣质产品，“鸵鸟式”忽略安全隐患，为了小利益冒“大风险”，对瓶装液化石油气市场的无序竞争起到了烘托、助推的作用，不利于行业的健康有序发展。

最后，用户在用气过程中应该肩负“监督者”角色，但在实际生活中，用户往往缺乏监督意识，再加上钢瓶信息可能出现破损和无法识别的客观情况，导致用户不能有效参与到安全监督过程中，钢瓶溯源缺少了用户监督的关键环节。

2 基于物联网的瓶装液化石油气钢瓶溯源管理系统设计及应用

针对瓶装液化石油气钢瓶溯源管理中存在的钢瓶不规范、信息化程度低、无法溯源等问题，ABC燃气集团从2018年开始，探索建立基于物联网的瓶装液化石油气钢瓶溯源管理系统，目前已成功上线使用并逐步优化推广。

2.1 ABC燃气集团钢瓶溯源管理系统设计

2.1.1 系统设计原理

可追溯性原理。追溯性，是指通过识别码对商品或行为的历史和位置予以追踪的能力。通过利用现代化的条码，数字网络技术，RFID信息技术等手段，在每个钢瓶上安装可扫描识别的唯一数字化标识（钢瓶身份证）、建立钢瓶电子数据库，按照“一瓶一码、一瓶一档、扫描识别、自动记录”的原则，实行钢瓶全生命周期的溯源管理[2]。

信息不对称原理。是指掌握信息充分的人员往往处于比较有利的地位而信息匮乏人员处于比较不利的地位[7]。部分黑心企业通过利用信息优势，从事一些影响用气安全和损害用户利益的活动，政府监管部门也难以辨别瓶装液化石油气钢瓶的真实情况。

整体性原理。解决瓶装液化石油气的安全问题，需要应用整体性理论，梳理监管多部门协同合作的工作职责，努力构建企业承担安全主体责任、政府履行安全监管职责、协会强化协调支撑和公众发挥监督作用的现代钢瓶安全监管模式，形成齐抓共管的良好局面。

2.1.2 系统结构

ABC燃气集团以拓展核心业务为驱动，运用“燃气+互联网”大数据运营的思路，通过先进的互联网信息化技术提升企业的综合运营服务能力，构建统一的燃气销售网络体系，以安全为出发点，建成“线上购买+线下配送+线下安检+线上分析”的贯穿钢瓶全生命周期的溯源管理系统。

2.1.3 系统功能

（1）钢瓶溯源管理功能。钢瓶溯源系统的关键在于建立钢瓶“身份”体系。在钢瓶打上二维码（身份证），建立唯一档案，结合用户订单实名制和燃气供应服务员身份实名制的举措，配合移动终端的扫码功能，在作业时对钢瓶信息进行快速采集，实现燃气供应服务员操作流程标准化，预防和减少事故的发生。一旦发生事故，可依据钢瓶“身份证”查询相关信息，准确分析事故原因，精准追溯到具体的操作环节和责任人员[8]。通过清晰界定安全责任，建立有效的信息追溯和安全跟踪机制，为监管部门提供执法依据。具体功能主要有：钢瓶移动化建档及档案管理；钢瓶充装、出入库、安装、回收、检测报废全流程登记；快速接入智能钢瓶档案及充装数据；钢瓶智能称重；钢瓶无接触自动识别登记（RFID）；钢瓶溯源信息公开等。

（2）企业安全管理功能。为企业端安全监管系统，主要满足企业自身的安全监管需求，将各类安全数据采集后集中展示。所涉及的安全领域包括钢瓶在充装站和门店处的存放安全、用户家的用气安全、钢瓶容器自身的质量安全。数据的展示方式包括了报表、图表及驾驶舱大屏方式。该系统注重报表图表的展示及数据的提取，具体功能有：企业资料管理（网点/人员/车辆）；钢瓶档案管理；钢瓶充装、追溯信息展示；钢瓶安检整改信息展示；钢瓶超期及超量存放预警等。

（3）政府监管功能。属于政府侧的安全监管系统，主要通过驾驶舱大屏的方式，向监管部门展示各燃气企业的服务网点资料、钢瓶保有量、钢瓶档案及溯源动向、安检整改情况、钢瓶超期情况等政府部门重点关注的内容，满足当地政府管控安全的需求。该系统与企业安全集中监管功能基本一致，但更注重大屏展示。主要功能有：企业储配站及供应站管理；从业人员资料管理；配送车辆资料管理；钢瓶档案管理；钢瓶充装、追溯信息管理；钢瓶安检整改信息管理；钢瓶超期及超量存放预警等。

此外，还有监管API管理系统功能，实现溯源元数据管理，API接口及密钥管理。溯源GIS展示系统功能，实现钢瓶的热力分布及散点分布展示，安检整改情况展示，钢瓶全生命周期流向跟踪，单店钢瓶辐射热力图，燃气供应服务员配送半径图，黑气业务分布排查定点。溯源跟踪设备管理系统功能，实现智能设备建档，智能设备启禁用管控，智能设备操作记录，智能设备数据溯源跟踪等。

2.1.4 系统操作流程

ABC燃气管理集团通过钢瓶溯源管理系统实现了钢瓶的全程追溯，具体操作流程如图2所示。

图1 ABC燃气集团钢瓶溯源管理监管流程

图2 钢瓶溯源管理流程示意图

（1）燃气企业（气库）新钢瓶建档。企业采购钢瓶后首先要完成入库编码，实现了一瓶一码，三码合一（出厂码、镂空码和企业信息码），其中，出厂码和镂空码是出厂附带，企业码是钢瓶到达企业完成编码建档后加上。接着，企业在钢瓶溯源管理系统中完成钢瓶建档登记，该系统可以直接对接监管平台。

