基于RFID的氣瓶管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、基于RFID技術(shù)的氣瓶管理系統(tǒng)概述
氣瓶與零售安全管理系統(tǒng)以采用先進(jìn)的RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣瓶的充裝和流轉(zhuǎn)過(guò)程的全范圍管理為基本目標(biāo)，在氣體公司所屬的每個(gè)鋼瓶上通過(guò)專(zhuān)用的方式固定安裝特殊形狀的標(biāo)識(shí)該氣瓶終身身份標(biāo)識(shí)的電子標(biāo)簽，本系統(tǒng)所涵蓋范圍不但包括氣瓶在進(jìn)出灌裝站、換氣站、配送環(huán)節(jié)的管理，而且對(duì)氣瓶在充裝、檢測(cè)過(guò)程中各工序的狀態(tài)和行為加以控制，確保氣瓶流轉(zhuǎn)安全、消除事故隱患、維護(hù)企業(yè)職工的人身及財(cái)產(chǎn)安全，防止不法用戶(hù)非法牟利。

二、基于RFID技術(shù)的氣瓶管理系統(tǒng)目標(biāo)

氣瓶在生產(chǎn)和銷(xiāo)售流程中都有可能存在種種隱患，其主要表現(xiàn)在液化氣加注站、氣瓶檢修公司和送氣站相關(guān)業(yè)務(wù)上，通過(guò)RFID可完善這3處的相關(guān)務(wù)流程，其詳細(xì)目標(biāo)如下：

2.1 液化氣加注站

加注站的生產(chǎn)流程包括收瓶、檢查、清洗、稱(chēng)重、清瓶、加注、檢驗(yàn)、封印和發(fā)運(yùn)。目前，所有的生成環(huán)節(jié)都采用人工進(jìn)行檢查和檢測(cè)，存在著效率低下的問(wèn)題和出現(xiàn)差錯(cuò)的隱患。通過(guò)RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可以對(duì)氣瓶身份進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識(shí)別，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)避免待檢氣瓶流入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，造成質(zhì)量隱患。

2.2 氣瓶檢修公司

氣瓶檢修公司的生產(chǎn)流程包括收瓶、檢查、煅燒、翻沙、上漆、檢測(cè)和發(fā)運(yùn)。RFID技術(shù)能對(duì)關(guān)鍵的流程點(diǎn)上進(jìn)行識(shí)別和記錄，并最終通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)氣瓶的跟蹤管理。

2.3 送氣站

送氣站的生產(chǎn)流程包括收瓶、換氣以及上門(mén)送瓶工作。RFID在送氣站的應(yīng)用用以實(shí)現(xiàn)對(duì)出入送氣站的氣瓶進(jìn)行登記，防止其它氣瓶通過(guò)送氣站渠道進(jìn)入企業(yè)。

三、基于RFID技術(shù)的氣瓶管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及權(quán)限

3.1氣瓶標(biāo)識(shí)及管理

與工業(yè)氣瓶的身份標(biāo)識(shí)電子標(biāo)簽唯一對(duì)應(yīng)的為一組與氣瓶密切相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。標(biāo)簽安裝時(shí)可靈活安裝，以便檢測(cè)時(shí)取下與重新安裝，標(biāo)簽中數(shù)據(jù)通過(guò)加密進(jìn)行存儲(chǔ)，所以重新安裝的標(biāo)簽?zāi)鼙ＷC為系統(tǒng)的標(biāo)簽。 企業(yè)相關(guān)操作人員通過(guò)系統(tǒng)軟件可以建檔、編輯和維護(hù)該信息，所有參與氣瓶充裝和流轉(zhuǎn)的操作及管理人員均可根據(jù)其權(quán)限通過(guò)標(biāo)簽讀寫(xiě)設(shè)備或管理軟件查詢(xún)到部分或全部信息。

3.2 用戶(hù)的標(biāo)識(shí)與管理

系統(tǒng)中所有用戶(hù)配發(fā)有可讀寫(xiě)電子標(biāo)簽用戶(hù)卡作為身份識(shí)別和交易依據(jù)。所有用戶(hù)要進(jìn)行交易首先到企業(yè)辦理相關(guān)手續(xù)，領(lǐng)取證卡并充值。配送人員送氣上門(mén)，通過(guò)標(biāo)簽手持讀寫(xiě)設(shè)備對(duì)用戶(hù)卡進(jìn)行確認(rèn)與扣除相應(yīng)金額，并將瓶號(hào)與之對(duì)應(yīng)；或在工業(yè)氣站用戶(hù)憑卡領(lǐng)、還氣瓶，讀寫(xiě)設(shè)備自動(dòng)判斷用戶(hù)卡是否合法、卡上可領(lǐng)氣瓶數(shù)是否滿(mǎn)足要求。在滿(mǎn)足條件時(shí)，設(shè)備自動(dòng)修改卡內(nèi)相關(guān)信息，同時(shí)交易數(shù)據(jù)即時(shí)上報(bào)中央管理系統(tǒng)。

