基于射頻識(shí)別技術(shù)的加氣站電子標(biāo)簽系統(tǒng)

郭婷

摘要：加氣站電子標(biāo)簽系統(tǒng)利用市場(chǎng)上最常見和可靠信極高的RFID電子標(biāo)簽記錄車輛和氣瓶信息，包括標(biāo)簽數(shù)據(jù)版本號(hào)、出廠編號(hào)、出廠日期、氣瓶登記號(hào)、氣瓶類型、氣瓶個(gè)數(shù)、最大充裝量、可充氣次數(shù)、車牌號(hào)、上次氣瓶檢驗(yàn)時(shí)間、下次氣瓶檢驗(yàn)時(shí)間、車輛年檢時(shí)間、檢驗(yàn)類型、上次檢驗(yàn)結(jié)果、已充氣次數(shù)等數(shù)據(jù)。標(biāo)簽分為主副標(biāo)簽，主標(biāo)簽貼在氣瓶上，副標(biāo)簽貼在車容易檢驗(yàn)部位。副標(biāo)簽中有最大沖氣次數(shù)限制。當(dāng)手持機(jī)每掃描一次就需要對(duì)已沖氣次數(shù)加1，當(dāng)這個(gè)次數(shù)到達(dá)最大沖氣次數(shù)時(shí)，將要人為檢驗(yàn)主標(biāo)簽和氣瓶，判斷是否允許加氣。當(dāng)還允許時(shí)可以把副標(biāo)簽中已沖氣次數(shù)清0，不過當(dāng)檢驗(yàn)時(shí)間到時(shí)，就不讓在加，需要到相關(guān)的機(jī)構(gòu)去檢驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別技術(shù) 電子標(biāo)簽 加氣站 系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）09-0078-02

電子標(biāo)簽是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)來識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無需人工干預(yù)，作為條形碼的無線版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。RFID電子標(biāo)簽突出的技術(shù)特點(diǎn)是：可以識(shí)別單個(gè)的非常具體的物體，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀。

1 項(xiàng)目背景分析

電子標(biāo)簽直接繼承了雷達(dá)的概念，并由此發(fā)展成為一項(xiàng)生機(jī)勃勃的新技術(shù)——RFID技術(shù)。20世紀(jì)中期，無線電技術(shù)的理論與應(yīng)用研究是科學(xué)技術(shù)發(fā)展最重要的成就之一。1948年，哈里·斯托克曼發(fā)表的理論文章“利用反射功率的通信”，奠定了射頻識(shí)別RFID的理論基礎(chǔ)。

2 系統(tǒng)通訊方式概述

“加氣機(jī)”與“IC卡管理系統(tǒng)”之間采用RS232方式進(jìn)行通訊，“HAC-標(biāo)準(zhǔn)無限模塊”與“IC卡管理系統(tǒng)”之間采用USB方式進(jìn)行通訊，“手持機(jī)”與“HAC-標(biāo)準(zhǔn)無限模塊”之間通過無線的方式進(jìn)行通訊，各個(gè)終端、設(shè)備之間的連接方式如下圖1所示。

硬件組成（如表1）。

3 加氣站電子標(biāo)簽系統(tǒng)流程及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

采用改裝廠-檢測(cè)中心-加氣站-數(shù)據(jù)監(jiān)控中心模式。

系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D2。

3.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

電子標(biāo)簽系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程主要體現(xiàn)在CNG氣瓶生命周期過程中對(duì)CNG氣瓶的全面管理，涵蓋了CNG氣瓶的改裝、檢驗(yàn)、加氣全過程，記錄了CNG氣瓶的來源、改裝信息、檢驗(yàn)情況、加氣記錄等監(jiān)控信息。

車輛在改裝廠進(jìn)行改裝登記和定期維護(hù)，由工作人員登記CNG氣瓶改裝和維護(hù)信息，如：氣瓶編號(hào)、車牌號(hào)、改裝/維護(hù)時(shí)間等。

對(duì)CNG氣瓶進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)氣瓶是否符合充裝要求。測(cè)試通過后，登記CNG氣瓶檢驗(yàn)信息、并將信息成功發(fā)往邢臺(tái)質(zhì)監(jiān)局成功后，發(fā)放標(biāo)簽。CNG氣瓶每過一定年限，都必須到特檢院/檢驗(yàn)站進(jìn)行CNG氣瓶年檢，對(duì)CNG氣瓶測(cè)試合格后，并將信息成功發(fā)往質(zhì)監(jiān)局，重新將審核信息寫入標(biāo)簽。未合格CNG氣瓶，特檢院/檢驗(yàn)站將不合格或報(bào)廢信息發(fā)往質(zhì)監(jiān)局并將不合格或報(bào)廢信息寫入標(biāo)簽。

