特種設備應用漢信碼技術實現(xiàn)智慧監(jiān)管

董曉文 張金波 王毅/文

隨著我國特種設備行業(yè)的快速發(fā)展和數(shù)字經濟的不斷深化，特種設備管理融合信息技術和數(shù)字技術，實現(xiàn)智慧監(jiān)管成為特種設備市場監(jiān)管領域的戰(zhàn)略發(fā)展方向。漢信碼技術作為我國自主研發(fā)、技術成熟的二維碼技術，在特種設備監(jiān)管中有著廣泛的應用前景。

特種設備是指涉及生命安全且危險性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施和廠（場）內機動車輛八大類設備以及這些設備所用的材料、附屬的安全附件、安全保護裝置和與安全保護裝置相關的設施。隨著科技的不斷進步，特種設備在生產生活中的使用范圍越來越廣泛。特種設備的安全直接關系到人民群眾的生命財產安全和社會穩(wěn)定，對于生產安全和社會經濟發(fā)展具有重要意義，因此，對特種設備的安全監(jiān)管至關重要。為了確保特種設備的安全運行，包括我國在內的許多國家都對特種設備實施監(jiān)督和管理。

由于特種設備種類和數(shù)量繁多、使用環(huán)境復雜，傳統(tǒng)的監(jiān)管方式存在著信息不完整、更新不及時、管理效率低等問題。近年，以物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、自動識別與數(shù)據(jù)采集技術為代表的數(shù)字技術的快速發(fā)展，為特種設備的安全監(jiān)管提供了新的思路和方法。漢信碼技術作為一種我國自主研發(fā)、技術先進的自動識別與數(shù)據(jù)采集技術，逐漸被應用于特種設備的監(jiān)管中，有效提高特種設備監(jiān)管的效率和水平，具有很高的實用價值和廣泛的應用前景。

我國特種設備監(jiān)管的現(xiàn)狀

特種設備監(jiān)管是保障特種設備安全運行的重要措施，我國對特種設備安全監(jiān)管高度重視。我國已經出臺了一系列涉及特種設備安全的法律法規(guī)，如《中華人民共和國特種設備安全法》《特種設備安全監(jiān)察條例》《特種設備安全監(jiān)督檢查辦法》《特種設備作業(yè)人員監(jiān)督管理辦法》等，以及《大型游樂設施安全監(jiān)察規(guī)定》《客運索道安全監(jiān)督管理規(guī)定》等各類特種設備的安全技術規(guī)范。這些法律法規(guī)和安全技術規(guī)范的制定和完善，為特種設備監(jiān)管提供了法律依據(jù)和技術支持。

在特種設備監(jiān)管機構的設置和職能方面，我國成立了專門的機構負責特種設備的安全監(jiān)管、事故調查和處理等工作。特種設備監(jiān)管的主體是國家市場監(jiān)督管理總局和地方市場監(jiān)督管理部門。對特種設備的生產、經營和使用實施分類的、全過程的安全監(jiān)督管理，開展風險防控和隱患排查治理，有效地控制特種設備的安全生產，保障人民群眾的生命財產安全。

我國特種設備監(jiān)管的問題

近些年，我國特種設備監(jiān)管效能得到了有效提升，安全狀況持續(xù)改善，但仍面臨監(jiān)管難度大、監(jiān)管信息獲取難度大、監(jiān)管方式傳統(tǒng)、監(jiān)管效率低成本高等問題。

監(jiān)管難度大

目前，我國在用特種設備總量1,810 多萬臺，有66萬多公里壓力管道、2億多只氣瓶，量大、面廣、線長，責任主體多，監(jiān)管鏈條長，保障特種設備安全責任重大。大型化、高參數(shù)、高危險性特種設備不斷增加，高齡老舊設備日益增多，長期服役老舊設備故障率明顯增長，特種設備安全形勢長期處于嚴峻狀態(tài)。隨著經濟發(fā)展水平的提高，人民群眾對安全更加關注，對不安全狀況的容忍度大幅度降低。

