RFID技術(shù)在石油化工建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用研究

和方方++皇甫軍紅

摘 要： RFID技術(shù)是一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，操作快捷方便。石油化工建設(shè)項(xiàng)目由于涉及的物資種類繁多，存在安裝工程面廣、技術(shù)要求高、施工周期長(zhǎng)等問題。RFID技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)物資信息的自動(dòng)化采集與管理，從而提高企業(yè)的物資管理水平，縮短項(xiàng)目建設(shè)工期，降低項(xiàng)目建設(shè)成本。

關(guān)鍵詞： RFID技術(shù)； 信息化； 石油化工； 建設(shè)項(xiàng)目； 物資管理

中圖分類號(hào)： TN926?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2015）21?0130?03

Application of RFID technology in petrochemical industry construction projects

HE Fangfang1， HUANG?FU Junhong2

（1. Hualu Engineering and Technology Co.， Ltd.， Xian 710054， China； 2. Shaanxi Vocational and Technical College， Xian 710100， China）

Abstract： RFID is an automatic identification technology， in which the identification work is unnecessary to conduct with manual intervention， and has quick and convenient operation. Due to the construction projects of petrochemical industry involves various materials， the problems of wide range installation projects， high technical requirements and long construction period are existed. The application of RFID technology can realize the automatic acquisition and management of the materials information， which can improve the materials management level of enterprises， shorten the project construction period， and reduce the project construction cost.

Keywords： RFID technology； informatization； petrochemical industry； construction project； material management

0 引 言

目前，大部分石化建設(shè)項(xiàng)目中物資的采購、倉庫、施工等環(huán)節(jié)還停留在手工操作的基礎(chǔ)上，所有信息由管理員手工錄入。例如占到石化項(xiàng)目總投資30%的管道，涉及的種類多，安裝工時(shí)占到項(xiàng)目總工時(shí)的47%，但管件領(lǐng)取時(shí)只能憑簡(jiǎn)單的錄入信息，經(jīng)常出現(xiàn)領(lǐng)取時(shí)找不到需要的管件或領(lǐng)取錯(cuò)誤等情況，當(dāng)某批次管件出現(xiàn)問題，需要召回時(shí)也無法實(shí)現(xiàn)，這種落后的管理方式勢(shì)必降低工作效率，增加項(xiàng)目建設(shè)成本。

RFID技術(shù)是目前最先進(jìn)的信息采集技術(shù)，在物流過程中的貨物追蹤、貴重物品的防偽、食品安全溯源、醫(yī)療器械管理、病人身份識(shí)別、高速不停車收費(fèi)、汽車防盜、定位等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，由于該技術(shù)的優(yōu)越性與可操作性，已經(jīng)開始應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域[1]。將其運(yùn)用到石化建設(shè)項(xiàng)目中，物資的各項(xiàng)信息都被系統(tǒng)自動(dòng)記錄，提高了企業(yè)的物資管理水平，對(duì)于物資成本占到總成本的60%以上的工程項(xiàng)目來說，有效的物資管理可以縮短項(xiàng)目建設(shè)工期、降低建設(shè)成本。

1 RFID技術(shù)概述

射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）是一項(xiàng)20世紀(jì)90年代開始興起的非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，已經(jīng)被世界公認(rèn)為是21世紀(jì)的十大重要技術(shù)之一。

1.1 RFID技術(shù)的基本原理

RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）和應(yīng)用支撐軟件3部分組成。電子標(biāo)簽由芯片與耦合元件組成，每個(gè)芯片都具有惟一的標(biāo)識(shí)碼，附著在待識(shí)別的物體上；閱讀器是讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備，分為手持式或固定式兩種；閱讀器讀取信息后送至電腦主機(jī)進(jìn)行有關(guān)處理，識(shí)別工作無須人工干預(yù)。

RFID技術(shù)的工作原理并不復(fù)雜，附著在待識(shí)別物體上的電子標(biāo)簽中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，通過無線射頻信號(hào)進(jìn)行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，閱讀器可以獲取相關(guān)電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。電子標(biāo)簽按照能量供給方式的不同，分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽，附有電池的標(biāo)簽稱為有源標(biāo)簽，也叫主動(dòng)標(biāo)簽，它可以給芯片提供能量，使得標(biāo)簽?zāi)軌蛑鲃?dòng)發(fā)出射頻信號(hào)，閱讀器直接獲取信號(hào)；無緣電子標(biāo)簽也叫被動(dòng)標(biāo)簽，閱讀器通過天線發(fā)出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)無緣電子標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)接收射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量，把攜帶自身編碼等信息的電磁波發(fā)送給閱讀器，閱讀器解調(diào)和解碼接收的信號(hào)，再送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行處理[2]。

