重慶市CNG氣瓶電子標簽安全管理系統

氣瓶是典型的移動式壓力容器，常溫條件下，其內壁壓力往往超過大氣壓力的幾倍、幾十倍甚至上百倍。不僅如此，瓶內盛裝的大多是易燃易爆或有毒有害危險介 質。近年來，隨著燃氣事業日新月異的蓬勃發展，生產與消費的規模越來越大，使用場所越來越多，情況越來越復雜，在生產、運輸、儲存、使用過程中發生的火 災、泄漏和爆炸等重特大事故時有發生，給國家和人民群眾的生命和財產造成了極大的損失，也給社會的公共安全與穩定帶來了極大的負面影響。如何科學、有效地 對氣瓶進行管理，成為了政府相關職能部門在安全管理上的難題。

　　鑒于氣瓶安全使用的嚴峻形勢，國務院、國家質檢總局先后頒布了《特種設 備安全監察條例》、《氣瓶安全監察規定》和《氣瓶安全監察規程》等多部法律法規，對氣瓶流通過程中的各個環節作出了詳細的規定。隨著科學的進步和科技發 展，依靠操作人員的經驗和責任心識別銹蝕不清的鋼印和手工紙筆記錄的作業管理方式，工作效率十分低下，并且質量和安全完全受制于人為的因素。另外，政府安 全監管人員的日常工作任務的繁重以及燃氣行業客觀上存在的漠視安全法規的不正當競爭等等因素影響，造成的氣瓶安全事故屢禁不止，氣瓶的安全根本無法得到有 效的控制和監督。但究其主要原因之一，在氣瓶管理過程中，缺乏一種科學有效的管理技術手段，政府安全監管部門的管理手段比較落后。重慶市氣瓶電子標簽安全 管理系統擬分三部分建設：CNG氣瓶電子標簽安全管理系統、工業氣瓶電子標簽安全管理系統和液化石油氣瓶電子標簽安全管理系統。

　　 CNG氣瓶電子標簽安全管理系統是利用目前國際先進的RFID技術對氣瓶進行標識和管理，結合射頻識別技術、微電子技術、計算機技術、網絡技術、無線通訊 技術和自動控制技術等，實現對CNG氣瓶進行動態跟蹤管理和控制。在每個CNG氣瓶上安裝一枚射頻電子標簽，賦予氣瓶一個唯一的“電子身份證”，實現氣瓶 的一瓶一證、一瓶一檔的CNG氣瓶動態跟蹤管理的目標，建立一套科學、合理的CNG氣瓶安全的管理體系。

　　系統總體設計

引入應用集成工具實現應用系統的集成整合
在 系統整合集成方面，引入基礎應用平臺概念，采購成熟的集成工具，比如工作流工具、報表工具、數據交換工具、數據傳輸工具等，同時在集成工具基礎上，進行各 應用系統的人員集成、信息集成、流程集成、制作辦理規范等應用集成和整合，使系統與“金盾工程”、“金關工程”中的其它業務系統實現信息共享、管理協同。
采用先進的應用設計結構模式指導應用開發
在系統架構設計模式上，采用MVC模式，按照顯示、控制、數據訪問三個角度，對業務數據展現層、業務邏輯控制層、業務數據訪問層、業務數據存儲層進行技術設計。
對系統進行管理模型的構建
在系統信息化管理模型上，根據其業務管理內容、業務內在之間的關系、業務應用部署進行了模型構建，并對構建的模型架構進行了簡要描述。
重點設計系統核心應用功能
在應用功能上，對應該涵蓋的核心功能模塊和主要的功能點進行了重點設計，按照實際需求和管理重點進行了提煉、歸納和重點建設設計。
根據應用特點對系統進行集成部署
在系統應用部署上，根據業務特點、服務對象進行地域上、層次上的集成部署和系統優化。
參考CMMI 3級軟件過程模型對系統進科學規范的設計
在系統開發模型上，嚴格按照CMMI 3級軟件過程模型，按照產品開發過程、產品迭代開發模式、應用系統集成等角度進行詳細的設計，確保本系統設計方案的規范性、先進性、合理性、實用性和經濟性。

