摘要：東莞市引入了RFID電子標簽、RFID手持機和CNG信息化集成監(jiān)管平臺等新設備、新技術，給每個CNG氣瓶粘貼兩個電子標簽。加氣時利用RFID手持機對電子標簽進行掃描，手持機根據電子標簽內存儲的檢驗、充裝數據判定氣瓶是否超期服役、是否檢驗合格，不合格的則報警，合格的則啟動加氣機自動加氣。通過科技信息化手段從根本上杜絕CNG車輛的非法改裝和不合格氣瓶的使用，有效遏制CNG安全事故發(fā)生并提高了加氣效率。在加氣流程規(guī)范化和氣瓶檢查高效化方面作出了積極的嘗試，并取得了滿意的效果。
關鍵詞：RFID；CNG；電子標簽；集成監(jiān)管
進入21世紀，天然氣已經成為汽車的一種重要替代燃料。全世界共有40多個國家正在大力發(fā)展CNG汽車，全球CNG汽車數量已達近千萬輛。近年來，中國CNG汽車和CNG加氣站的數量也在快速增長。自1999年中國CNG汽車起步到2007年，我國共在130城市中建成CNG加氣站858座，全國CNG汽車29.6萬輛，東莞市已建成加氣站11座，正規(guī)改裝CNG汽車6000多輛。隨著CNG的廣泛應用以及數量的不斷增加，CNG汽車和CNG氣瓶的安全問題應引起高度重視。
由于CNG氣瓶量大面廣，流動性強，安全監(jiān)管難度大，稍有不慎，就會釀成群死群傷的重特大事故，安全形勢異常嚴峻，所以遏制氣瓶事故多發(fā)的勢頭，解決目前存在的問題，創(chuàng)新氣瓶安全監(jiān)管手段已成為當務之急。而行之有效的途徑就是必須改變過去的管理模式，走一條科學合理、高效可靠、全面動態(tài)的以CNG氣瓶為核心的CNG信息化安全監(jiān)管新路徑。
RFID(Radio Frequency Identification)，即無線射頻識別，俗稱電子標簽。RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。系統(tǒng)是利用先進的RFID技術對氣瓶進行標識和管理，結合微電子技術、計算機技術、網絡技術和自動控制技術，在每只氣瓶上安裝一枚電子標簽，賦予每只氣瓶唯一的“電子身份證”，將氣瓶信息、充裝信息、檢驗信息、使用信息和監(jiān)察信息固化于電子標簽中，“一瓶一證”，“一瓶一檔”，有據可查，對氣瓶進行動態(tài)追蹤管理和控制。
2 項目建沒思路
當前存在的監(jiān)管瓶頸和CNG車載氣瓶的隱患，突顯出監(jiān)管工作的重要性和急迫性，尤其是迫切需要運用先進的科學技術手段來消除這些安全隱患。因此，建立以高科技為支撐，配合監(jiān)管部門實現對CNG氣瓶等特種設備的微觀監(jiān)控和實時動態(tài)跟蹤是進一步加大監(jiān)管力度，建立安全監(jiān)管長效機制的重大舉措。
為從根本上杜絕CNG車輛的非法改裝和不合格氣瓶的使用，有效遏制CNG安全事故發(fā)生，因此在我市推廣使用CNG信息化集成監(jiān)管系統(tǒng)。
該系統(tǒng)可實現改裝信息、氣瓶信息、檢驗信息、車輛信息和加氣信息的集成，實現對CNG改裝車輛的實時監(jiān)控；實現對CNG車輛加氣前的身份識別，打擊非法改裝、杜絕給不合格車輛和氣瓶加氣，如圖2。
3 項目建設目標
通過項目建設，實現對CNG汽車改裝、年審和CNG氣瓶安裝、充裝、檢驗、報廢的全過程監(jiān)管，實現以下目標：
(1) 系統(tǒng)將集成車輛信息、改裝信息、定期維護信息、氣瓶信息、加氣信息等，實現對CNG改裝車輛、氣瓶充裝和氣瓶的遠程監(jiān)控。
(2) 實現充氣前進行身份識別，非法改裝車輛、不定期維護CNG車輛、未經年審或年審不合格車輛、逾期不檢驗或檢驗不合格、過期氣瓶等問題牟輛和氣瓶將無法進行充裝，從而大大降低事故發(fā)生的可能性。
(3) 提高加氣效率，縮短加氣時間，減少加氣操作人員的工作量。
(4) 搭建CNG集成監(jiān)管平臺，可按照不同權限進行管理查詢等，實現相關數據的統(tǒng)計分析，提高管理效率和決策水平。
4 項目建設內容
本系統(tǒng)是運用射頻識別技術(RFID)、數據加密技術、數據庫技術、防爆技術和嵌入式操作系統(tǒng)技術，全新研發(fā)的CNG信息化集成監(jiān)管系統(tǒng)。系統(tǒng)對CNG汽車和氣瓶使用的全牛命周期的各個環(huán)節(jié)進行實時動態(tài)監(jiān)管，對氣瓶安全充裝全過程進行智能控制和信息處理，彌補了傳統(tǒng)人為監(jiān)管手段的不足，為安全監(jiān)管部門提供了全新的技術手段，有助于保障人民生命財產安全和社會的和諧穩(wěn)定。
4.1 CNG氣瓶標簽安裝
