RFID技术在石油化工建设项目中的应用研究

和方方++皇甫军红

摘 要： RFID技术是一项自动识别技术，识别工作无须人工干预，操作快捷方便。石油化工建设项目由于涉及的物资种类繁多，存在安装工程面广、技术要求高、施工周期长等问题。RFID技术的应用，可以实现物资信息的自动化采集与管理，从而提高企业的物资管理水平，缩短项目建设工期，降低项目建设成本。

关键词： RFID技术； 信息化； 石油化工； 建设项目； 物资管理

中图分类号： TN926?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）21?0130?03

Application of RFID technology in petrochemical industry construction projects

HE Fangfang1， HUANG?FU Junhong2

（1. Hualu Engineering and Technology Co.， Ltd.， Xian 710054， China； 2. Shaanxi Vocational and Technical College， Xian 710100， China）

Abstract： RFID is an automatic identification technology， in which the identification work is unnecessary to conduct with manual intervention， and has quick and convenient operation. Due to the construction projects of petrochemical industry involves various materials， the problems of wide range installation projects， high technical requirements and long construction period are existed. The application of RFID technology can realize the automatic acquisition and management of the materials information， which can improve the materials management level of enterprises， shorten the project construction period， and reduce the project construction cost.

Keywords： RFID technology； informatization； petrochemical industry； construction project； material management

0 引 言

目前，大部分石化建设项目中物资的采购、仓库、施工等环节还停留在手工操作的基础上，所有信息由管理员手工录入。例如占到石化项目总投资30%的管道，涉及的种类多，安装工时占到项目总工时的47%，但管件领取时只能凭简单的录入信息，经常出现领取时找不到需要的管件或领取错误等情况，当某批次管件出现问题，需要召回时也无法实现，这种落后的管理方式势必降低工作效率，增加项目建设成本。

RFID技术是目前最先进的信息采集技术，在物流过程中的货物追踪、贵重物品的防伪、食品安全溯源、医疗器械管理、病人身份识别、高速不停车收费、汽车防盗、定位等领域均有广泛应用，由于该技术的优越性与可操作性，已经开始应用于工程建设领域[1]。将其运用到石化建设项目中，物资的各项信息都被系统自动记录，提高了企业的物资管理水平，对于物资成本占到总成本的60%以上的工程项目来说，有效的物资管理可以缩短项目建设工期、降低建设成本。

1 RFID技术概述

射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是一项20世纪90年代开始兴起的非接触式的自动识别技术，已经被世界公认为是21世纪的十大重要技术之一。

1.1 RFID技术的基本原理

RFID系统由电子标签（Tag）、阅读器（Reader）和应用支撑软件3部分组成。电子标签由芯片与耦合元件组成，每个芯片都具有惟一的标识码，附着在待识别的物体上；阅读器是读取标签信息的设备，分为手持式或固定式两种；阅读器读取信息后送至电脑主机进行有关处理，识别工作无须人工干预。

RFID技术的工作原理并不复杂，附着在待识别物体上的电子标签中保存有约定格式的电子数据，通过无线射频信号进行非接触式的数据通信，阅读器可以获取相关电子数据，从而达到自动识别物体的目的。电子标签按照能量供给方式的不同，分为有源标签和无源标签，附有电池的标签称为有源标签，也叫主动标签，它可以给芯片提供能量，使得标签能够主动发出射频信号，阅读器直接获取信号；无缘电子标签也叫被动标签，阅读器通过天线发出一定频率的射频信号，当无缘电子标签进入磁场时接收射频信号，凭借感应电流所获得的能量，把携带自身编码等信息的电磁波发送给阅读器，阅读器解调和解码接收的信号，再送至中央信息系统进行处理[2]。

1.2 RFID技术的优势

RFID技术与条码技术相比，在石油化工项目建设中具有明显的优势：

（1） 可识别性能好，可实现远距离、准确、快速、批量识别。RFID 具有非接触式识读能力，利用无线电波传递信息，可快速远距离的进行信息采集[3]。阅读器可以同时读取多个电子标签，并且RFID技术读取信息非常准确，由于其采用集成中间件的方式，降低了人为的错误率。

（2） 对环境的适应性强。无线电波的穿透性使RFID标签与阅读器对水、油、化学品等物质具有很强的抵抗性，RFID标签封装处理后在抗污染方面、穿透性方面具有较强优势，在比较恶劣的环境中也可以正常工作，可以做到无屏障阅读[4]。

（3） 信息存储量大。RFID 标签内部嵌有存储设备，可以根据需求设计存储信息容量，储存容量非常大，随着技术发展，容量还可以进一步增大[5]。并且通过设定标签是否可以读写，RFID阅读器可以非接触式的读取、修改或删除电子标签的数据信息。

（4） 安全性能好。RFID 带有芯片，芯片中的数据内容可以根据需要进行加密，相对来说伪造起来要困难得多，只有阅读器可以读出内容。

射频识别技术通过射频信号可以快速、准确地识别移动物体并获取相关数据，可工作在各种恶劣环境，可以同时识别多个对象，识别工作无须人工干预，操作快捷方便，从而实现信息的自动化采集与管理，可以预见RFID技术将逐步取代广泛应用的条码技术。

