1 引言

?；窔馄繌V泛應用于生產和生活的各個領域，大都具有很強的腐蝕性或者易燃、易爆的特性，對周圍的環境和接觸它的人具有很大的威脅。超高頻射頻識別技術，識讀距離達到6 米以上，因具有能一次性讀取多個標簽、穿透性強、可多次讀寫、數據的記憶容量大，無源電子標簽成本低，體積小，使用方便，可靠性高和壽命長，可以在車輛或其它被標識的物體高速運動的情況下工作、耐受戶外惡劣環境等特點，得到了世界各國的重視，已經被廣泛應用于倉儲、運輸、配送等物流供應鏈環節。運用射頻識別技術對?；窔馄窟M行管理在國內外已有不少較成功的先例。國外的德國漢堡、韓國首爾都已成功實施。國內的上海、四川、山東等部分地區也已應用，但是都是采用高頻電子標簽（HF RFID），存在識讀距離短，讀取速度慢、一次只能讀取一個標簽等缺陷，不能滿足實際應用需求。本文在研究?；窔馄烤幋a標識的基礎上，對?；窔馄砍哳l電子標簽設計、選型安裝以及電子標簽應用管理中的操作、處理等進行了研究。

2 ?；窔馄烤幋a標識

?；窔馄烤幋a標識是實現射頻識別技術、尤其是超高頻射頻識別技術在?；窔馄縿討B管理中應用的基礎和前提。?；窔馄课ㄒ坏纳矸輼俗R，應用于氣瓶充裝、檢驗、配送等全生命周期跟蹤管理。

根據我國有關規定本應用的?；窔馄烤幋a標識代碼采用12位特征組合碼，排列順序從左至右依次為：一位氣瓶品種代碼，二位省級行政區劃代碼，三位使用單位代碼，六位排序代碼。氣瓶唯一標識代碼的各特征碼依次連接，其表示形式如圖1所示。

氣瓶品種代碼表示不同制造形式或適用于充裝不同介質的氣瓶類別的代碼。氣瓶類別代碼的編碼應符合國家質量監督檢驗檢疫總局特種設備監察局頒布的《氣瓶使用登記管理規則》（TSG R5001-2005）規定，其表示方法如表1所示：

表1 氣瓶品種代碼

省級行政區域代碼是指氣瓶使用單位所在地區的省級行政區劃數字代碼，依據GB/T 2260-2007《中華人民共和國行政區劃代碼》確定。使用單位代碼由省級氣瓶監管部門統一確定分配，采用3位數字代碼。排序代碼由使用單位對擁有氣瓶申報登記并進行順序編號，從“000001”排至“999999”，不足六位的應在數字前加零，當氣瓶總數超過999999只時，則將第一位數編為英文數字“A”，如第100萬只的編號為A00000。如廣東氣瓶監管部門給出的單位編號為“001”的某氣瓶使用單位，申報登記通過的第2369號無縫液氯氣瓶，其氣瓶的標識代碼為：244001002369。

3?；窔馄砍哳l電子標簽設計

3.1 設計要求

鑒于?；窔馄拷饘俨馁|的特點，在封裝設計時進行，要使氣瓶超高頻電子標簽具備防金屬性，針能屏蔽金屬氣瓶對電磁波的特性，超高頻電子標簽的封裝需要進行特殊處理，使標簽的諧振頻率同讀寫器發出的電磁波頻率相一致，達到電磁耦合的效果。

由于磁性材料的特殊性，可能導致電子標簽的諧振點發生漂移，造成標簽芯片不能正常與讀寫器通信。因此，進行氣瓶超高頻電子標簽封裝設計時，在保證磁性材料的導磁率和磁飽和度的基礎上，要實現電子標簽頻率漂移程度的可控性，以保證電子標簽能夠被正確識讀。

?；窔馄康墓ぷ鳝h境通常較為惡劣，為了保證電子標簽在氣瓶正常運輸、存儲的過程中不被損壞，氣瓶專用的電子標簽還必須適應氣瓶的弧度，具有牢固嵌入，防碰撞，耐高溫，防燃防爆和抗酸堿等特性。

無論是在新?；窔馄?，還是在舊的?；窔馄扛脑彀惭b超高頻電子標簽，都要求安裝方式簡單，且可以牢固地固定在?；窔馄可?，以滿足大規模應用的需要。

此外，為了保證監管的準確性，每個電子標簽與氣瓶存在一一對應的關系，因此，必須確保當標簽被剝離即受到物理損壞時，不能被轉移到另一個氣瓶上使用，在進行電子標簽設計時，應充分考慮電子標簽嵌入技術，達到標簽的防轉移目的，保證一個氣瓶對應一個電子標簽。

