烏魯木齊局集團(tuán)公司電子施封鎖應(yīng)用探討

劉 怡

(中國(guó)鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司 貨運(yùn)部，新疆 烏魯木齊 830011)

棚車、集裝箱是目前我國(guó)鐵路運(yùn)輸高附加值貨物的主要運(yùn)輸工具，其運(yùn)輸過(guò)程中盜竊案現(xiàn)象頻發(fā)，暴露出鐵路運(yùn)輸在途實(shí)時(shí)監(jiān)控管理方式的不足。原有的施封鎖功能單一，交接檢查仍采用手工作業(yè)方式，存在作業(yè)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、反饋不及時(shí)等問(wèn)題，在一定程度上影響了鐵路貨物運(yùn)輸改革步伐。電子施封鎖是應(yīng)運(yùn)輸需求而研發(fā)的一種新型鎖具，適應(yīng)鐵路貨物運(yùn)輸信息化管理需求，能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)的全程追蹤和異常報(bào)警，其應(yīng)用對(duì)于提升鐵路運(yùn)輸?shù)姆?wù)水平具有重要意義。目前，中國(guó)鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“烏魯木齊局集團(tuán)公司”)作為第一批試用單位對(duì)高附加值貨物運(yùn)輸使用了有源電子施封鎖。

1 電子施封鎖特性

1.1 電子施封鎖結(jié)構(gòu)

鐵路電子施封鎖分為無(wú)源和有源2種，無(wú)源電子施封鎖采用超高頻RFID天線，與現(xiàn)有車號(hào)系統(tǒng)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)全程節(jié)點(diǎn)的安全監(jiān)控；有源電子施封鎖采用衛(wèi)星或公共無(wú)線基站定位、霍爾傳感、無(wú)線通信等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全程實(shí)時(shí)追蹤和破鎖及時(shí)報(bào)警，可以全面覆蓋鐵路棚車和集裝箱運(yùn)輸?shù)陌踩O(jiān)控需求[1]。

無(wú)源電子施封鎖是由鎖頭、鎖桿、鎖體3部分構(gòu)成，與施封鎖相比，僅在鎖桿尾部增加了一個(gè)盒體，其余結(jié)構(gòu)和重量基本保持不變。無(wú)源電子施封鎖鎖頭為鋼制鍍鋅，一次性鎖閉結(jié)構(gòu)，鎖桿為鍍鋅鋼管，頭部安裝可讀寫RFID芯片，用于存儲(chǔ)站名、車號(hào)、鎖號(hào)等各類信息，并通過(guò)鎖桿通孔中的高頻通信線連接鎖體內(nèi)的天線；鎖體為長(zhǎng)方體盒體，材質(zhì)為銀色噴塑的ABS工程塑料，阻燃、質(zhì)量輕且具有較高的強(qiáng)度。無(wú)源電子施封鎖結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1?無(wú)源電子施封鎖結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Configuration of unpowered electronic lock

相比無(wú)源電子施封鎖，有源的鎖體盒體積更大，整體重量也略重。鎖頭和鎖桿在外形上與無(wú)源一致，現(xiàn)場(chǎng)使用步驟也完全一致。有源鎖頭在插孔內(nèi)增加了一枚永磁鐵用作霍爾開(kāi)關(guān)感應(yīng)，鎖桿為黑色噴塑鋼管，與鎖頭之間以機(jī)械鎖鎖扣連接，采用一次性剪斷設(shè)計(jì)。在鎖桿內(nèi)穿有檢測(cè)線，鎖桿端頭有霍爾開(kāi)關(guān)與檢測(cè)線相連，鎖桿被破壞后能檢測(cè)出狀態(tài)的改變。鎖體為黑色長(zhǎng)方體盒體，盒內(nèi)安裝功能模塊，包括基站定位、無(wú)線通信、嵌入式控制、電源管理、可充電鋰電池等[2]。有源電子施封鎖結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2?有源電子施封鎖結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Configuration of powered electronic lock

1.2 電子施封鎖特點(diǎn)

