針對(duì)危險(xiǎn)品泄漏預(yù)防的物流全程監(jiān)控智能包裝盒(箱)設(shè)計(jì)

邢媛媛　張茹　陳佳慧　李昊陽

摘要：危險(xiǎn)品運(yùn)輸一直是物流方面的重中之重，各級(jí)政府部門都將加強(qiáng)危險(xiǎn)品運(yùn)輸監(jiān)管與應(yīng)急管理列為迫切任務(wù)之一。本文在現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)-物流體系下，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在危險(xiǎn)品泄漏預(yù)防方面的重大應(yīng)用，設(shè)計(jì)了針對(duì)危險(xiǎn)品泄漏預(yù)防的物流全程監(jiān)控智能包裝盒（箱），并說明了其基本功能和原理，為物流等行業(yè)在危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)母鞣矫嫣峁┮粋€(gè)新的思路和解決方案。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);物流包裝;危險(xiǎn)品;智能監(jiān)控;物流安全

中圖分類號(hào)：F252.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）08-0131-02

0 引言

雖在運(yùn)輸過程中危險(xiǎn)品發(fā)生泄漏的概率較小，但其破壞性卻極其嚴(yán)重。一旦發(fā)生事故，造成的后果是無法挽回的，各方面都將造成嚴(yán)重?fù)p失。隨著我國近年來危險(xiǎn)品貨運(yùn)量的不斷提高，其帶來的安全隱患越來越不可忽視。如浙江麗水松陽縣2011年4月26日早晨發(fā)生的液氮泄露致使周圍200余人被疏散，4人遇難被凍;2011年6月4日晚上，途經(jīng)杭新景高速公路的一輛罐裝車發(fā)生追尾，泄露的苯酚高達(dá)20噸流入新安江，造成1人死亡，并使整體水域都受到污染;2018年1月6日晚上，香港散貨船“長峰水晶”號(hào)與巴拿馬油船“桑吉”號(hào)在長江口以東約160海里處發(fā)生碰撞，導(dǎo)致“桑吉”號(hào)全船失火。“桑吉”號(hào)約載凝析油13.6萬噸，“長峰水晶”號(hào)載有6.4萬噸糧食……這些讓人膽戰(zhàn)心驚的真實(shí)事故告訴我們：危險(xiǎn)品運(yùn)輸泄露預(yù)防，迫在眉睫。

繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被稱為當(dāng)代第3次信息技術(shù)與革命，逐步深入到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物流包裝及相關(guān)產(chǎn)業(yè)有效結(jié)合，定將大幅度推進(jìn)物流行業(yè)的智能化與高效化，特別是在危險(xiǎn)品運(yùn)輸上，更能體現(xiàn)出其必要性、優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)從運(yùn)輸裝卸到倉儲(chǔ)配送等整個(gè)物流鏈的實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋，進(jìn)而對(duì)危險(xiǎn)品的安全運(yùn)輸提供強(qiáng)有力的保障。由此可見，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流智能包裝定會(huì)使我國物流行業(yè)特別是危險(xiǎn)品運(yùn)輸行業(yè)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

1 我國危險(xiǎn)品運(yùn)輸現(xiàn)狀

我國對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全問題的一系列研究始于上個(gè)世紀(jì)80年代，在90年代前，宏觀監(jiān)管占主要比例，制定了一系列相關(guān)政策法規(guī)從多方面多角度對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸進(jìn)行監(jiān)管。90年代后，隨著科技的迅猛發(fā)展和在國內(nèi)的成熟，我國對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)管需求轉(zhuǎn)移到了技術(shù)層面上。從實(shí)際情況來看，研究成果以車輛行駛記錄儀為主[1]。步入21世紀(jì)后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)的崛起以及廣泛應(yīng)用使我國開始采用新技術(shù)、新方法和新策略對(duì)危險(xiǎn)品物流的實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行研究，提出一些新的解決方案，如中國航天科技集團(tuán)公司下屬的天泰雷茲科技有限公司開發(fā)的“危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸車輛運(yùn)行安全監(jiān)控管理應(yīng)用系統(tǒng)”、陜汽集團(tuán)開發(fā)的“‘天行健運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)”等。

種種研究現(xiàn)狀表明，我國已在物流監(jiān)控特別是危險(xiǎn)品運(yùn)輸監(jiān)控方面投入了大量研究力量并取得了一些成果。然而目前并沒有從包裝方面入手，做到實(shí)時(shí)、全面、動(dòng)態(tài)的全程檢測，也沒有一套成熟的自動(dòng)應(yīng)急系統(tǒng)，因信息傳遞延時(shí)、各部門信息不互通等問題，導(dǎo)致迅速救援反應(yīng)機(jī)制不成熟，我國對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸中的泄露風(fēng)險(xiǎn)依舊不能做到提前感知、迅速制止。特別是在海運(yùn)上，因海洋面積大、定位差、交通困難等種種原因，危險(xiǎn)品泄漏后通過人為搶救是十分困難的，往往會(huì)引起海洋污染甚至更嚴(yán)重的后果，如若能在泄漏第一時(shí)間就自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急裝置處理，便可有效解決這一問題。因此結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，開發(fā)一套集監(jiān)測、傳遞、應(yīng)急等多功能一體的智能包裝，能夠最大限度地提高我國危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全水平、減少事故發(fā)生率及影響程度。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（IoT：Internet of Things）最早由比爾蓋茨于1995年在《未來之書》一書中提出，但由于當(dāng)時(shí)硬件設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的落后，沒有引起科學(xué)界的重視。之后隨著各種科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)又重新出現(xiàn)在大家的視野并快速崛起，它的開發(fā)應(yīng)用被稱為信息科技產(chǎn)業(yè)的第三次革命（前兩次分別為計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）。

