基于ＲＦＩＤ技術(shù)的危化品儲運一體化管理模型

[摘要] 該文通過構(gòu)建一個危化品儲運一體化的集成管理模型，依托RFID技術(shù)和集成管理理念，從數(shù)據(jù)采集、強化監(jiān)控、變革政府管理流程，詳細(xì)給出政府對危化品儲運環(huán)節(jié)監(jiān)管的解決方案和模型的體系設(shè)計。

[關(guān)鍵詞] RFID 儲運一體化 政府集成管理

一、引言

上海作為人口密集的大都市，其危化品每年的流量超過3000萬噸，其中又有相當(dāng)數(shù)量的是劇毒品；每天都有超過6000輛的危險化學(xué)品運輸車輛在穿梭在上海的繁忙車流中；超過3000家的危險化學(xué)品生產(chǎn)、使用、倉儲、經(jīng)營和廢置企業(yè)，如果一旦管理不慎或者失去監(jiān)控，造成的后果不堪設(shè)想。在這樣的背景下，上海市各相關(guān)危化品監(jiān)管部門對危化品安全監(jiān)控工作慎之又慎，但在舊的管理模式下，由于缺乏信息監(jiān)控手段，造成危化品物流狀況與上報信息嚴(yán)重脫節(jié)，無法實時有效的監(jiān)管，一直以來都是制約政府管理能力提升的瓶頸。為了切實保證人民的生命安全，上海市相關(guān)危化品監(jiān)管部門非常重視利用最新技術(shù)手段，改革政府管理流程，實現(xiàn)有效監(jiān)管。

二、關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)計理念

1.RFID數(shù)據(jù)采集技術(shù)：RFID 技術(shù)(無線射頻)是自動識別技術(shù)的一種高級形式，由三部分組成：電子標(biāo)簽(Tag)，通過無線電波與讀寫設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，貯存危化品容器的數(shù)據(jù)信息；閱讀器(Reader)，負(fù)責(zé)主機和電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)交互；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲及管理、對標(biāo)簽進行讀寫控制等，在復(fù)雜的系統(tǒng)中，它僅提供通訊接口，業(yè)務(wù)邏輯處理托管于主機。

2.GPS/GIS技術(shù)：該技術(shù)用于實時記錄在途車輛的行駛速度、行駛路線等，將采集的數(shù)據(jù)進行分析處理后供不同職能的監(jiān)管部門選用。

3.集成理念：系統(tǒng)的集成思想在這里體現(xiàn)為對儲運一體化的重點把握和政府集成管理的高度愿景。危化品的全管理涉及行業(yè)類型眾多、監(jiān)管部門眾多，如何協(xié)調(diào)溝通，既不互相制肘又能實現(xiàn)信息共享和工作流的順暢，這是一個龐大的系統(tǒng)工程。為了尋求突破口，需重點把握危化品流轉(zhuǎn)的焦點環(huán)節(jié)——存儲、運輸，并通過貨物調(diào)度和業(yè)務(wù)處理將二者緊密關(guān)聯(lián)，達到“抽繭剝絲、直取重點”的效果。政府集成管理不是指單一職能部門內(nèi)，而是橫跨眾多無隸屬關(guān)系的平行政府監(jiān)管部門，使這些部門通過這個管理模式實現(xiàn)監(jiān)控信息的共享、對事件的迅速反應(yīng)和工作的協(xié)調(diào)溝通。

三、業(yè)務(wù)描述和系統(tǒng)設(shè)計

在這個管理模型中，涉及政府監(jiān)管部門、危化品運輸企業(yè)、危化品生產(chǎn)企業(yè)和危化品使用企業(yè)，其中政府監(jiān)管部門對生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)的主要視角是倉儲。在這個儲運一體化的管理模型中，一個特點是危化品的包裝物是固定可重用的，只要這個包裝物的安全性能可靠，則爆炸、泄露等事故發(fā)生的概率就大為降低，這就需要政府監(jiān)管部門牢牢監(jiān)控包裝物的流動情況以及各項安全指標(biāo)屬性，如年檢日期、維修次數(shù)、最大可承受壓強（若危化品是液化氣體）、材質(zhì)、容器內(nèi)危化品殘留量等等。根據(jù)上海市安監(jiān)局和上海市城市交通局目前對固定包裝類危化品（主要是劇毒品）的監(jiān)控需求，我們設(shè)計了基于B/S和C/S混合架構(gòu)、利用Socket中間件通信的系統(tǒng)體系來實現(xiàn)該管理模型。模型具體業(yè)務(wù)描述如下：

