二維碼在特種氣體行業(yè)中應(yīng)用的設(shè)想

傅曉敏

(上海海洲特種氣體有限公司，上海 201500)

二維碼在特種氣體行業(yè)中應(yīng)用的設(shè)想

傅曉敏

(上海海洲特種氣體有限公司，上海 201500)

介紹了將二維碼技術(shù)應(yīng)用到特種氣體行業(yè)中氣瓶管理的基本設(shè)想，包括氣瓶出廠、充裝、檢驗(yàn)、運(yùn)輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)，對相關(guān)問題作了討論。二維碼的應(yīng)用簡單、高效、方便，適于特種氣體行業(yè)中氣瓶管理。

二維碼；氣瓶管理；云端；手機(jī)掃碼

二維碼作為后移動信息時代的產(chǎn)物，已經(jīng)深入到各行各業(yè)，并可通過手機(jī)操作，一臺手機(jī)的作用已經(jīng)超過了大部分的臺式電腦、筆記本電腦的作用，可以這么說，現(xiàn)代人可以離開電腦，但不能離開手機(jī)，移動網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大力量使得信息技術(shù)得以共享，信息的管理更加方便，信息的處理更加便捷，信息的取得更加快速。

特種氣體(Specialty gases)種類繁多，通?？蓞^(qū)分為電子氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣、環(huán)保氣、醫(yī)用氣、焊接氣、殺菌氣等，廣泛用于電子、電力、石油化工、采礦、鋼鐵、有色金屬冶煉、熱力工程、生化、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學(xué)研究及診斷、食品保鮮等領(lǐng)域[1]。

特種氣體行業(yè)屬于高危險行業(yè)，由于這一行業(yè)的特殊性，對于信息的準(zhǔn)確性、事實(shí)性、保存性有著非常巨大的要求，而二維碼具有高密度、零容錯的特性，使得二維碼的信息不存在重復(fù)的情況，而且易于保存。

1 主要技術(shù)簡介

1.1 二維條碼/二維碼

二維條碼/二維碼(2-dimensional bar code)是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的；在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實(shí)現(xiàn)信息自動處理：它具有條碼技術(shù)的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗(yàn)功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能，以及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)[2]。

以上是對于二維碼的專業(yè)解釋，簡單來說，二維碼的編碼不存在重復(fù)性，使得每一個二維碼都具有唯一的特性，這也符合了特種氣體行業(yè)的需求，氣瓶管理需要一個唯一的編碼來錄入信息。

而掃描二維碼實(shí)際的作用就是通過手機(jī)掃碼的方式來進(jìn)入一個網(wǎng)頁頁面或者一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端，而使用不需要點(diǎn)擊一個鏈接這樣一個傳統(tǒng)的方式。

1.2 云端服務(wù)

所謂云端，其實(shí)就是泛指網(wǎng)絡(luò)，名稱來自工程師在繪制示意圖時，常以一朵云來代表網(wǎng)絡(luò)。因此，云端服務(wù)用白話文講就是“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)”。舉凡運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)溝通多臺計算機(jī)的運(yùn)算工作，或是透過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)取得由遠(yuǎn)程主機(jī)提供的服務(wù)等，都可以算是一種云端服務(wù)[3]。

使用云端服務(wù)的好處是——企業(yè)不需投入大量的固定資產(chǎn)采購軟硬件，也不需要增加信息管理人員，只要透過云端服務(wù)供貨商所提供的服務(wù)，在很短的時間內(nèi)就可以迅速取得服務(wù)。這對一些分秒必爭的企業(yè)營運(yùn)來說，將會提供相當(dāng)大的幫助。

有了虛擬化的技術(shù)，企業(yè)放在云端的資料備份及備援將會得到相當(dāng)程度的保障。這讓企業(yè)愿意將數(shù)據(jù)及應(yīng)用程序放在云端，通過網(wǎng)絡(luò)讓各分公司能夠及時取得服務(wù)，達(dá)到隨選服務(wù)的要求(service on demand)，加快整體公司的營運(yùn)效率。

