發布日期：2022-05-20 點擊率：74
選擇運用正確的射頻標識技術，是本項目能夠成功的關鍵。目前國內市場上雖然有多家射頻標識基礎技術供應廠商，但在產品的標準化程度，技術先進性和市場占有率上名列前茅的主要是：Philips、TI和Siemens三家。在諸多射頻標識技術中Philips的Hitag®技術是Philips公司于1996年發布的較為先進的一種面向工業應用的技術，也是目前歐洲相似應用所使用的技術類型。
Hitag®的載波頻率為125KHz，采用優秀的調制解調方式，使得其特別適合應用于金屬環境中。此外，Philips還對我們提供了強大的底層硬件方面的技術支持，使我們能直接應用其射頻ASIC芯片，通過底層的優化手段來優化鋼瓶這一特殊惡劣環境的射頻性能。經過努力，我們的射頻讀寫單元在對固定在鋼瓶上的標簽進行射頻認證和讀寫操作時，工作穩定可靠，達到了非常滿意的效果。尤其值得一提的是，目前在相似系統中（采用13.56MHz的射頻識別技術），必須將鋼瓶標簽通過非屏蔽結構支撐，使其較為遠離鋼瓶外壁，并輔之以鐵氧體屏蔽手段才能實現正常讀寫。而在我們的系統中完全沒有這個必要，所有直接固定在外壁上的標簽，均可被正常認證和讀寫，連接十分可靠。
儲氣鋼瓶射頻標識監管系統，便是一個運用先進射頻標識（RFID）技術，結合微電子技術、計算機技術、網絡技術和自動控制技術，對儲氣鋼瓶（壓力容器）進行全程跟蹤管理和控制的解決方案平臺。 整個系統由技術監管子系統、發行管理子系統、充裝管理子系統和檢驗管理子系統四個子系統構成。
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技術監管子系統
建設部署在質量技術監管部門的行政管理平臺之上，主要職能是制定整個系統的管理政策和技術基準，對來自其它子系統的數據進行統計分析，為技監的行政管理工作提供支持。
發行管理子系統
可根據需要靈活地安裝部署在各種場所，其主要職能是對數量巨大的儲氣鋼瓶射頻標簽提供發行制作和檢測支持。
充裝管理子系統
建設部署在儲氣鋼瓶的充裝現場，其主要職能是根據鋼瓶射頻標簽記載的數據和監管部門制定的充裝標準數據，對初期鋼瓶的充裝過程進行自動控制。
檢驗管理子系統
建設部署在定點檢驗機構內，主要職能是對鋼瓶檢驗提供電算化支持，并對鋼瓶標簽實現檢驗數據的寫入。
相關技術領域國內外發展現狀、趨勢：
儲氣鋼瓶標識技術不同于一般藥品、飲料等容器的標識技術，主要表現在兩個方面：
第一、 儲氣鋼瓶一般均安放工作于溫度、濕度、臟污度、電磁等環境條件非常惡劣的工業現場，因此傳統的條碼、磁性和接觸式標識技術很難有用武之地；
第二、 為抗瓶內高壓（或負壓），儲氣鋼瓶一般均為鋼質容器，因此常規的13.56MHz載頻的射頻標識技術應用效果也很不理想；因此這一領域，一直是智能標識技術的空白領域。因為難以實現對鋼瓶個體進行智能標識，目前國內的鋼瓶充裝管理一般只能停留在重量/流量自動控制的水平。
目前少數國外發達國家如德國，已經采用智能射頻標簽（Philips的Hitag?技術）對鋼瓶進行充裝及跟蹤管理，充裝設備能夠依據固定在鋼瓶上的射頻智能標簽記載的信息，自動決定安全科學的充裝參數，對于不合格鋼瓶或非法鋼瓶，能夠自動拒絕充裝，從而較好地解決了一直困擾著技術監管職能部門的老大難問題，是目前進行鋼瓶技術監管最為有利的高技術手段。但這些現場控制系統只能適用于流水線式充裝設備上使用，完全不適用于國內廣泛分布和存在的手工/半手工的充裝模式，且每槍造價高達4000美元。
系統技術指標
? 實現鋼瓶全壽命中的跟蹤管理；
? 實現對充裝檢驗數據的統計分析
? 杜絕無合法標識的鋼瓶充氣使用；
? 杜絕已經超過報廢年限的鋼瓶繼續充氣使用；
? 防止未按規定年檢的鋼瓶充氣使用；
? 拒絕非某一氣站所屬的鋼瓶在該氣站充裝；
? 防止抽檢不合格的鋼瓶的充氣使用；
? 拒絕非本技術監管范圍內的鋼瓶充氣使用；
? 合法鋼瓶按照充裝標準自動充裝，防止過充裝，也杜絕短斤少兩；
? 自動記錄豐富的充裝全過程數據，實現氣站的信息化管理；
? 提供充裝過程的全過程重量和狀態顯示，有利于過程的更好監控；
? 自動在鋼瓶智能標簽上留下充裝記錄，便于技監部門抽檢分析；
? 實現自動去除槍重擾動的去皮功能，極大地提高了充裝精度。
? 實現操作人員持證登錄上崗管理，降低非法操作隱患；
? 大大降低充裝人員勞動強度，減少人力成本。
智能充裝控制器
射頻協議 —— Hitag?
