RFID技术在危险化学品运输中的应用
    2013/10/23 15:02:00    关键字:RFID技术,危险化学品运输      浏览量:

  危险化学品的运输是其流通过程的一个重要环节,但在其运输过程中频频发生泄漏等事故,不仅造成经济损失,而且破坏环境,究其原因有很大一部分要归结为对化学危险品的运输缺乏有效的监管手段。目前除江西省在部分危险化学品运输车辆上安装了GPS定位系统以外,其他省市各相关部门对危险化学品运输过程的监管大多采取人工操作的方式。这样不仅造成检查手段繁杂、工作效率低下,而且浪费大量的人力、物力资源。

  因此,在危险化学品的运输过程中可以引入RFID,通过自动识别系统对危险化学品运输车辆所携带电子标签的自动识别,利用计算机将无线射频识别系统的阅读器所得数据与计算机网络平台中传输的数据进行比较,及时反馈信息,从而实现对危险化学品运输全过程的全自动监管。

  RFID概述

  1.RFID简介

  RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别技术)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。

  RFID的基本原理是电磁理论,是一种非接触式自动识别技术。RFID是指应用一定的识别装置,通过被识别物品和识别装置之间的接近活动,自动在获取被识别物品的相关信息,并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。

  2.RFID的优点

  RFID是以计算机技术和通信技术的发展为基础的高度自动化信息和数据采集的综合性科学技术。在具体应用上,RFID具有无法比拟的优势:(1)不局限于视线。(2)视频识别卡具有读写能力,同时难以伪造和智能型较高。(3)完成识别工作是无须人工干预。(4)可以对速度高达500km/h的移动物体进行识别。(5)可以同时识别多个射频标签。

  3.无线射频识别系统的构成

  无线射频识别系统由两个部分组成,即电子标签和阅读器。在无线射频识别的实际应用中,电子标签附着在识别物体的表面或者内部,当带有电子标签的被识别物品通过其可识读的范围时,阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出来,从而实现自动识别物品或自动收集物品标志信息的功能。

  (1)阅读器

  阅读器又称读写器、读出装置,在无线射频识别系统中,阅读器是无线射频识别系统的基本组件之一。它在射频识别系统中起着举足轻重的作用:一是阅读器的频率决定了射频识别系统的工作频率;二是阅读器的功率直接影响射频识别的距离。

  (2)电子标签

  电子标签又称射频标签、数据载体,是指由无线通信IC芯片和无线通信天线组成的大小如芝麻的模块式超微型的小标签。无线标签技术是一种非接触式的自动识别技术。

  (3)无线射频识别系统

  无线视频识别系统包括前端的自动识别系统、中间件以及根据一定的业务规则进行数据传输、后台的和数据系统相关的业务系统。自动识别系统完成系统的数据采集和存储工作,应用系统软件对自动识别系统采集的数据进行应用处理,而应用程序接口软件则提供自动识别和应用软件之间的通信接口,将自动识别系统采集的数据信息转换成应用软件可以识别和利用的信息,并进行数据传递。无线射频识别系统的基本模型如图1所示。

  (4)无线射频识别的工作原理

  无线射频识别的基本原理就是利用空间电磁波的耦合或传播来进行通信,以达到自动识别被标识对象,获取标识对象相关信息的目的。电子标签与阅读器之间通过耦元件实现射频信号的无接触空间耦合,在耦合通道内,根据时序关系实现能量的传递和数据的交换。无线射频识别的工作原理如图2所示。

  RFID在危险化学品运输过程中的实际应用

  1.相关法规及意义

  《危险化学品安全管理条例》第39条规定:“……托运人应当向公安部门提交有关危险化学品的品名、数量、运输始发地和目的地、运输路线、运输单位、驾驶人员、押运人员、经营单位和购买单位资质情况的材料。”国家颁布《危险化学品安全管理条例》旨在加强对危险化学品运输的安全管理,预防事故发生。

  2.危险化学品运输现状及对策

  虽然国家对危险化学品的管理制定了一系列的规定,但在实际操作过程中有些单位或企业没有按照相关规定办理或者托运人虚报、假报运输路线,造成管理混乱,导致危险化学品在运输过程中频频发生事故。因此,建议在危险化学品的运输过程中按以下程序进行办理:(1)承运部门和个人按相关规定向公安部门申请办理运输通行证。(2)经公安部门审查合格后按其资质发给运输审批单。(3)化学品生产厂家按运输审批单配装产品。(4)运输单位凭厂家的产品装货单回公安部门进行装货确认。(5)公安部门根据有关材料制作电子标签,并将相关数据存贮在电子标签中。(6)运输单位按照提交材料中的运输路线进行运输,发现问题及时解决。(7)到达目的地,将电子标签交至当地公安部门。

