重庆市CNG气瓶电子标签安全管理系统

气瓶是典型的移动式压力容器，常温条件下，其内壁压力往往超过大气压力的几倍、几十倍甚至上百倍。不仅如此，瓶内盛装的大多是易燃易爆或有毒有害危险介 质。近年来，随着燃气事业日新月异的蓬勃发展，生产与消费的规模越来越大，使用场所越来越多，情况越来越复杂，在生产、运输、储存、使用过程中发生的火 灾、泄漏和爆炸等重特大事故时有发生，给国家和人民群众的生命和财产造成了极大的损失，也给社会的公共安全与稳定带来了极大的负面影响。如何科学、有效地 对气瓶进行管理，成为了政府相关职能部门在安全管理上的难题。

　　鉴于气瓶安全使用的严峻形势，国务院、国家质检总局先后颁布了《特种设 备安全监察条例》、《气瓶安全监察规定》和《气瓶安全监察规程》等多部法律法规，对气瓶流通过程中的各个环节作出了详细的规定。随着科学的进步和科技发 展，依靠操作人员的经验和责任心识别锈蚀不清的钢印和手工纸笔记录的作业管理方式，工作效率十分低下，并且质量和安全完全受制于人为的因素。另外，政府安 全监管人员的日常工作任务的繁重以及燃气行业客观上存在的漠视安全法规的不正当竞争等等因素影响，造成的气瓶安全事故屡禁不止，气瓶的安全根本无法得到有 效的控制和监督。但究其主要原因之一，在气瓶管理过程中，缺乏一种科学有效的管理技术手段，政府安全监管部门的管理手段比较落后。重庆市气瓶电子标签安全 管理系统拟分三部分建设：CNG气瓶电子标签安全管理系统、工业气瓶电子标签安全管理系统和液化石油气瓶电子标签安全管理系统。

　　 CNG气瓶电子标签安全管理系统是利用目前国际先进的RFID技术对气瓶进行标识和管理，结合射频识别技术、微电子技术、计算机技术、网络技术、无线通讯 技术和自动控制技术等，实现对CNG气瓶进行动态跟踪管理和控制。在每个CNG气瓶上安装一枚射频电子标签，赋予气瓶一个唯一的“电子身份证”，实现气瓶 的一瓶一证、一瓶一档的CNG气瓶动态跟踪管理的目标，建立一套科学、合理的CNG气瓶安全的管理体系。

　　系统总体设计

引入应用集成工具实现应用系统的集成整合
在 系统整合集成方面，引入基础应用平台概念，采购成熟的集成工具，比如工作流工具、报表工具、数据交换工具、数据传输工具等，同时在集成工具基础上，进行各 应用系统的人员集成、信息集成、流程集成、制作办理规范等应用集成和整合，使系统与“金盾工程”、“金关工程”中的其它业务系统实现信息共享、管理协同。
采用先进的应用设计结构模式指导应用开发
在系统架构设计模式上，采用MVC模式，按照显示、控制、数据访问三个角度，对业务数据展现层、业务逻辑控制层、业务数据访问层、业务数据存储层进行技术设计。
对系统进行管理模型的构建
在系统信息化管理模型上，根据其业务管理内容、业务内在之间的关系、业务应用部署进行了模型构建，并对构建的模型架构进行了简要描述。
重点设计系统核心应用功能
在应用功能上，对应该涵盖的核心功能模块和主要的功能点进行了重点设计，按照实际需求和管理重点进行了提炼、归纳和重点建设设计。
根据应用特点对系统进行集成部署
在系统应用部署上，根据业务特点、服务对象进行地域上、层次上的集成部署和系统优化。
参考CMMI 3级软件过程模型对系统进科学规范的设计
在系统开发模型上，严格按照CMMI 3级软件过程模型，按照产品开发过程、产品迭代开发模式、应用系统集成等角度进行详细的设计，确保本系统设计方案的规范性、先进性、合理性、实用性和经济性。