工作載頻 —— 125KHz
支持TAG —— HT1，HT2，HTS
感應距離 —— 不小于15cm
網絡協議 —— CAN2.0B，網速不小于62500bps
重量傳感器 —— 標準六線，四線，RS485儀表由用戶可選
量程 —— 199.99KG
分度數目 —— 20000個
模數位寬 —— 16位，支持用戶定制24位（本項只在選用標準四線或六線傳感器時有效）
儀表接口 —— RS485協議，最高速率115200bps（）（本項只在選用RS485儀表時有效）
驅動接口 —— 2路1A電子開關，支持驅動3位兩通型電磁閥
存儲能力 —— 非揮發存儲1024筆充裝記錄，2048條黑名單
安全標準 —— GB3836 .1，GB3836 .2/ GB3836 .4
體積 —— 170x80x30(mm)
重量 —— 不大于800 g
移動式讀寫器
射頻協議 —— Hitag?
工作載頻 —— 125KHz
支持TAG —— HT1，HT2，HTS
感應距離 —— 不小于10cm
通訊接口 —— 紅外線，USB,RS232
電源 —— 高能鋰離子電池，支持待機72小時。
體積 —— 130x70x50
重量 —— 300g
標準RFID讀寫器
射頻協議 —— Hitag?
工作載頻 —— 125KHz
支持TAG —— HT1，HT2，HTS
感應距離 —— 不小于15cm
通訊接口 —— USB,RS232
電源 —— 專用DC9V適配器
重量 —— 700g
專用通訊協議轉換器
通訊協議 —— RS232,CAN2.0B
電源 —— 專用DC9V適配器
體積 —— 87x96x27(mm)
重量 —— 300g
（產品均為公司自主研發生產）
金屬環境下的射頻標識（亮點）
選擇運用正確的射頻標識技術，是本項目能夠成功的關鍵。目前國內市場上雖然有多家射頻標識基礎技術供應廠商，但在產品的標準化程度，技術先進性和市場占有率上名列前茅的主要是：Philips、TI和Siemens三家。在諸多射頻標識技術中Philips的Hitag?技術是Philips公司于1996年發布的較為先進的一種面向工業應用的技術，也是目前歐洲相似應用所使用的技術類型。Hitag?的載波頻率為125KHz，采用優秀的調制解調方式，使得其特別適合應用于金屬環境中。此外，Philips還對我們提供了強大的底層硬件方面的技術支持，使我們能直接應用其射頻ASIC芯片，通過底層的優化手段來優化鋼瓶這一特殊惡劣環境的射頻性能。經過努力，我們的射頻讀寫單元在對固定在鋼瓶上的標簽進行射頻認證和讀寫操作時，工作穩定可靠，達到了非常滿意的效果。尤其值得一提的是，目前在上海的相似系統中（采用13.56MHz的射頻識別技術），必須將鋼瓶標簽通過非屏蔽結構支撐，使其較為遠離鋼瓶外壁，并輔之以鐵氧體屏蔽手段才能實現正常讀寫。而在我們的系統中完全沒有這個必要，所有直接固定在外壁上的標簽，均可被正常認證和讀寫，連接十分可靠。
技術風險分析
防爆性能如果不足
本項目的應用環境是非常易燃易爆的危險場所，如果設備的防爆安全設計存在隱患或裕度不足，都有可能發生非常嚴重的安全事故。這也許是本項目技術工作的最大風險。
力鋒非常謹慎地采用了本質安全的電路設計形式，但卻有意識地降低了對自己的這一安全標準的定位，把它按照非本安型設備來對待，輔之以環氧樹脂澆封的防爆加固形式，力求萬無一失。同時，在對待進場設備的問題上，采取了非常嚴謹認真的態度，所有設備必須依法取得國家級防爆合格證才能進場。
金屬環境導致射頻性能下降
金屬環境的影響導致對鋼瓶上固定的射頻標簽的認證讀寫產生不可靠現象，是可能存在的風險。但是由于采用的是全球RFID領導廠商之一的Philips公司的Hitag?技術，這種風險被降低到最小，
主要原因是：
首先，Hitag?的射頻載頻為125KHz，在金屬環境中進行讀寫具有非常良好的先天優勢。而目前載頻為13.56MHz的其它射頻標識技術（如Mifare?），在金屬環境下應用效果均很不理想；
其次，Hitag?的標準應用模式（見Philips相關技術文檔）中，鋼瓶射頻標簽與識別便是其中之一。而且在德國已經得到了大面積應用，因此相對成熟，應用風險較小。
本項目采用的是符合國際標準ISO15693的，非常規范、成熟和適用的工業射頻標識技術——Hitag?，在項目中運用自主知識產權大膽進行了首創性質的創新，結合中國的國情進行了合理優化，對于系統中得一些標準工業部件，采用了穩妥、直接、快速的集成方法，從而形成了一個產品綜合性價比出色的系統。
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