基于RFID技術(shù)的滅火救援器材裝備管理研究

張文杰

摘要：目前，我國一線消防救援隊(duì)伍的各類滅火救援器材裝備缺乏統(tǒng)一的配備標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致器材裝備結(jié)構(gòu)不夠合理，為了改變現(xiàn)狀，開展了基于RFID技術(shù)的滅火救援器材裝備管理研究。通過滅火救援器材裝備采購審批檢驗(yàn)器材裝備性能是否符合器材采購工作的實(shí)際需求；基于RFID技術(shù)安裝器材電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)器材裝備的出入庫信息識別；對消防器材裝備信息進(jìn)行采集與分類并同步完成數(shù)據(jù)讀取與傳輸；在此基礎(chǔ)上，對消防器材裝備的倉儲管理、庫位轉(zhuǎn)移、裝備調(diào)用、維修保養(yǎng)等各個(gè)工作環(huán)節(jié)加以全方位、全要素的精準(zhǔn)管理。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)論證，RFID射頻卡技術(shù)參數(shù)能夠滿足一線消防救援隊(duì)伍器材裝備日常管理的使用需求，標(biāo)簽識別率為100%，坐標(biāo)點(diǎn)識別率均在90%以上，在接入RFID設(shè)備后性能穩(wěn)定，滿足一線消防救援隊(duì)伍對于器材裝備信息化管理的實(shí)際要求，對有效提高隊(duì)伍滅火救援器材裝備管理效能具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；滅火救援器材裝備；電子標(biāo)簽；采購流程；倉儲管理

中圖分類號：TU998.1? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2022）11-0023-03

隨著我國各級消防救援隊(duì)伍實(shí)際配發(fā)的各類器材裝備種類和數(shù)量逐年遞增，隊(duì)伍的實(shí)戰(zhàn)打贏能力得到了有效提升。為了更好地發(fā)揮各類器材裝備的實(shí)際功效，節(jié)省不必要的裝備采購與維修成本，需要對不同類別的器材裝備實(shí)施科學(xué)有效地管理，有效改善傳統(tǒng)滅火救援器材裝備管理工作主要依賴于人工開展的現(xiàn)狀，最大限度改變現(xiàn)有器材裝備管理工作效率低、精準(zhǔn)度缺失嚴(yán)重的問題，切實(shí)提升器材裝備信息的保存及相應(yīng)查詢功能[1]。

目前，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，滅火救援器材裝備管理工作也在不斷向智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展，RFID技術(shù)是基于無線通信進(jìn)行目標(biāo)識別的新技術(shù)，該技術(shù)能夠通過電子標(biāo)簽讀出目標(biāo)物體的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為各級消防救援隊(duì)伍開展消防器材裝備管理工作提供更為快速準(zhǔn)確的技術(shù)支撐。本文基于RFID技術(shù)對一線消防救援隊(duì)伍器材裝備的日常管理工作開展了專項(xiàng)研究，為各類器材裝備的日常維護(hù)與管理工作提供了重要的參考依據(jù)，對有效提升隊(duì)伍各級器材裝備的實(shí)際管理效率有著現(xiàn)實(shí)性的指導(dǎo)意義。

