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CNG氣瓶電子標簽動態監管方案

來源:大理滄龍物流有限公司   發布人:admin   發布時間:2017年6月22日   點擊:1584次
字號:T|T
1 背景
  1.1 基本情況
  CNG氣瓶是特殊的移動式壓力容器。隨著社會經濟的快速發展和工業化規模的擴大,氣瓶在我國的使用越來越廣泛,形成了一個十分龐大而復雜的使用群體網絡。據有關部門估計,目前某省會城市共有CNG氣瓶充裝站60家,氣瓶總數達到30萬余只。
  1.2 存在問題
  傳統經驗是根據氣瓶永久性鋼印對氣瓶建立檔案進行監管,充裝站對氣瓶進行充裝前檢查并核對檔案,人工登記充裝記錄,對到檢驗期的氣瓶送氣瓶檢驗機構定期檢驗,檢驗合格的氣瓶由檢驗機構出具檢驗合格報告。
  這種管理方式存在許多難以解決的問題:
  (一)識別全靠人工,效率低下,管理量大,從事安全監察工作人員相對其要監察的氣瓶遠遠不能實現全部的氣瓶有效監察,加之在監管過程中,由于氣瓶流動性大,使用環境惡劣,鋼印易磨損和被履蓋等,監察人員檢查每只氣瓶的時間比較長,所以只能以抽查的形式進行檢查,被監察到的氣瓶比例不高。
  (二)鋼印易被造假,而且假的鋼印不容易識別。在以往的監察過程中就發現有的充裝站擅自改變氣瓶的充裝標志和檢驗標志的情形。
  (三)氣瓶的使用壽命無法科學統計。氣瓶的使用壽命是以充裝次數進行設計的,現有的管理模式無法統計氣瓶的充裝次數,從而無法按充裝次數來確定氣瓶的使用壽命,只能以氣瓶檢驗來判定是否能繼續使用,這種方法針對性較差。
  (四)鋼印容易磨損,造成鋼印無法識別,使監管、充裝檢驗都非常困難。
  (五)不能實現監察、充裝、檢驗數據的動態管理,易出現監管盲區和死角。充裝過期氣瓶、報廢和非自有產權氣瓶,假冒氣瓶安裝合格和氣瓶使用登記證,充裝站不按規定進行充裝前后檢查,充裝記錄不真實等現象屢禁不止。
  由于CNG氣瓶量大面廣,流動性強,安全監管難度大,稍有不慎,就會釀成群死群傷的重特大事故,安全形勢異常嚴峻,所以遏制氣瓶事故多發的勢頭,解決目前存在的問題,創新氣瓶安全監管手段已成為當務之急,必須改變過去的管理模式,走一條科學合理、高效可靠、全面動態的CNG氣瓶安全監管新路徑。
  1.3 解決辦法
  鑒于氣瓶安全使用的嚴峻形勢,國務院、國家質檢總局先后頒布了《特種設備安全監察條例》、《氣瓶安全監察規定》和《氣瓶安全監察規程》等法律法規,對氣瓶管理的各個環節進行了嚴格的規定。
  從目前氣瓶安全監管存在的問題分析,氣瓶安全事故屢禁不止的主要原因在于動態監管手段落后,而氣瓶電子標簽動態監管系統就是解決監管手段落后難題的有效辦法。氣瓶電子標簽動態監管系統是利用目前國際先進的了RFID技術對氣瓶進行標識和管理,結合微電子技術、計算機技術、網絡技術和自動控制技術,在每只氣瓶上安裝一枚電子標簽,賦予每只氣瓶唯一的"電子身份證",將氣瓶信息、充裝信息、檢驗信息、使用信息和監察信息固化于電子標簽中,"一瓶一證","一瓶一檔",有據可查,對氣瓶進行動態追蹤管理和控制。
  各地的成功經驗已經證明,實施氣瓶動態監管有利于規范氣瓶管理,有效控制"問題氣瓶"的流傳,遏制氣瓶使用環節的安全隱患;有利于摸清監管底數,使安全監察部門"心中有數",安全監管"有的放矢";有利于規范充裝行為,遏制違規充裝;有利于延伸監管觸角,使氣瓶安裝、注冊、充裝、檢驗、報廢等環節形成動態監管閉環。