有了二維碼就不得不提與之相匹配的云端服務(wù)?，F(xiàn)有的二維碼雖然可以錄入近500個漢字，1500字節(jié)這樣巨大的信息量，但就長久而言，這些信息遲早會出現(xiàn)飽和的狀態(tài)，而云端服務(wù)就是將二維碼中的信息寄存在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上面，而寄存在網(wǎng)絡(luò)上的信息容量接近于無限，可以反映的數(shù)據(jù)也更加的實(shí)時有效。

2 特種氣體行業(yè)的應(yīng)用

特種氣體需要儲存于氣瓶之中，因而大部分對于特種氣體的管理，相對就是對氣瓶的管理，氣瓶作為高壓容器也是屬于危險品，對于信息的保存性、真實(shí)性、有效性等等同樣有著巨大的要求。據(jù)統(tǒng)計，截止2014年底，全國氣瓶登記數(shù)為14 250萬只，當(dāng)年發(fā)生氣瓶事故28起。因此，搞好氣瓶安全管理工作具體細(xì)致，責(zé)任重大[4]。

要實(shí)現(xiàn)對氣瓶的二維碼管理，首先需要一臺基本的設(shè)備，即智能手機(jī)。它可以是安卓系統(tǒng)或者ios系統(tǒng)的，并且對其性能要求幾乎沒有。因?yàn)閼?yīng)用的APP幾乎就是一款純文字的簡易APP，只會占用少量的手機(jī)內(nèi)存；另外有一點(diǎn)就是，掃碼后是需要在線服務(wù)的，對于智能手機(jī)而言，如今移動網(wǎng)絡(luò)幾乎全覆蓋，到處都有網(wǎng)絡(luò)可用。

在此，筆者把這款A(yù)PP稱為“二維碼氣瓶管理APP”。

2.1 基本流程

氣瓶出廠(掃碼錄入氣瓶信息)；氣瓶檢測(掃碼錄入氣瓶檢測信息)；氣瓶充裝(掃碼錄入充裝信息)；氣體銷售(掃碼錄入使用情況)；氣瓶運(yùn)輸(掃碼錄入運(yùn)輸情況)。二維碼氣瓶管理基本流程詳見圖1。

2.2 具體操作流程

二維碼氣瓶管理APP是以手機(jī)操作為主，電腦操作為輔的程序，所有的操作都可以用手機(jī)來完成，在有些不能使用手機(jī)的環(huán)境才會用電腦輔助操作。該管理程序以實(shí)名登錄，輸入身份證號才可以實(shí)現(xiàn)操作，非公司用戶則可以查看相關(guān)信息，而無法進(jìn)行操作，因?yàn)閷?shí)名認(rèn)證的關(guān)系，每次的操作都綁定了個人信息，從而不需要額外的錄入人員信息，同時保證了操作的專業(yè)性、專一性和有效性。

2.2.1 氣瓶出廠

一個氣瓶制成后就具有了唯一編碼：鋼瓶號，各個生產(chǎn)企業(yè)都會有自己獨(dú)立的鋼瓶號編碼方式，鋼瓶號就等于了它的身份證，一直會跟隨到這個氣瓶報廢為止。那么在出廠的第一步，就可以根據(jù)鋼瓶號生成一個隨機(jī)的，唯一的二維碼并且儲存在云端上，這時候如果你用手機(jī)掃描這個二維碼，只能得到一個鋼瓶號的信息。之后就可以錄入該氣瓶的所有本身的信息，如某氣瓶鋼印標(biāo)記信息包括：1. 氣瓶瓶號123456；2. 氣體名稱 N2；3. 工作壓力 WP15；4. 試驗(yàn)壓力 TP22.5；5. 實(shí)際重量 W52.6；6. 實(shí)際容積 V40.2；7. 瓶體設(shè)計壁厚 S5.7；8. 制造單位代碼 SG；9. 監(jiān)檢單位標(biāo)記 CS；10. 制造單位許可證編號 TS2210305；11. 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號 GB5099；12. 制造年月 07.10[5]。

2.2.2 氣瓶運(yùn)輸

大部分的氣瓶生產(chǎn)都是有客戶需求而為的，所以很快的，一批氣瓶出廠以后便需要運(yùn)輸?shù)娇蛻舻氖种?，基于現(xiàn)代物流的實(shí)時性，二維碼甚至可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時的監(jiān)控氣瓶的流向，只需在運(yùn)輸前由生產(chǎn)廠家掃描二維碼，錄入車輛信息或者物流信息，云端便可以告訴客戶，所訂購的氣瓶現(xiàn)在運(yùn)輸?shù)绞裁次恢昧恕?/p>

