RFID技术在危险化学品管理中的应用

王国庆

（南通经济技术开发区住房和城乡建设局，江苏南通 226009）

危险化学品作为一种特殊商品，正在改变着人们的生活，但与此同时这些化学品固有的危险也威胁着人类的生存。随着社会对化工产品需求的增加，化工产业生产有关危险化学品的数量和种类极大增加，由于大多数危险化学品本身具有脆弱性，毒害性，容易发生爆炸反应，导致中毒等事故，正因如此，社会上经常发生这类事故并且具有多发性和严重性。大多数危险化学品对人类有害，人类容易遭受泄漏及慢性中毒，甚至有的相关人员会因为设备操作不当或环境管理不当而死亡。

RFID是一种新型信息技术，可以有效实现企业和社会的信息化，并逐步提高企业的竞争力和产品效能，降低总体实施成本并构建新的服务形式、新的业务模式和行业结构。RFID技术将在危险化学品的安全管理中具有重要意义，其作用的发挥具体取决于危险化学品的性质

1 RFID技术的内涵

射频识别技术，通常以RFID技术简称，是一种利用射频通信自动识别和交换有关非接触式移动或移动物体信息的技术。因为其具有非接触性、数据量大、处理信息速率高、识别距离远、成本较低等优势，所以目前在物流、零售、制造业、服装业、卫生等领域被广泛应用。例如，使用RFID标签收集从原材料采购、生产加工到仓库流通和最终销售的整个过程的数据，并对药品进行实时监测和跟踪。UPS、DHL、Fedex和其他国际物流巨头正在积极试验RFID技术，以便在自动信息收集、货物跟踪、仓库管理等流程中广泛应用。

目前，为了危险化学品（以下简称危化品）的安全管理，正在研究RFID技术，但许多技术还处于小规模的设计或试验应用阶段。我国是生产和使用危险化学品的大国，工业发展迅速，数量和种类多，工业结构复杂，但是地区分布不均，监管难度大。危险化学品的生产、销售、储存、运输、使用甚至回收利用在整个生命周期中都会对人类安全和生态环境造成危险，并在每个阶段都会导致事故，在危险化学品的整个生命周期内对其进行综合协同管理，是产业共识，也是不可避免的趋势。在数据的整个生命周期中，RFID提供了独特的数据收集和移动优势。例如装载、部署和使用危险的化学气瓶（气体）时，传统的管理方法需要人眼进行，具有可视性和可追溯性，但是瓶身的污渍会掩盖钢印标识，从而可能造成误判，条形码管理极易被复制伪造甚至是腐蚀，并且需要人工查看监管，一次只能读一个，这种方法安全性、准确性、效率均低。而RFID技术的使用使得管理流程极大被缩减，降低了相关人员接触危险化学品的风险，对数据和快速处理的需求也随之增加。

2 RFID 在危险化学品安全管理中的必要性

危险化学品区别于其他商品，具有一定的特殊性，在提高人们生活质量的同时，也存在着一系列的安全隐患，容易给人带来伤害。如果忽视了危险化学品的安全管理工作，就会酿成大祸，一方面会损害企业的经济利润，另一方面会造成负面的社会影响，危害自然环境。相比于其他商品，危险化学品通常是易燃易爆或具有危险特性的商品，在制造、运用、存储、运输的过程中，必须严格把控，避免发生安全事故，出现火灾等容易对人员产生伤害，甚至危及生命的意外。在化学工业不断发展的背景下，出现了越来越多的危险化学品，整体呈现出多样化和大规模的特性，而危险化学品具备的危险特性，使其在运用过程中容易产生事故，并造成严重后果。现代化学工业生产出的产品类型多样，生产过程较为复杂，通常采用管道连接。一旦连接管道出现破损，就会导致大量有毒有害气体或液体泄漏，形成蒸气云团，在与空气混合或遇到明火后产生爆炸，酿成不可挽回的后果。绝大多数的危险化学品都会对人体造成损害，一旦设备出现漏损或操作错误，就会发生泄漏的问题，从而导致操作人员接触有害气体或液体，中毒甚至危害生命，自然环境也会受到破坏。总而言之，危险化学品具有较高的危险性，人们在使用的过程中要尽可能避免受到伤害，因此，要重视危险化学品的安全管理工作，降低危险化学品对经济、生命、健康和自然环境造成的损失。