　如图所示，通过前后台软件系统和前端的识别终端、控制器、传输器等硬件，组成CNG气瓶电子标签安全管理网络系统。包括了对系统应用角色定义、系统网络及硬件平台、服务器及数据存储系统、标准体系建设、应用系统建设，以及与其它系统接口与交互等内容。

应用系统角色定义：系统将涉及到质检系统有关的工作人员、质检系统相关管理领导、监察人员、企事业单位（制造厂、改装厂、整车车、充装站、改装厂等）、社会公众等角色进行系统的建设和管理应用。
系 统网络及硬件平台：CNG气瓶电子标签安全管理系统的网络及硬件建设分两部分，一是重庆市质监系统内的网络及硬件建设，采用已有的建设成果，借助已经建设 好的网络、硬件和安全平台进行业务应用和功能部署；二是面向社会的应用服务建设，这部分借助Internet来完成。
服务器及数据存储系统：CNG气瓶电子标签安全管理系统将建立一个单独的数据库服务器和应用服务器，与其它业务系统服务器互联互通；并建立存储备份系统。
应用系统：CNG气瓶电子标签安全管理系统将从根本上建设落实信息共享、应用协同、标准规范的基础平台建设，分别按照人员集成、信息集成和流程集成三个方面进行方案设计、内容建设和应用部署。
标准体系设计：数据标准不统一、业务流程不连续、数字鸿沟和信息孤岛是困扰我国电子政务系统的建设的难点问题，因此标准化是项目建设的重要基础性工作，也是制约电子政务发展的关键点和瓶颈，是电子政务系统实现互联互通、信息共享、业务协同、安全可靠的前提。
与其它系统接口与交互：实现CNG气瓶电子标签安全管理系统与国家质监总局和重庆市相关特种设备业务系统的应用接口，实现与重庆市质监局相关信息子系统之间相互互通，具有相应的接口界面和数据交换能力。

功能结构

重庆市CNG气瓶电子标签安全管理系统在功能上总体分为后台综合应用系统和前台客户端系统。后台应用系统采用B/S模式、JAVA技术开发，主要用 于数据传输汇总、整理分析、数据维护、日常巡查、监督管理等；前台客户端系统采用C/S模式、PowerBuilder技术开发，主要用于相关机构内部管 理和数据采集。

系统总体功能要求如下：

系统采用科学方法区分事故隐患类型，用颜色等方式（例如：绿色为合格、黄色为预警、红色为事故隐患）进行预警；在系统显著位置提示预警信息，并给予声音提示。
系统内数据加密存放、传输，建立数据库备份策略，保证系统数据安全。系统采用身份认证、权限控制、多级认证、访问日志等方式来保障应用安全。
系统建立开放数据接口，实现与国家瓶检中心已有检验软件实时交互数据，与重庆市质量技术监督局金质工程实现无缝集成。在需要时，可以负责与其它已有系统实现数据交换。
系统对气瓶使用全生命周期的描述均符合相关安全技术规范的要求。

总体流程

采用新技术ＲＦＩＤ研制开发的一套确保ＣＮＧ气瓶安全使用的技术，即“ＣＮＧ气瓶电子标签动态监管集成系统”，将在每一只ＣＮＧ气瓶上安装一枚具有全球唯 一性的电子标签，标签内包含有该气瓶的生产厂家、出厂日期、规定使用年限、允许充装次数、使用单位名称、车牌号、车型等相关信息。当气瓶充装ＣＮＧ时，充 气站操作人员通过身份识别器对电子标签进行扫描，读取标签内的气瓶信息并传送至加气机内智能控制器，智能控制器依据信息判定气瓶是否合格，从而决定是否开 启电磁阀为气瓶加气。这套系统可以自动识别私改车、过期瓶，避免了许多人为因素的干扰，确保不合格气瓶由于无法加气而被淘汰，从而有效控制不合格气瓶流 转。