王沖,安泰,畢曉彬
(天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系,天津300402)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,智能設(shè)備的增加,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與生產(chǎn)生活各個方面結(jié)合越來越密切,化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域也越來越多的用到了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過射頻識別技術(shù)(RFID)、紅外線傳感器、全球定位系統(tǒng)(GPS)等技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用[1~4],以實現(xiàn)對物品的智能化管理。因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也被各個企業(yè)當(dāng)做重點工作展開。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與危險化學(xué)品的緊密結(jié)合,可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用來提高危險化學(xué)品的管理和監(jiān)測。
物聯(lián)網(wǎng)指的是實現(xiàn)物體與物體的連接,是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與拓展。物聯(lián)網(wǎng)體系通常分為四層架構(gòu)和三層架構(gòu),但其本質(zhì)上是相同的,四層架構(gòu)指的感知層、傳輸層、服務(wù)管理層(也稱智能層)和應(yīng)用層。感知層是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的來源,感知層中有各種傳感器,將各種非電信號轉(zhuǎn)化為電信號,成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以處理的數(shù)據(jù)。因此傳感器又稱為電五官,傳輸層采用各種傳輸技術(shù)來進行數(shù)據(jù)的傳輸,常用的有無線通信技術(shù)、藍牙技術(shù)、Zigbee技術(shù)等。服務(wù)管理層上面部署有各種服務(wù),如云平臺、專家系統(tǒng)等。應(yīng)用層面向用戶,以各種形式呈現(xiàn)給用戶,如移動端的App,PC端應(yīng)用程序等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最終的實現(xiàn)目標(biāo)是全面感知、可靠傳輸、智能處理和自動控制。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個方面,危險化學(xué)品的物流安全對于社會生產(chǎn)生活影響意義重大,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以降低物流運輸?shù)娘L(fēng)險,提升物流效率,對于化工企業(yè)可以實現(xiàn)降本增效的目的。
RFID技術(shù),由雷達技術(shù)演變而來,是一種非接觸式的自動識別技術(shù),具有環(huán)境抗干擾能力強,精度高,操作快捷等優(yōu)點。很多企業(yè)將其應(yīng)用于物體的自動識別與跟蹤定位。通常RFID系統(tǒng)由四部分組成:閱讀器、電子標(biāo)簽、中間件和應(yīng)用系統(tǒng)組成。
RFID技術(shù)的重要事件[5~7],按10年期劃分為:l941-1950年,雷達的改進和應(yīng)用催生了RFlD技術(shù),1948年奠定了RFlD技術(shù)的理論基礎(chǔ);l951-1960年,早期RFlD技術(shù)的探索階段,主要處于實驗室實驗研究;1961-1970年,RFlD技術(shù)的理論得到了發(fā)展,開始了一些應(yīng)用嘗試;1971-1980年,RFlD技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期,各種RFlD技術(shù)測試得到加速,出現(xiàn)了一些早期的 RFlD應(yīng)用;1981-1990年,RFlD用于標(biāo)記動物;l991-2000年,RFlD技術(shù)及產(chǎn)品進入商業(yè)應(yīng)用階段,各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn);2001-至今,標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視,RFID產(chǎn)品種類更加豐富,有源電子標(biāo)簽、無源電子標(biāo)簽及半無源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展,電子標(biāo)簽成本不斷降低,規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴大。
首先,當(dāng)購入危險化學(xué)品的時候,每個包裝上都貼有唯一的可供識別的RFID標(biāo)簽。當(dāng)危險化學(xué)品到達倉庫后,閱讀器可以自動讀取危險化學(xué)品上的信息,自動地將其放入電動密集柜的密封柜中,同樣的電動密集柜也安裝有對應(yīng)的RFID標(biāo)簽,這樣可以避免人為原因而導(dǎo)致出現(xiàn)差錯。系統(tǒng)要收集的信息包括化學(xué)品的名稱、位置、數(shù)量等,這些信息通過RFID閱讀器讀取后上傳至危險化學(xué)品管理系統(tǒng)中[8~10]。
入庫后的危險化學(xué)品需要考慮其保存與監(jiān)管事項,此時就需要倉庫管理人員利用倉庫內(nèi)安裝的各種傳感器來收集和判斷危險化學(xué)品的狀態(tài),需要監(jiān)管的信息包括危險化學(xué)品的位置信息,是否發(fā)生位移,危險化學(xué)品的溫度,是否達到或者超過安全臨界值,危險化學(xué)品是否發(fā)生泄漏等,同時這些信息也會同步至危險化學(xué)品管理系統(tǒng)中。因此,采用此種方式可以方便對危險化學(xué)品的入庫與保存進行最有效的管理。
當(dāng)研究人員需要使用危險化學(xué)品時,需要先在危險化學(xué)品管理系統(tǒng)中提出申請,并在系統(tǒng)中查看對應(yīng)的管理人員,明確領(lǐng)用人。在領(lǐng)取危險化學(xué)品時也必須使用RFID讀卡器進行掃描記錄,系統(tǒng)中會記錄下領(lǐng)取危險化學(xué)品的人員信息、領(lǐng)取時間、領(lǐng)取品名、領(lǐng)取地點及領(lǐng)取目的等信息。同時需要領(lǐng)取人的簽字確認(rèn),保證領(lǐng)取與使用的安全。
如果危險化學(xué)品的廢棄處理使用不當(dāng),將會對人類的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重的影響,因此需要對危險化學(xué)品的廢棄處理引起高度的重視。需要利用RFID技術(shù)對危險化學(xué)品進行處理,首先需要危險化學(xué)品的領(lǐng)取人在系統(tǒng)上提交廢棄處理申請,交至危險化學(xué)品的倉庫管理員,倉庫管理員使用RFID讀卡器進行記錄,記錄的信息包括危險化學(xué)品的品名、數(shù)量、返回倉庫日期、接收人等,最后提交至危險化學(xué)品管理系統(tǒng),由倉庫管理員簽字確認(rèn)提交信息。使用過的廢棄的危險化學(xué)品在辦理完相應(yīng)的回收入庫手續(xù)后,放置進危險化學(xué)品管理倉庫,當(dāng)廢棄的危險化學(xué)品積累至一定的數(shù)量后提交給相應(yīng)的危險化學(xué)品生產(chǎn)廠家,對其進行無害化廢棄處理。
具有實用價值的信息化手段和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還有很多,由于篇幅的限制本文不再一一列舉。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與RFID技術(shù)在危險化學(xué)品的管理中起著舉足輕重的作用,通過將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID技術(shù)與危險化學(xué)品的管理有效結(jié)合起來,可以大大提高化工企業(yè)的安全管理,智能化的管理與監(jiān)管可以有效避免人為因素在危化品的管理中的差錯,有效減少和杜絕危險化學(xué)品對人類的生產(chǎn)生活的影響,同時也必須意識到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一門剛剛興起的新興技術(shù),其使用與管理還不是很完善,本身也可能存在較多問題,例如系統(tǒng)信息的安全性,信息處理的速度等都是我們下一步需要探索和研究的方向。
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