基于射頻識別技術的加氣站電子標簽系統

郭婷

摘要：加氣站電子標簽系統利用市場上最常見和可靠信極高的RFID電子標簽記錄車輛和氣瓶信息，包括標簽數據版本號、出廠編號、出廠日期、氣瓶登記號、氣瓶類型、氣瓶個數、最大充裝量、可充氣次數、車牌號、上次氣瓶檢驗時間、下次氣瓶檢驗時間、車輛年檢時間、檢驗類型、上次檢驗結果、已充氣次數等數據。標簽分為主副標簽，主標簽貼在氣瓶上，副標簽貼在車容易檢驗部位。副標簽中有最大沖氣次數限制。當手持機每掃描一次就需要對已沖氣次數加1，當這個次數到達最大沖氣次數時，將要人為檢驗主標簽和氣瓶，判斷是否允許加氣。當還允許時可以把副標簽中已沖氣次數清0，不過當檢驗時間到時，就不讓在加，需要到相關的機構去檢驗。

關鍵詞：射頻識別技術 電子標簽 加氣站 系統

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0078-02

電子標簽是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號來識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，作為條形碼的無線版本，RFID技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優點。RFID電子標簽突出的技術特點是：可以識別單個的非常具體的物體，可以同時對多個物體進行識讀。

1 項目背景分析

電子標簽直接繼承了雷達的概念，并由此發展成為一項生機勃勃的新技術——RFID技術。20世紀中期，無線電技術的理論與應用研究是科學技術發展最重要的成就之一。1948年，哈里·斯托克曼發表的理論文章“利用反射功率的通信”，奠定了射頻識別RFID的理論基礎。

2 系統通訊方式概述

“加氣機”與“IC卡管理系統”之間采用RS232方式進行通訊，“HAC-標準無限模塊”與“IC卡管理系統”之間采用USB方式進行通訊，“手持機”與“HAC-標準無限模塊”之間通過無線的方式進行通訊，各個終端、設備之間的連接方式如下圖1所示。

硬件組成（如表1）。

3 加氣站電子標簽系統流程及系統設計

3.1 系統拓撲圖

采用改裝廠-檢測中心-加氣站-數據監控中心模式。

系統拓撲如圖2。

3.2 系統業務流程設計

電子標簽系統業務流程主要體現在CNG氣瓶生命周期過程中對CNG氣瓶的全面管理，涵蓋了CNG氣瓶的改裝、檢驗、加氣全過程，記錄了CNG氣瓶的來源、改裝信息、檢驗情況、加氣記錄等監控信息。

車輛在改裝廠進行改裝登記和定期維護，由工作人員登記CNG氣瓶改裝和維護信息，如：氣瓶編號、車牌號、改裝/維護時間等。

對CNG氣瓶進行測試，檢驗氣瓶是否符合充裝要求。測試通過后，登記CNG氣瓶檢驗信息、并將信息成功發往邢臺質監局成功后，發放標簽。CNG氣瓶每過一定年限，都必須到特檢院/檢驗站進行CNG氣瓶年檢，對CNG氣瓶測試合格后，并將信息成功發往質監局，重新將審核信息寫入標簽。未合格CNG氣瓶，特檢院/檢驗站將不合格或報廢信息發往質監局并將不合格或報廢信息寫入標簽。

標簽掛失必須到質監局進行登記處理后補發。

CNG氣瓶在加氣站加氣時，工作人員使用專用手持設備讀取標簽信息，核實車載氣瓶的真實性，進行加氣控制，確認CNG氣瓶身份后開啟加氣機電磁閥門，加氣完成后，控制模塊返回加氣車輛、加氣時間、加氣量、加氣壓力等安全信息，上傳至集成監管平臺。

3.3 加氣管理

系統實現CNG車輛的安全加氣管理，加氣信息查詢統計和上傳（默認實時上傳模式，當網絡不通時，存儲在本地，待網絡通暢時斷點續傳）。

實現控制流量和壓力，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，對于超壓加氣的情況進行報警。

實現黑名單控制，氣瓶鎖定控制，防范非法車輛加氣。

系統具有聯網與斷網兩種情況下都能加氣的能力，不影響加氣站工作。

3.4 安全加氣管理

加氣站充氣前，加氣人員首先應通過手持機掃描汽車/氣瓶電子標簽讀取相關信息自動傳送給加氣機后臺，在插入支付卡后，與支付卡的里的車牌進行匹配，最終使非法支付卡、非法氣瓶車不能得到加氣，見圖3。

在車輛加氣時能對離檢驗周期30天內的氣瓶自動通過手持機發出提示，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加氣，迫使其進行檢驗，有效提高氣瓶的定檢率和加氣安全性。

3.5 外地車輛加氣管理

與加氣站站級管理系統聯動，控制加氣機的啟停，實現本地以外的CNG車輛加氣管理。

如果是本地貼電子標簽的汽車，讀取省質監局的電子標簽，合格后方能加氣。

如果是外地汽車，操作員在驗證其充裝證明，合格后，采用手動輸入車牌號記錄加氣信息。

在加氣管理子系統輸入車牌號后，系統對該車輛的加氣記錄進行查詢統計，判斷該車在本地的加氣頻率（如每周超過兩次以上），以此來區分該車是臨時路過還是長駐本地的外地車，如果是臨時路過將啟動加氣；對于長駐本地的外地車，將通知其辦理相關手續，否則將禁止加氣。

4 結語

RFID技術在今后相當長的一段時間內，仍將在各行業具有廣泛的應用。本文在分析RFID技術原理的基礎上，針對目前CNG加氣站存在的主要問題，提出RFID技術在CNG加氣站加氣系統中的應用方案，提出以RFID卡為載體實現CNG加氣站自動匹配氣瓶信息并適時的報警，在加氣過程中實現控制流量和壓力及黑名單控制，可較好解決目前的問題。目前已經用于河北新奧和武漢江鉆的現場加氣站，在使用過程中，體現了自動化程度高、操作簡潔、實時上傳等特點，取得了良好的效果。該項技術對RFID技術在工業生產環境中的應用具有一定的參考價值。

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