  通過系統建設,使不合格或存在安全隱患的CNG氣瓶無法進行充裝,從而大大降低事故發生的可能性。本系統將充裝站點也納入管理范疇,在控制CNG氣瓶充裝的同時,也對站點進行安全性及工作狀態監控,在更大范圍上降低安全事故的發生,從而使CNG燃料得以更廣泛更安全的使用與推廣。
  2 建設目標
  建設目標有以下六個方面:
  (一)建立動態監管管理平臺,將氣瓶電子標簽管理系統建成一個面向政府監管部門(能源、質檢、工商、安監、公安、交委)與事業單位(清潔汽車產業協會、特種設備安全管理協會、特種設備檢驗院)和氣瓶管理單位(氣瓶改裝企業、氣瓶充裝企業、氣瓶檢驗機構)、氣瓶使用企業和金融支付機構(城市一卡通)聯網的全市統一的CNG氣瓶安全公共服務平臺,最終實現"車、瓶、氣、人、場站、設備"的統一監管。
  (二)為全市每個CNG氣瓶配發一枚身份證(電子標簽),將電子標簽、氣瓶、車輛綁定在一起;建立車輛、氣瓶完整信息及全生命過程檔案信息,記錄其改裝、充裝、檢驗、復裝、監檢、報廢等過程每筆記錄。
  (三)改造充裝站的售氣機,充裝人員用手持機對標簽信息進行讀寫、并對充裝槍進行控制,對符合條件的氣瓶打開加氣槍充裝,不合格氣瓶加氣槍不能打開,并顯示不合格原因,從而實現對氣瓶安全充裝的動態管理。
  (四)系統可以跟蹤非法的充裝,并根據規則自動或手動設置黑名單,杜絕不合法氣瓶的充裝。
  (五)提供不同使用單位的查詢統計功能,為政府部門、充裝企業提供決策分析,氣源分配,人員分配提供有力的科學依據。
  (六)采用城市一卡通進行金融支付功能,符合政府倡導的一卡多用功能,而且方便用戶充值,保證企業的資金安全。通過利用一卡通的充值網絡,減少政府、企業投資,減少用戶購卡費用。
  3 方案概述
  3.1 系統綜述
  運用射頻識別技術(本方案采用高頻13.56MHz RFID)、數據加密技術、大型數據庫技術、防爆技術和嵌入式操作系統技術,研發的全新的氣瓶動態安全監管系統。系統對氣瓶使用的全生命周期的各個環節進行實時動態監管,對氣瓶安全充裝全過程進行智能控制和信息處理,解決了傳統人為監管手段的不足,為安全監管部門提供了全新的技術手段,有助于保障人民生命財產安全和社會的和諧穩定。電子標簽、無線手持識別設備、智能控制器、智能傳輸器、以市為單位的數據中心等硬件和監控系統、相關管理系統等軟件構成了整個系統。系統兼具CNG流量、氣壓管理、金融支付等功能,在不對充裝站現有設施進行較大改動的情況下,即可安裝和應用。

3.2系統功能
  3.2.1 實施單位--CNG氣瓶改裝廠
  改裝氣瓶信息錄入:根據司機提供的《行駛證》、《身份證》等證件,在改裝合格后,在市質監局或監管部門授權單位監督下,由改裝責任人將改裝的車輛信息(如車牌號碼、發動機號和車架號)、氣瓶安裝單位、改裝人員等相關信息及所改裝的氣瓶信息如氣瓶參數等錄入并上傳到數據中心保存。該信息作為檢驗機構監督檢驗、注冊、發放電子標簽的原始數據。
  對氣瓶安裝單位,系統提供數據查詢、統計等功能,如統計出本氣瓶安裝單位某一時段內改裝的車輛數量、復裝的氣瓶量、改裝人員某一時段的工作量以及改裝和復裝的氣瓶類型等數據。
  3.2.2 實施單位--CNG充裝站
  一、安全充裝管理