圖1 二維碼氣瓶管理基本流程

2.2.3 氣瓶充裝

氣瓶充裝有預(yù)處理操作、充裝操作、檢驗(yàn)操作三步。每一步都需要錄入云端相應(yīng)的數(shù)據(jù)：

1. 預(yù)處理的實(shí)際操作時間、操作溫度，處理氣瓶所使用的氣體等等信息。

2. 壓縮氣體可分為永久氣體、液化氣體、低壓液化氣體、溶解氣體[6]。本文主要以永久氣體氣瓶充裝討論為主，分為純氣充裝和混合氣充裝。錄入純氣種類，如果是混合氣的話，還需要錄入氣體含量、氣體壓力、充裝公司名稱、充裝時間、充裝溫度等信息。

3. 氣體檢驗(yàn)的操作人員姓名、所使用的儀器、檢驗(yàn)報告、國標(biāo)號等信息。

可以說氣瓶充裝所需錄入的信息非常的多，也非常的復(fù)雜，所以非常需要一個巨大的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的支持，或許一次充裝二維碼本身的容量還可以應(yīng)付這些數(shù)據(jù)，但出現(xiàn)二次充裝的時候就肯定需要網(wǎng)絡(luò)的支持了，不過好在現(xiàn)在移動網(wǎng)絡(luò)非常普及，數(shù)據(jù)傳輸也夠快。

2.2.4 特種氣體銷售

氣體銷售則更像氣瓶出廠的銷售，只不過在客戶還沒拿到特種氣體商品時，供應(yīng)方便可以發(fā)送一個二維碼給客戶，這里就包含了氣體的全部信息。

現(xiàn)在大部分特種氣體行業(yè)銷售還是以先接單再生產(chǎn)的銷售模式進(jìn)行銷售，尤其是混合氣，客戶的要求各不相同，很可能每個客戶之間需求只差了一個百分比而已，但就數(shù)據(jù)整合來看還是有一些常用的混合氣會被一直購買，比如可燃?xì)怏w報警氣，這幾乎是每個危險品倉庫都需要用到的氣種之一，此類氣體銷售就可以采取反向的銷售模式，以云端寄存數(shù)據(jù)，讓客戶自主下單。

2.2.5 氣瓶檢驗(yàn)

傳統(tǒng)的氣瓶檢驗(yàn)需要在氣瓶的瓶身上打上一個檢驗(yàn)的日期，以方便識別下次檢驗(yàn)的時間，氣瓶有使用年限規(guī)定，如鋁合金氣瓶是20 a報廢，鋼瓶30 a，而檢驗(yàn)不合格的必須及時報廢[7]。每次氣瓶檢驗(yàn)也和充裝生產(chǎn)一樣，需要錄入相關(guān)的信息、檢驗(yàn)單位、檢驗(yàn)報告等等。

2.2.6 特種氣體使用(假設(shè)實(shí)例)

客戶在收到自己訂購的產(chǎn)品二維碼后，便可以打開手機(jī)，啟動二維碼氣瓶管理APP，用身份證號登錄，然后掃描該二維碼就可以查看到該氣瓶的所有信息了。首先是基本信息欄：氣瓶的基本信息；其次是運(yùn)輸信息欄：該氣瓶是否處于物流在途狀態(tài)，經(jīng)過幾次流轉(zhuǎn)；再后面就是充裝信息欄：預(yù)處理人員時間，充裝人員時間，氣體檢測人員時間，報告的掃描件等等；最后是氣瓶檢驗(yàn)欄：提示下一次氣瓶檢驗(yàn)的時間。

3 二維碼與RFID技術(shù)比較

1. 射頻識別，RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)，又稱無線射頻識別，或者電子標(biāo)簽，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID技術(shù)在上海市特種氣體管理方面有廣泛運(yùn)用[8]。

射頻一般是1～100 GHz的微波，適用于短距離識別通信。

RFID讀寫器也分移動式和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如：圖書館、門禁系統(tǒng)、食品安全溯源等。

