物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)在燃?xì)獍踩a(chǎn)領(lǐng)域的運(yùn)用研究

李泓甫

重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)物資分公司 重慶 400037

引言

物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)是目前較為先進(jìn)的一項(xiàng)智能化技術(shù)，通過(guò)智能化識(shí)別及監(jiān)控管理，可顯著提高燃?xì)馄髽I(yè)的安全管理效率。物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)也與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，促進(jìn)燃?xì)馄髽I(yè)形成一個(gè)集管理與服務(wù)于一體的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，該平臺(tái)功能較為全面，綜合運(yùn)行效果良好，并且應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也在持續(xù)開發(fā)，可有效保障燃?xì)獾陌踩褂?，此外，也可加?qiáng)管道等基礎(chǔ)設(shè)施的保護(hù)，推動(dòng)燃?xì)馐聵I(yè)持續(xù)發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)、射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)等，實(shí)時(shí)采集各種信息，通過(guò)各類網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)普通物理對(duì)象的互聯(lián)互通。燃?xì)馕锫?lián)網(wǎng)組成包括激光掃描器、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器等各種信息傳感設(shè)備，并按約定的協(xié)議，將物品與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息智能化識(shí)別、跟蹤及定位。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要包括兩部分內(nèi)容，第一部分是通過(guò)RFID技術(shù)對(duì)物品或物體進(jìn)行智能化識(shí)別，第二部分是利用傳感器技術(shù)，對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行監(jiān)控與管理。

2 物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)在燃?xì)獍踩I(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 RFID技術(shù)在安檢管理中的應(yīng)用

RFID技術(shù)在安檢管理中應(yīng)用的基本原理是將RFID標(biāo)簽貼在燃?xì)獗砩?，然后結(jié)合RFID標(biāo)簽與客戶基本信息對(duì)應(yīng)起來(lái)，在安檢過(guò)程中可以通過(guò)具有GPS定位、RFID掃描等功能的無(wú)線上網(wǎng)手持儀，掃描RFID標(biāo)簽，并獲取相關(guān)信息例行巡檢計(jì)劃。巡檢員通過(guò)手持設(shè)備，可以通過(guò)掃描RFID標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，并可從相關(guān)的服務(wù)器中獲取客戶關(guān)聯(lián)的信息以及過(guò)往巡檢記錄，若通過(guò)手持設(shè)備發(fā)現(xiàn)信息反饋異常，需要輸入隱患類型及相關(guān)信息，利用掃描儀的拍照功能記錄問(wèn)題，將照片信息及巡檢報(bào)告統(tǒng)一傳送上報(bào)，等待故障解決。

在巡檢過(guò)程中采用RFID技術(shù)具有下述幾個(gè)突出優(yōu)勢(shì)：第一，巡檢人員需要親臨現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)而有效防止虛假巡檢報(bào)告形成；第二，利用手持掃描儀，可精準(zhǔn)對(duì)其定位，同時(shí)也可將其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行回放，以便燃?xì)馄髽I(yè)相關(guān)部門可以切實(shí)了解巡檢員工作情況，因此也提高了對(duì)巡檢員的管理精度；第三，巡檢任務(wù)可單獨(dú)下載，并通過(guò)巡檢系統(tǒng)對(duì)已巡檢的用戶進(jìn)行標(biāo)記，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別巡檢任務(wù)完成情況；第四，當(dāng)觸發(fā)巡檢問(wèn)題反饋機(jī)制，會(huì)立即啟動(dòng)維修搶險(xiǎn)程序。