標(biāo)簽掛失必須到質(zhì)監(jiān)局進(jìn)行登記處理后補(bǔ)發(fā)。

CNG氣瓶在加氣站加氣時(shí)，工作人員使用專用手持設(shè)備讀取標(biāo)簽信息，核實(shí)車載氣瓶的真實(shí)性，進(jìn)行加氣控制，確認(rèn)CNG氣瓶身份后開啟加氣機(jī)電磁閥門，加氣完成后，控制模塊返回加氣車輛、加氣時(shí)間、加氣量、加氣壓力等安全信息，上傳至集成監(jiān)管平臺(tái)。

3.3 加氣管理

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)CNG車輛的安全加氣管理，加氣信息查詢統(tǒng)計(jì)和上傳（默認(rèn)實(shí)時(shí)上傳模式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不通時(shí)，存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)通暢時(shí)斷點(diǎn)續(xù)傳）。

實(shí)現(xiàn)控制流量和壓力，在流量超出氣瓶登記的容積情況下自動(dòng)斷氣，控制非法加瓶的情況發(fā)生，對(duì)于超壓加氣的情況進(jìn)行報(bào)警。

實(shí)現(xiàn)黑名單控制，氣瓶鎖定控制，防范非法車輛加氣。

系統(tǒng)具有聯(lián)網(wǎng)與斷網(wǎng)兩種情況下都能加氣的能力，不影響加氣站工作。

3.4 安全加氣管理

加氣站充氣前，加氣人員首先應(yīng)通過手持機(jī)掃描汽車/氣瓶電子標(biāo)簽讀取相關(guān)信息自動(dòng)傳送給加氣機(jī)后臺(tái)，在插入支付卡后，與支付卡的里的車牌進(jìn)行匹配，最終使非法支付卡、非法氣瓶車不能得到加氣，見圖3。

在車輛加氣時(shí)能對(duì)離檢驗(yàn)周期30天內(nèi)的氣瓶自動(dòng)通過手持機(jī)發(fā)出提示，如顯示：“離檢驗(yàn)時(shí)間還有24天”，提醒車主及時(shí)將氣瓶送檢。對(duì)到期未檢氣瓶將不予加氣，迫使其進(jìn)行檢驗(yàn)，有效提高氣瓶的定檢率和加氣安全性。

3.5 外地車輛加氣管理

與加氣站站級(jí)管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，控制加氣機(jī)的啟停，實(shí)現(xiàn)本地以外的CNG車輛加氣管理。

如果是本地貼電子標(biāo)簽的汽車，讀取省質(zhì)監(jiān)局的電子標(biāo)簽，合格后方能加氣。

如果是外地汽車，操作員在驗(yàn)證其充裝證明，合格后，采用手動(dòng)輸入車牌號(hào)記錄加氣信息。

在加氣管理子系統(tǒng)輸入車牌號(hào)后，系統(tǒng)對(duì)該車輛的加氣記錄進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)，判斷該車在本地的加氣頻率（如每周超過兩次以上），以此來區(qū)分該車是臨時(shí)路過還是長(zhǎng)駐本地的外地車，如果是臨時(shí)路過將啟動(dòng)加氣；對(duì)于長(zhǎng)駐本地的外地車，將通知其辦理相關(guān)手續(xù)，否則將禁止加氣。

4 結(jié)語

RFID技術(shù)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，仍將在各行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。本文在分析RFID技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前CNG加氣站存在的主要問題，提出RFID技術(shù)在CNG加氣站加氣系統(tǒng)中的應(yīng)用方案，提出以RFID卡為載體實(shí)現(xiàn)CNG加氣站自動(dòng)匹配氣瓶信息并適時(shí)的報(bào)警，在加氣過程中實(shí)現(xiàn)控制流量和壓力及黑名單控制，可較好解決目前的問題。目前已經(jīng)用于河北新奧和武漢江鉆的現(xiàn)場(chǎng)加氣站，在使用過程中，體現(xiàn)了自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)潔、實(shí)時(shí)上傳等特點(diǎn)，取得了良好的效果。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)RFID技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。

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