（1）全程跟蹤定位。目前的鐵路有源電子施封鎖與汽運(yùn)、航運(yùn)等其他運(yùn)輸方式的大節(jié)點(diǎn)定位監(jiān)控的方式不同，可以通過(guò)無(wú)線基站定位等技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸全程節(jié)點(diǎn)跟蹤和實(shí)時(shí)跟蹤。在互聯(lián)網(wǎng)查詢平臺(tái)上，可通過(guò)鎖號(hào)或車號(hào)便捷地查詢到已施封車輛的當(dāng)前位置和運(yùn)行軌跡，方便貨運(yùn)監(jiān)控和貨主查詢。

（2）破鎖自動(dòng)報(bào)警。在途中，當(dāng)異常破封發(fā)生時(shí)，鐵路電子施封鎖可及時(shí)獲取時(shí)間和位置信息并上傳信息管理系統(tǒng)，可以為路段劃責(zé)和公安破案提供有力依據(jù)，并能有效打擊鐵路盜竊犯罪行為，提高運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量[3]。

（3）價(jià)格便宜。相比其他行業(yè)的定位監(jiān)控設(shè)備少則幾百多則幾千的設(shè)備價(jià)格，鐵路有源電子施封鎖價(jià)格相對(duì)較低，非常適用于鐵路運(yùn)輸這種大范圍大批量的應(yīng)用條件；無(wú)源電子施封鎖則與施封鎖價(jià)格相差無(wú)幾，可以完全替代。

（4）安裝靈活。鐵路對(duì)于相關(guān)車輛及集裝箱管理都有極為嚴(yán)格的要求，除固定設(shè)計(jì)位置有箱門把手、鎖具孔外，不能在其他部位安裝任何設(shè)備。電子施封鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝和管理方式與現(xiàn)有施封鎖差異不大，可靈活安裝于各類棚車和集裝箱上。

（5）安全穩(wěn)定。無(wú)論是運(yùn)輸途中還是場(chǎng)站停留，鐵路車輛大部分都是處于露天的環(huán)境。鐵路運(yùn)輸過(guò)程中存在西北風(fēng)沙大、晝夜溫差大、震動(dòng)沖擊等惡劣因素，電子施封鎖能夠適應(yīng)各種惡劣氣候環(huán)境，并且利用穩(wěn)定可靠的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，可以保證功能和數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定。

（6）擴(kuò)展性強(qiáng)。電子施封鎖系統(tǒng)可以與鐵路運(yùn)輸其他管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，為貨運(yùn)、貨檢管理提供非常重要的位置和狀態(tài)信息，可以將其功能擴(kuò)展到更多領(lǐng)域。

2 烏魯木齊局集團(tuán)公司電子施封鎖應(yīng)用分析

2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

烏魯木齊局集團(tuán)公司作為第一批試用單位，自2015年起對(duì)特定快運(yùn)產(chǎn)品進(jìn)行了鐵路電子施封鎖的試用。2018年2月，奎屯站在獨(dú)山子專用鐵路對(duì)中國(guó)石油天然氣股份有限公司西北化工銷售分公司(以下簡(jiǎn)稱“西北化工銷售分公司”)首次裝運(yùn)的化工產(chǎn)品使用了電子施封鎖，并于2018年5月由三方單位就獨(dú)山子石化公司專用鐵路發(fā)運(yùn)的棚車全面啟用電子施封鎖事宜，進(jìn)行了溝通和協(xié)商。自2018年6月開(kāi)始在獨(dú)山子石化公司鐵路專用線發(fā)運(yùn)的化工產(chǎn)品，全面使用電子施封鎖(每月約5 000只)。

電子施封鎖的操作流程分為領(lǐng)取、安裝、檢查和拆卸4個(gè)關(guān)鍵步驟。外勤人員領(lǐng)鎖后在倉(cāng)庫(kù)或者前往裝車現(xiàn)場(chǎng)加鎖；途中發(fā)生破鎖后，電子施封鎖信息管理系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送短信通知鐵路局集團(tuán)公司貨運(yùn)處保價(jià)人員，再由保價(jià)人員通知中間站貨檢人員外出檢查；貨物到站后，外勤人員將電子施封鎖鎖桿剪斷后拆除。在使用過(guò)程中，作業(yè)人員、現(xiàn)場(chǎng)操作和鎖的狀態(tài)都在發(fā)生變化，電子施封鎖信息管理系統(tǒng)需要根據(jù)這些狀態(tài)變化，提供相應(yīng)的信息管理功能，以便各方作業(yè)人員有序地進(jìn)行工作[4]。電子施封鎖使用操作流程如圖3所示。

