基于RFID的氣瓶管理系統設計

一、基于RFID技術(shù)的氣瓶管理系統概述
氣瓶與零售安全管理系統以采用先進(jìn)的RFID技術(shù)實(shí)現氣瓶的充裝和流轉過(guò)程的全范圍管理為基本目標，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識該氣瓶終身身份標識的電子標簽，本系統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)節的管理，而且對氣瓶在充裝、檢測過(guò)程中各工序的狀態(tài)和行為加以控制，確保氣瓶流轉安全、消除事故隱患、維護企業(yè)職工的人身及財產(chǎn)安全，防止不法用戶(hù)非法牟利。

二、基于RFID技術(shù)的氣瓶管理系統目標

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，其詳細目標如下：

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、封印和發(fā)運。目前，所有的生成環(huán)節都采用人工進(jìn)行檢查和檢測，存在著(zhù)效率低下的問(wèn)題和出現差錯的隱患。通過(guò)RFID自動(dòng)識別技術(shù)，可以對氣瓶身份進(jìn)行快速準確的識別，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)避免待檢氣瓶流入生產(chǎn)環(huán)節，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、檢測和發(fā)運。RFID技術(shù)能對關(guān)鍵的流程點(diǎn)上進(jìn)行識別和記錄，并最終通過(guò)數據庫實(shí)現對單個(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在送氣站的應用用以實(shí)現對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)的氣瓶管理系統結構及權限

3.1氣瓶標識及管理

與工業(yè)氣瓶的身份標識電子標簽唯一對應的為一組與氣瓶密切相關(guān)的數據信息。標簽安裝時(shí)可靈活安裝，以便檢測時(shí)取下與重新安裝，標簽中數據通過(guò)加密進(jìn)行存儲，所以重新安裝的標簽能保證為系統的標簽。 企業(yè)相關(guān)操作人員通過(guò)系統軟件可以建檔、編輯和維護該信息，所有參與氣瓶充裝和流轉的操作及管理人員均可根據其權限通過(guò)標簽讀寫(xiě)設備或管理軟件查詢(xún)到部分或全部信息。

3.2 用戶(hù)的標識與管理

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

3.3 作業(yè)操作人員的識別與管理

參與系統作業(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)氣瓶檢驗人員
(4)氣瓶充裝人員
(5)氣瓶入出庫管理人員
(6)設備巡檢人員
(7)系統信息管理人員
(8)決策或企業(yè)管理人員
(9)系統管理和維護人員

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

RFID的氣瓶管理系統圖

四、基于RFID技術(shù)的氣瓶管理系統流程

4.1 基于RFID的加注站生產(chǎn)流程：

RFID自動(dòng)識別技術(shù)的實(shí)施將使加注站從收到氣瓶的第一時(shí)刻起就能建立起對該氣瓶在生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)環(huán)節中的可視性和信息跟蹤。
氣瓶從運輸車(chē)輛上卸下，置于通道中的RFID閱讀器將自動(dòng)識別氣瓶上的Tag信息，并判別：1）結合控制裝置判別，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)入待修區域。這一環(huán)節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過(guò)程的生產(chǎn)效率，同時(shí)也能進(jìn)行準確無(wú)誤的計數。
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，對氣瓶Tag的信息進(jìn)行改寫(xiě)，將生產(chǎn)檢驗員的信息寫(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。

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。氣瓶的跟蹤在這一階段依賴(lài)于氣瓶鋼印、RFID Tag和數據庫的結合。

當氣瓶進(jìn)入檢修站時(shí)，貼有RFID Tag的氣瓶數據被RFID閱讀設備進(jìn)行自動(dòng)識別，沒(méi)有Tag的則記錄其鋼印號碼；如果設備識別出該氣瓶已超出了使用年限，系統會(huì )自動(dòng)告警。

仍在使用年限內的氣瓶進(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)入數據信息，至此，RFID Tag與氣瓶分離。

氣瓶檢修的其余流程不變。

當氣瓶進(jìn)入閥門(mén)密封過(guò)程時(shí)，該工序工作人員通過(guò)鋼瓶上的鋼印從數據庫中獲得鋼瓶的記錄，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(chǎng)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設備和本地數據庫建立連接。

當自提客戶(hù)更改氣瓶時(shí)，通過(guò)閱讀氣瓶標簽來(lái)識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。