基于Web Service技术的化工危险品物流安全监控系统的优化设计

陈利民，王冬良

（北京师范大学 珠海分校， 广东 珠海 519087）

基于Web Service技术的化工危险品物流安全监控系统的优化设计

陈利民，王冬良

（北京师范大学 珠海分校， 广东 珠海 519087）

我国化工危险品需求量以及运输量都比较大，在运输过程中难免出现爆炸、泄露、燃烧、腐蚀等不可预知危险。目前我国化工危险品物流安全状况还存在一定问题，监控系统也不完善，以至于事故频发。近年来，随着计算机网络技术发展，Web Service技术的出现和完善，越来越多的公司开始利用Web Service技术实现化工危险品物流安全监控。物流安全监控系统是物流业发展前提，完善物理安全监控系统能够减少事故发生、提高物流管理部门工作效率。基于Web Service技术进行化工危险品物流安全监控系统优化设计，其中主要包括设计目标、各子系统设计以及详细设计，以期为我国化工危险品物流提供有效帮助，减少安全事故。

化工危险品；物流；Web Service技术；安全监控系统；优化设计

物流行业是近年来新发展行业，被称为促进经济发展的加速器，目前在全球范围内都处于快速发展状态。化工危险品生产由于污染严重，一般处于离城市较远地方，产品主要通过运输完成销售。其主要危险在于由于化工品具有一定的化学反应，在受到到外界碰撞、摩擦、水等的影响时会出现一定化学反应，轻者造成化工品变性，重者会引起爆炸、燃烧等事故。我国化工危险品运输事故频发，比如液氨泄漏，污染空气、爆炸等事故都会出现，液氨、液氯都属于毒性物质，会引起人中毒，爆炸也会累及周围生物［1］。因此应加强对化工危险品物流安全监控，提前预知危险的发生，并做好防护和整改措施。

1 我国化工危险品物流安全和监控现状

我国属于化工行业发展比较迅速国家，据报道［2］，目前常运危险物品被列入国家危险物品表的大约1万多种，而且我国 95%的化工危险品都是靠长途运输的，尤其是液氨、液氯等剧毒、易爆炸物品，年流动量极大。化工危险品物流安全原因多种多样，有违规操作、设备故障、地形地理、天气变化等，其中违规操作和设备故障是事故主要原因［3］。而且我国化工危险品物流安全管理力度低下、信息监控不严密、应急预警机制缺乏等，都是直接导致事故发生的原因，也是我国物流行业与发达国家相差较大的主要因素［4］。

我国化工危险品物流安全监控系统没有统一管理，甚至没有在线监控系统，仅仅依靠运输人员自行发现异常状况，也没有实现车辆远程定位等，不能够对化工危险品在物流过程中可能出现问题进行综合判断，不能做到判断其安全状况，制定相关措施。现代有很多新进技术可以用于化工危险品物流安全监控，比如 GSM全球移动通信系统、GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、FRID射频识别系统等，都是在Web Service技术平台下发展起来的，能够对化工危险品物流安全状况实时监测［5］。但是很多公司因为监控系统价格昂贵，对经济利益有一定损害，不考虑使用安全监控系统，以至于事故频发，造成重大经济损失和人员伤亡，得不偿失。因此需要设计出一种比较稳定且价格合理安全监控系统以供物流公司使用，减少事故发生。

2 Web Service技术概述

Web Service技术是近年来微软公司提出的，属于一种基于互联网开发的技术模型，被广泛应用于业界中，得到大多数人认可，发展比较迅速［6］。Web Service技术其实其本质仍属于 Web应用程序，是Web应用程序的一个分支结构，其主要特点为具有模块化和自描述作用，能够在互联网上发布其应用程序，还能够完成系统定位功能。与FRID射频识别系统相比较而言，弥补了FRID射频识别系统不能收集并处理大量数据的缺陷，可以将系统得到的实际数据进行映射，通过服务集合系统完成对数据的处理［7］。目前主要提倡两者结合使用，能够减少协议、语言以及操作平台之间的关联性，实现资源共享，增加资源利用率。因此将Web Service技术和FRID射频识别系统联合用于化工危险品物流安全监控系统中，不仅可以得到物品全部监控数据，还能够对数据进行处理并作出相应，减少事故发生。

