陳利民，王冬良

（北京師范大學(xué) 珠海分校， 廣東 珠海 519087）

基于Web Service技術(shù)的化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

陳利民，王冬良

（北京師范大學(xué) 珠海分校， 廣東 珠海 519087）

我國化工危險品需求量以及運(yùn)輸量都比較大，在運(yùn)輸過程中難免出現(xiàn)爆炸、泄露、燃燒、腐蝕等不可預(yù)知危險。目前我國化工危險品物流安全狀況還存在一定問題，監(jiān)控系統(tǒng)也不完善，以至于事故頻發(fā)。近年來，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，Web Service技術(shù)的出現(xiàn)和完善，越來越多的公司開始利用Web Service技術(shù)實(shí)現(xiàn)化工危險品物流安全監(jiān)控。物流安全監(jiān)控系統(tǒng)是物流業(yè)發(fā)展前提，完善物理安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠減少事故發(fā)生、提高物流管理部門工作效率?；赪eb Service技術(shù)進(jìn)行化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，其中主要包括設(shè)計目標(biāo)、各子系統(tǒng)設(shè)計以及詳細(xì)設(shè)計，以期為我國化工危險品物流提供有效幫助，減少安全事故。

化工危險品；物流；Web Service技術(shù)；安全監(jiān)控系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計

物流行業(yè)是近年來新發(fā)展行業(yè)，被稱為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速器，目前在全球范圍內(nèi)都處于快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)?；のｋU品生產(chǎn)由于污染嚴(yán)重，一般處于離城市較遠(yuǎn)地方，產(chǎn)品主要通過運(yùn)輸完成銷售。其主要危險在于由于化工品具有一定的化學(xué)反應(yīng)，在受到到外界碰撞、摩擦、水等的影響時會出現(xiàn)一定化學(xué)反應(yīng)，輕者造成化工品變性，重者會引起爆炸、燃燒等事故。我國化工危險品運(yùn)輸事故頻發(fā)，比如液氨泄漏，污染空氣、爆炸等事故都會出現(xiàn)，液氨、液氯都屬于毒性物質(zhì)，會引起人中毒，爆炸也會累及周圍生物［1］。因此應(yīng)加強(qiáng)對化工危險品物流安全監(jiān)控，提前預(yù)知危險的發(fā)生，并做好防護(hù)和整改措施。

1 我國化工危險品物流安全和監(jiān)控現(xiàn)狀

我國屬于化工行業(yè)發(fā)展比較迅速國家，據(jù)報道［2］，目前常運(yùn)危險物品被列入國家危險物品表的大約1萬多種，而且我國 95%的化工危險品都是靠長途運(yùn)輸?shù)模绕涫且喊?、液氯等劇毒、易爆炸物品，年流動量極大?；のｋU品物流安全原因多種多樣，有違規(guī)操作、設(shè)備故障、地形地理、天氣變化等，其中違規(guī)操作和設(shè)備故障是事故主要原因［3］。而且我國化工危險品物流安全管理力度低下、信息監(jiān)控不嚴(yán)密、應(yīng)急預(yù)警機(jī)制缺乏等，都是直接導(dǎo)致事故發(fā)生的原因，也是我國物流行業(yè)與發(fā)達(dá)國家相差較大的主要因素［4］。

我國化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)沒有統(tǒng)一管理，甚至沒有在線監(jiān)控系統(tǒng)，僅僅依靠運(yùn)輸人員自行發(fā)現(xiàn)異常狀況，也沒有實(shí)現(xiàn)車輛遠(yuǎn)程定位等，不能夠?qū)のｋU品在物流過程中可能出現(xiàn)問題進(jìn)行綜合判斷，不能做到判斷其安全狀況，制定相關(guān)措施?，F(xiàn)代有很多新進(jìn)技術(shù)可以用于化工危險品物流安全監(jiān)控，比如 GSM全球移動通信系統(tǒng)、GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、FRID射頻識別系統(tǒng)等，都是在Web Service技術(shù)平臺下發(fā)展起來的，能夠?qū)のｋU品物流安全狀況實(shí)時監(jiān)測［5］。但是很多公司因為監(jiān)控系統(tǒng)價格昂貴，對經(jīng)濟(jì)利益有一定損害，不考慮使用安全監(jiān)控系統(tǒng)，以至于事故頻發(fā)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，得不償失。因此需要設(shè)計出一種比較穩(wěn)定且價格合理安全監(jiān)控系統(tǒng)以供物流公司使用，減少事故發(fā)生。