圖3?電子施封鎖使用操作流程圖Fig.3 Operation workflow of electronic lock

電子施封鎖使用期間，貨檢人員及專用線貨運(yùn)人員不再需要花大量時(shí)間核對(duì)封印站名、號(hào)碼，而將主要精力放在裝載加固等安全重點(diǎn)工作上，對(duì)保證行車安全起到了積極作用[5]，實(shí)現(xiàn)了全程實(shí)時(shí)定位追蹤和狀態(tài)監(jiān)控，破封實(shí)時(shí)報(bào)警，根據(jù)電子施封鎖信息，發(fā)現(xiàn)并打掉了多個(gè)盜竊鐵路物資的團(tuán)伙，挽回經(jīng)濟(jì)損失近百萬(wàn)元。電子施封鎖的應(yīng)用，不但降低了貨檢員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了貨運(yùn)檢查效率和準(zhǔn)確率，還大幅度提高了貨運(yùn)的安全可靠性。

2.2 存在問(wèn)題

盡管電子施封鎖與原始施封鎖相比有著多種功能性優(yōu)點(diǎn)，但在試用期間也出現(xiàn)因應(yīng)用不熟悉和管理不到位產(chǎn)生的一些問(wèn)題。

（1）電子施封鎖應(yīng)用管理不完善。目前的電子施封鎖應(yīng)用主要依靠電子施封鎖使用說(shuō)明手冊(cè)，很難完全適應(yīng)電子施封鎖的應(yīng)用要求，出現(xiàn)了人員分工不明確和使用不良鎖的問(wèn)題。根據(jù)烏魯木齊局集團(tuán)公司統(tǒng)計(jì)，自2019年第一季度已配備到現(xiàn)場(chǎng)施封鎖20 000只，使用16 911只，裝車數(shù)為8 456車，使用不良鎖共計(jì)128只，導(dǎo)致部分貨物在運(yùn)輸過(guò)程中處于信息丟失的狀態(tài)，未達(dá)到貨物狀態(tài)及定位等信息實(shí)時(shí)反饋的效果。

（2）作業(yè)人員操作不及時(shí)。在電子施封鎖使用期間出現(xiàn)了未及時(shí)錄入系統(tǒng)，造成查詢不到追蹤信息的情況。西北化工銷售分公司在電子施封鎖使用過(guò)程中，未將鎖號(hào)與車號(hào)匹配信息錄入電子施封鎖信息管理系統(tǒng)，致使其他站查詢不到追蹤信息；電子施封鎖信息管理系統(tǒng)和貨運(yùn)保價(jià)系統(tǒng)都在不斷升級(jí)，一些新增功能，如電子施封鎖管理登記簿，存在到站無(wú)法在電子施封鎖管理登記簿錄入到達(dá)的電子施封鎖信息的情況。該問(wèn)題產(chǎn)生的原因?yàn)槲鞅被やN售分公司在收到電子施封鎖后未及時(shí)在系統(tǒng)中做收貨確認(rèn)，導(dǎo)致奎屯站電子施封鎖管理登記簿無(wú)法正常錄入。

（3）系統(tǒng)使用范圍受限。電子施封鎖信息管理系統(tǒng)需要在一定范圍內(nèi)的車站試用。前期烏魯木齊局集團(tuán)公司有源電子施封鎖試用流向?yàn)橹袊?guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司銀川南站，中國(guó)鐵路西安局集團(tuán)有限公司寶雞東站，中國(guó)鐵路成都局集團(tuán)有限公司洪安鄉(xiāng)站、團(tuán)結(jié)村站，中國(guó)鐵路昆明局集團(tuán)有限公司王家營(yíng)站，試用到站僅在4個(gè)鐵路局集團(tuán)公司5個(gè)車站之間使用。但據(jù)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，奎屯站獨(dú)山子專用線月聚乙烯發(fā)運(yùn)到站涉及全路16個(gè)鐵路局集團(tuán)公司共計(jì)109個(gè)車站，聚丙烯發(fā)運(yùn)到站(1—9月)涉及15個(gè)鐵路局集團(tuán)公司共計(jì)92個(gè)車站。因電子施封鎖使用需操作相應(yīng)系統(tǒng)，否則會(huì)造成大量異常破鎖報(bào)警，目前暫不具備全路使用條件。