  充裝站充氣前,充裝人員首先應通過手持識別終端掃描氣瓶電子標簽讀取相關信息并逐項比對自動分析這些信息,如判斷該氣瓶是否合法、是否在有效檢驗周期內等,如果合法,自動啟動加氣機的充裝功能,自動記錄該次充裝數據,通過無線傳輸技術傳輸到智能傳器,智能傳輸器自動上傳到數據中心,即時完成充裝記錄自動記錄和上傳,最終使非法氣瓶不能得到充裝。
  對于外地車輛,可采用外地車標簽進行加氣,并將車輛車牌號、發動機號、車架號等信息錄入手持機,上傳監管系統;同時,提醒車主在一定期限內到相關檢驗機構加裝電子標簽,否則逾期不予再次加氣。
  在車輛充裝時能對離檢驗周期30天內的氣瓶自動通過手持識別終端發出提示,如顯示:"離檢驗時間還有24天",提醒車主及時將氣瓶送檢。對到期未檢氣瓶將不予充裝,迫使其進行檢驗,有效提高氣瓶的定檢率和充裝安全性。
  控制流量和壓力,在流量超出氣瓶登記的容積情況下自動斷氣,控制非法加瓶的情況發生。對于超壓充裝的情況進行報警。
  系統具有聯網與離線情況下都能充裝的能力,離線模式下,手持機可存儲至少15天內數據信息,智能傳輸器可存儲至少1年內數據信息。
二、多種金融支付方式
  (1)一卡通支付
  對持有城市一卡通卡的用戶,可以直接在充裝站上的手持機進行刷卡消費,充裝站與城市通卡有限公司結算。
  (2)銀行終端支付
  用戶可以選擇銀行支付終端進行金融支付。
  (3)記賬支付功能
  當公交車在自有產權的充裝站充裝時,可以實現電子記賬支付。
  當簽約客戶在指定的充裝站充裝時,可以實現電子記賬支付。
  三、作業人員管理
  落實作業人員責任,杜絕無資質人員操作加氣機,對取得作業證的人員發放工作人員卡或其它等效方式,實行識別后才能操作加氣機,每條充裝記錄責任落實到每個人。在方便站內進行人員管理的同時也方便監管部門監管作業人員。
  四、數據管理
  實現充裝站管理人員對充裝人員考勤數據和充裝數據等的統計分析,如站內充裝工作人員某時段工作量、某時段充裝車輛數、每只氣瓶充裝情況等信息進行統計和查詢。對資格證即將到期的充裝人員進行提醒以便及時辦理相關手續。
  3.3.3 實施單位--CNG氣瓶檢驗站
  一、檢驗管理
  檢驗前能通過檢驗終端核對所檢氣瓶的合法性,拒絕非法氣瓶的檢驗。系統通過錄入檢驗數據上傳到數據中心,更新氣瓶下次檢驗時間,只有檢驗后的氣瓶才能更改下次檢驗時間,同時提供打印檢驗合格證等功能。
  實現氣瓶每次檢驗數據、電子標簽數據的可追溯性。
  二、電子標簽發放
  檢驗站或其它監管部門授權的單位為經過氣瓶安裝單位、檢驗機構、監管部門注冊登記的合法氣瓶發放電子標簽并進行寫入下次檢驗日期、充裝次數、車牌號、對應車型等車輛、氣瓶信息。
  三、數據管理
  檢驗機構可進行相關的查詢統計工作。通過檢驗站管理系統,可查詢所轄區域的CNG氣瓶信息,如某一時段應檢氣瓶數量,以及每只氣瓶對應的車輛牌號、發動機號、車架號、車輛所屬單位和車主姓名及聯系方式等。
  3.3.4 政府部門系統
  系統為不同部門提供不同的功能和信息。
  能源辦:
  (1)遠程設置不同類型車輛加氣時段;
  (2)根據天然氣資源供需狀況,遠程控制不同改裝廠可改裝的車輛數量;
  (3)根據數據中心信息,負責CNG改裝車合格證的登記和發放;
  (4)通過決策分析系統,為新建站選址提供決策依據。
  質監:
  (1)核實車輛氣瓶相關數據,授權相關企業發放使用登記證,發放電子標簽;
  (2)利用CNG氣瓶巡查系統,對CNG汽車改裝質量和CNG氣瓶充裝進行檢查;
  (3)監管站上的特種設備和相關作業人員。