物聯(lián)網(wǎng)的定義最早由麻省理工學(xué)院提出：依托射頻識(shí)別技術(shù)和設(shè)備，按約定的通信協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，使物品信息實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別和管理，實(shí)現(xiàn)物品信息互聯(lián)、可交換和共享而形成的網(wǎng)絡(luò)[2]。這個(gè)定義詳細(xì)闡釋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特征標(biāo)識(shí)。通俗地說，就是“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，將各種傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，由此形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的物、機(jī)、人三者互通互聯(lián)，物物相連，萬物互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的兩大核心技術(shù)分別為傳感器技術(shù)和嵌入式技術(shù)，如圖1所示。

隨著科技的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，而物流行業(yè)作為近年來迅速崛起的產(chǎn)業(yè)，如果能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，必將推動(dòng)其整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的高效發(fā)展與進(jìn)步。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在危險(xiǎn)品物流包裝中的工作原理

目前物流包裝中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用以RFID技術(shù)為主，一般分為兩類：其一是通過RFID電子標(biāo)簽自身存儲(chǔ)的信息，在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的防偽、門禁等方面應(yīng)用，屬于靜態(tài)應(yīng)用;其二應(yīng)用于供應(yīng)鏈系統(tǒng)作業(yè)，將RFID電子標(biāo)簽自身信息與系統(tǒng)中其他信息如定位系統(tǒng)等相連接，可以對(duì)商品整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的所有流程管理和監(jiān)控，屬于動(dòng)態(tài)應(yīng)用。但對(duì)包裝內(nèi)部的狀態(tài)，還是一無所知很難監(jiān)測。

而如果引入傳感器技術(shù)的應(yīng)用，通過分析各種常見危險(xiǎn)品泄露所表現(xiàn)的物理或化學(xué)變化，選擇合適的傳感器并集成到一個(gè)控制終端嵌入到包裝材料中，就可以能隨時(shí)感知被監(jiān)測物的狀態(tài)并將感知到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或其他信號(hào)輸出，滿足對(duì)危險(xiǎn)品狀態(tài)信息的監(jiān)測、傳輸、記錄和控制等要求，當(dāng)傳輸?shù)男盘?hào)出現(xiàn)異常時(shí)第一時(shí)間啟動(dòng)應(yīng)急措施。再結(jié)合傳統(tǒng)的定位追蹤等成熟技術(shù)，集追蹤、監(jiān)測、應(yīng)急等多功能于一體，會(huì)是物流包裝方面的一大突破。最后根據(jù)運(yùn)輸物品特性等完善包裝盒是否密封包裝等細(xì)節(jié)，如表1所示。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)正在迅速崛起，它的發(fā)展必定會(huì)大力推進(jìn)現(xiàn)代物流行業(yè)走向智能化、信息化的方向。現(xiàn)代物流業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展也必然依賴于物流工程相關(guān)技術(shù)的充分成熟應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種較為成熟的智能化、信息化IT技術(shù)，在物流業(yè)未來的發(fā)展中必定能起到不可或缺的作用。而物流必定離不開物流包裝，因此，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流行業(yè)的有效應(yīng)用進(jìn)行研究，對(duì)提升物流監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展具有重要意義。危險(xiǎn)品作為物流運(yùn)輸行業(yè)的重中之重，安全問題不容小覷，開發(fā)內(nèi)部監(jiān)控的研究是大勢所趨，是行業(yè)的必然發(fā)展，也會(huì)是物流業(yè)發(fā)展的一次飛躍。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡勇文.從物聯(lián)網(wǎng)說到物流包裝[J].上海包裝，2013（4）：38-39.

[2] 張易，李良春，羅龍均，等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的軍事物流應(yīng)用研究[J].包裝工程，2012，33（11）：126-128.

Design of Intelligent Packaging Box for Logistics Whole-process Monitoring and Prevention of Dangerous Goods Leakage

XING Yuan-yuan， ZHANG Ru， CHEN Jia-hui， LI Hao-yang

（School of Management， Harbin Commercial University， Harbin? Heilongjiang? 150028）

Abstract：Under the existing Internet of things-logistics system， this paper analyses the important application of Internet of things technology in dangerous goods leakage prevention， and provides a new idea and solution for logistics and other industries in all aspects of dangerous goods transportation.

Key words：Internet of Things; Logistics Packaging; Dangerous Goods; Intelligent Monitoring; Logistics Security