2.2 RFID技術(shù)在鋼瓶中的應(yīng)用

對(duì)于開展鋼瓶銷售液化石油氣的企業(yè)，使用RFID技術(shù)可以通過(guò)在其表面安裝RFID芯片，并在其內(nèi)部設(shè)置限充控制裝置的智能角閥，工作人員在對(duì)鋼瓶管理的過(guò)程中，需要具有物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)、電子灌裝秤、移動(dòng)配送手持機(jī)、智能角閥充氣槍等其他硬件系統(tǒng)等，進(jìn)而組成以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的充氣系統(tǒng)，鋼瓶智能化管理詳細(xì)內(nèi)容如下：第一，基于RFID技術(shù)，可以自動(dòng)識(shí)別鋼瓶RFID標(biāo)識(shí)，并在管理系統(tǒng)中獲取客戶相關(guān)信息，以便工作人員了解鋼瓶詳細(xì)情況。第二，RFID技術(shù)可以識(shí)別鋼瓶是否安檢以及安檢過(guò)往記錄。第三，因安裝的智能角閥可以識(shí)別本公司對(duì)應(yīng)的充氣設(shè)備，若不是本單位的充氣設(shè)備，則相對(duì)應(yīng)的閥門便不會(huì)開啟。第四，RFID技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)分析得出鋼瓶所需充氣量。第五，充氣設(shè)備由系統(tǒng)統(tǒng)一控制，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，可以將每次的充氣數(shù)據(jù)匯入燃?xì)馄髽I(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)。第六，可有效杜絕交叉充氣：每個(gè)燃?xì)馄髽I(yè)均有對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)識(shí)，進(jìn)一步保證充氣安全。第七，若鋼瓶遺失在外，其他燃?xì)馄髽I(yè)無(wú)法對(duì)鋼瓶進(jìn)行識(shí)別，所以有效杜絕鋼瓶流失。第八，當(dāng)客戶建立合作后，因鋼瓶不可通過(guò)其他企業(yè)進(jìn)行充氣，所以有效杜絕客戶資源的流失。第九，因每次充氣都會(huì)詳細(xì)記錄，若想要向外界倒氣，燃?xì)馄髽I(yè)會(huì)通過(guò)過(guò)往數(shù)據(jù)識(shí)別出數(shù)據(jù)異常，進(jìn)而杜絕非法倒氣。第十，利用RFID技術(shù)識(shí)別RFID標(biāo)簽時(shí)，發(fā)現(xiàn)鋼瓶不具有安檢記錄或安檢不合格，會(huì)拒絕充氣。第十一，利用RFID技術(shù)及智能角閥可對(duì)鋼瓶使用的全過(guò)程進(jìn)行追蹤，并實(shí)時(shí)掌握鋼瓶使用情況及配送信息等。

3 基于傳感器技術(shù)應(yīng)用

3.1 智能燃?xì)獗?/h3>

智能燃?xì)獗硪寻慈肭Ъ胰f(wàn)戶，并且在表內(nèi)裝有可燃?xì)怏w檢測(cè)、傾斜檢測(cè)、壓力檢測(cè)、地震探測(cè)功能等；當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)，智能燃?xì)獗頃?huì)關(guān)系內(nèi)置閥門，并向燃?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)行反饋警告信息。燃?xì)馄髽I(yè)根據(jù)警告信息會(huì)自動(dòng)關(guān)閉相關(guān)燃?xì)忾y門，并向相關(guān)部門發(fā)送維修搶險(xiǎn)指令，有效避免燃?xì)庑孤┑娘L(fēng)險(xiǎn)。智能燃?xì)獗碇械膲毫鞲衅骺梢跃珳?zhǔn)的探測(cè)燃?xì)鈮毫?，?dāng)出現(xiàn)壓力過(guò)低或過(guò)高的現(xiàn)象時(shí)，會(huì)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向燃?xì)庵行陌l(fā)送報(bào)警信息。傾斜傳感器可以探測(cè)地表情況，若出現(xiàn)外力作用導(dǎo)致智能燃?xì)獗戆l(fā)生傾斜，傾斜傳感器會(huì)快速識(shí)別異常情況，而后也利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將異常情況傳送至燃?xì)庀到y(tǒng)，并對(duì)此現(xiàn)象緊張預(yù)警。外接泄露傳感器可以檢測(cè)到戶內(nèi)燃?xì)庑孤┣闆r，同樣在發(fā)生異常情況后，會(huì)利用智能燃?xì)獗淼膫魉凸δ芟騿挝贿M(jìn)行反饋。地震傳感器檢測(cè)到異常情況后，會(huì)在第一時(shí)間切斷燃?xì)庵悄荛y門，避免燃?xì)庑孤?，進(jìn)而保證室內(nèi)安全。

3.2 閥井監(jiān)控

閥井是重要的燃?xì)庠O(shè)施，在應(yīng)用傳感器相關(guān)技術(shù)之前，燃?xì)馄髽I(yè)無(wú)法實(shí)時(shí)了解閥井內(nèi)的井蓋狀態(tài)、管道壓力、燃?xì)庑孤?、開關(guān)位置等信息，雖然燃?xì)馄髽I(yè)常會(huì)派巡檢員定期對(duì)燃?xì)庠O(shè)備進(jìn)行巡檢，但仍會(huì)出現(xiàn)各種疏忽，導(dǎo)致檢查不到位，沒(méi)有了解詳細(xì)情況[1]。但在定期檢查過(guò)程中，存在空窗期，若在此階段出現(xiàn)故障及異常現(xiàn)象，搶險(xiǎn)不及時(shí)則會(huì)誘發(fā)安全事故發(fā)生。通過(guò)采用RFID技術(shù)對(duì)閥門情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且當(dāng)閥門出現(xiàn)異常情況時(shí)，會(huì)通過(guò)RFID技術(shù)將異常數(shù)據(jù)傳輸至管理系統(tǒng)中，顯著降低安全事故的發(fā)生率，對(duì)于燃?xì)馄髽I(yè)的政策運(yùn)營(yíng)有著重要作用與意義。