在制造、使用、储存、运送危险化学品或处理废弃危险物品时，相关企业单位要按照法律法规和国家相应标准，建立健全完善的安全管理制度，采取科学有效的安全措施，自觉接受相关部门的监督与管理。RFID注重创新服务方式、创新经营模式、创新产业结构，这有助于生产经营单位提高信息化，从而在激烈的市场竞争中脱颖而出，提高企业自身的经济效益和社会效益。现阶段，上海市已经制定了统一规范的标准和电子标签制度，要求上海市的危险化学品生产经营单位按照此标准进行安全管理。此外，上海也对全市的烟花爆竹进行了严格的安全管理，要求其使用电子标签。与此同时，上海将根据电子标签制定相应的访客系统和证件管理系统，从而加强对本市危险化学品的安全管理。

3 RFID 在危险化学品安全管理业务的应用

3.1 在生产管理中的应用

危险品包装过后，会被贴上RFID标签，这样方便安监部门进行检查与检验，RFID标签具有不可逆性，没有人能随意更改或撕掉，检查人员会借助手持阅读器对标签进行扫描，并且会对标签数据进行识别和写入，数据信息会通过计算机传送到安全生产、监督管理局的信息管理中心。

3.2 在入库管理中的应用

危险品被运输到仓库之后，相关工作人员会借助阅读器，将商品的名称、数量及有效期等信息进行读取工作，仓库内每个产品都有不同的货位，且对应电子识别码，根据所处的仓库或货架及垛位信息，将其放置在相应货架中，这可以有效防止人为造成的失误和混乱，大幅提高工作效率。

3.3 在出库管理中的应用

危险品出库管理应用了RFID技术，就是在对应的仓库门上安装读取天线。危险品标签上的信息会在出库时被读取，随之信息管理中心获取数据。信息管理中心同时获取危险品输出到达的目的地以及到达的时间。这样的操作系统可以有效地解决危险物品配送错误的问题，而且能够准确实时地跟踪危险品配送的目的地与数量。

3.4 在运输管理中的应用

运送危险品的车辆都装有GPS卫星定位系统，货车的位置信息很容易被掌握，驾驶信息十分精确，甚至可以精确到每分每秒。当运输车辆显示离开规定行驶路径一定距离或进入敏感区域时，当感应到以后，自动报警装置就会发生自动报警，接到信息后的操控人员将通过切断汽车的油路和电路的方式对车辆实行控制，同时，信息管理中心可以随时监控司机是否超速或疲劳驾驶，后方监控站一旦监控到有超过3h的司机，就会自动报警。另外，如果汽车撞车了，司机只要控制车的传感器系统，救援人员就能及时收到后台发送的救援信息，能在第一时间对需要救援的车辆进行救援，最大程度降低伤亡率。

为了能第一时间联系到相关人员进行处理，危险品封面上的RFID标签，有备注的信息。基于RFID的危险品物流分销方式，由追踪开始，危险品所处的任何地方都可以被监控以供存储中心、运输方式或最 终用户使用。

3.5 标签封装中的应用

对于危险品包装材料的选择，因为需要贴着电子标签RFID，所以在选择工装材料时，要考虑到气瓶可能会遭受高温或寒冷天气，其必须要具有稳定性，考虑到在运输时会遭到冲击，所以务必选择具有高耐热、耐寒、摩擦阻力小的聚酯材料。如果将RFID标签贴在金属桶上，由于入射电子波对金属环境的弱化和反射，无法获得充分的能量来激活芯片，从而导致性能下降。因此，封装的标签必须避免金属环境的影响。

3.6 在读写器中的应用

读写器是一种用于在电子标签上写入并读取信息的电子设备，通过射频完成从背景数据管理系统到电子标签数据的控制上传和下载。也就是说，电子标签和数据管理系统通过读写器进行数据通信。RFID读取器根据使用模式，通常分为以下几种。

