船舶清艙監(jiān)管中RFID技術(shù)應(yīng)用前景

胡 樂

清艙作業(yè)通常被認(rèn)為是船舶運(yùn)營中最危險(xiǎn)的環(huán)節(jié)之一，安全防范措施不到位就極可能引發(fā)船毀人亡、水域污染的重大事故，存在著極大的安全與污染風(fēng)險(xiǎn)。RFID技術(shù)和以RFID技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)管理領(lǐng)域得到越來越多應(yīng)用，有助于建立更智能、更可靠的安全生產(chǎn)管理體系，變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理，將以人防、物防為主的防范方式提升為技防為主、人技物防結(jié)合的方式，降低事故發(fā)生率。

RFID技術(shù)分析

圖 RFID技術(shù)原理圖

以條碼技術(shù)和RFID技術(shù)為代表的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，作為初期物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中連接物理和信息世界的入口式的應(yīng)用而起到舉足輕重的作用。RFID技術(shù)，主要通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信（見圖），利用無線射頻方式對記錄媒體（電子標(biāo)簽或射頻卡）進(jìn)行讀寫，從而達(dá)到識(shí)別目標(biāo)和數(shù)據(jù)交換的目的，其被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ男畔⒓夹g(shù)之一。

在當(dāng)前自動(dòng)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域不斷發(fā)展的情況下，RFID技術(shù)憑借著其能遠(yuǎn)距離讀取、安全性高、耐用性強(qiáng)、壽命長、信息獲取速度快、更改方便、便攜性強(qiáng)等特點(diǎn)成為了當(dāng)前中國無線射頻工業(yè)內(nèi)增長迅猛、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮氖袌鲋?，更成為物?lián)網(wǎng)發(fā)展四大關(guān)鍵技術(shù)之首。

時(shí)至今日，RFID的技術(shù)理論得到了進(jìn)一步的豐富和發(fā)展，人們研發(fā)單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無線可讀可寫、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的RFID技術(shù)不斷發(fā)展，多個(gè)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品也走入我們的生活，并開始廣泛應(yīng)用：

1、物料管理。物流倉儲(chǔ)是RFID最有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域之一，在生產(chǎn)高度發(fā)達(dá)的今天，生產(chǎn)物料配套設(shè)施和管理對于生產(chǎn)的影響越來越大，流動(dòng)和松散的物料管理會(huì)使得生產(chǎn)備料、采購、物料運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)運(yùn)行遲滯，給企業(yè)的生產(chǎn)帶來不利影響。實(shí)際管理中，各種生產(chǎn)物料材質(zhì)、形狀、大小等都各不相同，而RFID技術(shù)可以大大減少物流倉儲(chǔ)中的成本和管理水平。2003年，沃爾瑪集團(tuán)便開始對其供貨商提供RFID標(biāo)簽，同時(shí)引進(jìn)RFID系統(tǒng)對所有零售商品進(jìn)行分類，便捷的商品提取、定位、確認(rèn)功能為沃爾瑪?shù)耐伙w猛進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。這方面目前RFID技術(shù)主要應(yīng)用于物流過程中的貨物追蹤、信息自動(dòng)采集、倉儲(chǔ)管理應(yīng)用、港口應(yīng)用、郵政包裹、快遞等方面。

2、交通。RFID系統(tǒng)由于其安裝方便，可識(shí)別高速車輛，采集精度高，不受工作環(huán)境優(yōu)點(diǎn)在智能交通領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。基于RFID系統(tǒng)的電子車牌識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在重慶、無錫、南京等城市開展應(yīng)用，相較于ETC或者衛(wèi)星定位系統(tǒng)來說更能實(shí)現(xiàn)高速不停車收費(fèi)的功能，在出租車管理、公交車樞紐管理、路橋收費(fèi)管理、城市車輛緝查等方面已有不少較為成功的案例。

3、身份識(shí)別。RFID技術(shù)由于具有快速讀取與難偽造性，所以被廣泛應(yīng)用于個(gè)人的身份識(shí)別證件中。如現(xiàn)在開展的電子護(hù)照項(xiàng)目、我國的第二代身份證、學(xué)生證等其他各種電子證件。

4、資產(chǎn)管理和防偽。RFID具有很難偽造的特性，可利用其編碼的獨(dú)一無二以及標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)復(fù)制難度較大的特性，將射頻識(shí)別的標(biāo)簽作為資產(chǎn)管理的“身份證”，實(shí)現(xiàn)對商品及物流的監(jiān)管和防偽。