（4）電子施封鎖不能有效回收。電子施封鎖是一次性鎖具，一次貨運(yùn)到達(dá)作業(yè)完成后被破鎖，即剪斷鎖頭與鎖體之間的連接桿，失去鎖具作用。然而，鎖體中的芯片與主體部分不會(huì)因破鎖遭到破壞，仍然具有利用價(jià)值。在目前的使用中，回收工作由供應(yīng)商負(fù)責(zé)，粗略統(tǒng)計(jì)僅達(dá)到50%，回收利用率低。

3 電子施封鎖應(yīng)用優(yōu)化對(duì)策分析

3.1 采取全生命周期管理

結(jié)合電子施封鎖應(yīng)用實(shí)際，積極組織產(chǎn)品相關(guān)管理和操作人員對(duì)產(chǎn)品應(yīng)用全生命周期開(kāi)展討論，使人員分工更加明確，產(chǎn)品使用操作更加具體，形成電子施封鎖應(yīng)用的全周期管理機(jī)制，做好從需求、應(yīng)用到監(jiān)管各環(huán)節(jié)，提高工作效率，保證電子施封鎖發(fā)揮其最大效能。此外，為解決電子施封鎖應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)制定電子施封鎖產(chǎn)品應(yīng)用管理制度，明確各環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人員，促使相關(guān)管理人員及時(shí)了解電子施封鎖需求，制定需求計(jì)劃，建立健全使用臺(tái)賬，建立入庫(kù)、調(diào)撥、在用、報(bào)廢等明細(xì)，積極掌握使用動(dòng)態(tài)，每月用量提前掌握，配備一定數(shù)量庫(kù)存，并按照先進(jìn)先出的原則進(jìn)行使用；做好入庫(kù)檢驗(yàn)工作，并督促生產(chǎn)廠家嚴(yán)把電子施封鎖的質(zhì)量關(guān)，由每批抽檢改為每只檢測(cè)，提高使用質(zhì)量。

3.2 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員培訓(xùn)

電子施封鎖作為新型鎖具，加強(qiáng)電子施封鎖人員培訓(xùn)是加快產(chǎn)品操作速度、強(qiáng)化管理的重要手段。在使用前應(yīng)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行功能及操作培訓(xùn)，無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)裝車人員還是車站值班的相關(guān)人員及貨物安全管理人員，都應(yīng)在對(duì)電子施封鎖相關(guān)知識(shí)有一定的理解后進(jìn)行相關(guān)操作的培訓(xùn)。以授課和實(shí)操模擬演練相結(jié)合的方式，提高相關(guān)作業(yè)人員的安全責(zé)任意識(shí)和專業(yè)操作水平，并以考核的形式檢驗(yàn)培訓(xùn)內(nèi)容，合格后方可上崗。在使用期間，也應(yīng)與供應(yīng)商和研發(fā)單位建立定期的使用回訪機(jī)制，職工遇到問(wèn)題及時(shí)記錄，待產(chǎn)品研發(fā)人員深入現(xiàn)場(chǎng)溝通交流，及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。通過(guò)使用前培訓(xùn)和使用期間回訪交流的方式，避免電子施封鎖使用過(guò)程中因人員操作失誤而出現(xiàn)信息誤報(bào)等情況，達(dá)到不斷提高貨物安全管理的目的。