2 Web Service技術(shù)概述

Web Service技術(shù)是近年來微軟公司提出的，屬于一種基于互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的技術(shù)模型，被廣泛應(yīng)用于業(yè)界中，得到大多數(shù)人認(rèn)可，發(fā)展比較迅速［6］。Web Service技術(shù)其實(shí)其本質(zhì)仍屬于 Web應(yīng)用程序，是Web應(yīng)用程序的一個分支結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)為具有模塊化和自描述作用，能夠在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布其應(yīng)用程序，還能夠完成系統(tǒng)定位功能。與FRID射頻識別系統(tǒng)相比較而言，彌補(bǔ)了FRID射頻識別系統(tǒng)不能收集并處理大量數(shù)據(jù)的缺陷，可以將系統(tǒng)得到的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行映射，通過服務(wù)集合系統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)的處理［7］。目前主要提倡兩者結(jié)合使用，能夠減少協(xié)議、語言以及操作平臺之間的關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)資源共享，增加資源利用率。因此將Web Service技術(shù)和FRID射頻識別系統(tǒng)聯(lián)合用于化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)中，不僅可以得到物品全部監(jiān)控數(shù)據(jù)，還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理并作出相應(yīng)，減少事故發(fā)生。

3 化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)在于能夠?qū)のｋU品物流安全進(jìn)行數(shù)字化管理和監(jiān)控，對運(yùn)輸過程中和倉庫中所有物品實(shí)時監(jiān)控，保障化工危險品存儲以及物流運(yùn)輸過程的安全，避免資源浪費(fèi)，提高資源利用率，保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全［8］。另外化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計除了實(shí)現(xiàn)物品安全監(jiān)控以外你，還要確保系統(tǒng)工作效率。因此化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計主要分為危險品存儲監(jiān)控子系統(tǒng)、危險品運(yùn)輸監(jiān)控子系統(tǒng)和中央網(wǎng)絡(luò)控制中心子系統(tǒng)三個部位，以Web Service技術(shù)為主，F(xiàn)RID射頻識別系統(tǒng)為輔，兩者聯(lián)合使用，完成監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)總設(shè)計如下圖1所示。

圖1 化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)總設(shè)計圖Fig.1 Total design chart of logistics safety monitoring system for chemical dangerous goods

4 化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

4.1 化工危險品物流安全監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計

4.1.1 化工危險品存儲監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計

首先需要完成對化工危險品倉庫存儲狀態(tài)監(jiān)控，此時需要借助于FRID射頻識別系統(tǒng)，具體方法為：①將FRID射頻識別系統(tǒng)于Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺組合，設(shè)置其中參數(shù)；②將FRID標(biāo)簽粘貼在化工危險品容器外部，標(biāo)簽上包含有其生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家等基本信息；③在物品入庫前對其FRID標(biāo)簽利用讀寫器逐一掃描，全部錄入 Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺中，同時利用平臺數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行分類儲存，包括物品物理、化學(xué)性質(zhì)等；④根據(jù)化工危險品具體物理化學(xué)性質(zhì)，通過倉庫中安裝的傳感器對倉庫具體環(huán)境如水分、溫度等信息采集，利用Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)處理功能，完成對化工危險品的實(shí)時監(jiān)控。