對(duì)閥井進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，主要利用壓力變送器、燃?xì)鉂舛忍綔y(cè)器、井蓋位置傳感器、閥門回訊器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，其中閥門回訊器會(huì)將信息反饋至RTU（遠(yuǎn)程終端單元），RTU會(huì)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將收集的信息或數(shù)據(jù)傳送至燃?xì)馄髽I(yè)相關(guān)管理部門，然后通過(guò)預(yù)警信息準(zhǔn)確定位，并向位置地點(diǎn)的用戶發(fā)送短信或聲光報(bào)警信息，以做警示。

3.3 密閉空間監(jiān)控

密閉空間監(jiān)控采用光纖維感應(yīng)方式對(duì)其空間內(nèi)的甲烷濃度進(jìn)行檢測(cè)，感應(yīng)信號(hào)會(huì)通過(guò)光纖維傳輸至監(jiān)控室中央單元CCU中，并被識(shí)別與監(jiān)測(cè)，同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)可以清晰地顯示監(jiān)控室實(shí)際情況，并將監(jiān)測(cè)的報(bào)警系統(tǒng)接入物聯(lián)網(wǎng)中，保證報(bào)警信息可以得到及時(shí)解決，因此也達(dá)到燃?xì)庑孤╊A(yù)警的目的。近些年，密閉空間監(jiān)測(cè)方案也采用了光纖維作為探頭組成部分以及信息傳送的載體，促使所有的傳世介質(zhì)全部光纖化、本質(zhì)安全化。隨著時(shí)代的快速發(fā)展，光纖的應(yīng)用也逐漸廣泛且完善，幫助燃?xì)馄髽I(yè)開展開發(fā)新的系統(tǒng)具有重要的輔助作用，與此同時(shí)，目前燃?xì)馄髽I(yè)中的一套光線闖關(guān)系統(tǒng)可以支持300個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)，監(jiān)測(cè)距離可達(dá)20km。

3.4 防止管道被第三方破壞

燃?xì)馄髽I(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，管道管理一直是一項(xiàng)重點(diǎn)工作，在避免第三方對(duì)管道造成破壞的管理過(guò)程中投入了大量的人力及物力，但仍會(huì)發(fā)生管道破壞的現(xiàn)象，避免這一現(xiàn)象發(fā)生，燃?xì)馄髽I(yè)也在積極更新管理技術(shù)，保證管道可以得到充分保護(hù)?；诖吮尘?，需要燃?xì)馄髽I(yè)與第三方施工人員建立有效溝通，并在燃?xì)夤艿栏浇O(shè)置報(bào)警標(biāo)識(shí)及措施，以作警示[2]。同時(shí)，燃?xì)馄髽I(yè)還要設(shè)置具有預(yù)見性的裝置，可以及時(shí)將突發(fā)情況發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，當(dāng)?shù)谌绞┕r(shí)可以預(yù)先通知，讓其避開管道施工，避免對(duì)管道造成傷害。

光纖維就是一種應(yīng)用較為廣泛的信息傳播介質(zhì)，該介質(zhì)具有耐高溫及高壓、沒(méi)有電離輻射、維護(hù)方便、監(jiān)控距離長(zhǎng)、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，也是傳感器傳輸介質(zhì)最佳選擇，與此同時(shí)，光纖維造價(jià)與其他材料相比造價(jià)低、性能穩(wěn)、可靠性高。另外，光纖振動(dòng)報(bào)警器采用光學(xué)干涉原理，結(jié)合監(jiān)測(cè)環(huán)境應(yīng)力對(duì)光纖造成的影響，分析干擾信息，準(zhǔn)確定位，迅速報(bào)警，這對(duì)監(jiān)測(cè)管道具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此在第三方施工過(guò)程中，可以通過(guò)光纖維感知震動(dòng)頻率，在信息傳輸過(guò)程中，首先會(huì)將振動(dòng)信號(hào)傳輸至監(jiān)控主機(jī)中，主機(jī)確認(rèn)振動(dòng)信息具有破壞力時(shí)，需要向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行反饋預(yù)警信息，明確管道位置，再利用互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)系作業(yè)單位明確管道位置，避免損傷管道。

