基于RFID的氣瓶管理系統(tǒng)設(shè)計

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)過程的全范圍管理為基本目標(biāo)，在氣體公司所屬的每個鋼瓶上通過專用的方式固定安裝特殊形狀的標(biāo)識該氣瓶終身身份標(biāo)識的電子標(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，而且對氣瓶在充裝、檢測過程中各工序的狀態(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)職工的人身及財產(chǎn)安全，防止不法用戶非法牟利。

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，存在著效率低下的問題和出現(xiàn)差錯的隱患。通過RFID自動識別技術(shù)，可以對氣瓶身份進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識別，提高生產(chǎn)效率，同時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、檢測和發(fā)運(yùn)。RFID技術(shù)能對關(guān)鍵的流程點(diǎn)上進(jìn)行識別和記錄，并最終通過數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)對單個氣瓶的跟蹤管理。

2.3 送氣站

送氣站的生產(chǎn)流程包括收瓶、換氣以及上門送瓶工作。RFID在送氣站的應(yīng)用用以實(shí)現(xiàn)對出入送氣站的氣瓶進(jìn)行登記，防止其它氣瓶通過送氣站渠道進(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)識及管理

與工業(yè)氣瓶的身份標(biāo)識電子標(biāo)簽唯一對應(yīng)的為一組與氣瓶密切相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。標(biāo)簽安裝時可靈活安裝，以便檢測時取下與重新安裝，標(biāo)簽中數(shù)據(jù)通過加密進(jìn)行存儲，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)限通過標(biāo)簽讀寫設(shè)備或管理軟件查詢到部分或全部信息。

3.2 用戶的標(biāo)識與管理

系統(tǒng)中所有用戶配發(fā)有可讀寫電子標(biāo)簽用戶卡作為身份識別和交易依據(jù)。所有用戶要進(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，通過標(biāo)簽手持讀寫設(shè)備對用戶卡進(jìn)行確認(rèn)與扣除相應(yīng)金額，并將瓶號與之對應(yīng)；或在工業(yè)氣站用戶憑卡領(lǐng)、還氣瓶，讀寫設(shè)備自動判斷用戶卡是否合法、卡上可領(lǐng)氣瓶數(shù)是否滿足要求。在滿足條件時，設(shè)備自動修改卡內(nèi)相關(guān)信息，同時交易數(shù)據(jù)即時上報中央管理系統(tǒng)。

3.3 作業(yè)操作人員的識別與管理

參與系統(tǒng)作業(yè)的操作人員可以分為以下幾類:
(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（1）到（6）類人員，系統(tǒng)為每位員工配發(fā)一張唯一的用戶卡,在其進(jìn)行作業(yè)操作時系統(tǒng)自動判斷其合法性及權(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系統(tǒng)中央管理系統(tǒng)。從而達(dá)到對所有人員的操作都可以實(shí)時跟蹤和檢查。對于第（7）到（9）類用戶，系統(tǒng)直接通過用戶名與用戶口令的方式核對身份和權(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自動識別技術(shù)的實(shí)施將使加注站從收到氣瓶的第一時刻起就能建立起對該氣瓶在生產(chǎn)過程各個環(huán)節(jié)中的可視性和信息跟蹤。
氣瓶從運(yùn)輸車輛上卸下，置于通道中的RFID閱讀器將自動識別氣瓶上的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程的生產(chǎn)效率，同時也能進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的計數(shù)。
在進(jìn)入加注車間前，通過通道式閱讀裝置進(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有遺漏。
如果需要，RFID可以在加注車間的每個工位上實(shí)施，對氣瓶Tag的信息進(jìn)行改寫，將生產(chǎn)檢驗(yàn)員的信息寫人到Tag中。
在加注車間出口處使用RFID閱讀裝置，確保進(jìn)入車間的氣瓶在一定的時限內(nèi)加注完成。
裝車的氣瓶經(jīng)過最后的一道RFID閱讀門通道，將自動記錄下氣瓶的裝車明細(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實(shí)現(xiàn)。氣瓶的跟蹤在這一階段依賴于氣瓶鋼印、RFID Tag和數(shù)據(jù)庫的結(jié)合。

當(dāng)氣瓶進(jìn)入檢修站時，貼有RFID Tag的氣瓶數(shù)據(jù)被RFID閱讀設(shè)備進(jìn)行自動識別，沒有Tag的則記錄其鋼印號碼；如果設(shè)備識別出該氣瓶已超出了使用年限，系統(tǒng)會自動告警。

仍在使用年限內(nèi)的氣瓶進(jìn)入檢修流程，密封閥門被取下，同時，安裝于閥門下的RFID Tag也被取下等待重新寫入數(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)入閥門密封過程時，該工序工作人員通過鋼瓶上的鋼印從數(shù)據(jù)庫中獲得鋼瓶的記錄，并通過RFID讀寫器將鋼瓶信息寫入RFID Tag中。

由于Tag是可以重新寫入的，所以所有的Tag都可以被利用，而在氣瓶檢修完畢出廠時，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RFID設(shè)備和本地數(shù)據(jù)庫建立連接。

當(dāng)自提客戶更改氣瓶時，通過閱讀氣瓶標(biāo)簽來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。