運輸數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)：運輸是業(yè)務(wù)開始的第一個環(huán)節(jié)，也是監(jiān)管部門開始動態(tài)監(jiān)控的開始。運輸企業(yè)根據(jù)使用企業(yè)向生產(chǎn)企業(yè)提出運載危化品的請求，調(diào)度人員通過運輸管理子系統(tǒng)客戶端安排車輛、司機、押運員進行調(diào)度，在錄單和調(diào)度的過程中，系統(tǒng)企業(yè)、車輛、司機、押運員數(shù)據(jù)的資質(zhì)比對，比對基礎(chǔ)是政府部門登記在冊具備此類危化品業(yè)務(wù)的企業(yè)、車輛和人員信息的信息庫，系統(tǒng)還自動進行是否超載、是否在違反規(guī)定的時間區(qū)間內(nèi)出車，錄單調(diào)度后將數(shù)據(jù)本地保存，并上傳系統(tǒng)監(jiān)控中心，如有違規(guī)調(diào)度，違規(guī)數(shù)據(jù)一并上傳至監(jiān)控中心。

生產(chǎn)企業(yè)出貨登記環(huán)節(jié)：首先，在生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)車間的危化品裝入危化品容器環(huán)節(jié)，由于我們預(yù)先對每個容器貼裝RFID電子標(biāo)簽，相當(dāng)于每個容器有具體的身份識別標(biāo)志，其具體信息以該RFID電子標(biāo)簽號作為主鍵存儲于一個公共表中。當(dāng)入庫時，經(jīng)RFID閱讀器記錄新裝容器電子標(biāo)簽編號信息，記錄產(chǎn)出情況，同時倉庫做入庫處理，及時變更庫存情況。同時對具體容器的信息可以通過上述公共表查看詳細(xì)信息，以輔助其他業(yè)務(wù)，如維修提醒、年檢提醒、損耗提醒等等。其次，當(dāng)運輸企業(yè)的運輸車輛到達生產(chǎn)企業(yè)，RFID讀取車輛、司機、押運員RFID電子標(biāo)簽，進入客戶端業(yè)務(wù)處理隊列等待業(yè)務(wù)干預(yù)，同時結(jié)合門禁系統(tǒng)判斷該車是否有資格進入生產(chǎn)企業(yè)，如果確認(rèn)可以就放行，否則不予放行。最后，裝載危化品的危化品容器從倉庫出貨時，倉管員用RFID手持讀寫設(shè)備讀取危化品容器上的RFID信息，利用WebService技術(shù)遠(yuǎn)程下載運輸企業(yè)單據(jù)信息，并做出庫處理，同時實時變更庫存情況，一并發(fā)送系統(tǒng)監(jiān)控中心。車輛裝上危化品容器后出使用企業(yè)時，門禁系統(tǒng)檢查該車是否屬于正常出車業(yè)務(wù)，如果是則予以放行，否則不予放行。

裝載危化品容器的車輛在途運輸環(huán)節(jié)：此時危化品隨著車輛的行駛處于運動狀態(tài)，按照舊有模式，此環(huán)節(jié)的監(jiān)管力有不逮，現(xiàn)在通過GPS/GIS系統(tǒng)結(jié)合通過前兩個環(huán)節(jié)上傳的作業(yè)數(shù)據(jù)可以甄選監(jiān)控數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮GPS/GIS測量行駛車輛速度、行駛路線、異常停留、出車時間的技術(shù)優(yōu)勢，與作業(yè)單據(jù)進行關(guān)聯(lián)，達到了數(shù)據(jù)采集和業(yè)務(wù)處理相分離的目的，自動提取告警信息送達相關(guān)負(fù)責(zé)人員，方便了政府監(jiān)管部門的監(jiān)控。

