浅谈车用气瓶电子监管系统的研究与应用

　　1、绪论
　　1.1 现状分析
　　新疆维吾尔自治区疆域广袤，有19个地区，目前在使用的车用气瓶约60万辆。对于气瓶这类的特种设备，新疆一直没有一个完整的电子系统对其进行监管，这一漏洞，促使了非法安装使用的气瓶的滋生，给人民的生命安全财产造成了很大的危害。近年来，为防止安全事故,加大对车用气瓶的监管和检验力度，国家监管部门明确规定：各充装单位要切实落实安全制度，采用电子标签等信息手段对自主产权气瓶实施动态安全管理，运用信息化、物联网等新型技术手段对特种设备实施动态监管。这一决定为监管工作开辟了科学有效的途径，近几年，新疆的特种设备监管也大步迈向了科学的信息时代。
　　1.2 车用气瓶电子监管的必要性
　　随着西气东输工程的成熟开展，压缩天然气、液化天然气已经成为汽车的一种重要替代燃料，新疆车用气瓶的数量和充装站也在快速增长，随之而来的各种不合格安装、加气、检定工作也疯狂了起来，造成车用气瓶事故时有发生。给社会公共安全与稳定带来了不良影响。因此，新疆60万辆气瓶的安全性值得每一相关行业尤为关注，利用先进的科技手段，推进新疆特种设备监管信息化建设，构建一个覆盖新疆、功能完整的车用气瓶电子监管信息服务系统是十分必要的。
　　2、相关技术
　　2.1 RFID(射频识别)技术
　　RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。是一种通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的非接触式电动识别技术，识别工作无需人工干涉。该技术可同时识别多个标签，操作快捷方便，与互联网、通信、定位等技术相结合，可实现全球范围内的物资跟踪与信息共享。
　　2.2 电子标签
　　电子标签也称智能标签，是一种内嵌一小块计算机芯片及微型天线的标签，可以存储数据并通过电磁波与读写器进行数据交换。标签具有较大的内存，可分区保存信息，通过授权可以对信息进行改写。
　　2.3 读写器
　　读写器用以产生发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回来的无线电射频信号，阅读器和标签通过相互通讯传递射频信号，经处理后即可得到电子标签内的信息，在特定条件下读写器也可以将相应信息写入电子标签中。实现信息写入或采集的要求。
　　3、系统的研究
　　3.1 研究内容
　　1)调研气瓶安全相关的政策、法规，对电子标签、读写器优化选型，对标签及相关加气仪器进行整体环境试验。2)建立车用气瓶电子监管平台，包含：电子标签发行系统;气瓶改装、检验系统;气瓶安全巡检系统;监管查询系统等。实现新疆范围内所有车用气瓶在各环节的信息化管理。3)新疆车用气瓶相关地方标准的制定。包含：电子标签应用标识符、标识要求及内容、标识信息数据格式及通信、读写器等相关的技术、管理标准。4)车用气瓶电子监管安全体系的研究。安全体系建设是保证电子监管系统良好运行和的基础，采用感知、传输、应用的三层架构来设计，并针对三层特性采用相应安全技术以实现系统的整体安全。
　　3.2 技术难点的研究
　　1)由于车用气瓶数据系统涉及的用户和数据量庞大，海量的查询、统计、分析及提取数据的访问，要求系统能够高效的处理大量的数据请求。如何优化数据结构，快速实现网络服务器负载的均衡调度，成为技术难点之一。2)目前在用的加气机型号多，对外通讯协议不一致，有部分老加气机没有对外通讯接口，无法实现自动充装功能。系统运行中，由 POS机发送指令，通过加气机监控主机开动相应的加气枪进行工作，并从加气机上提取流量、压力等参数，因此，改造老加气机通讯功能，规范新老加气机通讯接口，成为急需解决的另一个难点。
　　3.3 创新点
　　1)统一了新疆车用气瓶电子监管中电子标签编码格式、数据接口等规范。制定一系列的地方标准，促进了特种设备监管的信息标准化管理。2)针对射频电子标签的读写操作，利用无线数据传输技术实现采集信息与后端信息系统的数据库的通讯，完成智能终端选型和内嵌软件的开发。
　　4、效益分析
　　车用气瓶电子监管项目的研究与应用为新疆物联网技术与政府监管工作翻开了新的篇章，产生效益主要有：1)为政府实施特种设备安全政策、措施，加强车用气瓶监管提供信息保障和依据。2)通过对车用气瓶各环节的全过程监管，从源头上保证社会公共安全。3)通过访问车用气瓶电子监管平台，能清楚掌握每台车辆的实时状态，从监管部门到普通用户都可以获取所关心的数据，能产生良好的社会效益。4)车用气瓶电子监管系统能精确统计出充装站车辆加气数量、加气量等数据，为政府统筹考虑充装站设置位置、数量及供气量提供科学的决策依据。
　　5、总结与展望
　　5.1 总结
　　车用气瓶电子监管系统，利用射频识别技术结合监管工作实际需求，符合当今物联网技术发展趋势，能有效解决车用气瓶管理不规范的问题，对提高安监工作效率具有十分积极的作用。
　　5.2 展望
　　车用气瓶电子监管系统的相应的技术，可在其他类型气瓶、危险化学品、特种设备、公共安全设施等领域的安全监管中推广应用，为新疆物联网技术产业带来巨大的变革。