為全市每只CNG氣瓶(約6000只)配發(fā)一枚身份證(電子標簽)，對公交環(huán)衛(wèi)等車輛配發(fā)一枚身份證(車用氣瓶判定電子標簽)。每臺車輛粘貼有2個標簽，一個主標簽(粘貼于鋼瓶上)，一個副標簽(粘貼于前擋風玻璃內側)，副標簽連續(xù)掃描10次后必須掃描一次主標簽，循環(huán)掃描。將電子標簽、氣瓶、車輛綁定在一起。建立車輛、氣瓶完整信息及全生命過程檔案信息庫，記錄其改裝、充裝、檢驗、報廢等過程每筆記錄。
4.2 改裝廠、檢驗站和加氣站信息化配套改造建設
改裝廠進行信息化配套改造建設，實現對CNG車輛改裝的監(jiān)管。
檢驗站進行信息化配套改造建設，實現對CNG氣瓶檢驗的監(jiān)管。
CNG加氣站進行信息化配套改造建設，實現充裝記錄的實時上傳和斷點續(xù)傳功能，滿足在線和離線加氣的需要，并實現手持瀆寫器程序的在線更新，滿足對加氣控制變更的需要；進行加氣機改造，加氣人員用手持讀寫器對標簽信息進行讀寫、并對加氣槍進行控制，對符合條件的氣瓶打開加氣槍充裝，不合格氣瓶加氣槍不能打開，并顯示不合格原因，從而實現對氣瓶安全充裝的動態(tài)管理。
5 系統(tǒng)總體設計
5.1 系統(tǒng)主要功能
(1) 實現完整的CNG氣瓶生命周期的信息化集成監(jiān)管，實現對改裝廠、檢驗站和加氣站的信息化集成管理，實現部門監(jiān)管功能，并實現政府部門和企業(yè)實現雙向消息互動；實現對汽車改裝的備案管理，為車輛年審提供管理數據支持。
(2) 為各政府部門提供強大的數據查詢統(tǒng)計功能，實現CNG氣瓶、CNG車輛改裝和加氣站管理提供數據支持。
5.2 總體流程
5.3 CNG加氣站
加氣站充氣前，加氣人員首先應通過手持機掃描汽車/氣瓶電子標簽讀取相關信息，手持機自動分析這些信息，如判斷該氣瓶是否合格、是否在有效檢驗周期內等，如果合格，加氣機自動啟動，自動記錄該次加氣數據，通過無線傳輸技術傳輸到加氣管理子系統(tǒng)，加氣管理子系統(tǒng)自動上傳到數據中心，實時完成加氣記錄的自動記錄和上傳，最終使非法氣瓶不能得到加氣。
(1) 每臺加氣機配1臺手持讀寫器，控制兩條加氣槍的啟動。
(2) 操作員上班時通過員工卡進行授權，下班時再次掃描其員工卡，加氣數據記錄保存員工號。
(3) 車輛進站后，操作員將加氣槍與車輛氣瓶連接好，選擇當前使用的槍號，使用手持讀寫器對電子標簽進行掃描和解密，判斷氣瓶標簽信息的有效性，對符合條件的氣瓶打開加氣槍充裝，不合格氣瓶則加氣槍不能打開，并顯示不合格原因。
(4) 對于驗證合格的鋼瓶，手持讀寫器通過433MHz無線網絡，將標簽數據加密傳輸給加氣機，并啟動加氣，加氣結束后，保存標簽信息和加氣記錄，并實時傳輸給管理平臺。
5.4 管理平臺層
本系統(tǒng)實現CNG集成監(jiān)管所需的相應功能，存儲全市所有數據，包括各改裝管理子系統(tǒng)、檢驗管理子系統(tǒng)和加氣管理子系統(tǒng)，同時接收子系統(tǒng)上傳的數據，包括改裝廠、檢驗站、加氣站上傳的數據。
6 系統(tǒng)特點
(1) 項目建成后，我市所有氣瓶上都將安裝一枚唯一的電子標簽，杜絕了過期氣瓶和報廢氣瓶繼續(xù)充裝，以及使用假冒汽車改裝證或氣瓶使用登記證等現象。
(2) 手持機掃描到合格的鋼瓶后，自動啟動加氣機加氣，提高了充裝效率。
(3) 實現對氣瓶使用的生命周期(安裝、檢驗、充裝、報廢)的各個環(huán)節(jié)進行實時動態(tài)監(jiān)管，特別是對氣瓶安全充裝過程進行智能控制及信息處理。
(4) 加氣站氣瓶充裝的各種信息實時地傳送到數據中心，進行數據處理和保存，管理部門可以進行實時動態(tài)管理，建立起了安全監(jiān)管的長效機制。
7 結束語
該系統(tǒng)實現了改裝信息、氣瓶信息、檢驗信息、車輛信息和加氣信息的集成，實現對CNG改裝車輛的實時監(jiān)控；實現了CNG車輛加氣前的身份識別，打擊非法改裝、杜絕給不合格車輛和氣瓶加氣。保障了氣瓶的安全使用和加氣站的規(guī)范操作，對從根本上杜絕CNG車輛的非法改裝和不合格氣瓶的使用，有效遏制CNG安全事故的發(fā)生具有重要意義。
參考文獻
1 王莉.淺談我國CNG加氣站和CNG汽車的發(fā)展[J].石油規(guī)劃設計，2003；5：4-5
(本文作者：肖靜平1 陶文彬1 袁超杰2 1.東莞新奧燃氣有限公司 523000；2.成都華氣厚普機電科技有限責任公司 610100)
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