  3.RFID在危险化学品运输中的应用

  RFID在危险化学品运输中的应用是指危险化学品的运输车辆在经过检查站(收费站),通过检查站(收费站)的无线射频识别系统对运输化学品的车来那个所携带电子标签进行自动识别,从而实现对运输全过程进行全自动监控。无线射频自动识别系统在危险化学品运输过程中应该的工作流程图如图所

  RFID在危险化学品安全管理业务中的应用

  (1)在生产管理中的应用

  危险品充装后,在每个危险品包装上都贴有唯一的RFID标签,由安监部门对危险品包装进行检验,在包装上粘贴不可逆性的RFID标签,并通过手持式阅读器对标签信息进行识别和数据写入,然后通过计算机将数据上传到安全生产监督管理局的信息管理中心。

  (2)在入库管理中应用

  危险品达到仓库后,通过阅读器将标签中的信息中的读取,根据仓库内划分的具有相应电子识别码的不同货位,将危险品放入相应的货架中。这样,有效地阻止了人为造成的差错和混淆,大大提高了工作效率,其工作流程示意图如图。

 

  (3)在出库管理中的应用

  危险品的出库管理,应用RFID,在仓库门口安装读写器天线,当有危险品出库时,可以将危险品标签中的信息读取到信息管理中心,并通过仓库的物流部门将其达到目的地和时间等信息,写入标签中并上传到信息管理中心,这样可以避免危险品发运错误,还可以了解到已经发送的危险品数量,便于掌握一切行踪。

  (4)在运输管理中的应用

  危险品运输车辆上都安装GPS卫星定位系统,每分每秒的行使信息,都在“掌握”之中,运输车辆如果偏出指定路线一定距离或进入敏感区域,信息管理中心会自动报警,后方监管工作人员可以远程控制车辆,同时信息管理中心还可以对车辆驾驶人员是否存在违规行人进行监控。此外,如果车辆一旦发生碰撞,驾驶员只要按动系统在车上设置的传感器,信息管理中心人员将会接到手机报警,可以最快速度实施救援,并通过RFID标签读出所运的危险品信息,以最短的时间采取措施。这种配送方式完善地了解全部物流过程,大大降低了传统管理流程的消耗费用,提高了工作效率。

  RFID推广使用存在的问题分析

  1.标准问题

  RFID标准大致包含两类:一类是技术标准,如符号、射频识别技术、IC卡标准等;另一类是与RFID应用密切相关的标准,例如EPC(电子产品码)和相关软件技术。由于每个RFID

  标签中都有一个唯一的识别码,如果它的数据格式有很多种且互不兼容,那么使用不同标准的RFID产品就不能通用。目前已形成了日本“泛在ID中心”和美国“EPCGlobat”两大标签标准组织互不兼容的对抗局面。目前还没有正式的关于RFID产品(包括各个频段)的国际标准,ISO/IEC18000只是一个草案。这势必对未来的RFID产品互通和发展造成障碍。

  2.安全问题

  当前广泛使用的无源RFID系统还没有非常可靠的安全机制,无法对数据进行很好的保密,RFID数据还容易受到攻击,主要是因为RFID芯片本身,以及芯片在读或写数据的过程中都

  很容易被黑客所利用。此外,还有识别率的问题。RFID具有唯一的ID并且这个唯一ID是在制作芯片时放在ROM中的,并且读写器与标签之间可以设置相互安全认证过程,随着科研水平的提高,相信加密技术会更加完善。

  3.成本问题

  相关资料显示,RFID的技术研制成本较高,在短期内又无法形成规模效应,因此使得标签的成本一直居高不下。除使用RFID标签,还需要配置与其相关设备,仅一个阅读器目前的价格都在1000美元以上。成本问题是影响RFID在危险化学品物流领域应用的最主要的问题。

  结束语

  综上所述,虽然作为危险化学品管理领域的新兴RFID技术才刚刚起步,它还存在着诸多问题,但是每个新事物成长都需要一个过程。RFID在危险化学生产、出入库和运输管理中的应用,不仅可以提高危险化学品管理的工作效率,使供应链管理更加科学,而且解决了危险化学品物流中存在的管理盲点,保证了危险化学品的安全和质量。可以设想,RFID必将在危险化学品物流管理领域引起一场变革,并成为未来危险化学品物流领域一个经济增长点,创造出应有的价值。