　如圖所示，通過前后臺軟件系統和前端的識別終端、控制器、傳輸器等硬件，組成CNG氣瓶電子標簽安全管理網絡系統。包括了對系統應用角色定義、系統網絡及硬件平臺、服務器及數據存儲系統、標準體系建設、應用系統建設，以及與其它系統接口與交互等內容。

應用系統角色定義：系統將涉及到質檢系統有關的工作人員、質檢系統相關管理領導、監察人員、企事業單位（制造廠、改裝廠、整車車、充裝站、改裝廠等）、社會公眾等角色進行系統的建設和管理應用。
系 統網絡及硬件平臺：CNG氣瓶電子標簽安全管理系統的網絡及硬件建設分兩部分，一是重慶市質監系統內的網絡及硬件建設，采用已有的建設成果，借助已經建設 好的網絡、硬件和安全平臺進行業務應用和功能部署；二是面向社會的應用服務建設，這部分借助Internet來完成。
服務器及數據存儲系統：CNG氣瓶電子標簽安全管理系統將建立一個單獨的數據庫服務器和應用服務器，與其它業務系統服務器互聯互通；并建立存儲備份系統。
應用系統：CNG氣瓶電子標簽安全管理系統將從根本上建設落實信息共享、應用協同、標準規范的基礎平臺建設，分別按照人員集成、信息集成和流程集成三個方面進行方案設計、內容建設和應用部署。
標準體系設計：數據標準不統一、業務流程不連續、數字鴻溝和信息孤島是困擾我國電子政務系統的建設的難點問題，因此標準化是項目建設的重要基礎性工作，也是制約電子政務發展的關鍵點和瓶頸，是電子政務系統實現互聯互通、信息共享、業務協同、安全可靠的前提。
與其它系統接口與交互：實現CNG氣瓶電子標簽安全管理系統與國家質監總局和重慶市相關特種設備業務系統的應用接口，實現與重慶市質監局相關信息子系統之間相互互通，具有相應的接口界面和數據交換能力。

功能結構

重慶市CNG氣瓶電子標簽安全管理系統在功能上總體分為后臺綜合應用系統和前臺客戶端系統。后臺應用系統采用B/S模式、JAVA技術開發，主要用 于數據傳輸匯總、整理分析、數據維護、日常巡查、監督管理等；前臺客戶端系統采用C/S模式、PowerBuilder技術開發，主要用于相關機構內部管 理和數據采集。

系統總體功能要求如下：

系統采用科學方法區分事故隱患類型，用顏色等方式（例如：綠色為合格、黃色為預警、紅色為事故隱患）進行預警；在系統顯著位置提示預警信息，并給予聲音提示。
系統內數據加密存放、傳輸，建立數據庫備份策略，保證系統數據安全。系統采用身份認證、權限控制、多級認證、訪問日志等方式來保障應用安全。
系統建立開放數據接口，實現與國家瓶檢中心已有檢驗軟件實時交互數據，與重慶市質量技術監督局金質工程實現無縫集成。在需要時，可以負責與其它已有系統實現數據交換。
系統對氣瓶使用全生命周期的描述均符合相關安全技術規范的要求。

總體流程

采用新技術ＲＦＩＤ研制開發的一套確保ＣＮＧ氣瓶安全使用的技術，即“ＣＮＧ氣瓶電子標簽動態監管集成系統”，將在每一只ＣＮＧ氣瓶上安裝一枚具有全球唯 一性的電子標簽，標簽內包含有該氣瓶的生產廠家、出廠日期、規定使用年限、允許充裝次數、使用單位名稱、車牌號、車型等相關信息。當氣瓶充裝ＣＮＧ時，充 氣站操作人員通過身份識別器對電子標簽進行掃描，讀取標簽內的氣瓶信息并傳送至加氣機內智能控制器，智能控制器依據信息判定氣瓶是否合格，從而決定是否開 啟電磁閥為氣瓶加氣。這套系統可以自動識別私改車、過期瓶，避免了許多人為因素的干擾，確保不合格氣瓶由于無法加氣而被淘汰，從而有效控制不合格氣瓶流 轉。