車載氣瓶電子標(biāo)簽標(biāo)識及其安全監(jiān)管信息服務(wù)系統(tǒng)解決方案

1、車載氣瓶電子標(biāo)簽標(biāo)識及其安全監(jiān)管信息服務(wù)系統(tǒng)解決方案上海華申智能卡應(yīng)用系統(tǒng)有限公司2009.62.12.22.33.13.2項目的意義和必要性 解決方案項目建設(shè)目標(biāo) 項目內(nèi)容技術(shù)特點與工藝路線2.3.1氣瓶電子標(biāo)簽特點 2.3.2讀寫器產(chǎn)品特點2.3.3氣瓶安全監(jiān)管信息服務(wù)平臺建設(shè) 2.3.4氣瓶安全監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)實施.項目風(fēng)險分析、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益分析項目風(fēng)險分析經(jīng)濟(jì)效益和社會效益分析 ,7121213項目的意義和必要性我國是僅次于美國的世界危險化學(xué)品生產(chǎn)和應(yīng)用大國，目前，全 國包括石油液化氣、天然氣在內(nèi)，擁有各類危險化學(xué)品氣瓶達(dá)一億多 個，其中擁有充裝液化石油氣和天然氣的車載氣瓶，遍布出租

2、車、公 共汽車、線路車和私家車。近年來，有些單位受利益驅(qū)動，加氣站使 用的加氣機(jī)無檢定合格印證，現(xiàn)場充裝的車載氣瓶未經(jīng)檢驗，嚴(yán)重存 在未經(jīng)檢驗和超檢驗周期進(jìn)行充裝的情況； 加氣站的車載氣瓶充裝人 員無證上崗操作；部分車輛帶有車載氣瓶的車主，無法出具相關(guān)證件。車載氣瓶泄漏和加氣站爆炸事故已有發(fā)生， 事故呈上升趨勢，造成人 員傷亡和不良的社會影響。按照國家質(zhì)監(jiān)總局氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定 第二十七項要求，充裝單位應(yīng)在氣瓶上采用永久性標(biāo)識來對產(chǎn)權(quán)氣瓶 建檔，由于氣瓶原始鋼印號目前存在編碼規(guī)則不統(tǒng)一、 編碼有重復(fù)等 情況，因此2004年國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局下發(fā)關(guān)于氣瓶普查 整治工作抽查辦法的通知，要求逐步

3、推廣氣瓶使用電子標(biāo)簽標(biāo)識;2005年8月17日，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗總局、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理 總局和國家環(huán)境保護(hù)總局聯(lián)合頒發(fā)的 關(guān)于發(fā)展危險化學(xué)品氣瓶安全 專項檢查整治工作的通知中，明確要求各充裝單位切實落實各項安 全管理制度，采用電子標(biāo)簽等信息化手段對氣瓶實施安全管理。解決方案本項目的建設(shè)在總體技術(shù)上將分解成二個部分。第一是系統(tǒng)平臺 的建設(shè)部分；第二是電子標(biāo)簽、讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)的實施部分。2.1項目建設(shè)目標(biāo)本項目主要建設(shè)目標(biāo)是:1、針對氣瓶行業(yè)對電子標(biāo)簽、讀寫設(shè)備選型，完成車載氣瓶電 子標(biāo)簽標(biāo)識。2、建設(shè)面向政府和社會安全監(jiān)管部門的車載氣瓶安全監(jiān)管系統(tǒng) 平臺。3、為車載氣瓶充裝企業(yè)、檢驗機(jī)構(gòu)提