3 化工危险品物流安全监控系统设计目标

化工危险品物流安全监控系统设计目标在于能够对化工危险品物流安全进行数字化管理和监控，对运输过程中和仓库中所有物品实时监控，保障化工危险品存储以及物流运输过程的安全，避免资源浪费，提高资源利用率，保护人民生命财产安全［8］。另外化工危险品物流安全监控系统设计除了实现物品安全监控以外你，还要确保系统工作效率。因此化工危险品物流安全监控系统设计主要分为危险品存储监控子系统、危险品运输监控子系统和中央网络控制中心子系统三个部位，以Web Service技术为主，FRID射频识别系统为辅，两者联合使用，完成监控系统优化设计。化工危险品物流安全监控系统总设计如下图1所示。

图1 化工危险品物流安全监控系统总设计图Fig.1 Total design chart of logistics safety monitoring system for chemical dangerous goods

4 化工危险品物流安全监控系统设计

4.1 化工危险品物流安全监控子系统设计

4.1.1 化工危险品存储监控子系统设计

首先需要完成对化工危险品仓库存储状态监控，此时需要借助于FRID射频识别系统，具体方法为：①将FRID射频识别系统于Web Service网络监控平台组合，设置其中参数；②将FRID标签粘贴在化工危险品容器外部，标签上包含有其生产日期、生产厂家等基本信息；③在物品入库前对其FRID标签利用读写器逐一扫描，全部录入 Web Service网络监控平台中，同时利用平台数据处理功能进行分类储存，包括物品物理、化学性质等；④根据化工危险品具体物理化学性质，通过仓库中安装的传感器对仓库具体环境如水分、温度等信息采集，利用Web Service网络监控平台数据处理功能，完成对化工危险品的实时监控。

4.1.2 化工危险品运输监控子系统设计

每个化工危险品在入库时都有FRID标签，因此可以根据监控系统对外界信息和化工危险品具体标签处理完成其运输过程监控。化工危险品多种多样，性质不一，所以应根据其具体性质设计监控系统。具体方法为：①可以将需要运输的化工危险品FRID标签贴在运输车辆上，此标签增加驾驶员以及车牌号等信息；②在化工危险品运输值前将车辆上FRID标签进行扫描，传输到Web Service网络监控平台进行数据处理，保存到数据库中；③在运输车辆上安装实时通信系统，以实现中央控制中心与运输监控子系统的实时通信；④车上安装传感器，与中央控制中心相连接，完成中央系统对车辆上温度等基本参数的监控，并利用Web Service网络监控平台进行数据处理；⑤在系统中针对基本参数可以设置阈值，超出阈值以报警方式提醒运输人员，并进行相应处理。

4.1.3 化工危险品中央网络控制中心子系统设计

化工危险品存储监控子系统以及运输监控子系统均是在中央网络控制中心控制下完成具体监控工作，中央网络控制中心是监控系统总控制平台。物流公司可以根据中央网络控制中心接收到的化工危险品环境和具体信息，利用Web Service网络监控平台对信息进行处理，完成对物品仓储和运输监控。中央网络控制中心子系统主要作用就是接收仓库和运输监控子系统传输来的数据，并连接Web Service网络监控平台处理中心，将信息映射在人机交互界面，实现对化工危险品的实时监测。

4.2 化工危险品物流安全监控系统各模块设计

4.2.1 化工危险品物流安全监控系统软件设计

一般情况下化工危险品物流安全监控系统选择Web Service技术完成其软件框架设计，常被称为SOA，此种框架主要优点在于能够通过原有开发系统服务有效字形成新的服务，以服务形式完成对数据处理工作，能够缩短开发时间，而且其集成和更新都比较方便。软件设计框架如下图2所示。

图2 化工危险品物流安全监控系统软件设计框架Fig.2 Software design framework of logistics safety monitoring system for chemical dangerous goods

4.2.2 射频和传感器设计

射频主要是针对于化工危险品包装以及运输车辆上的FRID标签，传感器主要用于物品所处环境信息检测。射频和传感器主要作用在于接收底层硬件系统所检测到的具体数据，一般传输到中央控制中心。这些检测参数均是在实时监测下完成的，不足之处在于射频和传感器抗干扰性差，会导致采集数据出现紊乱和差错，因此需要针对其采集数据进行相应处理。另外也可以自行设计具体规则避免错误信息传输和接收，出现偏差时可以利用系统进行纠正。传感器是对环境实时监测，数据量比较大，有些数据可能并不需要，此时可以根据运输物品具体性质设置检测频次或者将不必要数据过滤，减轻系统数据处理负担。