5、信息統(tǒng)計(jì)和查閱。射頻識(shí)別技術(shù)的運(yùn)用，信息統(tǒng)計(jì)就變成了一件既簡單又快速的工作。由檔案信息化管理平臺(tái)的查詢軟件傳出統(tǒng)計(jì)清查信號(hào)，閱讀器迅速讀取館藏檔案的數(shù)據(jù)信息和相關(guān)儲(chǔ)位信息，并智能返回所獲取的信息和中心信息庫內(nèi)的信息進(jìn)行校對。如針對無法匹配的檔案，由管理者用閱讀器展開現(xiàn)場核實(shí)，調(diào)整系統(tǒng)信息和現(xiàn)場信息，進(jìn)而完成信息統(tǒng)計(jì)工作。

除了上述應(yīng)用之外，RFID技術(shù)還可被用于動(dòng)物晶片、生產(chǎn)線自動(dòng)化、食品溯源、航空工業(yè)、電力計(jì)量、火災(zāi)監(jiān)測等方面。

船舶清艙監(jiān)管現(xiàn)狀及難點(diǎn)

目前，國際公約、指南和國內(nèi)的一些法律法規(guī)已對船舶清艙作業(yè)中的一些環(huán)節(jié)作出了要求，如《國際油輪與油碼頭安全指南》《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國船舶及其有關(guān)作業(yè)活動(dòng)污染海洋環(huán)境防治管理規(guī)定》等都有關(guān)于清艙作業(yè)的條文，然而并沒有建立起一個(gè)完善的船舶清艙作業(yè)監(jiān)督管理體系，關(guān)于清艙作業(yè)具體操作的指南規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)大多是推薦性或者建議性的，對作業(yè)單位和船方約束力非常有限。

考慮到當(dāng)前涉及清艙的標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)容太過分散、描述模糊或不同的事實(shí)，交通運(yùn)輸部海事局于2018年編制了《油船清艙作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)督檢查手冊》，上海海事局等直屬海事局也據(jù)此推出了各自的清艙作業(yè)管理辦法。由于船舶清艙作業(yè)系屬高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，海事部門為避免檢查實(shí)施過程中對作業(yè)人員和正常作業(yè)流程造成不必要的干擾，清艙監(jiān)督檢查主要以事前和事后檢查的形式，以資料、記錄檢查為主，詢問和技術(shù)性檢查為輔的方式開展，在管理方面依然存在著一定的難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：

1、清艙作業(yè)人員眾多，其作業(yè)素質(zhì)和安全意識(shí)至關(guān)重要。盡管大部分清艙作業(yè)管理辦法中均要求作業(yè)人員和船廠的測爆人員都應(yīng)該具有相關(guān)資質(zhì)，但是由于種種原因，清艙人員和測爆人員的資質(zhì)認(rèn)定和定期審驗(yàn)工作遲遲沒有得到開展。在現(xiàn)場監(jiān)管中，海事執(zhí)法人員只能對船廠和清艙作業(yè)單位管理制度是否得到充分有效落實(shí)、作業(yè)人員是否定期培訓(xùn)且具有培訓(xùn)記錄等等開展相關(guān)檢查，毫無疑問，這種檢查方式是缺乏力度且很難具有實(shí)效的；

2、清艙作業(yè)涉及到的設(shè)備、工具類型多，數(shù)量多，既有需要專業(yè)人員操作的精密儀器，如氣體檢測儀；也有呼吸器、滅火器、防爆風(fēng)機(jī)等普通設(shè)備；還有作業(yè)使用的鏟子、桶、抹布等常見工具。在有限的檢查時(shí)間內(nèi)，執(zhí)法人員必定不可能也沒有能力對所有的設(shè)備工具開展詳細(xì)檢查，也會(huì)產(chǎn)生一些由不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或缺乏維護(hù)保養(yǎng)而工況查的工具帶來的風(fēng)險(xiǎn)；

3、船方在清艙作業(yè)中缺乏充分的監(jiān)管，盡管清艙作業(yè)規(guī)范里詳細(xì)規(guī)定了作業(yè)過程中的一些禁止事項(xiàng)，但是經(jīng)常存在有些船方認(rèn)為自己只需花錢買服務(wù)，疏于對登輪人員的管理，未能熟悉作業(yè)方案，未能保持與清艙作業(yè)人員的及時(shí)有效溝通，從而導(dǎo)致事故發(fā)生的情況；