監(jiān)管信息獲取難度大

由于特種設備種類繁多，分布廣泛，監(jiān)管部門難以全面掌握設備的信息。一方面，設備的生產、使用、檢驗等環(huán)節(jié)的信息難以有效傳遞，導致設備的安全性能無法得到保障。另一方面，對于已經發(fā)現(xiàn)的安全隱患，難以獲取完整的信息，也容易增加事故的次生災害發(fā)生概率。具體來說，信息獲取困難主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

檢驗信息獲取對于特種設備的檢驗，往往需要大量的紙質文檔和人工比對，不僅效率低下，而且容易出錯。

設備信息獲取設備的信息通常被保存在各種不同的地方，如檔案室、設備制造商、使用者等，這導致監(jiān)管部門難以全面獲取設備的信息。

安全信息獲取對于已經發(fā)現(xiàn)的安全隱患，往往難以獲得完整的信息，使得監(jiān)管部門無法及時采取措施進行整改。

監(jiān)管方式傳統(tǒng)

目前，我國特種設備的監(jiān)管主要依靠人力巡查和定期檢驗，難以覆蓋所有的設備。特別是在偏遠地區(qū)，由于人力和物力的限制，監(jiān)管部門往往無法做到全面、實時的監(jiān)管。此外，對于一些隱蔽的安全隱患，單純依靠人力巡查很難發(fā)現(xiàn)，給設備的安全性能帶來風險。

監(jiān)管效率低成本高

由于監(jiān)管方式單一，監(jiān)管部門的監(jiān)管效率普遍較低。對于大量的特種設備，監(jiān)管部門無法做到全面覆蓋，有時無法及時排查存在安全隱患的設備。一些問題需要多次往返才能解決，增加了監(jiān)管的成本和時間。

漢信碼技術及其應用

漢信碼是中國物品編碼中心（以下簡稱編碼中心）牽頭自主研制、具有完全自主知識產權的二維碼碼制，在漢字信息表示方面達到國際領先水平，在數(shù)字和字符、二進制數(shù)據(jù)等信息的編碼效率、符號信息密度與容量、識讀速度、抗污損能力等方面達到了國際先進水平，2022 年3 月，《漢信碼》國家標準（GB/T 21049-2022）完成修訂。漢信碼作為一種針對我國需求量身研發(fā)的二維碼，是目前我國技術最先進、標準化程度最高、獲得國內外支持最多的自主知識產權二維碼碼制，如圖1所示。

圖1 漢信碼符號

漢信碼的技術特點

與其他二維碼相比，漢信碼在知識產權、漢字編碼能力、識讀速度、信息容量、糾錯能力等方面具有明顯的優(yōu)越性。

知識產權免費

作為完全自主創(chuàng)新的一種二維碼碼制，漢信碼的《糾錯編碼方法》等9項發(fā)明專利成果歸編碼中心所有。編碼中心早在漢信碼研發(fā)完成時即明確了漢信碼專利免費授權使用的基本原則，使用漢信碼碼制技術沒有任何的專利風險與專利陷阱，同時不需要向編碼中心和其他任何單位繳納專利使用費。

漢字編碼能力強

漢信碼具有超強的漢字處理能力，漢字表示效率高，支持GB 18030-2022《信息技術中文編碼字符集》中規(guī)定的160 萬個碼位，漢字采用12 比特的壓縮比率。

識讀速度快

漢信碼在信息編碼、糾錯編譯碼、碼圖設計方面采用了多種技術手段，提高了漢信碼的識讀速度。目前，漢信碼的識讀速度比國際上的主流二維碼Data Matrix要高，更便于在生產線、物流、票據(jù)等實時性要求高的領域中廣泛應用。

信息密度高

為提高漢信碼的信息表示效率，技術人員在碼圖設計、字符集劃分、信息編碼等方面充分考慮了這一需求，從而提高了漢信碼的信息（特別是漢字信息）表示效率。當對大量漢字進行編碼時，相同信息內容的漢信碼符號面積只是QR 碼符號面積的90%，是Data Matrix 碼符號面積的63.7%。因此，漢信碼是表示漢字信息的首選碼制。

信息容量大

漢信碼最多可以表示7,829 個數(shù)字、4,350 個ASCII 字符、2,174 個漢字、3,262 個8 位字節(jié)信息，支持照片、指紋、掌紋、簽字、聲音、文字等數(shù)字化信息的編碼。