1 基于RFID技術(shù)的滅火救援器材裝備管理

1.1? 滅火救援器材裝備采購審批

滅火救援器材裝備采購是進(jìn)行各類器材裝備管理的首要環(huán)節(jié)，為了合理降低采購成本，提高對各類滅火救援器材裝備的實(shí)際管理水平，先對器材裝備采購環(huán)節(jié)的管理進(jìn)行詳細(xì)分析。首先，必須明確各級消防救援部門對各類滅火救援器材裝備的實(shí)際需求，在工作開展過程中成立專門的需求分析小組，并預(yù)先向基層消防救援站征求各類滅火救援器材裝備需求意見。由于各類滅火救援器材裝備需要滿足隊(duì)伍日常執(zhí)勤訓(xùn)練、各類滅火救援任務(wù)、戰(zhàn)勤保障儲備等各項(xiàng)需求，因此，應(yīng)以此為依據(jù)預(yù)測未來周期內(nèi)可能短缺的器材裝備種類及裝備數(shù)量，估算滅火救援器材裝備從購置到后期維修保養(yǎng)直至退役報(bào)廢的各項(xiàng)費(fèi)用之和，將各項(xiàng)費(fèi)用的估算內(nèi)容進(jìn)行費(fèi)用單元的分解，從而使費(fèi)用劃分更加詳細(xì)，隨后完成應(yīng)急采購預(yù)案的最大優(yōu)化。事實(shí)上，各類器材裝備的采購要充分考慮政府部門的財(cái)政支持力度，同時(shí)還要考慮到各級消防救援隊(duì)伍的實(shí)際需求，分別制定短期以及中長期的采購計(jì)劃。其次，為提高各類器材裝備的實(shí)際供應(yīng)質(zhì)量，應(yīng)對滅火救援器材裝備供應(yīng)庫進(jìn)行合理的專項(xiàng)管理，同時(shí)建立相應(yīng)的滅火救援器材裝備供應(yīng)商評價(jià)指標(biāo)體系。在器材裝備的設(shè)計(jì)預(yù)生產(chǎn)階段對各類器材裝備的功能和樣品進(jìn)行審查與質(zhì)量檢驗(yàn)，若存在問題應(yīng)及時(shí)提出改進(jìn)方案與處理措施。為了進(jìn)一步提高裝備管理工作效率，各級消防救援隊(duì)伍應(yīng)當(dāng)成立專業(yè)檢驗(yàn)小組對采購的各類器材裝備性能實(shí)施專業(yè)檢驗(yàn)，判定采購裝備類別是否與隊(duì)伍實(shí)際需求相一致。最后，明確規(guī)定設(shè)備采購的售后服務(wù)，督促供應(yīng)商及時(shí)提供與該類器材裝備所配套的包括產(chǎn)品技術(shù)說明書、產(chǎn)品檢驗(yàn)合格證等文件在內(nèi)的相關(guān)技術(shù)資料，便于各級消防救援隊(duì)伍日常器材裝備使用、保養(yǎng)與管理工作的開展。

1.2? 基于RFID技術(shù)安裝器材電子標(biāo)簽

電子標(biāo)簽是RFID技術(shù)進(jìn)行物體識別的重要載體，通常被安裝于被識別的裝備之上，且每個(gè)標(biāo)簽僅有一個(gè)，可以直接作為該物體的代碼應(yīng)用。代碼可以利用硅片存儲裝備的生產(chǎn)日期、產(chǎn)地等多種數(shù)據(jù)信息，通過電子標(biāo)簽可以便于裝備管理人員隨時(shí)掌握精確的物資信息和庫存信息。通過選擇被動(dòng)型標(biāo)簽，利用讀寫器所發(fā)送的電磁波獲取電能，應(yīng)用RFID技術(shù)為各類滅火救援器材裝備安裝電子標(biāo)簽，并在倉庫門口安裝RFID識別系統(tǒng)，當(dāng)各類裝備出入庫的過程中系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別。此外，電子標(biāo)簽是裝備器材的身份編碼，可以將器材裝備和對應(yīng)的電子標(biāo)簽接入裝備管理系統(tǒng)中，從而對各類器材裝備實(shí)際領(lǐng)用人員的基礎(chǔ)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。采用有源智能標(biāo)簽方案便于各類裝備器材的識別與信息采集，其有源智能標(biāo)簽?zāi)軌蚣?xì)化裝備器材相關(guān)信息，包括器材裝備所存放庫室的溫濕度信息，簡化取用人員對裝備器材的快速定位查找。通過器材裝備上的電子標(biāo)簽與倉庫出口的RFID掃描設(shè)備，消防救援人員能夠在作業(yè)高峰期實(shí)現(xiàn)各類裝備的快速領(lǐng)用。對掃描完成出庫后的各類器材裝備進(jìn)行記錄，并根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的記錄臺賬及時(shí)對未登記的裝備信息進(jìn)行記錄。為了增大標(biāo)簽識別有效距離范圍，該系統(tǒng)采用能夠?qū)⒆R別距離延長到100 m以上的智能轉(zhuǎn)發(fā)器，能夠在有限條件下將無源標(biāo)簽轉(zhuǎn)化為有源標(biāo)簽，更加有利于對所需裝備開展定位查找[2]。