3.3 作業(yè)操作人員的識(shí)別與管理

參與系統(tǒng)作業(yè)的操作人員可以分為以下幾類(lèi):
(1)工業(yè)氣站收發(fā)管理人員
(2)灌裝站進(jìn)站管理人員
(3)氣瓶檢驗(yàn)人員
(4)氣瓶充裝人員
(5)氣瓶入出庫(kù)管理人員
(6)設(shè)備巡檢人員
(7)系統(tǒng)信息管理人員
(8)決策或企業(yè)管理人員
(9)系統(tǒng)管理和維護(hù)人員

對(duì)（1）到（6）類(lèi)人員，系統(tǒng)為每位員工配發(fā)一張唯一的用戶(hù)卡,在其進(jìn)行作業(yè)操作時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)判斷其合法性及權(quán)限，控制其操作。在其每一操作完成后，讀寫(xiě)設(shè)備將其進(jìn)行身份代碼與所進(jìn)行的操作信息一并上報(bào)系統(tǒng)中央管理系統(tǒng)。從而達(dá)到對(duì)所有人員的操作都可以實(shí)時(shí)跟蹤和檢查。對(duì)于第（7）到（9）類(lèi)用戶(hù)，系統(tǒng)直接通過(guò)用戶(hù)名與用戶(hù)口令的方式核對(duì)身份和權(quán)限。

RFID的氣瓶管理系統(tǒng)圖

四、基于RFID技術(shù)的氣瓶管理系統(tǒng)流程

4.1 基于RFID的加注站生產(chǎn)流程：

RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的實(shí)施將使加注站從收到氣瓶的第一時(shí)刻起就能建立起對(duì)該氣瓶在生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)中的可視性和信息跟蹤。
氣瓶從運(yùn)輸車(chē)輛上卸下，置于通道中的RFID閱讀器將自動(dòng)識(shí)別氣瓶上的Tag信息，并判別：1）結(jié)合控制裝置判別，是否有Tag2）氣瓶是否已到檢修期？需要檢修的氣瓶將自動(dòng)進(jìn)入待修區(qū)域。這一環(huán)節(jié)將確保只有本公司屬下的滿(mǎn)足質(zhì)量要求的氣瓶才能進(jìn)入正常的生產(chǎn)流程。使用RFID將大大提高氣瓶檢測(cè)過(guò)程的生產(chǎn)效率，同時(shí)也能進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤的計(jì)數(shù)。
在進(jìn)入加注車(chē)間前，通過(guò)通道式閱讀裝置進(jìn)行氣瓶Tag的再次閱讀，確認(rèn)本次收到的氣瓶在前面的加注前工藝流程中沒(méi)有遺漏。
如果需要，RFID可以在加注車(chē)間的每個(gè)工位上實(shí)施，對(duì)氣瓶Tag的信息進(jìn)行改寫(xiě)，將生產(chǎn)檢驗(yàn)員的信息寫(xiě)人到Tag中。
在加注車(chē)間出口處使用RFID閱讀裝置，確保進(jìn)入車(chē)間的氣瓶在一定的時(shí)限內(nèi)加注完成。
裝車(chē)的氣瓶經(jīng)過(guò)最后的一道RFID閱讀門(mén)通道，將自動(dòng)記錄下氣瓶的裝車(chē)明細(xì)。

4.2、基于RFID的檢修站生產(chǎn)流程：

由于RFID Tag不能承受煅燒爐的高溫，因此我們采用Tag和瓶體分離的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。氣瓶的跟蹤在這一階段依賴(lài)于氣瓶鋼印、RFID Tag和數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合。

當(dāng)氣瓶進(jìn)入檢修站時(shí)，貼有RFID Tag的氣瓶數(shù)據(jù)被RFID閱讀設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，沒(méi)有Tag的則記錄其鋼印號(hào)碼；如果設(shè)備識(shí)別出該氣瓶已超出了使用年限，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)告警。

仍在使用年限內(nèi)的氣瓶進(jìn)入檢修流程，密封閥門(mén)被取下，同時(shí)，安裝于閥門(mén)下的RFID Tag也被取下等待重新寫(xiě)入數(shù)據(jù)信息，至此，RFID Tag與氣瓶分離。

氣瓶檢修的其余流程不變。

當(dāng)氣瓶進(jìn)入閥門(mén)密封過(guò)程時(shí)，該工序工作人員通過(guò)鋼瓶上的鋼印從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得鋼瓶的記錄，并通過(guò)RFID讀寫(xiě)器將鋼瓶信息寫(xiě)入RFID Tag中。

由于Tag是可以重新寫(xiě)入的，所以所有的Tag都可以被利用，而在氣瓶檢修完畢出廠時(shí)，所攜帶的仍是表示該氣瓶信息的Tag。

送氣站流程：

使用RFID技術(shù)后，送氣站將通過(guò)RFID設(shè)備和本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)建立連接。

當(dāng)自提客戶(hù)更改氣瓶時(shí)，通過(guò)閱讀氣瓶標(biāo)簽來(lái)識(shí)別空氣瓶是否是公司資產(chǎn)，符合條件的氣瓶才能進(jìn)行更換。