1.2 RFID技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

RFID技術(shù)與條碼技術(shù)相比，在石油化工項(xiàng)目建設(shè)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

（1） 可識(shí)別性能好，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、準(zhǔn)確、快速、批量識(shí)別。RFID 具有非接觸式識(shí)讀能力，利用無線電波傳遞信息，可快速遠(yuǎn)距離的進(jìn)行信息采集[3]。閱讀器可以同時(shí)讀取多個(gè)電子標(biāo)簽，并且RFID技術(shù)讀取信息非常準(zhǔn)確，由于其采用集成中間件的方式，降低了人為的錯(cuò)誤率。

（2） 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。無線電波的穿透性使RFID標(biāo)簽與閱讀器對(duì)水、油、化學(xué)品等物質(zhì)具有很強(qiáng)的抵抗性，RFID標(biāo)簽封裝處理后在抗污染方面、穿透性方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，在比較惡劣的環(huán)境中也可以正常工作，可以做到無屏障閱讀[4]。

（3） 信息存儲(chǔ)量大。RFID 標(biāo)簽內(nèi)部嵌有存儲(chǔ)設(shè)備，可以根據(jù)需求設(shè)計(jì)存儲(chǔ)信息容量，儲(chǔ)存容量非常大，隨著技術(shù)發(fā)展，容量還可以進(jìn)一步增大[5]。并且通過設(shè)定標(biāo)簽是否可以讀寫，RFID閱讀器可以非接觸式的讀取、修改或刪除電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息。

（4） 安全性能好。RFID 帶有芯片，芯片中的數(shù)據(jù)內(nèi)容可以根據(jù)需要進(jìn)行加密，相對(duì)來說偽造起來要困難得多，只有閱讀器可以讀出內(nèi)容。

射頻識(shí)別技術(shù)通過射頻信號(hào)可以快速、準(zhǔn)確地識(shí)別移動(dòng)物體并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，可工作在各種惡劣環(huán)境，可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)對(duì)象，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，操作快捷方便，從而實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)化采集與管理，可以預(yù)見RFID技術(shù)將逐步取代廣泛應(yīng)用的條碼技術(shù)。

2 RFID技術(shù)在石油化工項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 RFID技術(shù)在倉庫管理中的應(yīng)用

在倉庫管理中運(yùn)用RFID技術(shù)，從物資入庫到出庫各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，都可以被快速、準(zhǔn)確地錄入到系統(tǒng)，確保企業(yè)及時(shí)掌握準(zhǔn)確的庫存信息。進(jìn)入倉庫的物資上自帶電子標(biāo)簽，或者物資入庫時(shí)由倉庫管理人員將物資相關(guān)信息錄入電子標(biāo)簽，貼在相關(guān)物資上。物資入庫時(shí)，通過安裝在倉庫入口的固定閱讀器或者是管理人員手持式的閱讀器掃描標(biāo)簽，從而獲取相關(guān)物資信息，這些信息會(huì)被快速錄入倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，并生成入庫單，RFID智能終端管理系統(tǒng)還可以安排庫位。物資出庫時(shí)，倉庫管理人員檢查取貨單，從倉庫管理系統(tǒng)中調(diào)出庫存信息，確定庫存位置，管理人員利用固定式或手持式閱讀器掃描電子標(biāo)簽，這些物資信息也被快速錄入倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)，生成取貨單，并自動(dòng)更改物資庫存信息。盤點(diǎn)庫存物資信息，傳統(tǒng)采用手工臺(tái)賬記錄方式，效率慢、出錯(cuò)率高；采用RFID技術(shù)，物資的出入庫信息都被系統(tǒng)自動(dòng)記錄，保證了庫存信息及時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)盤點(diǎn)。從物資入庫到出庫的整個(gè)過程，RFID技術(shù)都可以對(duì)其進(jìn)行管理，提高了工作效率，降低了項(xiàng)目建設(shè)成本。

2.2 RFID技術(shù)在施工單位中的應(yīng)用

采用RFID技術(shù)，施工單位可以根據(jù)物資的實(shí)際到貨情況，準(zhǔn)確、快速領(lǐng)取施工需要的物資，合理安排施工人員，極大地避免了窩工現(xiàn)象；同時(shí)在領(lǐng)取物資時(shí)，不需要專業(yè)的技術(shù)人員，普通的工作人員即可完成，大大地降低了人力成本。RFID技術(shù)的應(yīng)用，還可以降低對(duì)施工單位二級(jí)庫房的要求，從而節(jié)約建設(shè)成本。