漢信碼抗污損和畸變能力強

漢信碼在常用的不平整面或桶裝物品上仍能正常識讀，并且可在缺失兩個尋像圖形的情況下進行識讀。

糾錯能力強

漢信碼采用Reed-Solomon 糾錯算法，提供四種糾錯等級，具有高度的適應能力，用戶可以根據(jù)需要在8%、15%、23%和30%四個糾錯等級中進行選擇。

漢信碼的技術支持與應用情況

在漢信碼識讀設備方面，漢信碼的識讀功能已經成為霍尼韋爾、斑馬等眾多國際識讀設備廠商和國內大多數(shù)識讀設備廠商的標準配置，特別是新大陸、民德、方正等我國龍頭企業(yè)，在其全系列正式產品中都內置了漢信碼的識讀功能。此外，霍尼韋爾、新大陸、斑馬等公司的識讀頭里已經內置了漢信碼識讀功能，這些公司的識讀頭占據(jù)了現(xiàn)在二維碼識讀設備的絕大多數(shù)份額，漢信碼的識讀設備支持非常充分。目前，編碼中心等研發(fā)的免費的漢信碼生成和識讀工具已經成功上線。

漢信碼成功應用多個領域。例如，北京婦幼保健院的新生兒疾病篩查工作采用漢信碼標簽作為信息載體，通過虛擬的網絡化實現(xiàn)了該院與采血單位的信息連接，完成相關新生兒信息的采集和信息傳遞，從而保證兩地信息的一致性，解決了重復錄入和人工錄入的問題，有效地提高了工作效率，節(jié)省了大量人力成本和社會成本，為我國醫(yī)療衛(wèi)生領域的信息化建設發(fā)揮了重要的表率作用；在汽車、摩托車關鍵部件上的應用，實現(xiàn)了從加工制造、物流運輸、市場流通到用戶使用全生命周期的跟蹤追溯，提高生產效率，降低差錯率，提高企業(yè)收益；在保障食品安全方面，用漢信碼作為追溯信息載體，專用標簽與水產品產業(yè)鏈相結合，目前已在廣東多家水產企業(yè)應用，效果良好，達到了企業(yè)經營管理與安全生產的統(tǒng)一，實現(xiàn)了養(yǎng)殖日常管理與追溯管理的無縫集成，讓人們吃到放心的水產品。

漢信碼技術助力特種設備監(jiān)管

國家對大數(shù)據(jù)、大安全越來越重視。在推進我國特種設備監(jiān)督管理體系建設的進程中，依托漢信碼為代表的自主知識產權二維碼核心技術與我國技術廠商產品，不僅有利于加強我國特種設備監(jiān)管的行業(yè)管理與廣大企事業(yè)用戶單位的信息化管理，更能夠逐步打通與消費者的對接和聯(lián)系，形成具有我國特色的、能夠兼顧多種應用需求的特種設備監(jiān)管體系，更好地滿足新時代對特種設備監(jiān)督管理和信息化建設工作的需求。

技術實施

目前，特種設備的監(jiān)督管理對象主要是人員、物品設備以及相關的過程記錄，涉及到對證卡、掛牌、單據(jù)票據(jù)、物品以及相關檔案記錄的信息化管理，漢信碼技術都可以實現(xiàn)。

設備標識

在特種設備的顯著位置粘貼漢信碼，作為設備的唯一標識，這將有助于監(jiān)管部門快速識別設備，提高監(jiān)管效率。

信息編碼

使用漢信碼技術為每一臺特種設備建立唯一的信息檔案（包含設備的基本信息、使用情況、檢驗記錄等內容）。通過掃描漢信碼，可以實現(xiàn)對特種設備的快速查詢和管理，使監(jiān)管部門能夠全面掌握設備的信息，為設備安全管理提供基礎數(shù)據(jù)支持。

數(shù)據(jù)讀取

使用手機或其他移動設備掃描漢信碼，即可讀取設備的信息。這將提高監(jiān)管部門的監(jiān)管效率，減少人力和物力投入，實現(xiàn)全面、實時的監(jiān)管。