1.3? 器材裝備的信息采集與分類

在消防救援隊(duì)伍現(xiàn)有的滅火救援器材裝備管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用RFID技術(shù)使器材裝備信息以數(shù)據(jù)的形式連接到互聯(lián)網(wǎng)中，從而實(shí)現(xiàn)各類器材裝備的信息化管理。根據(jù)器材裝備日常管理的實(shí)際需求，利用RFID技術(shù)和條碼識別技術(shù)，通過無線通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)各類庫存器材裝備信息的有效采集與傳輸，信息采集過程所需要用到的設(shè)備主要包括應(yīng)答器和閱讀器，其中，通過應(yīng)答器的常用標(biāo)識卡進(jìn)行目標(biāo)對象的標(biāo)識，并通過閱讀器發(fā)射通信信號完成對各類標(biāo)識卡信息的有效采集，并最終經(jīng)過應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。無源RFID卡設(shè)備在進(jìn)入續(xù)寫器后，經(jīng)攜帶信息的電流得到數(shù)字信號，并通過邏輯控制電路實(shí)施信息處理，最終通過存儲器將相關(guān)信息發(fā)送至閱讀器。RFID技術(shù)的合理使用需要根據(jù)目前消防救援隊(duì)伍裝備器材的管理環(huán)境進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x擇，以某縣消防大隊(duì)為例，該大隊(duì)現(xiàn)有用來存放滅火救援器材裝備的專用倉庫２個(gè)，每個(gè)庫中約建有80個(gè)存貨架，每個(gè)貨架共5層，貨架高度超過5 m，庫中共有50 000余件裝備，通過有源RFID技術(shù)對該大隊(duì)所屬裝備進(jìn)行信息采集，以固定閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和傳輸，在系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)后完成對各類器材裝備相關(guān)信息的有效處理，并對重點(diǎn)裝備進(jìn)行單件管理、對低質(zhì)易耗品進(jìn)行批量管理，器材保管員可以通過該系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)對倉庫內(nèi)各類器材裝備的實(shí)時(shí)監(jiān)管，并利用器材裝備的電子標(biāo)簽進(jìn)行快速識別，從而高效實(shí)現(xiàn)各類裝備器材的日常出入庫、定期保養(yǎng)等相關(guān)管理工作[3]。