3.2 選型和安裝

如何選擇超高頻電子標簽的規格、尺寸、材料以及安裝方式，是超高頻電子標簽應用的關鍵問題，?；窔馄抗ぷ鳝h境較為惡劣，以電化廠應用超高頻電子標簽為例，氣瓶用超高頻電子標簽選型必須滿足耐酸堿腐蝕、防燃防爆、耐油污、抗振動、易安裝、防拆卸、使用期限10年以上等?；窔馄砍哳l電子標簽設計要求，因此，?；窔馄砍哳l電子標簽的選型與安裝不應分割開來，而應綜合考慮上述因素，確定標簽選型方案和安裝方式。目前，?；窔馄枯^為理想的安裝位置是氣瓶底部的內表面區域，以避免氣瓶在充裝、運輸、搬運過程中損壞標簽，表1給出了幾種超高頻電子標簽選型方案和安裝方式，?；窔馄繎糜脩艨筛鶕嶋H的要求靈活選擇選型方案。

表1 ?；窔馄坑贸哳l電子標簽選型方案

3.3 操作和處理

?；窔馄砍哳l電子標簽的操作和處理通常包括充裝、檢驗等操作環節，通常的做法是以電子標簽為載體，將滿足特殊設計要求的超高頻電子標簽與?；窔馄恳灰唤壎?，使每個氣瓶擁有統一的編碼標識，再結合標簽狀態信息，準確記錄氣瓶檢驗、充裝等環節產生的數據信息，并通過網絡系統輸入數據庫，實現對其進行跟蹤、統計、分析、監控等管理目標。

3.3.1 充裝操作和處理

充裝操作和處理涉及氣瓶充裝前檢驗、充裝和入庫交接。充裝前，充裝工作人員進行充裝前檢驗操作，檢查氣瓶是否已經存在標簽，檢查氣瓶標簽是否可以讀寫，檢查標簽是否已經綁定以及氣瓶是否處在待檢驗狀態。如果標簽尚未綁定，進入標簽綁定功能，讀取標簽，輸入氣瓶唯一標識，檢索氣瓶信息，完成氣瓶綁定操作；如果充裝前氣瓶處在待檢驗狀態，則開始充裝前檢驗；否則根據各站點的狀態分布，判斷氣瓶現在應該在哪個站點，與站點負責人聯系，通過固定或手持設備處理氣瓶狀態，直到氣瓶的狀態為充裝前待檢驗，完成充裝前檢驗的操作和處理。在確定氣瓶已經存在標簽，標簽可以讀寫，標簽已經綁定的基礎上，充裝站工作人員進行氣瓶充裝操作，使用固定或手持設備讀取標簽，如果氣瓶是待充裝狀態，開始充裝；固定或手持終端會對合格的氣瓶自動做出新的數據記錄，如充裝日期、充裝總量、操作人員等等信息。如果氣瓶不是待充裝狀態，則退給充裝前檢驗，直到氣瓶的狀態為待充裝。充裝站工作人員進行氣瓶入庫交接操作時，使用固定或手持設備讀取標簽，如果氣瓶是待入庫狀態，開始入庫；否則根據各站點的狀態分布，判斷氣瓶現在應該在哪個站點，與站點負責人聯系通過固定或手持設備處理氣瓶狀態，直到氣瓶的狀態為待入庫。

3.3.2 檢驗操作和處理

檢驗操作和處理涉及氣瓶的檢驗和報廢。氣瓶進入檢驗站時，在確定氣瓶已經存在標簽，標簽可以讀寫，標簽已經綁定的基礎上，檢驗站工作人員進行氣瓶檢驗操作，使用固定或手持設備讀取標簽，如果氣瓶是待檢驗狀態，開始檢驗，對于仍在使用年限內的氣瓶進入檢驗流程，檢驗項目依據具體要求規定進行。否則根據各站點的狀態分布，判斷氣瓶現在應該在哪個站點，與站點負責人聯系，通過固定或手持設備處理氣瓶狀態，直到氣瓶的狀態為待檢驗；如果設備識別出該氣瓶已超出使用年限，系統自動報警，工作人員將對其進行報廢操作和處理。檢驗結束后，形成檢驗項目、結論數據庫信息，并把主要信息寫入到RFID 標簽中。

4 結束語

在?；窔馄勘O管中采用超高頻電子標簽(RFID)技術，能夠克服?；窔馄勘O管中采用高頻電子標簽識讀距離短，讀取速度慢，一次只能讀取一個標簽等問題，將會大大提高氣瓶監管的盤點效率，提高氣瓶使用企業和充裝站等單位的工作效率及信息化水平，進而推動電子標簽技術在?；窔馄勘O管中的規?；瘧?，最大限度地控制和消除氣瓶充裝、運輸和使用過程中的安全隱患，維護人民群眾和社會公共安全。