基于RFID 和GPRS的乳化炸藥的壽命周期系統(tǒng)的研究

吳志超

（中煤科工集團(tuán)淮北爆破技術(shù)研究院有限公司，安徽淮北，235000）

基于RFID 和GPRS的乳化炸藥的壽命周期系統(tǒng)的研究

吳志超

（中煤科工集團(tuán)淮北爆破技術(shù)研究院有限公司，安徽淮北，235000）

通過對(duì)乳化炸藥的壽命周期特點(diǎn)進(jìn)行分析， 提出了一個(gè)采用RFID和GP RS技術(shù)， 對(duì)乳化炸藥的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用等壽命周期環(huán)節(jié)進(jìn)行信息采集、實(shí)時(shí)定位和監(jiān)控的管理系統(tǒng)模型，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的架構(gòu)和管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。該系統(tǒng)提高了乳化炸藥的壽命周期管理， 具有一定的應(yīng)用前景。

乳化炸藥；RFID；GPRS；壽命周期

1　基于RFID和GPRS技術(shù)的乳化炸藥壽命周期流程

乳化炸藥從被生產(chǎn)起，應(yīng)由生產(chǎn)廠家根據(jù)規(guī)定確定惟一的信息， 并且該信息在以后的流通環(huán)節(jié)中應(yīng)完整保存，并根據(jù)不同的流通環(huán)節(jié)添加適當(dāng)?shù)男畔?，?duì)于乳化炸藥的生產(chǎn)、銷售和使用必須根據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行上報(bào)。乳化炸藥的一般流通過程為生產(chǎn)、庫房存儲(chǔ) 、銷售運(yùn)輸和最終使用等過程，從上一個(gè)流通環(huán)節(jié)進(jìn)入下一個(gè)流通環(huán)節(jié)時(shí)，在流通的每一個(gè)過程，都應(yīng)由擁有該項(xiàng)操作權(quán)限的從業(yè)人員進(jìn)行操作，從業(yè)人員的操作姓名、權(quán)限和具體的操作過程都應(yīng)被記錄在標(biāo)簽內(nèi)，并應(yīng)在流程過程保持記錄。

生產(chǎn)廠家完成乳化炸藥的生產(chǎn)和貼標(biāo)簽，庫房管理單位根據(jù)生產(chǎn)最終報(bào)表進(jìn)行乳化炸藥的存儲(chǔ)，并根據(jù)出庫單據(jù)完成乳化炸藥的出庫。乳化炸藥主要由汽車運(yùn)輸，通過GPS定位和跟蹤， 設(shè)定時(shí)間通過GPRS 將乳化炸藥運(yùn)輸車的行駛路況、車內(nèi)乳化炸藥狀況等信息，發(fā)送至監(jiān)控中心。使用單位記錄乳化炸藥的具體使用過程，并銷毀乳化炸藥RFID標(biāo)簽。

基于 RFID和GPRS技術(shù)的乳化炸藥的壽命周期業(yè)務(wù)流程如圖 1所示。

圖 1 乳化炸藥的壽命周期業(yè)務(wù)流程圖

2　乳化炸藥生產(chǎn)廠家管理系統(tǒng)

乳化炸藥生產(chǎn)廠家管理系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、庫房管理模塊、銷售及查詢模塊構(gòu)成。乳化炸藥生產(chǎn)廠家管理系統(tǒng)如圖2所示。

乳化炸藥標(biāo)簽上至少包括以下幾部分信息：1、生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)時(shí)間信息，乳化炸藥規(guī)格、型號(hào)、性能、批次、原材料信息、生產(chǎn)日期，這部分信息在生產(chǎn)前通過設(shè)定，生產(chǎn)貼標(biāo)簽的同時(shí)生成；2、乳化炸位置信息，這部分信息主要表明乳化炸藥是剛下生產(chǎn)線，或者在庫房位置，運(yùn)輸位置、使用位置；3、流通狀態(tài)信息，這部分信息只要表明乳化炸藥的流通狀態(tài)，是否在生產(chǎn)單位，銷售單位，運(yùn)輸單位，使用單位；4、時(shí)間信息，表示每次流通，標(biāo)簽信息更新后的最新時(shí)間信息；5、業(yè)務(wù)單據(jù)信息，乳化炸藥的存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售、使用所對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)流程流水單號(hào)信息；6、人員信息，指示標(biāo)簽操作人員的信息。根據(jù)對(duì)乳化炸藥的壽命使用周期的分析，本文采用組合標(biāo)簽方式，即每個(gè)標(biāo)簽中包含產(chǎn)品的重要信息，另外在提供動(dòng)態(tài)庫.DLL的方式。其中第一條信息包含在RFID標(biāo)簽內(nèi)，其余信息都包含在動(dòng)態(tài)鏈接庫內(nèi)，根據(jù)不同的流通環(huán)節(jié)，對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫進(jìn)行更新，由上一個(gè)流通環(huán)節(jié)提供給下一個(gè)流通環(huán)節(jié)，這樣既方便快速確定乳化炸藥的生產(chǎn)廠家，又能保證流通信息的即使更新，同時(shí)由于采用動(dòng)態(tài)鏈接庫的方式，在一定程度上保證的產(chǎn)品信息的安全。