4、供給與電子標(biāo)簽的安全生 產(chǎn)管理系統(tǒng)。4、為實現(xiàn)車載氣瓶電子標(biāo)簽標(biāo)識管理提供技術(shù)保證。2.2項目內(nèi)容本項目緊密結(jié)合氣瓶安全監(jiān)管信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)需要，主要項目 內(nèi)容包括:1、根據(jù)車載氣瓶行業(yè)特點，確定電子標(biāo)簽、讀寫器的選型;2、車載氣瓶安全監(jiān)管信息服務(wù)平臺建設(shè)，包括：數(shù)據(jù)中心平臺、 信息服務(wù)平臺、電子標(biāo)簽簽發(fā)子平臺、氣瓶充裝、檢驗數(shù)據(jù)采集與交 換子平臺的建設(shè);3、應(yīng)用系統(tǒng)實施。環(huán)繞系統(tǒng)平臺和各子平臺的建設(shè)，組織相關(guān) 應(yīng)用軟件布置實施。2.3技術(shù)特點與工藝路線231氣瓶電子標(biāo)簽特點車載氣瓶電子標(biāo)簽產(chǎn)品特性包括防金屬屏蔽材料和防頻點漂移材料的選型、防轉(zhuǎn)移粘貼和合金 ABS材料外殼封裝形式等。?諧振頻率

5、:13.80MHz 士 0.2MHz ；?工作場強(qiáng):不低于1.5A/m;?感應(yīng)距離:不小于4cm?讀寫次數(shù)> 10,000 次?工作溫度:-20 C +80 C;?儲存溫度:-40 C +120 C。2.3.2讀寫器產(chǎn)品特點本項目采用符合在危險場合中使用的防爆型電子標(biāo)簽讀寫器，支 持ISO/IEC15693通信協(xié)議，內(nèi)含SAM卡模塊，采用折疊型天線，可 方便在氣瓶瓶體表面狹小空間內(nèi)操作。? 工作頻率 13.56MHz 士 7KHz? 工作場強(qiáng)1.5A/m 7.5A/m;? 防爆性能 符合Exib n CT4?無線電干擾 符合GB9254 A級干擾極限要求;?輻射干擾符合GB/T17626

6、.4要求。? 工作溫度-20 C +80C;?工作電壓3.6VDC 4.2VD;?工作電流< 150mA?單鍵壽命> 5萬次;?讀寫次數(shù)> 1萬次;?讀寫速度< 1秒;?有效工作時間> 8小時;?待機(jī)時間>24小時。2.3.3氣瓶安全監(jiān)管信息服務(wù)平臺建設(shè)基于電子標(biāo)簽的車載氣瓶安全監(jiān)管服務(wù)平臺建設(shè)的主要內(nèi)容 是：氣瓶安全監(jiān)管數(shù)據(jù)中心建設(shè)、信息服務(wù)平臺建設(shè)、電子標(biāo)簽簽 發(fā)子平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)采集子平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及硬件環(huán) 境的建設(shè)。氣瓶安全監(jiān)管信息服務(wù)平臺總體框架如下圖:輸亠鼻據(jù)樂護(hù)亠危陶化r鮎't軌 農(nóng)全監(jiān)笛酸粥4北、船維護(hù)A昭氣駅左全監(jiān)胃魚艾脂

7、弟平白國癱Ji監(jiān)忌磚 酸化學(xué)品弋耽 安全監(jiān)音部門2.3.4氣瓶安全監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)實施氣瓶安全監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上可以分為氣瓶安全監(jiān)管信息數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)，標(biāo)簽簽發(fā)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，氣瓶 監(jiān)管信息服務(wù)系統(tǒng)四個分系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)交換服務(wù)支撐系統(tǒng)五個部分。從下面的結(jié)構(gòu)描述圖上可以了解這五個部分在整個系統(tǒng)中所承擔(dān)的 角色和相互間的關(guān)系。ftSWW.產(chǎn) f WIQfHim總至:圧;總運朋涓ft 柵j隸寒巨;總尿蠱亙;?W J宀迖巾；ViTA '.= bb *4 .>5>ir-'.'. '-'.''.>V<.'