4.1.2 化工危險品運(yùn)輸監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計

每個化工危險品在入庫時都有FRID標(biāo)簽，因此可以根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)對外界信息和化工危險品具體標(biāo)簽處理完成其運(yùn)輸過程監(jiān)控。化工危險品多種多樣，性質(zhì)不一，所以應(yīng)根據(jù)其具體性質(zhì)設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)。具體方法為：①可以將需要運(yùn)輸?shù)幕のｋU品FRID標(biāo)簽貼在運(yùn)輸車輛上，此標(biāo)簽增加駕駛員以及車牌號等信息；②在化工危險品運(yùn)輸值前將車輛上FRID標(biāo)簽進(jìn)行掃描，傳輸?shù)絎eb Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，保存到數(shù)據(jù)庫中；③在運(yùn)輸車輛上安裝實(shí)時通信系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)中央控制中心與運(yùn)輸監(jiān)控子系統(tǒng)的實(shí)時通信；④車上安裝傳感器，與中央控制中心相連接，完成中央系統(tǒng)對車輛上溫度等基本參數(shù)的監(jiān)控，并利用Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；⑤在系統(tǒng)中針對基本參數(shù)可以設(shè)置閾值，超出閾值以報警方式提醒運(yùn)輸人員，并進(jìn)行相應(yīng)處理。

4.1.3 化工危險品中央網(wǎng)絡(luò)控制中心子系統(tǒng)設(shè)計

化工危險品存儲監(jiān)控子系統(tǒng)以及運(yùn)輸監(jiān)控子系統(tǒng)均是在中央網(wǎng)絡(luò)控制中心控制下完成具體監(jiān)控工作，中央網(wǎng)絡(luò)控制中心是監(jiān)控系統(tǒng)總控制平臺。物流公司可以根據(jù)中央網(wǎng)絡(luò)控制中心接收到的化工危險品環(huán)境和具體信息，利用Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺對信息進(jìn)行處理，完成對物品倉儲和運(yùn)輸監(jiān)控。中央網(wǎng)絡(luò)控制中心子系統(tǒng)主要作用就是接收倉庫和運(yùn)輸監(jiān)控子系統(tǒng)傳輸來的數(shù)據(jù)，并連接Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺處理中心，將信息映射在人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)對化工危險品的實(shí)時監(jiān)測。

4.2 化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)各模塊設(shè)計

4.2.1 化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計

一般情況下化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)選擇Web Service技術(shù)完成其軟件框架設(shè)計，常被稱為SOA，此種框架主要優(yōu)點(diǎn)在于能夠通過原有開發(fā)系統(tǒng)服務(wù)有效字形成新的服務(wù)，以服務(wù)形式完成對數(shù)據(jù)處理工作，能夠縮短開發(fā)時間，而且其集成和更新都比較方便。軟件設(shè)計框架如下圖2所示。

圖2 化工危險品物流安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計框架Fig.2 Software design framework of logistics safety monitoring system for chemical dangerous goods

4.2.2 射頻和傳感器設(shè)計

射頻主要是針對于化工危險品包裝以及運(yùn)輸車輛上的FRID標(biāo)簽，傳感器主要用于物品所處環(huán)境信息檢測。射頻和傳感器主要作用在于接收底層硬件系統(tǒng)所檢測到的具體數(shù)據(jù)，一般傳輸?shù)街醒肟刂浦行?。這些檢測參數(shù)均是在實(shí)時監(jiān)測下完成的，不足之處在于射頻和傳感器抗干擾性差，會導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)紊亂和差錯，因此需要針對其采集數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理。另外也可以自行設(shè)計具體規(guī)則避免錯誤信息傳輸和接收，出現(xiàn)偏差時可以利用系統(tǒng)進(jìn)行糾正。傳感器是對環(huán)境實(shí)時監(jiān)測，數(shù)據(jù)量比較大，有些數(shù)據(jù)可能并不需要，此時可以根據(jù)運(yùn)輸物品具體性質(zhì)設(shè)置檢測頻次或者將不必要數(shù)據(jù)過濾，減輕系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)。

