基于RFID技术的灭火救援器材装备管理研究

张文杰

摘要：目前，我国一线消防救援队伍的各类灭火救援器材装备缺乏统一的配备标准，导致器材装备结构不够合理，为了改变现状，开展了基于RFID技术的灭火救援器材装备管理研究。通过灭火救援器材装备采购审批检验器材装备性能是否符合器材采购工作的实际需求；基于RFID技术安装器材电子标签实现器材装备的出入库信息识别；对消防器材装备信息进行采集与分类并同步完成数据读取与传输；在此基础上，对消防器材装备的仓储管理、库位转移、装备调用、维修保养等各个工作环节加以全方位、全要素的精准管理。经过实验论证，RFID射频卡技术参数能够满足一线消防救援队伍器材装备日常管理的使用需求，标签识别率为100%，坐標点识别率均在90%以上，在接入RFID设备后性能稳定，满足一线消防救援队伍对于器材装备信息化管理的实际要求，对有效提高队伍灭火救援器材装备管理效能具有实际的指导意义。

关键词：RFID技术；灭火救援器材装备；电子标签；采购流程；仓储管理

中图分类号：TU998.1       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）11-0023-03

随着我国各级消防救援队伍实际配发的各类器材装备种类和数量逐年递增，队伍的实战打赢能力得到了有效提升。为了更好地发挥各类器材装备的实际功效，节省不必要的装备采购与维修成本，需要对不同类别的器材装备实施科学有效地管理，有效改善传统灭火救援器材装备管理工作主要依赖于人工开展的现状，最大限度改变现有器材装备管理工作效率低、精准度缺失严重的问题，切实提升器材装备信息的保存及相应查询功能[1]。

目前，随着信息化技术的不断发展，灭火救援器材装备管理工作也在不断向智能化、自动化方向发展，RFID技术是基于无线通信进行目标识别的新技术，该技术能够通过电子标签读出目标物体的相关数据信息，为各级消防救援队伍开展消防器材装备管理工作提供更为快速准确的技术支撑。本文基于RFID技术对一线消防救援队伍器材装备的日常管理工作开展了专项研究，为各类器材装备的日常维护与管理工作提供了重要的参考依据，对有效提升队伍各级器材装备的实际管理效率有着现实性的指导意义。

1 基于RFID技术的灭火救援器材装备管理

1.1  灭火救援器材装备采购审批

灭火救援器材装备采购是进行各类器材装备管理的首要环节，为了合理降低采购成本，提高对各类灭火救援器材装备的实际管理水平，先对器材装备采购环节的管理进行详细分析。首先，必须明确各级消防救援部门对各类灭火救援器材装备的实际需求，在工作开展过程中成立专门的需求分析小组，并预先向基层消防救援站征求各类灭火救援器材装备需求意见。由于各类灭火救援器材装备需要满足队伍日常执勤训练、各类灭火救援任务、战勤保障储备等各项需求，因此，应以此为依据预测未来周期内可能短缺的器材装备种类及装备数量，估算灭火救援器材装备从购置到后期维修保养直至退役报废的各项费用之和，将各项费用的估算内容进行费用单元的分解，从而使费用划分更加详细，随后完成应急采购预案的最大优化。事实上，各类器材装备的采购要充分考虑政府部门的财政支持力度，同时还要考虑到各级消防救援队伍的实际需求，分别制定短期以及中长期的采购计划。其次，为提高各类器材装备的实际供应质量，应对灭火救援器材装备供应库进行合理的专项管理，同时建立相应的灭火救援器材装备供应商评价指标体系。在器材装备的设计预生产阶段对各类器材装备的功能和样品进行审查与质量检验，若存在问题应及时提出改进方案与处理措施。为了进一步提高装备管理工作效率，各级消防救援队伍应当成立专业检验小组对采购的各类器材装备性能实施专业检验，判定采购装备类别是否与队伍实际需求相一致。最后，明确规定设备采购的售后服务，督促供应商及时提供与该类器材装备所配套的包括产品技术说明书、产品检验合格证等文件在内的相关技术资料，便于各级消防救援队伍日常器材装备使用、保养与管理工作的开展。