  工商:
  (1)利用系統登記信息,可對CNG汽車改裝企業進行工商登記手續、經營范圍等檢查;
  (2)打擊無證改裝等違法行為。
  安監:
  (1)發布清潔汽車方面的安全信息
  (2)查詢各充裝站、清潔汽車和氣瓶的相關信息
  (3)統計分析相關數據;
  (4)實現對CNG改裝汽車、CNG加氣站和CNG改裝的綜合監管。
  公安:
  (1)對CNG車輛注冊登記和備案;
  (3)查看改裝信息,核對證件、車輛車牌號、發動機號和車架號,核對電子標簽,完成年審,并將數據錄入CNG監管系統;
  (3)針對二手車輛,將車牌號、發動機號、車架號等信息變更錄入CNG監管系統,上傳數據中心;
  (4)應用系統的查詢功能,掌握被盜CNG汽車去向,設置黑名單,在全省范圍及相鄰省份使其無法加氣;另外,通過及時報警系統,跟蹤正在加氣的被盜車輛,迅速對犯罪人員進行定位和實施抓捕。
  交委:
  (1)對營運CNG車輛管理;
  (2)系統可自動分析涉嫌非法營運車輛的信息,為交通執法人員打擊黑車提供線索。
  通卡:
  (1)發卡,充值;
  (2)小額電子錢包;
  (3)清算金融支付結算業務。
  3.3.5 事業單位系統
  各事業單位(清潔汽車產業協會、特種設備安全管理協會、特種設備檢驗院)可以統計本單位所要的數據報表。
  如清潔汽車產業協會可以生成相關統計報表,為產業發展提供科學依據;特種設備安全管理協會在配發充裝人員工作證的同時,生成相關數據報表;特種設備檢驗院利用系統實現監督檢驗院的氣瓶檢驗,統計氣瓶的檢驗數據等。
  3.3.6 數據中心
  一、存儲功能
  數據中心存儲全市所有數據,包括各分系統上傳的數據,同時為各種程序提供各種數據服務。接收充裝站、檢驗站、氣瓶安裝單位上傳的數據,同時為這幾個系統提供數據服務,包括查詢、更改數據等。
  二、管理功能
  發放管理標簽(充裝人員授權標簽、設置標簽、外地車標簽等),并在數據中心備案,對標簽進行黑名單設置;
  管理系統的基礎數據。包括地區代碼、設備信息,場所信息,人員信息、氣瓶類型等;
  系統用戶和權限管理。為不同的用戶分配不同的功能權限和數據權限;
  查看系統日志及運行情況;
  能跟蹤非法電子標簽,發布、查閱監管信息。制訂各種管理規則;設置各種系統參數。
  三、監管功能
  監管氣瓶安全充裝;通過圖表等方式及時反映充裝站的狀態,包括每個充裝站、每臺售氣機、每支加氣槍、每個工作人員、每輛車的充裝情況。具體如下:
  (1)通過本系統即可完成對每只車用氣瓶全生命周期的實時動態監管。
  (2)可通過數據中心實時監控各地充裝站的工作情況,可以細化到每一臺售氣機、每一把加氣槍、每一支正在充裝的氣瓶、每一輛正在充裝的車輛和每一個正在進行充裝操作的工作人員,實現真正意義上的動態監管。
  (3)安全監察人員可根據監管工作要求,通過手持巡查終端檢查車載CNG氣瓶,獲取相關數據,及時發現不合格氣瓶,有效消除安全隱患。
  四、統計報表功能
  根據各個政府部門、充裝企業、使用客戶的需要,可生成各種查詢、統計及決策報表,能以圖表類型,如柱狀圖、餅狀圖等方式表現出來。
  五、智能服務功能
  通過遠程設置各個系統的參數,如私家車加氣時段的設置,可以遠程設置馬上生效達到高效科學管理的效果。
  通過數據挖掘,統計分析,以達到科學調配CNG資源,包括氣源的分配,新建CNG站的布點等提供科學依據。