2. 二維碼與RFID技術(shù)的相同點(diǎn)是，都具有巨大的信息載體，準(zhǔn)確的信息錄入環(huán)境，可以反映出一個氣瓶從生產(chǎn)到運(yùn)輸?shù)匠溲b到銷售到檢驗(yàn)的全部信息，信息可以永久保存。二維碼相對于RFID技術(shù)，成本相對較低，不需要額外購買手持機(jī)，以及電子標(biāo)簽卡，并且信息的實(shí)時性也更高，信息的數(shù)據(jù)量也更大。相對而言更適合對信息要求高的特種氣體管理。

4 可能會遇到的問題

1. 出現(xiàn)二維碼標(biāo)簽的時候如何處理？

答：二維碼就是個圖形而非芯片，有打印機(jī)的就可以打印一張二維碼標(biāo)簽，氣瓶生產(chǎn)商也會用激光刻印技術(shù)在氣瓶瓶身上刻印二維碼，已保證損壞減少到最小。

2. 沒有無線網(wǎng)絡(luò)的時候怎么辦？

答：雖然現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋廣泛，但在特種氣體行業(yè)，有些地方為了安全考慮，會屏蔽無線信號，但二維碼本身就可以儲存1500個字節(jié)的信息，所以即使是在完全沒信號的地方，依舊可以暫時儲存使用信息，等到了有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域再上傳信息。

3. 因?yàn)槭窃O(shè)想，所以實(shí)際使用中必然會有諸多的問題，但對于二維碼氣瓶管理APP，解決問題的方法會比之前用的方法更多，希望能解決長久以來特種氣體不易管理的問題。

5 對未來的展望

隨著線上模式的普及，在傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)，更多傳統(tǒng)模式被現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)模式所更替，在特種氣體這個行業(yè)，也越來越多的需要信息共享、資源共存、聯(lián)合發(fā)展，不再是孤立的行動，而是聯(lián)合前進(jìn)。二維碼的應(yīng)用僅僅只是個開始，隨著信息資源的透明化、實(shí)時化，對于這個行業(yè)的發(fā)展，也是更安全、更高效、更創(chuàng)新。

[1] 百度百科，特種氣體[DB/OL].http://baike.baidu.com/item/%E7%89%B9%E7%A7%8D%E6%B0%94%E4%BD%93?sefr=enterbtn.

[2] 中國物聯(lián)網(wǎng)，二維碼的概念與分類[DB/OL]. 中國物聯(lián)網(wǎng)，2013. http://www.netofthings.cn/ErWeiMa/2013-11/ 106.html.

[3] 百度百科.云端服務(wù)[DB/OL].http://baike.baidu.com/item/%E4%BA%91%E7%AB%AF%E6%9C%8D%E5%8A%A1?sefr=enterbtn.

[4] 清蘭. 2015中國氣體行業(yè)發(fā)展高峰論壇綜述[J]. 中國氣體, 2015(5): 12-24.

[5] GB 7144—1999 氣瓶顏色標(biāo)志[S].

[6] GB 16163—2012 瓶裝壓縮氣體分類[S].

[7] GB 6804—2008 氣瓶警示標(biāo)簽[S].

[8] 百度百科.射頻識別技術(shù)[DB/OL].http://baike.baidu.com/item/%E5%B0%84%E9%A2%91%E8%AF%86%E5%88%AB%E6%8A%80%E6%9C%AF/9524139?sefr=enterbtn.

The Basic Considerations of the QR Code Technology's Application in the Special Gas Cylinder Management

FU Xiaomin

(Shanghai Haizhou Special Gas Co., Ltd., Shanghai 201500, China)

This article introduces the basic considerations of the QR code technology's application in the special gas cylinder management in the industry, including leave factory, cylinder filling process, inspection, transportation and so on. And the related problems were discussed. The application of QR code is simple, efficient, convenient and suitable for special gas cylinder management in the industry.

QR code; the cylinder management; cloud; mobile phone scan code

2016-09-08

TQ117

A

1007-7804(2017)02-0048-04

10.3969/j.issn.1007-7804.2017.02.013

傅曉敏(1986)，男，畢業(yè)于上海師范大學(xué)市場營銷專業(yè)，2008年至今主要從事氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)、高純氣體分析及電子標(biāo)簽氣瓶管理。E-mail: quelserra@126.com。