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建立RFID特种设备使用登记证监管车载气瓶安全

发布时间:2021年05月24日 来源:中国自动识别网 作者:茹克百提·艾尔肯 阿比达·吾买尔 赵俊江/文

汽车动力能源的多元化发展,使得以CNG(压缩天然气)、LNG(液化天然气)以及LPG(液化石油气)等可燃气体为动力的汽车占据了一定的市场份额,随之而来的就是燃气汽车的安全监管。车载气瓶监管的好坏直接关系到人们的生命财产安全和社会稳定,虽然前几年,国内很多地方探讨采用了一些监管方案,但不同程度的存在着某些设计缺陷,车载气瓶的监管不到位已成为燃气汽车的一个普遍隐患。
车载气瓶属于压力容器,是特种设备中的一大类。按照《中华人民共和国特种设备安全法》的规定,依据特种设备安全技术规范要求,要对车载气瓶予以使用登记。在实践中,尝试在特种设备使用登记证中引入RFID射频识别技术,借助物联网技术实现登记证与气瓶信息核验作为充装气体的先决条件,进而解决车载气瓶系统性安全问题。    
应用RFID技术的特种设备使用登记证配合气瓶安监系统对车载气瓶的安装、充装、使用、检验和报废等各个环节实施动态信息化监管,为每一辆车和每一个气瓶建立安全管理大数据,形成一套完整的、可追溯的信息链,为构建气瓶安全监管系统提供技术支撑,为大众安全出行保驾护航。
 
车载气瓶管理项目 RFID产品应用技术方案
对燃气汽车的每个车载气瓶发放一个“RFID特种设备使用登记证”,实行特种设备使用登记制度,即使用之前到特检所登记相关信息,在气瓶监管系统中建立车辆和气瓶档案,如图1所示。
图1  RFID特种设备使用登记证书
 
防伪印刷技术  在特种设备使用电子登记证书表面印刷设计方案中,表面底色印刷采用带有“CNG” “LNG”或“LPG”字样的版画技术设计,外观上容易识别证书的用途;证书的正面左下角采用3D光彩光变技术印刷了一个小汽车图形,在不同角度观看会呈现出有不同的光彩效果,触摸图形有凸起感,防伪鉴别,效果直观;在证书的正面小车图案下部区域中设计隐藏了智能光点技术,采用专用鉴别红外检测笔开启光源照射该区域时,会看到特殊亮光光斑,如图2所示。
 
图2  RFID气瓶监管电子标签
 
内嵌RFID电子标签  制作特种设备使用电子登记证书过程中,证书在中上部位嵌入高频RFID电子标签(唯一UID号码),且用户区可以写入信息。
材质  采用两层耐高温特种材料面层印刷底色的特种设备具有RFID的电子登记证书,可用于多种打印机打印个性化信息。
RFID气瓶监管电子标签
气瓶监管电子标签封装形式  高频柔性抗金属滴塑标签。
标签结构  主要材料包括高频inlay、铁氧体抗金属材料、高强度泡棉胶带、标签印刷层、表面滴塑胶等。标签印刷层上除了“车用气瓶”LOGO印刷外,还有印刷的序列号;背面设置了露出电子标签芯片的防转移孔。
使用方式  在气瓶上粘贴电子标签时,将气瓶的贴标位置擦拭干净,在标签背面露出芯片的小孔中涂满固化胶水(如AB胶),揭掉红色离型膜,粘贴在气瓶的指定位置,用手均匀用力按压贴实,常温下24小时后标签粘贴达到最大强度。
芯片特点  电子标签芯片具有不可更改的全球唯一的UID号,也具有可灵活使用的用户区用来写入并存储信息。
标签防转移功能  按照上述步骤粘贴好的标签,已经非常牢固地粘贴在气瓶表面,如果试图将标签揭下来转移使用,标签芯片会被胶粘剂从电子标签天线上剥离脱落,从而使气瓶标签失效,该标签结构设计具有很强的防转移使用的功能,确保一瓶一签,身份唯一。
环境适应性  采用抗金属滴塑电子标签能适应各种环境,具有抗金属、耐弯折,防水功能,耐高低温冲击温度范围为-40℃~80℃,抗恶劣环境、防碰撞结构设计,有效地保证了电子标签的使用寿命。
 
RFID特种设备使用登记证 在车载气瓶监管中具体应用形式
《特种设备注册登记与使用管理规则》是国家市场监督管理总局根据《特种设备质量监督与安全监察规定》(国家质量技术监督局令第13号)的规定而制定,目的是为了加强和规范全国特种设备使用环节的管理,防止和减少特种设备事故的发生。
《特种设备安全监察条例》第二十六条规定:“特种设备在投入使用前或者投入使用后30日内,特种设备使用单位应当向直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门登记。”为此,在车载气瓶管理项目中,把RFID特种设备使用登记证书和气瓶安全监管电子标签从技术应用层面做好设计,细化完善方案,为做好气瓶安全监管的提供有力保障。
“RFID特种设备使用登记证”发放与气瓶标签安装
证书发放 
对于新登记注册的燃气汽车进行信息个性化登记。在电脑上打开车载气瓶管理系统中“RFID特种设备使用登记证”信息录入界面,如图3所示。
图3  “RFID特种设备使用登记证”信息录入界面
 