（2）钢瓶充装管理。所有钢瓶在充装时必须是企业已建档的自有产权钢瓶，如信息出现差异，气库充装设备则自动关闭，无法完成充装工作。此流程可有效防止钢瓶流失，对于打击黑气也起到非常重要的作用。

（3）钢瓶流动监控。通过钢瓶溯源管理系统可进行所有在档登记钢瓶的流动监控，包括钢瓶的出库、入库、运输及储存等。在钢瓶出库后的运输过程及到达门店后的钢瓶管理直到钢瓶送到用户家中，该系统均可实时掌握钢瓶的位置及状态。

（4）钢瓶安检管理。系统备案登记的燃气供应服务员将钢瓶送到用户家中时，需要对用户家进行安全检查，具体流程：燃气供应服务员通过手机APP扫码识别空瓶，完成回收，再次扫码识别新瓶，完成安装。安装后，燃气供应服务员还将在系统的指引下完成用气安全检查，包括用气环境是否存在隐患、胶管是否老化、钢瓶开关是否正常、减压阀是否漏气、炉具火焰是否正常等。

图3 钢瓶溯源管理系统钢瓶扫码识别截图

（5）钢瓶回收管理。燃气供应服务员通过扫码识别空瓶，完成钢瓶更换后将钢瓶回收至门店和气库，钢瓶在“气库-门店-用户家-门店-气库”的流通过程中实现了闭环的全流程跟踪管理，该系统还对钢瓶的全生命周期进行监控管理，无论在哪一个环节出现问题，都可以实现溯源追责。

2.2 ABC燃气集团钢瓶溯源管理系统的应用效果

ABC燃气集团钢瓶溯源管理系统于2019年上线，2022年完成了系统的升级，目前已在广西区内80多个公司使用，覆盖广西大部分地市。系统现已进入优化推广阶段，在企业内部管理、安全监管等方面均取得了良好的应用效果。

2.2.1 全面深化安全管理，建立安全责任体系

ABC燃气集团自主研发的钢瓶溯源管理系统，与实际业务匹配度高，在钢瓶的流通过程中，每一个环节均有明确的责任人对钢瓶的安全负起责任。所有在信息上出现差异的气瓶，充装设备将自动关闭，不能为其进行充装，明确了气库责任；钢瓶入户后实行安全检查，燃气供应服务员通过拍照上传记录，并由用户进行签字确认，进一步界定了企业主体责任与用户使用责任。此外，钢瓶建档、充装、运输及安装过程中也开发出了相应的溯源登记功能，便于企业内部管理责任到人，系统后台通过大数据分析，还可对长期未订气用户实现预警提醒，为政府监管打击黑气提供了线索，助力政府部门行使监管责任。

2.2.2 智慧化内部管理，促进企业健康发展

ABC燃气集团目前自有钢瓶100余万只，均已进入溯源系统进行管理，并与政府监管部门实现平台对接。通过集团公司大屏幕显示各项安全监控数据，可以直观了解到各分公司、各营业网点的钢瓶情况，有利于集团公司的管理发展。同时，运用钢瓶数据库分析用户用气习惯，为企业内部管理决策提供有效依据，数据化、智慧化管理模式使得ABC燃气集团规范健康发展。

2.2.3 精细化用户管理，客户用气安全度增加

钢瓶溯源管理系统将管理渗透到钢瓶的全生命周期，通过二维码设计，将钢瓶基础档案、充装信息、配送信息、燃气供应服务员身份等信息开放给公众查询。用户通过手机扫描二维码，即有效监督钢瓶的合规性，执法人员亦可借助此功能识别“正规气”，打击“黑气”。此外，ABC燃气集团还增加了安全检查的特色增值服务，切实保障了客户的用气安全。通过此系统进一步深化客户关系管理，发布用气安全操作知识，实时回复用户咨询，解决用户困难，通过精细化的用户管理，用气安全系数得到有效提高，用户满意度不断攀升。

2.3 ABC燃气集团钢瓶溯源管理系统还需持续优化的问题

ABC燃气集团推广使用钢瓶溯源管理系统取得了不错的成效，但是依旧存在一些需要持续优化的问题。比如，目前系统主要依靠燃气供应服务员手机APP扫码的方式来识别钢瓶信息，无法实现批量识别，工作效率受到限制。其次，乡镇年龄偏大的燃气供应服务员对信息化接受程度较低，部分员工不能完整操作，对系统的使用存在抵触心理。再次，钢瓶“身份证”在流通过程中容易出现破损、污垢、无法辨别的情况，还不能实现100%的识别率。最后，系统的推广和使用均需要企业投入相应的财力和人力支持，在行业内推广钢瓶溯源管理系统，形成标准化规范依旧存在较大难度。

3 结语

解决瓶装液化石油气安全问题的关键在于建立安全责任体系。采用信息化手段，建立钢瓶溯源管理系统，既是安全监察部门的监管要求，也是企业提升内部管理水平的有效举措[2]，更是实现行业良性健康发展的必然选择。通过钢瓶溯源管理系统的建立，规范瓶装液化石油气全产业链售前、售中、售后服务，通过“互联网+”“物联网＋”模式的建立，有效解决安全问题。

实现钢瓶溯源的有效管理，除了基于物联网的信息化手段，还需要各层面的努力和支持。政府部门顶层设计，加强监管，强化安全教育；行业协会建立行业规范，树立行业标杆；各燃气企业与时俱进，引进信息化管理，提高内部管理水平；用户牢记安全意识，行使监督权利。通过多方联动，方可促使瓶装液化石油气市场稳定有序发展。