通過設(shè)定標(biāo)簽讀寫功能，施工單位可以增加相應(yīng)施工的信息：例如管件移交信息（管件交于哪個(gè)施工班組）；管件所在的管道編號(hào)信息；相應(yīng)的焊工人員信息，焊口信息；探傷拍片信息等。應(yīng)用RFID技術(shù)，施工單位還可以準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)已完成的焊接工作量，并根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)度要求合理安排人力資源，提高管理水平，降低人力成本，從而進(jìn)一步降低項(xiàng)目建設(shè)成本。

2.3 RFID技術(shù)在物資查找中的應(yīng)用

RFID技術(shù)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)物資的跟蹤和監(jiān)控，可以快速、準(zhǔn)確地查找問題物資。例如在西南某施工現(xiàn)場(chǎng)，全場(chǎng)共有5個(gè)工段（901，902，903，904，905），其中工段901，902由湖南某施工單位負(fù)責(zé)，工段903，904，905由山西某施工單位負(fù)責(zé)。5個(gè)工段共使用材質(zhì)為20G，規(guī)格為DN200的彎頭300個(gè)，這300個(gè)彎頭由某制造廠分5批供貨。全場(chǎng)機(jī)械竣工后，制造廠告知第二批次的50個(gè)彎頭因質(zhì)量問題，需要替換。現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況為：彎頭已經(jīng)全部移交施工單位，且已經(jīng)施工完畢，第二批次移交給哪家施工單位，施工單位用于哪個(gè)管線上都無記錄，最后現(xiàn)場(chǎng)只能對(duì)該制造廠五批次300個(gè)彎頭全部替換。此次彎頭替換事件，由于大量返工，浪費(fèi)了巨大的人力、物力和財(cái)力，并延誤了建設(shè)周期，給建設(shè)方造成了無法挽回的損失。采用RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)管件從制造廠到施工現(xiàn)場(chǎng)的全程跟蹤[6]，快速查找問題管件，避免不必要的損失。

石油化工建設(shè)中會(huì)用到一些價(jià)格昂貴且訂貨周期長(zhǎng)的特殊物資如蒙乃爾材料的閥門、法蘭、彎頭、三通、異徑管等（這些管件的訂貨周期在6個(gè)月左右，有的甚至更長(zhǎng)）。如果這些管件丟失或遺漏且無法找到時(shí)，會(huì)延誤整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)周期，將給項(xiàng)目造成無法彌補(bǔ)的損失。 在一定范圍內(nèi)，RFID技術(shù)可以查找遺漏或丟失的特殊物資，從而大大降低項(xiàng)目建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)。

3 RFID技術(shù)應(yīng)用需要解決的問題

在石油化工項(xiàng)目建設(shè)中推廣RFID技術(shù)的應(yīng)用還有一定的限制。首先是實(shí)施成本比較高，一個(gè)電子標(biāo)簽大概需要20美分，成本要比幾分錢一個(gè)的傳統(tǒng)條碼高出很多，讀寫器與軟件設(shè)備都會(huì)增加企業(yè)的成本[7]；其次是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，目前已經(jīng)使用的有歐美EPCglobal和日本UID兩大標(biāo)準(zhǔn)，歐美RFID標(biāo)簽的信息位數(shù)是96位，而日本是128位。在頻段的選擇上，國(guó)際RFID技術(shù)主要使用430 MHz左右和860～960 MHz兩段頻率，430 MHz頻段在我國(guó)屬于專用頻段，860～960 MHz頻段上也已經(jīng)沒有空閑頻率，我國(guó)應(yīng)結(jié)合自身國(guó)情，制定一套既具有中國(guó)特色又能與國(guó)際相兼容的RFID標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)RFID技術(shù)的推廣。RFID技術(shù)還面臨著安全問題的挑戰(zhàn)，如對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行重寫以篡改物品信息，RFID芯片的功能越來越復(fù)雜，RFID系統(tǒng)受到電腦黑客們攻擊的危險(xiǎn)也越來越高；電子標(biāo)簽的回收、對(duì)環(huán)境的污染等問題對(duì)RFID技術(shù)的推廣都有一定的限制[8]。但隨著科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及國(guó)家設(shè)立專項(xiàng)基金對(duì)RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，RFID技術(shù)將越來越成熟，應(yīng)用的領(lǐng)域也將越來越廣闊。

4 結(jié) 語

在石油化工項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用RFID技術(shù)，可以使企業(yè)及時(shí)了解物資的基本信息，從而提高企業(yè)建設(shè)效率，降低企業(yè)建設(shè)成本。隨著亞投行的成立及中國(guó)綜合國(guó)力的提高、中國(guó)影響力的提升，中國(guó)的工程公司尤其是石化工程公司必將走出國(guó)門走向海外，RFID技術(shù)的應(yīng)用將極大提高石油化工工程公司的建設(shè)水平。

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