裝載危化品的危化品容器送達使用企業(yè)作業(yè)登記環(huán)節(jié)：首先，使用企業(yè)門口RFID閱讀器讀取車輛、司機、押運員和危化品包裝物上的RFID電子標(biāo)簽，門禁系統(tǒng)根據(jù)讀取的車牌信息、司機信息、押運員信息以及貨物信息驗證該車是否具備進入廠區(qū)的資質(zhì)，有任何一條違反資質(zhì)或者違規(guī)運載都將上報系統(tǒng)監(jiān)控中心并不予自動放行，如果資質(zhì)許可且無違規(guī)運載，則記錄車牌信息、司機信息、押運員信息以及貨物數(shù)量信息，形成單據(jù)信息進入待處理隊列。隨后，倉管員對處理隊列進行業(yè)務(wù)處理，主要是進行入庫管理操作，同時將信息上傳系統(tǒng)監(jiān)控中心。當(dāng)危化品容器從倉庫出到使用車間，倉管員要掃描出庫危化品容器上的RFID電子標(biāo)簽，RFID閱讀器將信息送達客戶端，倉管員進行出庫處理。最后，空的危化品容器從使用車間出來后到經(jīng)RFID閱讀器記錄讀取標(biāo)簽信息，系統(tǒng)自動將該危化品容器狀態(tài)設(shè)置為空瓶，完成危化品容器從出廠滿狀態(tài)向使用后空狀態(tài)的自動轉(zhuǎn)換，同時將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控平臺，使政府監(jiān)控部門實時了解危化品消耗情況以及當(dāng)前危化品容器的空滿狀態(tài)。

上述描述的是運輸車輛在上海市內(nèi)運作的情況，而實際上很多車輛來自于外地，比如生產(chǎn)企業(yè)屬于外地而使用企業(yè)在上海市內(nèi)，這時政府監(jiān)控部門在道口監(jiān)控該運輸車輛，在道口進行區(qū)別于市內(nèi)流轉(zhuǎn)情況的業(yè)務(wù)處理，保證外來車輛也進入儲運一體化監(jiān)控體系，保證監(jiān)控的全面性、無例外性。上海轄區(qū)外車輛通過道口進入上海市區(qū)，需在入滬危險品專用通道處，設(shè)置RFID讀寫設(shè)備。道口人員通過Web查看關(guān)于該車的預(yù)申報登記情況，如果有審核通過；如果沒有經(jīng)再次確認(rèn)后進行登記準(zhǔn)備放行。并為每輛危險品車輛配備一張RFID電子標(biāo)簽。有此電子標(biāo)簽和制作的運輸作業(yè)單據(jù)，從業(yè)務(wù)流程上看，外地來滬車輛融入了市內(nèi)閉環(huán)流轉(zhuǎn)的體系，可與本地車輛等量齊觀。

通過圖所示的可視化管理模型可以更清楚地理解業(yè)務(wù)流程和系統(tǒng)設(shè)計。

四、政府監(jiān)管效用

實時掌握企業(yè)的基本信息（主要是生產(chǎn)和使用企業(yè)的危化品原料、使用規(guī)模、主要產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模；運輸企業(yè)的從業(yè)人員和車輛信息）。監(jiān)管部門可以隨時查閱有關(guān)企業(yè)的信息，了解企業(yè)的具體情況；對運輸企業(yè)車輛的性能狀況和維修記錄細(xì)致了解，減少車輛由于性能或年久失修問題引發(fā)事故的隱患；對運輸企業(yè)人員資質(zhì)和培訓(xùn)情況的掌握，減少由于操作不規(guī)范引發(fā)事故的可能。有利于提高政府監(jiān)管部門事前預(yù)防能力的大幅提高。

實時掌握生產(chǎn)和使用企業(yè)的倉庫信息（包括倉庫名稱、倉庫地址、倉庫級別、貨品類別、安全裝置、保存要求）。倉庫是生產(chǎn)和使用企業(yè)的重要部位，對于倉庫的監(jiān)控可以詳細(xì)了解倉庫的建筑情況和安防設(shè)施情況，對于倉庫存在的隱患或缺陷能夠及時發(fā)現(xiàn)，督促企業(yè)及時改正。