圖2　炸藥生產(chǎn)廠家乳化管理系統(tǒng)圖

3　監(jiān)控中心和車載運(yùn)輸系統(tǒng)

通過監(jiān)控中心和車載系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)掌握乳化炸藥運(yùn)輸車輛具體位置及相關(guān)信息。

（1）監(jiān)控中心。本文所描述的監(jiān)控中心主要指乳化炸藥的運(yùn)輸控制中心。監(jiān)控中心系統(tǒng)主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，見圖3。監(jiān)控中心硬件主要包括靜態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器、多功能通訊控制器、電子地圖服務(wù)器、操作終端電腦、監(jiān)控大屏幕、聲光報(bào)警裝置等。監(jiān)控中心通過通訊控制器，利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)， 跟蹤運(yùn)輸車輛； 利用 GPRS通信技術(shù)對(duì)每臺(tái)乳化炸藥運(yùn)輸車輛信息、調(diào)度信息和過程相關(guān)信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理。監(jiān)控中心將獲取的實(shí)時(shí)乳化炸藥運(yùn)輸車輛的數(shù)據(jù)連同接收到的其他相關(guān)數(shù)據(jù)，存入中心數(shù)據(jù)庫。并在相關(guān)監(jiān)控需求范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享； 對(duì)含有GPS全球定位系統(tǒng)和通訊控制器的乳化炸藥運(yùn)輸車輛進(jìn)行定位跟蹤和調(diào)動(dòng)，必要時(shí)發(fā)出調(diào)度信息。

圖3　監(jiān)控中心系統(tǒng)圖

（2）車載系統(tǒng)。車載系統(tǒng)包括RFID讀寫器、GPRS 通信模塊、GPS 定位模塊、控制單元和界面顯示單元、其他輔助單元。RFID讀寫器實(shí)時(shí)讀取乳化炸藥產(chǎn)品的標(biāo)簽信息，為保證信息的可靠傳輸，RFID讀寫器和車載控制中心采用網(wǎng)線進(jìn)行信息傳輸。通過車載GPRS通信模塊和危險(xiǎn)品調(diào)度中心進(jìn)行通信，接收車輛調(diào)度中心發(fā)送過來的運(yùn)輸線路信息、實(shí)時(shí)調(diào)度信息等?？刂茊卧ㄟ^GPS定位模塊實(shí)時(shí)獲得運(yùn)輸車輛的位置信息。運(yùn)輸車輛的車廂內(nèi)安裝溫濕度傳感器和壓力傳感器，控制單元接受傳感器信息，連同乳化炸藥信息，通過GPRS 通信模塊定時(shí)向車輛監(jiān)控中心發(fā)送運(yùn)輸車輛信息，車廂信息和位置信息。

圖4　車載系統(tǒng)原理圖

4　乳化炸藥使用單位管理系統(tǒng)

使用單位是乳化炸藥流通環(huán)節(jié)的最后一環(huán)，RFID標(biāo)簽的滅失也在這一環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品使用之前通過RFID讀寫器讀取標(biāo)簽信息，并將信息出入管理數(shù)據(jù)庫內(nèi)。乳化使用單位在的管理系統(tǒng)主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、庫房管理模塊和數(shù)據(jù)查詢模塊，見圖5。

圖5　乳化炸藥使用單位管理系統(tǒng)圖

5　結(jié)語

系統(tǒng)采用RF I D技術(shù)、GP S技術(shù)和 GP RS技術(shù)，對(duì)乳化炸藥的壽命周期流通過程中標(biāo)簽信息進(jìn)行采集、保存、上報(bào)， 并對(duì)乳化炸藥運(yùn)輸過程進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和監(jiān)控，有關(guān)單位能夠即時(shí)準(zhǔn)確地掌握乳化炸藥壽命周期的信息，進(jìn)而達(dá)到安全管理的要求。本系統(tǒng)具有非接觸式、實(shí)時(shí)跟蹤定位、數(shù)據(jù)共享等特點(diǎn)， 對(duì)規(guī)范乳化炸藥的管理、提高效率有一定意義。

［1］黃志平，許 亮.基于機(jī)器視覺的工業(yè)炸藥包裝缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)［J］. 爆破器材， 2015，33（6）： 43-47.

［2］基于 RFID 工業(yè)炸藥生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)［J］.微計(jì)算機(jī)信息. 2012，28 ，9 ：46-48.

Study on the life cycle system of emulsion explosive based on RFID and GPRS

Wu Zhichao
（China Coal Science and industry group Huaibei Blasting Technology Research Institute Co. Ltd. Huaibei Anhui，235000）

The characteristics of life cycle of emulsion explosive were analyzed.A management system model was established by incorporating RFID and GPRS technologies，which can track and control the production，storage，transport，use for emulsion explosive on time，the structure，function and the design of system were introduced.The system improves the life cycle management of emulsion explosives，having a certain application.

Emulsion explosive；RFID；GPRS；Life cycle