1.4? 器材裝備倉儲管理

器材裝備的倉儲管理工作通常是指針對各類器材裝備的實(shí)際出入庫管理、庫存管理與庫位轉(zhuǎn)移、庫存盤點(diǎn)與裝備調(diào)用、維修保養(yǎng)與退役報(bào)廢等全過程的管理工作。當(dāng)有裝備器材入庫時(shí)，對新入庫的裝備器材進(jìn)行入庫檢查，安裝電子標(biāo)簽并確定歸屬庫位，根據(jù)不同類別的裝備自動(dòng)形成單件裝備和批量模式裝備的電子標(biāo)簽，在此過程中，裝備管理員需要對各類裝備器材進(jìn)行有效判定并實(shí)施物資對比，保證裝備器材存放在正確的庫存區(qū)并設(shè)定正確的電子標(biāo)簽。庫位轉(zhuǎn)移特指對存放空間內(nèi)部的裝備器材位置發(fā)生變化的管理工作，從而有效減少裝備出入庫記錄等數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。在裝備器材調(diào)用過程中，應(yīng)用RFID終端指引裝備管理員抵達(dá)所需裝備實(shí)際位置，并同步顯示需要調(diào)用的數(shù)量，經(jīng)掃描所需裝備器材上設(shè)置的電子標(biāo)簽確認(rèn)揀選正確，隨后通過RFID閱讀器將該裝備信息傳入滅火救援器材裝備管理系統(tǒng)，確認(rèn)數(shù)量等信息無誤后即可順利出庫，若由于庫存量不足而無法滿足出庫需求時(shí)，管理系統(tǒng)則會(huì)預(yù)先發(fā)出警告信息。同時(shí)，裝備管理員還應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的日常保養(yǎng)與檢測提醒信息，對將要達(dá)到保養(yǎng)與檢測周期的裝備器材進(jìn)行及時(shí)處理，并通過RFID電子標(biāo)簽的掃碼方式登記保養(yǎng)與檢測記錄信息。針對消耗性器材的消耗報(bào)廢只需要在退役報(bào)廢申請?zhí)峤煌瓿珊蠹纯蓪ρb備完成報(bào)廢處理并完成出庫登記工作。裝備調(diào)撥則在調(diào)撥申請發(fā)出后通過器材裝備管理員對出庫裝備器材進(jìn)行盤點(diǎn)，接收方收到裝備器材后，在系統(tǒng)中形成庫存的自動(dòng)變更[4]。

2 RFID技術(shù)相關(guān)性能的論證分析

由于本文對各類滅火救援器材裝備的管理工作主要是建立在RFID技術(shù)的基礎(chǔ)之上的，所以需將RFID設(shè)備與消防救援隊(duì)伍現(xiàn)有各類器材裝備管理系統(tǒng)進(jìn)行有效連接，為了驗(yàn)證該方法在隊(duì)伍日常管理工作中的實(shí)際效能，首先對RFID射頻卡技術(shù)參數(shù)進(jìn)行測試，主要測試設(shè)備有頻譜分析儀，高頻信號發(fā)生器、示波器以及雙路跟蹤穩(wěn)定電源，測試結(jié)果如表1 所示。

如表1所示，測試得到RFID射頻卡的最大調(diào)制速率為15 kHz，若超過此頻率，則本文應(yīng)用的系統(tǒng)內(nèi)各模塊輸出為高電平，其射頻卡技術(shù)參數(shù)能夠滿足該系統(tǒng)的應(yīng)用要求。RFID閱讀器與器材標(biāo)簽主要通過無線信號傳輸實(shí)現(xiàn)各類滅火救援器材裝備信息的交互，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。而不同的應(yīng)用環(huán)境會(huì)直接影響到電磁波的傳輸特性，使閱讀器與標(biāo)簽之間的通信性能明顯下降，因此管理人員需要在不同環(huán)境條件下對RFID的有效識別距離及正確率情況進(jìn)行測試。本文應(yīng)用的消防設(shè)備器材系統(tǒng)中外設(shè)了RFID設(shè)備，可以通過配套軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和RFID設(shè)備之間的數(shù)據(jù)互通，因此，要確保系統(tǒng)能夠在正常運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承?，需要對RFID設(shè)備之間的兼容性進(jìn)行測試。利用不同測試方法對RFID設(shè)備識別情況的測試結(jié)果如表2所示。