  六、政務服務功能
  系統的一部分功能可以設置在政務大廳,如CNG氣瓶資料的審核,使用登記證的辦理等,可通過接口在政務大廳實現,即可方便車主辦理也提高政府的行政效能。
  3.3.7 充裝企業
  對于擁有多個充裝站的企業,可以通過登錄賬戶對所屬的充裝站進行統一管理。
  此系統中可以實現充裝站的所有軟件功能外,還可以通過數據挖掘,統計分析,以達到科學調配公司資源功能。
  3.3.8 氣瓶大戶
  具有大量氣瓶的企業,如公交公司、駕校等,系統提供更為豐富的氣瓶管理功能,如周轉瓶、報廢瓶的管理。
  同時為與這些公司簽訂了協議的充裝站實行記賬消費和結算功能。
  3.3.9 對外服務
  提供用戶(司機)查詢車輛、氣瓶信息;查詢本人所屬車輛充裝記錄;
  提供用戶查看相關充裝站、檢驗站、氣瓶安裝單位信息;
  提供用戶查看相關政策的監管信息;
  提供用戶查看金融支付記錄;
  附加功能:能提供各種增值服務接口(如郵件短信、通知車主氣瓶檢驗)。
  4 系統主要產品及技術參數
  4.1 手持設備
  多種通訊方式,一個串口(最高速率115200bps)、一個無線接口(最大發射功率10dBm,頻率433MHz,最高速率250000bps,天線內置)或GPRS通訊(防爆場合無此配件);
  國家一二級漢字字庫,支持漢字輸入;
  240*320寬溫彩色液晶,兩級背光,亮度可調節;
  ≥640*480攝像頭;
  20鍵人機工程學鍵盤,汽車級壽命;
  支持符合ISO14443A、ISO14443B、ISO15693標準的電子標簽讀寫操作;
  支持"一卡通"金融支付功能;
  支持一個SAM卡;
  ≥1800mAH大容量聚合物鋰電池;
  microSD卡存儲設備,至少1G;
  0.5W揚聲器、支持WAV原聲格式音頻文件;
  LED手電筒;
  維修、維護方便;
  程序在線升級,無需打開機殼;
  采用防爆設計;
  工業級性能、控制可靠、抗干擾性能強,工作溫度范圍寬(-20℃ - +55℃);
  工作電壓范圍:3.6-4.2V DC;
  最大工作電流:200mA;
  防爆等級:ExibIIAT3;
  通過防爆:ExibIIAT3認證。
  4.2 智能控制器
  工作電壓:AC220V±20% 50Hz
  通訊接口:IEEE802.3,高速串口,433MHz無線傳輸
  工作溫度:-20℃ - +55℃
  平均無故障工作時間:≥2000h
  防爆等級:ExdibIIAT3。
  4.3 智能傳輸器
  工作電壓:AC220V±20% 50Hz
  通訊接口:IEEE802.3,4個USB HOST接口,3個RS232接口,433MHz無線傳輸
  存儲:SD卡容量≥1G
  SDRAM:64M
  FLASH:16M
  工作溫度:-20℃ - +55℃
  平均無故障工作時間:≥2000h
  4.4 臺式讀寫器
  能讀寫符合ISO15693、ISO14443A/B 的電子標簽
  單塊讀寫操作:≤500ms
  工作溫度:-10℃ - + 55℃
  存儲溫度:-20℃ - + 70℃
  抗靜電:8KV空氣放電和4KV接觸放電
  電磁兼容標準:GB/T17626.3-1998
  功耗電流:<100mA
  4.5 電子標簽
  ISO 15693,具有防金屬反射功能和防拆卸功能,可以粘貼到金屬氣瓶上不影響讀寫,撕毀失效。