4、清艙作業(yè)一般持續(xù)時(shí)間較長，有的時(shí)候需要間斷、多次進(jìn)出艙室開展清艙作業(yè)，而在作業(yè)中監(jiān)管手段缺乏的情況下，如何確保整個(gè)清艙作業(yè)過程均符合相關(guān)操作規(guī)程是一項(xiàng)較難的工作；

5、清艙產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢棄物在收集、臨時(shí)處置、轉(zhuǎn)運(yùn)到最后處置的過程中存在一定的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

通過對船舶清艙過程風(fēng)險(xiǎn)因素和監(jiān)管難點(diǎn)分析，主要可將其歸納為三個(gè)要素：人、物和環(huán)境。其中，“人”主要包括作業(yè)人員（包含清艙作業(yè)人員、測氧測爆員等人員）和船方；“物”則主要是指清艙過程中使用到的設(shè)備以及產(chǎn)生的油泥、垃圾；而“環(huán)境”則可理解為清艙作業(yè)的作業(yè)環(huán)境、作業(yè)時(shí)間等會(huì)對作業(yè)產(chǎn)生影響的因素。我們可據(jù)此開展清艙監(jiān)管需求分析。

船舶清艙監(jiān)管中的RFID技術(shù)使用前景

在人員監(jiān)管方面，RFID技術(shù)在人員身份識(shí)別、資歷、信息的記錄更改方面能起到較大作用，通過相關(guān)設(shè)備可以及時(shí)準(zhǔn)確地記錄并讀取每一位作業(yè)人員的培訓(xùn)、資歷信息，通過系統(tǒng)軟件和專用讀寫器設(shè)備的配合運(yùn)行，方便及時(shí)地對作業(yè)人員進(jìn)行管理。

在物品管理方面，基于RFID技術(shù)建立的智能管理系統(tǒng)能代替人工記錄管理，方便準(zhǔn)確地記錄相關(guān)設(shè)備的設(shè)備參數(shù)、保養(yǎng)管理情況甚至是使用情況，更可以將其置入危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)運(yùn)處置的關(guān)鍵設(shè)備和途徑上，對其全過程開展跟蹤數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)貨物處置的閉環(huán)管理，在有效地降低人力成本的同時(shí)，提高了監(jiān)管的效率和準(zhǔn)確率，降低中間環(huán)節(jié)的污染風(fēng)險(xiǎn)。

表 船舶清艙監(jiān)管需求分析

在環(huán)境監(jiān)管方面，亦可在作業(yè)關(guān)鍵區(qū)域附加RFID電子標(biāo)識(shí)，承載相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)施運(yùn)行情況、位置等信息，還可關(guān)聯(lián)該處的作業(yè)設(shè)備信息以起到實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)，在信息收集處理的過程中，結(jié)合室內(nèi)定位、自動(dòng)報(bào)警等手段來達(dá)到規(guī)范清艙作業(yè)現(xiàn)場秩序的效果。

相較于傳統(tǒng)的條形碼、二維碼等編碼方式來說，RFID系統(tǒng)在存儲(chǔ)信息量、使用壽命、工作效率、安全性等方面有著顯著的優(yōu)勢，且更適合批量數(shù)據(jù)處理和動(dòng)態(tài)信息存儲(chǔ)。而與從RFID技術(shù)中演變而來的NFC技術(shù)（近場通訊技術(shù)）相比，其工作頻率寬、傳輸距離長等優(yōu)點(diǎn)使得其更適于應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中。

因此，相較于上訴物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)來說，若利用監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星或室內(nèi)定位系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)等信息采集系統(tǒng)搜集大量設(shè)備、人員、環(huán)境信息，然后基于RFID技術(shù)對這些信息進(jìn)行標(biāo)記、跟蹤、采集并傳送到電腦或者智能移動(dòng)終端等網(wǎng)絡(luò)端進(jìn)行分析管理，最后將處理后的信息分發(fā)到各終端，可以構(gòu)成一個(gè)完善的信息共享、動(dòng)態(tài)監(jiān)督的“物聯(lián)網(wǎng)”監(jiān)督管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對船廠及船廠作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患、及時(shí)預(yù)警并防止事故發(fā)生的目的。

值得注意的是，由于船廠的獨(dú)特環(huán)境和技術(shù)本身存在的一些不足，其在清艙作業(yè)等船廠防污染作業(yè)監(jiān)管方面的應(yīng)用仍處于起步階段，如何消除當(dāng)前面臨的各種技術(shù)和經(jīng)濟(jì)制約，真正實(shí)現(xiàn)其深度和普遍的應(yīng)用，還有賴于行業(yè)和政府之間緊密聯(lián)合，不斷努力。