信息傳遞

通過漢信碼，可以實現(xiàn)設備信息的有效傳遞。從設備的生產到使用，再到檢驗，所有與設備相關的信息都可以通過漢信碼進行傳遞，確保信息的準確性和及時性。

漢信碼與現(xiàn)有的監(jiān)管流程緊密結合，可以有效提高監(jiān)管效率。

生產環(huán)節(jié)，將設備的重要信息（包括附加信息，如設備的使用單位、負責人等）編寫進漢信碼，將標簽貼在特種設備上，實現(xiàn)對設備的快速識別和查詢，方便監(jiān)管部門進行跟蹤管理。

檢驗環(huán)節(jié)，每一臺特種設備可生成二維碼獨立檢驗報告。檢驗人員只需掃描二維碼即可獲取，提高了檢驗效率和準確性。同時，還可以通過掃描二維碼進行遠程監(jiān)控和管理。

日常管理環(huán)節(jié)，監(jiān)管部門利用漢信碼技術可以實現(xiàn)對特種設備的實時監(jiān)控和預警。發(fā)現(xiàn)異常情況時，可以通過掃描漢信碼迅速鎖定故障設備，及時進行處理和維修。

成功應用案例

我國對于特種設備的管理常見方式有掛牌、蝕刻標識、證卡、票據(jù)和文檔、標簽標識管理等。漢信碼已應用成功的有：

掛牌類

目前，壓力容器、管道等特種設備大多采用掛牌進行管理，傳統(tǒng)的掛牌僅僅包含目視信息，在掛牌上增加漢信碼，能夠為設備的信息化管理提供極大的便利，降低人員工作強度和誤差，提高相關工作效率。

浙江省寧波市為幾百萬液化氣瓶加裝漢信碼唯一標識，不僅可以隨時查看充氣時間、保質期、生產日期、質量狀況等，還能夠跟蹤液化氣瓶流通情況，解決了過期液化氣瓶的追蹤和回收難題，避免安全事故的出現(xiàn)；百姓可以通過掃碼查詢自家液化氣瓶看到詳細信息，如圖2所示。

圖2 漢信碼在液化氣瓶上的應用

蝕刻標識類

對于某些重要產品，如壓力管道、特種設備關鍵零部件等，漢信碼可以直接在相關產品上進行蝕刻，從而為相關產品賦予終身不變的身份證，如圖3所示。

圖3 漢信碼在零部件上的蝕刻應用

證卡類

通過采用漢信碼技術，不僅能夠實現(xiàn)證卡信息的離線式、移動式采集，更能夠實現(xiàn)證卡信息和人員的在線、離線相互驗證，為特種設備主體企業(yè)與操作人員管理提供極大的便利。

票據(jù)和文檔管理

票據(jù)、單據(jù)以及文檔檔案記錄的管理應用漢信碼可以滿足文檔檔案管理的高效、安全、信息承載量大等需求。

標簽標識管理

通過應用漢信碼標識，不僅能夠實現(xiàn)相關標簽管理信息的自動化識讀，更方便通過與監(jiān)管信息系統(tǒng)的連接，獲取相關設備、物品的標簽外信息，實現(xiàn)大眾、工作人員與監(jiān)管體系的互動和信息交互。

目前福建省的10 萬部電梯應用了漢信碼。用戶掃描漢信碼即可了解相關電梯基本信息、完成一鍵報修等，如圖4所示。

圖4 漢信碼在福建省電梯上的應用

漢信碼技術的應用，為監(jiān)管部門提供實時、準確的數(shù)據(jù)支持，有效提高監(jiān)管部門的監(jiān)管效率和水平；實現(xiàn)對特種設備的快速識別和查詢；更加精確地掌握特種設備的使用情況和安全狀況，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患，從而降低特種設備安全事故的發(fā)生率。漢信碼技術的應用為特種設備安全監(jiān)管信息化發(fā)展提供了新的思路和方法。

漢信碼技術在特種設備監(jiān)管中的應用，能夠有效提高我國自主知識產權技術應用程度，保障特種設備的安全性能，為社會穩(wěn)定和經濟發(fā)展提供保障。漢信碼技術的應用也將推動我國特種設備行業(yè)的信息化和智能化進程，為實現(xiàn)智慧監(jiān)管提供有力支持。未來，隨著物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展，特種設備安全監(jiān)管將更加依賴于信息化手段。