3.3 擴(kuò)大系統(tǒng)使用范圍

信息化是實(shí)現(xiàn)鐵路貨運(yùn)現(xiàn)代化的重要手段之一，貨運(yùn)信息化主要包含營(yíng)銷服務(wù)信息化、運(yùn)輸組織信息化、綜合安全保障信息化。電子施封鎖作為保障貨物安全的信息化產(chǎn)品，其信息管理系統(tǒng)是提供貨物狀態(tài)信息的重要平臺(tái)，是損失處理、責(zé)任劃分的重要依據(jù)。在貨物狀態(tài)異常時(shí)，鐵路部門也需要同步掌握電子施封鎖車輛的追蹤及報(bào)警信息，以便于發(fā)站、途中貨檢站監(jiān)控及到站責(zé)任劃分，可以實(shí)現(xiàn)鐵路由靜態(tài)監(jiān)管向動(dòng)態(tài)跟蹤，由事后處理向事前預(yù)防的轉(zhuǎn)變，以提高管理水平。目前電子施封鎖信息管理系統(tǒng)并沒(méi)有覆蓋全路各貨運(yùn)站，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大電子施封鎖的試用和擴(kuò)大系統(tǒng)使用范圍，使其覆蓋全路各貨運(yùn)站，形成完整、智能、自動(dòng)監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮全路的網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)?；?yīng)，避免因信息不對(duì)稱等情況造成的電子施封鎖異常報(bào)警，同時(shí)使得貨物狀態(tài)信息被沿途各站和鐵路局集團(tuán)公司貨運(yùn)管理部門及時(shí)掌握。此外，應(yīng)優(yōu)化完善電子施封鎖信息管理系統(tǒng)的信息平臺(tái)條件[6]，在系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化方面與鐵路的既有鐵路貨運(yùn)生產(chǎn)系統(tǒng)靠攏，使其與目前的鐵路貨運(yùn)系統(tǒng)、貨檢系統(tǒng)、保價(jià)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息互通，實(shí)現(xiàn)電子施封鎖的全生命周期管理和數(shù)據(jù)信息的共享。

3.4 發(fā)展鐵路綠色物流

鐵路運(yùn)輸與公路運(yùn)輸相比，一直有著節(jié)能低耗的優(yōu)點(diǎn)，自國(guó)務(wù)院發(fā)布《推進(jìn)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整三年行動(dòng)計(jì)劃(2018—2020)》后，“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”“公轉(zhuǎn)鐵”等政策號(hào)召發(fā)展綠色物流體系。鐵路作為綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，不僅要在運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整上做出響應(yīng)，也應(yīng)在發(fā)展鐵路綠色物流各環(huán)節(jié)上采取措施，具體到類似鎖具等消耗性產(chǎn)品的應(yīng)用管理也應(yīng)盡量做到綠色物流，建立循環(huán)使用機(jī)制。電子施封鎖雖是一次性鎖具，但主要元器件都集中在鎖體，破鎖后，并不破壞鎖體，仍有較高的回收再利用價(jià)值。目前，供應(yīng)商只在到站解鎖數(shù)量較大的站點(diǎn)回收，回收利用率低。貨運(yùn)部門也應(yīng)加入到回收管理的工作中，組織其余解鎖量少的到站相應(yīng)作業(yè)人員在電子施封鎖破鎖后直接進(jìn)行回收。幫助產(chǎn)品供應(yīng)商逐步打通各地專用線和車站的電子施封鎖回收渠道，與供應(yīng)商商談回收管理的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，對(duì)舊鎖具進(jìn)行折算，既能夠提高電子施封鎖主要元器件的循環(huán)使用率，也能夠節(jié)約采購(gòu)成本[7]。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)鐵路系統(tǒng)覆蓋面廣，站點(diǎn)分散，周圍環(huán)境復(fù)雜，貨運(yùn)車輛達(dá)10萬(wàn)輛之多[8]，電子施封鎖解決了無(wú)法掌握途中貨運(yùn)安全狀態(tài)的難題，其定位追蹤能力和破鎖報(bào)警功能為鐵路貨運(yùn)安全提供了有力的技術(shù)支持，取得較好的效果。目前，鐵路電子施封鎖已經(jīng)進(jìn)入擴(kuò)大試用范圍的階段，隨著鐵路貨運(yùn)對(duì)安全可靠性的要求不斷提高，以及客戶對(duì)貨物實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握的需求，電子施封鎖還需要進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)品的功能和適用性，加快推動(dòng)電子施封鎖的推廣應(yīng)用。