基于射频识别技术的加气站电子标签系统

郭婷

摘要：加气站电子标签系统利用市场上最常见和可靠信极高的RFID电子标签记录车辆和气瓶信息，包括标签数据版本号、出厂编号、出厂日期、气瓶登记号、气瓶类型、气瓶个数、最大充装量、可充气次数、车牌号、上次气瓶检验时间、下次气瓶检验时间、车辆年检时间、检验类型、上次检验结果、已充气次数等数据。标签分为主副标签，主标签贴在气瓶上，副标签贴在车容易检验部位。副标签中有最大冲气次数限制。当手持机每扫描一次就需要对已冲气次数加1，当这个次数到达最大冲气次数时，将要人为检验主标签和气瓶，判断是否允许加气。当还允许时可以把副标签中已冲气次数清0，不过当检验时间到时，就不让在加，需要到相关的机构去检验。

关键词：射频识别技术 电子标签 加气站 系统

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0078-02

电子标签是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号来识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。RFID电子标签突出的技术特点是：可以识别单个的非常具体的物体，可以同时对多个物体进行识读。

1 项目背景分析

电子标签直接继承了雷达的概念，并由此发展成为一项生机勃勃的新技术——RFID技术。20世纪中期，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。1948年，哈里·斯托克曼发表的理论文章“利用反射功率的通信”，奠定了射频识别RFID的理论基础。

2 系统通讯方式概述

“加气机”与“IC卡管理系统”之间采用RS232方式进行通讯，“HAC-标准无限模块”与“IC卡管理系统”之间采用USB方式进行通讯，“手持机”与“HAC-标准无限模块”之间通过无线的方式进行通讯，各个终端、设备之间的连接方式如下图1所示。

硬件组成（如表1）。

3 加气站电子标签系统流程及系统设计

3.1 系统拓扑图

采用改装厂-检测中心-加气站-数据监控中心模式。

系统拓扑如图2。

3.2 系统业务流程设计

电子标签系统业务流程主要体现在CNG气瓶生命周期过程中对CNG气瓶的全面管理，涵盖了CNG气瓶的改装、检验、加气全过程，记录了CNG气瓶的来源、改装信息、检验情况、加气记录等监控信息。

车辆在改装厂进行改装登记和定期维护，由工作人员登记CNG气瓶改装和维护信息，如：气瓶编号、车牌号、改装/维护时间等。

对CNG气瓶进行测试，检验气瓶是否符合充装要求。测试通过后，登记CNG气瓶检验信息、并将信息成功发往邢台质监局成功后，发放标签。CNG气瓶每过一定年限，都必须到特检院/检验站进行CNG气瓶年检，对CNG气瓶测试合格后，并将信息成功发往质监局，重新将审核信息写入标签。未合格CNG气瓶，特检院/检验站将不合格或报废信息发往质监局并将不合格或报废信息写入标签。

标签挂失必须到质监局进行登记处理后补发。

CNG气瓶在加气站加气时，工作人员使用专用手持设备读取标签信息，核实车载气瓶的真实性，进行加气控制，确认CNG气瓶身份后开启加气机电磁阀门，加气完成后，控制模块返回加气车辆、加气时间、加气量、加气压力等安全信息，上传至集成监管平台。

3.3 加气管理

系统实现CNG车辆的安全加气管理，加气信息查询统计和上传（默认实时上传模式，当网络不通时，存储在本地，待网络通畅时断点续传）。

实现控制流量和压力，在流量超出气瓶登记的容积情况下自动断气，控制非法加瓶的情况发生，对于超压加气的情况进行报警。

实现黑名单控制，气瓶锁定控制，防范非法车辆加气。

系统具有联网与断网两种情况下都能加气的能力，不影响加气站工作。

3.4 安全加气管理

加气站充气前，加气人员首先应通过手持机扫描汽车/气瓶电子标签读取相关信息自动传送给加气机后台，在插入支付卡后，与支付卡的里的车牌进行匹配，最终使非法支付卡、非法气瓶车不能得到加气，见图3。

在车辆加气时能对离检验周期30天内的气瓶自动通过手持机发出提示，如显示：“离检验时间还有24天”，提醒车主及时将气瓶送检。对到期未检气瓶将不予加气，迫使其进行检验，有效提高气瓶的定检率和加气安全性。

3.5 外地车辆加气管理

与加气站站级管理系统联动，控制加气机的启停，实现本地以外的CNG车辆加气管理。

如果是本地贴电子标签的汽车，读取省质监局的电子标签，合格后方能加气。

如果是外地汽车，操作员在验证其充装证明，合格后，采用手动输入车牌号记录加气信息。

在加气管理子系统输入车牌号后，系统对该车辆的加气记录进行查询统计，判断该车在本地的加气频率（如每周超过两次以上），以此来区分该车是临时路过还是长驻本地的外地车，如果是临时路过将启动加气；对于长驻本地的外地车，将通知其办理相关手续，否则将禁止加气。

4 结语

RFID技术在今后相当长的一段时间内，仍将在各行业具有广泛的应用。本文在分析RFID技术原理的基础上，针对目前CNG加气站存在的主要问题，提出RFID技术在CNG加气站加气系统中的应用方案，提出以RFID卡为载体实现CNG加气站自动匹配气瓶信息并适时的报警，在加气过程中实现控制流量和压力及黑名单控制，可较好解决目前的问题。目前已经用于河北新奥和武汉江钻的现场加气站，在使用过程中，体现了自动化程度高、操作简洁、实时上传等特点，取得了良好的效果。该项技术对RFID技术在工业生产环境中的应用具有一定的参考价值。

参考文献

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