4 信息化集成監(jiān)管系統(tǒng)在燃?xì)獍踩I(lǐng)域的應(yīng)用

車載CNG是燃?xì)夤芾碇械囊粋€(gè)重點(diǎn)管理對(duì)象，首先需要對(duì)天然氣進(jìn)行施壓，并將其儲(chǔ)存至相匹配的容器中，若容器出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)或超期使用現(xiàn)象，易引發(fā)爆炸，所以需要對(duì)車載CNG進(jìn)行嚴(yán)格管理[3]。CNG信息化集成系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等技術(shù)的綜合集成應(yīng)用，并利用監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車載CNG的整個(gè)生命周期進(jìn)行全程監(jiān)督，在監(jiān)控系統(tǒng)中之所以可以高效的對(duì)其進(jìn)行全面監(jiān)控，主要在于該系統(tǒng)屬于分類管理模式，當(dāng)調(diào)查車載CNG時(shí)，可以快速進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)，并準(zhǔn)確跟蹤及定位CNG汽車基本信息及使用情況，同時(shí)也會(huì)為CNG汽車形成一個(gè)電子身份證，有效杜絕套牌車輛等違法行為的出現(xiàn)。

依托于物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)構(gòu)建集成監(jiān)管系統(tǒng)，可以通過(guò)識(shí)別每個(gè)車輛對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)識(shí)，識(shí)別車輛CNG氣瓶的使用情況，并且也可以對(duì)CNG氣瓶移動(dòng)、充裝、檢驗(yàn)等工作實(shí)施動(dòng)態(tài)化監(jiān)督，進(jìn)一步確保每一個(gè)CNG氣瓶使用安全得到保障。紅外掃描技術(shù)及感應(yīng)設(shè)備的聯(lián)合可以對(duì)CNG氣瓶整個(gè)生命周期進(jìn)行監(jiān)督，目前檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)及加氣站等單位都被納入集成管理體系中，進(jìn)而加強(qiáng)全面化燃?xì)獍踩芾怼＠孟鄳?yīng)的手持設(shè)備掃描CNG氣瓶時(shí)，會(huì)自動(dòng)顯示氣瓶使用壽命、充裝情況、檢驗(yàn)情況等，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)結(jié)合安全使用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)氣瓶的使用情況進(jìn)行評(píng)估，并向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)送，檢驗(yàn)人員等待檢測(cè)結(jié)果，當(dāng)接收比對(duì)結(jié)果后，需要對(duì)氣瓶做出回收、銷毀等相應(yīng)處理，保證氣瓶的安全使用。

5 物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)在燃?xì)獍踩I(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在燃?xì)獍踩a(chǎn)領(lǐng)域中，還具有精準(zhǔn)定位優(yōu)勢(shì)，因我國(guó)燃?xì)夤艿莱掷m(xù)增長(zhǎng)的過(guò)程中，每一段管道都存在安全風(fēng)險(xiǎn)，所以精準(zhǔn)定位故障發(fā)生位置，可以顯著提高安全管理效率，并可以充分保障燃?xì)赓Y源的合理利用。物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)定位主要利用蜂窩基站、GPS、RFID定位技術(shù)等為燃?xì)鈫挝惶峁┒ㄎ环?wù)，并為燃?xì)夤镜膿屝蕖⒕S護(hù)以及日常管理可以提供更為精準(zhǔn)的位置信息，避免浪費(fèi)過(guò)多的人力及物力資源，此外，也推動(dòng)燃?xì)馄髽I(yè)實(shí)現(xiàn)智能化與信息化管理。在進(jìn)行精準(zhǔn)定位的過(guò)程中，我國(guó)北斗定位系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，結(jié)合燃?xì)庑袠I(yè)特性，將北斗應(yīng)用優(yōu)勢(shì)發(fā)揮至各個(gè)監(jiān)管環(huán)節(jié)中，全面監(jiān)控管線防腐情況、管線泄漏情況、管線完整性、管線應(yīng)急搶修情況等，巡檢人員可以通過(guò)藍(lán)牙等設(shè)備連接北斗精準(zhǔn)定位，快速檢查問(wèn)題出現(xiàn)的原因以及解決措施，進(jìn)而提高巡檢管線的到位率，有助于巡檢員工作的監(jiān)督與管理，也為城市燃?xì)獾陌l(fā)展奠定良好基礎(chǔ)，而且北斗精準(zhǔn)定位的服務(wù)對(duì)于智能化燃?xì)夤芾砉ぷ骶哂惺謱掗煹膽?yīng)用前景，值得持續(xù)深入探究與分析。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)在燃?xì)獍踩a(chǎn)領(lǐng)域中已得到廣泛應(yīng)用，并且在現(xiàn)代技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，很多先進(jìn)的安全監(jiān)管技術(shù)、定位技術(shù)均應(yīng)用在燃?xì)獍踩O(jiān)管的工作中，進(jìn)一步完善物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能化、信息化的管理內(nèi)容，促使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)監(jiān)測(cè)到管道異常情況，并針對(duì)各種異常情況，精準(zhǔn)定位，并快速搶修，確保燃?xì)赓Y源得到充分的安全管理。