2 RFID技术在石油化工项目建设中的应用

2.1 RFID技术在仓库管理中的应用

在仓库管理中运用RFID技术，从物资入库到出库各个环节的数据，都可以被快速、准确地录入到系统，确保企业及时掌握准确的库存信息。进入仓库的物资上自带电子标签，或者物资入库时由仓库管理人员将物资相关信息录入电子标签，贴在相关物资上。物资入库时，通过安装在仓库入口的固定阅读器或者是管理人员手持式的阅读器扫描标签，从而获取相关物资信息，这些信息会被快速录入仓储管理系统中，并生成入库单，RFID智能终端管理系统还可以安排库位。物资出库时，仓库管理人员检查取货单，从仓库管理系统中调出库存信息，确定库存位置，管理人员利用固定式或手持式阅读器扫描电子标签，这些物资信息也被快速录入仓储管理系统，生成取货单，并自动更改物资库存信息。盘点库存物资信息，传统采用手工台账记录方式，效率慢、出错率高；采用RFID技术，物资的出入库信息都被系统自动记录，保证了库存信息及时更新，实现了实时盘点。从物资入库到出库的整个过程，RFID技术都可以对其进行管理，提高了工作效率，降低了项目建设成本。

2.2 RFID技术在施工单位中的应用

采用RFID技术，施工单位可以根据物资的实际到货情况，准确、快速领取施工需要的物资，合理安排施工人员，极大地避免了窝工现象；同时在领取物资时，不需要专业的技术人员，普通的工作人员即可完成，大大地降低了人力成本。RFID技术的应用，还可以降低对施工单位二级库房的要求，从而节约建设成本。

通过设定标签读写功能，施工单位可以增加相应施工的信息：例如管件移交信息（管件交于哪个施工班组）；管件所在的管道编号信息；相应的焊工人员信息，焊口信息；探伤拍片信息等。应用RFID技术，施工单位还可以准确统计已完成的焊接工作量，并根据项目的进度要求合理安排人力资源，提高管理水平，降低人力成本，从而进一步降低项目建设成本。

2.3 RFID技术在物资查找中的应用

RFID技术的运用可以实现物资的跟踪和监控，可以快速、准确地查找问题物资。例如在西南某施工现场，全场共有5个工段（901，902，903，904，905），其中工段901，902由湖南某施工单位负责，工段903，904，905由山西某施工单位负责。5个工段共使用材质为20G，规格为DN200的弯头300个，这300个弯头由某制造厂分5批供货。全场机械竣工后，制造厂告知第二批次的50个弯头因质量问题，需要替换。现场的实际情况为：弯头已经全部移交施工单位，且已经施工完毕，第二批次移交给哪家施工单位，施工单位用于哪个管线上都无记录，最后现场只能对该制造厂五批次300个弯头全部替换。此次弯头替换事件，由于大量返工，浪费了巨大的人力、物力和财力，并延误了建设周期，给建设方造成了无法挽回的损失。采用RFID技术可以实现管件从制造厂到施工现场的全程跟踪[6]，快速查找问题管件，避免不必要的损失。

石油化工建设中会用到一些价格昂贵且订货周期长的特殊物资如蒙乃尔材料的阀门、法兰、弯头、三通、异径管等（这些管件的订货周期在6个月左右，有的甚至更长）。如果这些管件丢失或遗漏且无法找到时，会延误整个项目的建设周期，将给项目造成无法弥补的损失。 在一定范围内，RFID技术可以查找遗漏或丢失的特殊物资，从而大大降低项目建设的风险。

3 RFID技术应用需要解决的问题

在石油化工项目建设中推广RFID技术的应用还有一定的限制。首先是实施成本比较高，一个电子标签大概需要20美分，成本要比几分钱一个的传统条码高出很多，读写器与软件设备都会增加企业的成本[7]；其次是标准不统一，目前已经使用的有欧美EPCglobal和日本UID两大标准，欧美RFID标签的信息位数是96位，而日本是128位。在频段的选择上，国际RFID技术主要使用430 MHz左右和860～960 MHz两段频率，430 MHz频段在我国属于专用频段，860～960 MHz频段上也已经没有空闲频率，我国应结合自身国情，制定一套既具有中国特色又能与国际相兼容的RFID标准，促进RFID技术的推广。RFID技术还面临着安全问题的挑战，如对标签进行重写以篡改物品信息，RFID芯片的功能越来越复杂，RFID系统受到电脑黑客们攻击的危险也越来越高；电子标签的回收、对环境的污染等问题对RFID技术的推广都有一定的限制[8]。但随着科技与经济的发展，以及国家设立专项基金对RFID产业发展的支持，RFID技术将越来越成熟，应用的领域也将越来越广阔。

4 结 语

在石油化工项目建设中应用RFID技术，可以使企业及时了解物资的基本信息，从而提高企业建设效率，降低企业建设成本。随着亚投行的成立及中国综合国力的提高、中国影响力的提升，中国的工程公司尤其是石化工程公司必将走出国门走向海外，RFID技术的应用将极大提高石油化工工程公司的建设水平。

参考文献

[1] 洪晓展.基于RFID技术在BTG项目管理系统的开发研究[J].项目管理技术，2015，13（2）：92?94.

[2] 马謇，韦勇钢，龚巍，等.RFID重要物品管控技术研究[J].信息安全与通信保密，2014（7）：109?112.

[3] 张勇，于宏宇，张志奇，等.基于RFID的远程物资管理系统[J].化工自动化及仪表，2014，41（11）：1310?1311.

[4] 侯智，乔丽坤.物联网的发展及对化工新材料产业的影响[J].化工新型材料，2010，38（10）：28?29.

[5] 李丽.基于RFID技术的仓库可视化方案研究[J].探讨与研究，2014（8）：120?122.

[6] 张革佚，张小宁.RFID技术在钢材质量追溯系统中的应用[J].南华大学学报：社会科学版，2014，15（2）：53?56.

[7] 张李浩，范体军，李琳.基于无线射频技术的供应链收益分析及协调策略[J].系统管理学报，2014，23（1）：82?90.

[8] 黄曼雪，张亚杰，詹炜.浅析RFID/EPC认证和在深推广应用[J].电子质量，2014（8）：70?74.