证书正面信息:设备种类、产品名称、使用单位、车牌号、气瓶数量/容积、产品编号、充装介质、下次检验日期、安装单位、检验机构、登记证编号、登记机关及发证日期。
证书背面信息:证书背面是检验表,录入信息有:序号、产品编码、制造日期、下次检验日期。
证书打印
启动证书打印功能,可将上述各分项信息打印到证书的正面和背面。该打印程序同时将上述信息包括气瓶监管平台网址,生成唯一的二维码,并打印到证书的正面固定位置。
证书电子标签信息初始化
启用管理系统中证书电子标签信息初始化界面,将证书中内嵌的电子标签放置在桌面发卡器上,用条码采集器采集证书的二维码信息,在系统中将证书中电子标签UID号和二维码信息建立关联,上传至系统数据库。
车载气瓶监管电子标签发放及粘贴
车载气瓶电子标签的信息化处理。车载气瓶监管电子标签在生产制造环节,就已经通过硬件加密手段,并将信息写入电子标签的芯片中的指定区域,如图4所示。
 图4  信息初始化数据
 
标签发放  按照气瓶管理标准编码规则对电子标签进行编码、注册登记等,用桌面发卡器与特种设备使用登记证内嵌的电子标签UID号也建立关联关系,上传至系统数据库。
标签粘贴  按照气瓶监管电子标签粘贴操作规范要求,将标签粘贴在气瓶上,赋予每个气瓶唯一的身份识别码。
“RFID特种设备使用登记证”与气瓶标签的使用
登记注册生效的“RFID特种设备使用登记证”和粘贴到气瓶上的标签,已经成为燃气车辆正常使用的“通行证”。登记证及气瓶监管电子标签在“车载气瓶监管系统平台”上使用,该平台主要功能模块,如图5所示。
 图5  车载气瓶安监系统功能模块
 
登记注册  燃气汽车在使用之前必须经过登记注册,按照“RFID特种设备使用登记证”的登记信息要求,逐一填报登记,同时用气瓶监管电子标签给车载气瓶注册身份,建立电子档案。
加气操作  持有有效证件的燃气汽车去加气站加气时,车主要根据工作人员的要求出示“RFID特种设备使用登记证”,工作人员通过读取登记证标签或者二维码信息,可以访问气瓶监管系统数据库,核验登记证上的打印信息;读取气瓶标签信息,核验与登记证信息的匹配性,信息匹配正确,加气机可进行加气操作,否则不予充气。
检验环节  车载气瓶按照检验周期到检测站进行安检时,操作人员需要分别读取“RFID特种设备使用登记证”和气瓶标签信息进行信息核验。确认气瓶身份信息后,再对气瓶进行安检;通过安检后,检验人员在“RFID特种设备使用登记证”的背面表格中进行检验信息记录,更新气瓶监管系统平台数据库中关于气瓶的安检信息。如果读取“RFID特种设备使用登记证”及气瓶标签核对登记证信息有误时,要查看原因,并予以纠正处理。
车辆过户  燃气汽车在进行过户操作时,负责办理过户的部门操作人员,需要对燃气汽车的“RFID特种设备使用登记证”和气瓶标签信息进行核验,核验无误后,方可给予办理过户手续。过户操作时,涉及到车辆牌照的变更,车辆变更后的车主需要持过户变更手续到特检所重新注册登记RFID特种设备使用登记证,并与车载气瓶的信息建立一一对应关系。
停用办理  燃气汽车车载气瓶由于非气瓶安全或者报废原因导致停用时,需要进行报备登记。而在当地特检所进行停用报备,特检所根据车主报备理由对“RFID特种设备使用登记证”和气瓶标签信息进行核验,检查车载气瓶及气路的安全性,确认没有隐患后,对停用的车辆信息,在车载气瓶监管系统平台中标注“暂停使用”。
报废处理  按照气瓶使用报废年限要求,对于到了报废年限的气瓶,采取强制报废处理,RFID特种设备使用登记证表面加盖“报废”章,对于在车载气瓶管理系统中登记的气瓶信息和登记证信息一并标注“已报废”字符,方便加气站工作人员在核验车载气瓶信息时使用。
上述六个模块组成车载气瓶监管系统平台的主要功能,为车载气瓶监管系统和相关职能部门提供数据信息和技术支撑。
车载气瓶采用具有全球唯一UID的电子标签进行身份识别,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,使用标签读写设备或管理软件查询到部分或全部信息。通过核对“RFID特种设备使用登记证”和气瓶监管标签信息进行验证核对,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,防止不法用户非法牟利。
随着“RFID特种设备使用登记证”在车载气瓶安监系统中的应用,技术层面上规范了车载气瓶的管理和使用,制度层面上规范了行业管理,堵住了无证加气、无身份加气的安全漏洞。形成一种让加“气”车车主主动办理使用登记、申报检验的习惯,不再需要质检部门催促和监督,这将减轻质检人员的工作强度,有效提升车载气瓶安全管理水平,彻底破解监管难题。
 
(作者单位:茹克百提·艾尔肯 阿比达·吾买尔/新疆维吾尔自治区标准化研究院;赵俊江/山东泰宝信息科技集团有限公司)

茹克百提·艾尔肯 阿比达·吾买尔 赵俊江/文

《中国自动识别技术》2021年第2期总第89期

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