固定和便携式（也称为移动式）两种类型，手持式便于使用，十分精巧，还有良好的电池寿命；固定式手持式具有坚固、易分解的优点，适用于有限的空间和板上安装；天线可外装也可内装；其读取范围和读取距离都比手持式有优势。读写器类型可以根据使用要求灵活选择。例如，配备了便携式RFID读取器的操作员可以在仓库中获得灵活的移动读取，而固定RFID读取器则主要用于仓库内部和外部的卡口管理（仓库、高速公路交汇处、库存）等。

4 RFID 推广使用存在的问题分析

4.1 标准问题

RFID 标准主要分为技术标准和与 RFID 应用密切相关的标准这两大类。前者主要包括符号、射频识别技术、IC卡标准；后者主要包括电子产品码（简称EPC）和与之相关的软件技术。在每个 RFID 标签中都有一个唯一的标识码。所以，这时候如果数据格式不同并且不能兼容的话，所产生的结果就是不同标准的 RFID的产品是不可以通用的。故而数据格式的标准问题不仅是行业内的问题，更是关系到每个国家的实际利益和安全。因而每个国家都非常重视且相互之间互相对抗。目前，日本的“泛在 ID 中心”和美国的EPC Globat是两个主要的对抗双方。如今，关于 RFID 产品（包括各个频段）的国际标准尚未形成，仅有一个草案ISO/IEC18000。毫无疑问，在RFID 产品未来的互通和发展中，没有统一的标准会成为一大阻碍。为了促进产业发展，我国非常重视标准化的工作，在部委之间已经形成合力，以成立国家级别的“电子标签标准化工作组”形式加强产业标准的统一工作，并计划形成《中国白皮书》（暂命名），不仅规定了产业标准具有独立的知识产权，而且还能够同国际标准相互兼容。在国家各个部门的努力下，RFID 的技术标准被确定下来只是时间问题。与此同时，RFID行业相关的标准研究工作我国也从未停下脚步，在不同行业中，我国都试图建立统一的EPC（电子产品码）物品编码标准，同国际接轨是我们的发展目标。

4.2 安全问题

被广泛使用的无源 RFID 系统目前还没有形成一个可靠的安全机制，对数据的保密性非常差，特别容易遭受攻击。除此之外，在读写数据的过程中，芯片特别容易被黑客利用，导致在读或者写数据的过程中都很容易被黑客所利用，具有明显的安全隐患。此外，识别率不高也是较为明显的问题。目前，RFID 标签的准确识别率仅为80%，一般的液体、金属制扣都可以对无线电信号造成很大的干扰，由此对其的大规模使用还尚未成熟。近年来，我国政府加强对此方面的研究，随着科研水平的不断提升，将RFID唯一的 ID在制作芯片的过程中放入ROM 中，在读写器与标签之间同时设置认证过程，为经济和信息安全提供保证。

4.3 成本问题

根据调研，开发费用在RFID技术开发和应用中所占比例较高，周期也比较长，标签费用也水涨船高。以我国的情况来看，目前，RFID标签价格为0.7元左右，条形码费用为0.02元左右。这并不是全部的费用，与之相配的设备，仅一个阅读器就需要1000美元以上。根据企业的需求来看，至少配置数十台，甚至上百台这样的设备，投资自然是巨大的。在有害化学物质的物流领域，费用问题是影响RFID应用的最重要的问题。这些数据表明，如果印刷技术的开发成功，RFID标签的成本就会极大降低。如果相关监控部门在监控危险化学品过程中，能够促进RFID在特定GMP和GSP实现过程中的使用，并且更多的企业能够使用RFID并发挥其规模的经济性，就能节省更多的费用。

5 结束语

RFID技术作为新的危险化学品管理技术仍处于起步阶段，在发展过程中存在许多挑战，但是，技术的成长是一个曲折上升的过程。在危险化学品的生产、储存和运输管理过程中应用RFID技术，会解决生产中遇到的生产效率低下 的问题，与此同时还会完善应链管理，提高其科学性，另外，还可以填补危险化学品物流管理的空白，最大程度保证危险化学品的安全和质量。在RFID技术发展中，一场危险化学品物流管理领域的革命正在来临，并将成为今后经济的一个增长点，创造出不菲的价值。