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10、瓶安全監(jiān)管的業(yè)務(wù)要求將包含氣瓶基本檔案數(shù)據(jù)，氣瓶充裝信息數(shù)據(jù)，氣瓶檢驗信息數(shù)據(jù)，氣瓶配送流轉(zhuǎn)信息數(shù)據(jù)等安全監(jiān)管信息內(nèi)容。2.342數(shù)據(jù)交換服務(wù)支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換服務(wù)支撐系統(tǒng)承擔(dān)將各個充裝、檢驗環(huán)節(jié)的信息采集系 統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)。數(shù)據(jù)交換服務(wù)支撐系統(tǒng)是整個信 息系統(tǒng)信息交換和信息共享的支撐系統(tǒng)。2.343標(biāo)簽簽發(fā)管理系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)簽簽發(fā)的業(yè)務(wù)流程模式，方案將電子標(biāo)簽簽發(fā)系統(tǒng)分為電 子標(biāo)簽初始化和電子標(biāo)簽發(fā)行兩個子系統(tǒng)。電子標(biāo)簽初始化包括芯片初始化和標(biāo)簽后封裝產(chǎn)品表面的印刷 兩個過程。在標(biāo)簽芯片初始化處理過程中，系統(tǒng)完成氣瓶基本信息和氣瓶合 法行認(rèn)證信息向芯片內(nèi)的寫入。標(biāo)簽產(chǎn)品表面印刷，完

11、成在標(biāo)簽表面印制使用企業(yè)名稱縮寫、 氣 瓶使用登記代碼組成的可視信息。2.344數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是分布于各個車載氣瓶充裝及氣瓶檢驗機(jī)構(gòu)的信 息管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能是采集氣瓶業(yè)務(wù)信息。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)布置在企業(yè)內(nèi)需要對氣瓶進(jìn)行管理監(jiān)督的各個環(huán) 節(jié)，為滿足不同企業(yè)、不同種類車載氣瓶的數(shù)據(jù)采集和不同類型企業(yè)的生產(chǎn)流程，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)滿足以下條件:?有極強(qiáng)的適應(yīng)能力來處理各種車載氣瓶應(yīng)用以及各種業(yè)務(wù)流 程的組件。?能夠以安全、可靠、快速的配置和部署實現(xiàn)跨應(yīng)用、部門、 區(qū)域的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程的連接。?支持增加新的服務(wù)以滿足發(fā)展的需要。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用單位的業(yè)務(wù)類型分為兩個分系統(tǒng)，即充

12、裝 企業(yè)系統(tǒng)及檢驗機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。各分系統(tǒng)由兩部分組成，其中包含嵌入式 業(yè)務(wù)應(yīng)用和后臺管理系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示。腕扎乂疤隹4業(yè)喧和燼林J/lf"石fT»l屯虬氓嵌入式業(yè)務(wù)應(yīng)用是在電子標(biāo)簽讀寫終端的開發(fā)環(huán)境下二次開發(fā)完成，研制的內(nèi)容主要是針對各項業(yè)務(wù)，比如充裝、檢驗等，按照管 理部門對氣瓶的安全管理要求，予以開發(fā)完成。后臺管理系統(tǒng)是對各類氣瓶建立檔案，并對其身份、質(zhì)量、檢驗 記錄實施全面管理，建立完整的充裝、檢驗記錄，實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的全 過程控制。采用RFID中間件構(gòu)建數(shù)據(jù)采集服務(wù)采用成熟的中間件技術(shù)，利用其高性能的設(shè)計屬性，使得系統(tǒng)的高性能在底層基礎(chǔ)技術(shù)環(huán)節(jié)得到充分的保障；同時