4.2.3 数据库设计

数据库设计主要包括空间、通用和源数据库三种。空间数据库作用在于对化工危险品存储和运输过程中具体位置信息进行存储，对车辆所处位置和运输具体路线进行实时监测；源数据库作用在于对化工危险品所有原始数据实施管理，另外还对空间数据和通用数据进行定义；通用数据库为 Web Service网络监控系统公共存储空间，能够存储监控系统实时数据。

4.2.4 Web Service网络监控平台设计

Web Service网络监控平台主要包括数据传出和接收中心、运输和仓储监控管理系统以及数据处理中心三部分。数据传出和接收中心主要针对监控系统采集数据进行接收，在经过剧透处理之后将信号发出，指挥监控系统做出反应。运输和仓储监控管理系统主要对化工危险品在仓库和运输途中监控系统实施管理，通过定位系统、监控系统、传感器、控制中心等实现其管理性能。数据处理中心是针对监控系统、传感器等传输来的具体数据，同时联合数据库中保存的化工危险品相关数据，以服务形式完成数据处理，如下图3所示。

图3 Web Service网络监控平台设计Fig.3 Web Service network monitoring platform design

5 结 论

总之，化工危险品监控系统应用越来越广泛，其系统优化设计也需要进一步提高，已完成实时监控，同时降低成本。本文基于Web Service技术对其进行设计优化，借助于定位系统和FRID射频系统、传感器等对信息进行采集，利用Web Service网络监控平台进行数据处理，同时对化工危险品具体参数设置阈值，超出阈值范围会提前对工作人员提醒，减少事故发生。

［1］ 夏秋，钱瑜，刘萌斐.基于环境风险评价的危险品道路运输优化选线—以张家港市为例［J］.中国环境科学，2014，34（01）:266-272.

［2］ 胡燕倩.我国危化品物流发展的现状、原因及策略分析——基于发达国家危险品运输管理经验的借鉴［J］.对外经贸实务，2013，25（05）:90-92.［3］ 邹宗峰，张保全.危险化学品道路运输安全管理现状及发展趋势研究［J］.中国安全科学学报，2011，21（06）:129-134.

［4］ 何文斌，栾国华，裴玉起，等.信息化监控技术在危化品道路运输安全管理中的应用［J］.油气田环境保护，2014，24（03）:74-76+82.

［5］ 姚振强，王建，胡永祥，等.基于RFID/GPRS/GPS/GIS的危险品物流智能监管系统［J］.公路交通科技，2013，30（02）:147-152+158.

［6］ 胡敏.基于RFID和Web Service技术的危险品物流监控系统设计和实现［J］.物流技术，2013，32（09）:440-442.

［7］ 孙刚，王秀友，王浩.基于Web Service的区域物流信息平台构建研究［J］.物流科技，2012，6（12）:22-23.

［8］ 李佳武，陈必泉，余振，等.基于分布式架构的物流信息管理平台设计［J］.物流科技，2013，19（17）:22-23.

Optimization Design of Logistics Safety Monitoring System for Chemical Dangerous Goods Based on Service Web Technology

CHEN Li-min，WANG Dong-liang
（Beijing Normal University， Zhuhai， Guangdong Zhuhai 519087，China）

The demand and the transportation volume of chemical dangerous goods in China are relatively large， which in the transportation process inevitably appear the explosion， the leakage， the combustion， the corrosion and so on. At present， there are some problems in the logistics security of chemical dangerous goods in China， and the monitoring system is not perfect， so that accidents occur frequently. In recent years， with the development of computer network technology， web service technology has emerged and improved， and more and more companies began to use web service technology to achieve chemical dangerous goods logistics security monitoring. Logistics safety monitoring system is the premise of logistics industry development， improving the physical safety monitoring system can reduce the accidents， and improve the logistics management department work efficiency. In this paper， based on Web Service technology， optimization design of chemical dangerous goods logistics safety monitoring system was carried out，including the design objectives， the subsystems design and detailed design.

Chemical dangerous goods； Logistics； Web service technology； Safety monitoring system； Optimization design

TP 273

A

1671-0460（2015）12-2818-03

基于二维码的智能末端配送系统研究（广东省教育厅项目），项目号：2014KQNCX239。

2015-10-01

陈利民（1975-），男，江西南昌人，讲师，博士，研究方向：物流管理与工程。E-mail：bnuz56@qq.com。