1.2  基于RFID技术安装器材电子标签

电子标签是RFID技术进行物体识别的重要载体，通常被安装于被识别的装备之上，且每个标签仅有一个，可以直接作为该物体的代码应用。代码可以利用硅片存储装备的生产日期、产地等多种数据信息，通过电子标签可以便于装备管理人员随时掌握精确的物资信息和库存信息。通过选择被动型标签，利用读写器所发送的电磁波获取电能，应用RFID技术为各类灭火救援器材装备安装电子标签，并在仓库门口安装RFID识别系统，当各类装备出入库的过程中系统可实现自动识别。此外，电子标签是装备器材的身份编码，可以将器材装备和对应的电子标签接入装备管理系统中，从而对各类器材装备实际领用人员的基础信息进行实时管理。采用有源智能标签方案便于各类装备器材的识别与信息采集，其有源智能标签能够细化装备器材相关信息，包括器材装备所存放库室的温湿度信息，简化取用人员对装备器材的快速定位查找。通过器材装备上的电子标签与仓库出口的RFID扫描设备，消防救援人员能够在作业高峰期实现各类装备的快速领用。对扫描完成出库后的各类器材装备进行记录，并根据监控系统的记录台账及时对未登记的装备信息进行记录。为了增大标签识别有效距离范围，该系统采用能够将识别距离延长到100 m以上的智能转发器，能够在有限条件下将无源标签转化为有源标签，更加有利于对所需装备开展定位查找[2]。

1.3  器材装备的信息采集与分类

在消防救援队伍现有的灭火救援器材装备管理系统的基础上，利用RFID技术使器材装备信息以数据的形式连接到互联网中，从而实现各类器材装备的信息化管理。根据器材装备日常管理的实际需求，利用RFID技术和条码识别技术，通过无线通信设备实现各类库存器材装备信息的有效采集与传输，信息采集过程所需要用到的设备主要包括应答器和阅读器，其中，通过应答器的常用标识卡进行目标对象的标识，并通过阅读器发射通信信号完成对各类标识卡信息的有效采集，并最终经过应用系统进行数据处理。无源RFID卡设备在进入续写器后，经携带信息的电流得到数字信号，并通过逻辑控制电路实施信息处理，最终通过存储器将相关信息发送至阅读器。RFID技术的合理使用需要根据目前消防救援队伍装备器材的管理环境进行恰当的选择，以某县消防大队为例，该大队现有用来存放灭火救援器材装备的专用仓库２个，每个库中约建有80个存货架，每个货架共5层，货架高度超过5 m，库中共有50 000余件装备，通过有源RFID技术对该大队所属装备进行信息采集，以固定阅读器进行数据读取和传输，在系统接收数据后完成对各类器材装备相关信息的有效处理，并对重点装备进行单件管理、对低质易耗品进行批量管理，器材保管员可以通过该系统有效实现对仓库内各类器材装备的实时监管，并利用器材装备的电子标签进行快速识别，从而高效实现各类装备器材的日常出入库、定期保养等相关管理工作[3]。

1.4  器材裝备仓储管理

器材装备的仓储管理工作通常是指针对各类器材装备的实际出入库管理、库存管理与库位转移、库存盘点与装备调用、维修保养与退役报废等全过程的管理工作。当有装备器材入库时，对新入库的装备器材进行入库检查，安装电子标签并确定归属库位，根据不同类别的装备自动形成单件装备和批量模式装备的电子标签，在此过程中，装备管理员需要对各类装备器材进行有效判定并实施物资对比，保证装备器材存放在正确的库存区并设定正确的电子标签。库位转移特指对存放空间内部的装备器材位置发生变化的管理工作，从而有效减少装备出入库记录等数据的产生。在装备器材调用过程中，应用RFID终端指引装备管理员抵达所需装备实际位置，并同步显示需要调用的数量，经扫描所需装备器材上设置的电子标签确认拣选正确，随后通过RFID阅读器将该装备信息传入灭火救援器材装备管理系统，确认数量等信息无误后即可顺利出库，若由于库存量不足而无法满足出库需求时，管理系统则会预先发出警告信息。同时，装备管理员还应根据系统的日常保养与检测提醒信息，对将要达到保养与检测周期的装备器材进行及时处理，并通过RFID电子标签的扫码方式登记保养与检测记录信息。针对消耗性器材的消耗报废只需要在退役报废申请提交完成后即可对装备完成报废处理并完成出库登记工作。装备调拨则在调拨申请发出后通过器材装备管理员对出库装备器材进行盘点，接收方收到装备器材后，在系统中形成库存的自动变更[4]。

2 RFID技术相关性能的论证分析

由于本文对各类灭火救援器材装备的管理工作主要是建立在RFID技术的基础之上的，所以需将RFID设备与消防救援队伍现有各类器材装备管理系统进行有效连接，为了验证该方法在队伍日常管理工作中的实际效能，首先对RFID射频卡技术参数进行测试，主要测试设备有频谱分析仪，高频信号发生器、示波器以及双路跟踪稳定电源，测试结果如表1 所示。