4.2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要包括空間、通用和源數(shù)據(jù)庫三種。空間數(shù)據(jù)庫作用在于對化工危險品存儲和運(yùn)輸過程中具體位置信息進(jìn)行存儲，對車輛所處位置和運(yùn)輸具體路線進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測；源數(shù)據(jù)庫作用在于對化工危險品所有原始數(shù)據(jù)實(shí)施管理，另外還對空間數(shù)據(jù)和通用數(shù)據(jù)進(jìn)行定義；通用數(shù)據(jù)庫為 Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)公共存儲空間，能夠存儲監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)。

4.2.4 Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺設(shè)計

Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺主要包括數(shù)據(jù)傳出和接收中心、運(yùn)輸和倉儲監(jiān)控管理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理中心三部分。數(shù)據(jù)傳出和接收中心主要針對監(jiān)控系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，在經(jīng)過劇透處理之后將信號發(fā)出，指揮監(jiān)控系統(tǒng)做出反應(yīng)。運(yùn)輸和倉儲監(jiān)控管理系統(tǒng)主要對化工危險品在倉庫和運(yùn)輸途中監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施管理，通過定位系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、傳感器、控制中心等實(shí)現(xiàn)其管理性能。數(shù)據(jù)處理中心是針對監(jiān)控系統(tǒng)、傳感器等傳輸來的具體數(shù)據(jù)，同時聯(lián)合數(shù)據(jù)庫中保存的化工危險品相關(guān)數(shù)據(jù)，以服務(wù)形式完成數(shù)據(jù)處理，如下圖3所示。

圖3 Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺設(shè)計Fig.3 Web Service network monitoring platform design

5 結(jié) 論

總之，化工危險品監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，其系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計也需要進(jìn)一步提高，已完成實(shí)時監(jiān)控，同時降低成本。本文基于Web Service技術(shù)對其進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，借助于定位系統(tǒng)和FRID射頻系統(tǒng)、傳感器等對信息進(jìn)行采集，利用Web Service網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時對化工危險品具體參數(shù)設(shè)置閾值，超出閾值范圍會提前對工作人員提醒，減少事故發(fā)生。

［1］ 夏秋，錢瑜，劉萌斐.基于環(huán)境風(fēng)險評價的危險品道路運(yùn)輸優(yōu)化選線—以張家港市為例［J］.中國環(huán)境科學(xué)，2014，34（01）:266-272.

［2］ 胡燕倩.我國危化品物流發(fā)展的現(xiàn)狀、原因及策略分析——基于發(fā)達(dá)國家危險品運(yùn)輸管理經(jīng)驗的借鑒［J］.對外經(jīng)貿(mào)實(shí)務(wù)，2013，25（05）:90-92.［3］ 鄒宗峰，張保全.危險化學(xué)品道路運(yùn)輸安全管理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2011，21（06）:129-134.

［4］ 何文斌，欒國華，裴玉起，等.信息化監(jiān)控技術(shù)在?；返缆愤\(yùn)輸安全管理中的應(yīng)用［J］.油氣田環(huán)境保護(hù)，2014，24（03）:74-76+82.

［5］ 姚振強(qiáng)，王建，胡永祥，等.基于RFID/GPRS/GPS/GIS的危險品物流智能監(jiān)管系統(tǒng)［J］.公路交通科技，2013，30（02）:147-152+158.

［6］ 胡敏.基于RFID和Web Service技術(shù)的危險品物流監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)［J］.物流技術(shù)，2013，32（09）:440-442.

［7］ 孫剛，王秀友，王浩.基于Web Service的區(qū)域物流信息平臺構(gòu)建研究［J］.物流科技，2012，6（12）:22-23.

［8］ 李佳武，陳必泉，余振，等.基于分布式架構(gòu)的物流信息管理平臺設(shè)計［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

基于二維碼的智能末端配送系統(tǒng)研究（廣東省教育廳項目），項目號：2014KQNCX239。

2015-10-01

陳利民（1975-），男，江西南昌人，講師，博士，研究方向：物流管理與工程。E-mail：bnuz56@qq.com。