基于RFID的气瓶管理系统设计

一、基于RFID技术的气瓶管理系统概述
气瓶与零售安全管理系统以采用先进的RFID技术实现气瓶的充装和流转过程的全范围管理为基本目标，在气体公司所属的每个钢瓶上通过专用的方式固定安装特殊形状的标识该气瓶终身身份标识的电子标签，本系统所涵盖范围不但包括气瓶在进出灌装站、换气站、配送环节的管理，而且对气瓶在充装、检测过程中各工序的状态和行为加以控制，确保气瓶流转安全、消除事故隐患、维护企业职工的人身及财产安全，防止不法用户非法牟利。

二、基于RFID技术的气瓶管理系统目标

气瓶在生产和销售流程中都有可能存在种种隐患，其主要表现在液化气加注站、气瓶检修公司和送气站相关业务上，通过RFID可完善这3处的相关务流程，其详细目标如下：

2.1 液化气加注站

加注站的生产流程包括收瓶、检查、清洗、称重、清瓶、加注、检验、封印和发运。目前，所有的生成环节都采用人工进行检查和检测，存在着效率低下的问题和出现差错的隐患。通过RFID自动识别技术，可以对气瓶身份进行快速准确的识别，提高生产效率，同时避免待检气瓶流入生产环节，造成质量隐患。

2.2 气瓶检修公司

气瓶检修公司的生产流程包括收瓶、检查、煅烧、翻沙、上漆、检测和发运。RFID技术能对关键的流程点上进行识别和记录，并最终通过数据库实现对单个气瓶的跟踪管理。

2.3 送气站

送气站的生产流程包括收瓶、换气以及上门送瓶工作。RFID在送气站的应用用以实现对出入送气站的气瓶进行登记，防止其它气瓶通过送气站渠道进入企业。

三、基于RFID技术的气瓶管理系统结构及权限

3.1气瓶标识及管理

与工业气瓶的身份标识电子标签唯一对应的为一组与气瓶密切相关的数据信息。标签安装时可灵活安装，以便检测时取下与重新安装，标签中数据通过加密进行存储，所以重新安装的标签能保证为系统的标签。 企业相关操作人员通过系统软件可以建档、编辑和维护该信息，所有参与气瓶充装和流转的操作及管理人员均可根据其权限通过标签读写设备或管理软件查询到部分或全部信息。

3.2 用户的标识与管理

系统中所有用户配发有可读写电子标签用户卡作为身份识别和交易依据。所有用户要进行交易首先到企业办理相关手续，领取证卡并充值。配送人员送气上门，通过标签手持读写设备对用户卡进行确认与扣除相应金额，并将瓶号与之对应；或在工业气站用户凭卡领、还气瓶，读写设备自动判断用户卡是否合法、卡上可领气瓶数是否满足要求。在满足条件时，设备自动修改卡内相关信息，同时交易数据即时上报中央管理系统。

3.3 作业操作人员的识别与管理

参与系统作业的操作人员可以分为以下几类:
(1)工业气站收发管理人员
(2)灌装站进站管理人员
(3)气瓶检验人员
(4)气瓶充装人员
(5)气瓶入出库管理人员
(6)设备巡检人员
(7)系统信息管理人员
(8)决策或企业管理人员
(9)系统管理和维护人员

对（1）到（6）类人员，系统为每位员工配发一张唯一的用户卡,在其进行作业操作时系统自动判断其合法性及权限，控制其操作。在其每一操作完成后，读写设备将其进行身份代码与所进行的操作信息一并上报系统中央管理系统。从而达到对所有人员的操作都可以实时跟踪和检查。对于第（7）到（9）类用户，系统直接通过用户名与用户口令的方式核对身份和权限。

RFID的气瓶管理系统图

四、基于RFID技术的气瓶管理系统流程

4.1 基于RFID的加注站生产流程：

RFID自动识别技术的实施将使加注站从收到气瓶的第一时刻起就能建立起对该气瓶在生产过程各个环节中的可视性和信息跟踪。
气瓶从运输车辆上卸下，置于通道中的RFID阅读器将自动识别气瓶上的Tag信息，并判别：1）结合控制装置判别，是否有Tag2）气瓶是否已到检修期？需要检修的气瓶将自动进入待修区域。这一环节将确保只有本公司属下的满足质量要求的气瓶才能进入正常的生产流程。使用RFID将大大提高气瓶检测过程的生产效率，同时也能进行准确无误的计数。
在进入加注车间前，通过通道式阅读装置进行气瓶Tag的再次阅读，确认本次收到的气瓶在前面的加注前工艺流程中没有遗漏。
如果需要，RFID可以在加注车间的每个工位上实施，对气瓶Tag的信息进行改写，将生产检验员的信息写人到Tag中。
在加注车间出口处使用RFID阅读装置，确保进入车间的气瓶在一定的时限内加注完成。
装车的气瓶经过最后的一道RFID阅读门通道，将自动记录下气瓶的装车明细。

4.2、基于RFID的检修站生产流程：

由于RFID Tag不能承受煅烧炉的高温，因此我们采用Tag和瓶体分离的方式来实现。气瓶的跟踪在这一阶段依赖于气瓶钢印、RFID Tag和数据库的结合。

当气瓶进入检修站时，贴有RFID Tag的气瓶数据被RFID阅读设备进行自动识别，没有Tag的则记录其钢印号码；如果设备识别出该气瓶已超出了使用年限，系统会自动告警。

仍在使用年限内的气瓶进入检修流程，密封阀门被取下，同时，安装于阀门下的RFID Tag也被取下等待重新写入数据信息，至此，RFID Tag与气瓶分离。

气瓶检修的其余流程不变。

当气瓶进入阀门密封过程时，该工序工作人员通过钢瓶上的钢印从数据库中获得钢瓶的记录，并通过RFID读写器将钢瓶信息写入RFID Tag中。

由于Tag是可以重新写入的，所以所有的Tag都可以被利用，而在气瓶检修完毕出厂时，所携带的仍是表示该气瓶信息的Tag。

送气站流程：

使用RFID技术后，送气站将通过RFID设备和本地数据库建立连接。

当自提客户更改气瓶时，通过阅读气瓶标签来识别空气瓶是否是公司资产，符合条件的气瓶才能进行更换。