如表1所示，测试得到RFID射频卡的最大调制速率为15 kHz，若超过此频率，则本文应用的系统内各模块输出为高电平，其射频卡技术参数能够满足该系统的应用要求。RFID阅读器与器材标签主要通过无线信号传输实现各类灭火救援器材装备信息的交互，最终实现远距离通信。而不同的应用环境会直接影响到电磁波的传输特性，使阅读器与标签之间的通信性能明显下降，因此管理人员需要在不同环境条件下对RFID的有效识别距离及正确率情况进行测试。本文应用的消防设备器材系统中外设了RFID设备，可以通过配套软件实现系统和RFID设备之间的数据互通，因此，要确保系统能够在正常运行状态下实现数据传输的流畅性，需要对RFID设备之间的兼容性进行测试。利用不同测试方法对RFID设备识别情况的测试结果如表2所示。

如表２所示，读取有效范围即信号能够有效感应的范围，在不同方法的测试条件下，RFID设备读取有效范围一致，其中在850～950MHz条件下的信号有效感应范围可以达到8.5m，证明RFID系统具有相对较大的信号感应范围。事实上，坐标点识别率和电子标签识别率都是按照坐标点识别情况统计得到的，通过单标签多点识别方法和多标签多点识别方法的坐标点识别率分别在95%和90%以上，证明RFID系统具有良好的识别率，能够快速确定所需器材装备的所在位置。其标签识别率在两种方法的测试下均能达到100%的识别率，进一步证明RFID系统能够准确识别不同类别灭火救援器材装备，且识别过程中能够较为流畅的完成各类数据的同步流转。本文对系统的测试是在系统数据文件完整且无病毒的环境下进行的，系统相关功能的测试结果如表3所示。

由表3可知，灭火救援器材装备管理中心所应用的系统在接入RFID设备后性能稳定，各功能使用能够满足系统要求及本文的灭火救援器材装备管理要求，实现了本文灭火救援器材装备管理的信息化要求，提高了灭火救援器材装备的管理效能，有效保证了消防救援机构的抢险救灾能力，证明本文方法具有可行性。

3 结语

为推动消防救援队伍灭火救援器材装备管理工作的信息化发展，本文对基于RFID技术的灭火救援器材装备管理工作的各个环节进行了详细阐述，分析论证了RFID技术的相关性能，结果表明：基于RFID技术的灭火救援器材装备管理可以有效提高队伍灭火救援器材装备的管理效能，具有一定的实用价值。

参考文献：

[1]王莹，夏梓峻，李继繁，等.消防物联网远程监控管理系统的构建与应用研究[J].南开大学学报（自然科学版），2020，53（1）：26-29.

[2]洪赢政，李震，马从波.数字一体化多功能消防单兵系统装备研究[J].消防科学与技术，2020，39（11）：1519-1522.

[3]莫言迟，刘占省，张安山，等.融合BIM技术和物联网的消防安全数据管理方法[J].建筑技术，2021，52（6）：710-713.

[4]刘纪达，毛海峰.基于PMC指数模型的消防安全管理政策评价[J].消防科学与技术，2021，40（9）：1405-1409.

Research on fire fighting and rescue

equipment management based on RFID technology

Zhang Wenjie

（Hangzhou Municipal Fire and Rescue Brigade， Zhejiang Hangzhou 310000）

Abstract：At present， the various types of fire fighting and rescue equipment of our country's first-line fire and rescue teams lack unified equipment standards， resulting in unreasonable equipment structure. In order to change the status quo， research on fire fighting and rescue equipment management based on RFID technology was carried out. Through the approval of fire fighting and rescue equipment procurement， we can test whether the performance of the equipment meets the actual needs of the equipment procurement work. Through the installation of equipment electronic tags based on RFID technology， the identification of equipment entry and exit information is realized. It can collect and classify fire equipment information， and complete data reading and transmission synchronously. On this basis， all-round and all-element precise management is carried out on the warehousing management， warehouse transfer， equipment call， maintenance and other work links of fire equipment. After experimental demonstration， the technical parameters of the RFID radio frequency card can meet the needs of the daily management of the equipment of the front-line fire and rescue team. The tag identification rate is 100%， and the coordinate point identification rate is above 90%. After accessing the RFID equipment， the performance is stable and meets the actual requirements of the front-line fire and rescue team for equipment information management， which has practical guiding significance for effectively improving the management efficiency of the team's fire fighting and rescue equipment.

Keywords：RFID technology; fire fighting and rescue equipment; electronic tag; procurement process; warehouse management