實時監(jiān)控生產(chǎn)和使用企業(yè)的貨物信息（包括貨物名稱、貨物規(guī)格、貨物數(shù)量、貨物類別、貨物來源、存放時間、存放要求）。貨物具有頻繁流動的特點，采用信息化監(jiān)管手段后，對于貨物的這種進出連續(xù)動態(tài)變化的實時監(jiān)控才成為可能，監(jiān)管部門可以利用該系統(tǒng)全程監(jiān)控貨物在每個環(huán)節(jié)、時間、所處區(qū)域、操作部門的變化情況，使原本最為模糊的危化品物流環(huán)節(jié)變得徹底透明化，大幅提升政府監(jiān)管部門的監(jiān)控能力。

實時監(jiān)控企業(yè)業(yè)務(wù)過程中違規(guī)操作信息。通過信息化手段，企業(yè)在做業(yè)務(wù)的過程中，政府監(jiān)管部門可以實時監(jiān)控違規(guī)信息（包括企業(yè)不具備資質(zhì)、運輸車輛不具備資質(zhì)、運輸車輛在規(guī)定時間外出車、超載、違規(guī)混裝、貨物重量超過倉庫承重、倉庫中貨物違規(guī)混放等），報警信息自動通知政府監(jiān)管部門相關(guān)負(fù)責(zé)人，及時做出相應(yīng)處理。

實時監(jiān)控危化品運輸車輛在途情況。該系統(tǒng)建立后，對于運輸車輛的行駛速度、始發(fā)地、目的地、行駛路線、裝載貨物（名稱、數(shù)量、類別、來源、性質(zhì)）、停泊、維修保養(yǎng)等信息進行實時監(jiān)控。與通常GIS信息相比先進性在于，將車輛和車載信息捆綁在一起，便于方便查看；同時對于可能發(fā)生的違規(guī)行為（如超速、偏離行駛路線、非法停泊等）不需要人為盯著電腦屏幕監(jiān)視每一輛車，報警信息將經(jīng)過該系統(tǒng)處理自動通知政府監(jiān)管部門哪輛車發(fā)生了違規(guī)行為。

對發(fā)生的事故及時提供應(yīng)急處理預(yù)案。由于系統(tǒng)提供了MSDS庫，該信息庫中有詳細(xì)的各種化學(xué)品的中英文名稱、理化特性、主要用途、禁忌物/禁忌、防護措施、毒理學(xué)資料、滅火方法、儲運信息、泄露處理、相關(guān)法規(guī)、性狀、健康危害與急救措施等信息；一旦事故發(fā)生，應(yīng)該采取的措施一目了然，降低因為時間拖延而造成的進一步人員傷亡和財產(chǎn)損失。

定制政府監(jiān)控所需的各種統(tǒng)計分析結(jié)果和報表。可以根據(jù)政府監(jiān)管部門提出要求定制各種統(tǒng)計結(jié)果，比如企業(yè)傷亡事故統(tǒng)計表、生產(chǎn)和使用企業(yè)存儲狀況統(tǒng)計分析、運輸企業(yè)待檢車輛情況、從業(yè)人員資質(zhì)審查情況統(tǒng)計分析等等，并生成報表方便政府監(jiān)管部門日常工作。

五、創(chuàng)新點和小結(jié)

該文所建立的基于RFID技術(shù)的危化品儲運一體化管理模型有三處創(chuàng)新點。一是將系統(tǒng)工程的指導(dǎo)思想創(chuàng)新性地運用到監(jiān)控系統(tǒng)中。二是將新產(chǎn)品新技術(shù)創(chuàng)新性地整合應(yīng)用到系統(tǒng)的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三是將企業(yè)日常工作與政府監(jiān)控創(chuàng)造性地?zé)o縫整合。

該模型建立的系統(tǒng)即將在上海市浦東新區(qū)進行試點運行，可行性高，其創(chuàng)新性也得到相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液筒块T領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可，不過目前操作人員的素質(zhì)將是制約這個系統(tǒng)發(fā)揮效用的最大制約因素。

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