13、RFID中間件提供 的一致的調(diào)用接口和面向服務(wù)式的系統(tǒng)設(shè)計要求， 使得系統(tǒng)的建設(shè)在 技術(shù)框架上的一致的，這也使得應(yīng)用層面的實現(xiàn)的質(zhì)量得到保障； 兩 者結(jié)合，為系統(tǒng)提供高性能運行能力。數(shù)據(jù)采集構(gòu)架如下圖:V,采用RFID中間件，可以屏蔽不同RFID硬件上的差異，使得系統(tǒng) 的建設(shè)在RFID硬件上的選擇可以多樣化；可以屏蔽不同數(shù)據(jù)庫的差 異；可以屏蔽RFID數(shù)據(jù)訪問接口的差異。RFID中間件的引入，可以 適應(yīng)不同企業(yè)應(yīng)用環(huán)境上的差異，適應(yīng)不同規(guī)模企業(yè)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上的差異，提供靈活部署的能力（集中式，分布式，脫機(jī)/聯(lián)機(jī)方式等）； 可以適應(yīng)不同氣瓶管理規(guī)模的要求， 提供多樣化的接口標(biāo)準(zhǔn)，方便與 現(xiàn)有系統(tǒng)

14、的對接。2.345車載氣瓶自動充裝切斷系統(tǒng)改造自動充裝切斷設(shè)備的通訊采用 PROFIBUS總線或串口方式，與 此對應(yīng)電子標(biāo)簽讀寫設(shè)備也采用 PROFIBUS總線或串口方式。在加 氣站的加氣機(jī)安裝電子標(biāo)簽讀寫模塊， 電源由儀表箱內(nèi)提供，為直流 24V。電子標(biāo)簽讀寫模塊通過PROFIBUS總線模塊連到加氣機(jī)總線或 通過串口方式通訊，由后臺系統(tǒng)接受數(shù)據(jù)后再轉(zhuǎn)成標(biāo)準(zhǔn)格式， 經(jīng)處理 完成再傳回充裝儀表顯示。傳輸?shù)耐ㄓ崊f(xié)議由 PROFIBUS模塊自帶, 通訊格式應(yīng)符合幀頭、長度、命令、校驗和結(jié)束幀等格式。電子標(biāo)簽 模塊需要傳送的數(shù)據(jù)有標(biāo)簽 UID、氣瓶號等信息。電子標(biāo)簽?zāi)K外殼 做到密閉、牢固、抗酸堿，外

15、帶指示燈和蜂鳴器。2.346信息服務(wù)系統(tǒng)信息服務(wù)系統(tǒng)包括政府監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)和企業(yè)與社會公眾服務(wù)系統(tǒng)。1）政府監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)?車載氣瓶登記審核系統(tǒng) ?監(jiān)管查詢系統(tǒng)?統(tǒng)計分析系統(tǒng)2）企業(yè)與社會公眾服務(wù)系統(tǒng)建立氣瓶公共信息服務(wù)網(wǎng)站，向相關(guān)企業(yè)和社會公眾開放車載氣瓶來源、氣瓶各項安全指標(biāo)、充裝和檢驗等相關(guān)信息的查詢，實現(xiàn)政 府氣瓶監(jiān)管工作的公開和高效管理。 主要實現(xiàn)的功能包括：氣瓶使用 登記信息查詢、氣瓶充裝流轉(zhuǎn)信息查詢、氣瓶檢驗信息查詢。項目風(fēng)險分析、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益分析3.1項目風(fēng)險分析技術(shù)風(fēng)險本項目米用成熟產(chǎn)品已不存在新品開發(fā)，技術(shù)風(fēng)險較小。生產(chǎn)風(fēng)險本項目采用當(dāng)前成熟產(chǎn)品，由產(chǎn)品供方確保生產(chǎn)質(zhì)量，故而生產(chǎn)風(fēng)險也很小。資金風(fēng)險高科技產(chǎn)品相對利潤率較高，在開始項目推廣過程中，只考慮優(yōu)質(zhì)客戶，保證資金可及時回收，所以周轉(zhuǎn)資金需求量不 大，因而風(fēng)險并不大。市場風(fēng)險本項目具有良好的市場前景，市場風(fēng)險很小。3.2經(jīng)濟(jì)效益和社會效益分析1. 社會效益：系統(tǒng)的應(yīng)用給定每個車載氣瓶一個唯一身份號碼, 利用電子標(biāo)簽的身份識別和自動識別功能