如表２所示，讀取有效范圍即信號能夠有效感應(yīng)的范圍，在不同方法的測試條件下，RFID設(shè)備讀取有效范圍一致，其中在850～950MHz條件下的信號有效感應(yīng)范圍可以達(dá)到8.5m，證明RFID系統(tǒng)具有相對較大的信號感應(yīng)范圍。事實(shí)上，坐標(biāo)點(diǎn)識別率和電子標(biāo)簽識別率都是按照坐標(biāo)點(diǎn)識別情況統(tǒng)計(jì)得到的，通過單標(biāo)簽多點(diǎn)識別方法和多標(biāo)簽多點(diǎn)識別方法的坐標(biāo)點(diǎn)識別率分別在95%和90%以上，證明RFID系統(tǒng)具有良好的識別率，能夠快速確定所需器材裝備的所在位置。其標(biāo)簽識別率在兩種方法的測試下均能達(dá)到100%的識別率，進(jìn)一步證明RFID系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識別不同類別滅火救援器材裝備，且識別過程中能夠較為流暢的完成各類數(shù)據(jù)的同步流轉(zhuǎn)。本文對系統(tǒng)的測試是在系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件完整且無病毒的環(huán)境下進(jìn)行的，系統(tǒng)相關(guān)功能的測試結(jié)果如表3所示。

由表3可知，滅火救援器材裝備管理中心所應(yīng)用的系統(tǒng)在接入RFID設(shè)備后性能穩(wěn)定，各功能使用能夠滿足系統(tǒng)要求及本文的滅火救援器材裝備管理要求，實(shí)現(xiàn)了本文滅火救援器材裝備管理的信息化要求，提高了滅火救援器材裝備的管理效能，有效保證了消防救援機(jī)構(gòu)的搶險(xiǎn)救災(zāi)能力，證明本文方法具有可行性。

3 結(jié)語

為推動(dòng)消防救援隊(duì)伍滅火救援器材裝備管理工作的信息化發(fā)展，本文對基于RFID技術(shù)的滅火救援器材裝備管理工作的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，分析論證了RFID技術(shù)的相關(guān)性能，結(jié)果表明：基于RFID技術(shù)的滅火救援器材裝備管理可以有效提高隊(duì)伍滅火救援器材裝備的管理效能，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瑩，夏梓峻，李繼繁，等.消防物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用研究[J].南開大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，53（1）：26-29.

[2]洪贏政，李震，馬從波.數(shù)字一體化多功能消防單兵系統(tǒng)裝備研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2020，39（11）：1519-1522.

[3]莫言遲，劉占省，張安山，等.融合BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的消防安全數(shù)據(jù)管理方法[J].建筑技術(shù)，2021，52（6）：710-713.

[4]劉紀(jì)達(dá)，毛海峰.基于PMC指數(shù)模型的消防安全管理政策評價(jià)[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2021，40（9）：1405-1409.

Research on fire fighting and rescue

equipment management based on RFID technology

Zhang Wenjie

（Hangzhou Municipal Fire and Rescue Brigade， Zhejiang Hangzhou 310000）

Abstract：At present， the various types of fire fighting and rescue equipment of our country's first-line fire and rescue teams lack unified equipment standards， resulting in unreasonable equipment structure. In order to change the status quo， research on fire fighting and rescue equipment management based on RFID technology was carried out. Through the approval of fire fighting and rescue equipment procurement， we can test whether the performance of the equipment meets the actual needs of the equipment procurement work. Through the installation of equipment electronic tags based on RFID technology， the identification of equipment entry and exit information is realized. It can collect and classify fire equipment information， and complete data reading and transmission synchronously. On this basis， all-round and all-element precise management is carried out on the warehousing management， warehouse transfer， equipment call， maintenance and other work links of fire equipment. After experimental demonstration， the technical parameters of the RFID radio frequency card can meet the needs of the daily management of the equipment of the front-line fire and rescue team. The tag identification rate is 100%， and the coordinate point identification rate is above 90%. After accessing the RFID equipment， the performance is stable and meets the actual requirements of the front-line fire and rescue team for equipment information management， which has practical guiding significance for effectively improving the management efficiency of the team's fire fighting and rescue equipment.

Keywords：RFID technology; fire fighting and rescue equipment; electronic tag; procurement process; warehouse management