王沖,安泰,畢曉彬
(天津渤海職業(yè)技術學院信息工程系,天津300402)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,智能設備的增加,物聯(lián)網(wǎng)技術應用與生產(chǎn)生活各個方面結合越來越密切,化學生產(chǎn)領域也越來越多的用到了物聯(lián)網(wǎng)技術。物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是新一代信息技術的重要組成部分,物聯(lián)網(wǎng)技術是通過射頻識別技術(RFID)、紅外線傳感器、全球定位系統(tǒng)(GPS)等技術的結合與應用[1~4],以實現(xiàn)對物品的智能化管理。因此物聯(lián)網(wǎng)技術的應用也被各個企業(yè)當做重點工作展開。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術與危險化學品的緊密結合,可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術的運用來提高危險化學品的管理和監(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)技術的應用與拓展。物聯(lián)網(wǎng)體系通常分為四層架構和三層架構,但其本質(zhì)上是相同的,四層架構指的感知層、傳輸層、服務管理層(也稱智能層)和應用層。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來進行數(shù)據(jù)的傳輸,常用的有無線通信技術、藍牙技術、Zigbee技術等。服務管理層上面部署有各種服務,如云平臺、專家系統(tǒng)等。應用層面向用戶,以各種形式呈現(xiàn)給用戶,如移動端的App,PC端應用程序等。物聯(lián)網(wǎng)技術最終的實現(xiàn)目標是全面感知、可靠傳輸、智能處理和自動控制。目前物聯(lián)網(wǎng)技術應用于生產(chǎn)生活的各個方面,危險化學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)技術可以降低物流運輸?shù)娘L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,由雷達技術演變而來,是一種非接觸式的自動識別技術,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、電子標簽、中間件和應用系統(tǒng)組成。
RFID技術的重要事件[5~7],按10年期劃分為:l941-1950年,雷達的改進和應用催生了RFlD技術,1948年奠定了RFlD技術的理論基礎;l951-1960年,早期RFlD技術的探索階段,主要處于實驗室實驗研究;1961-1970年,RFlD技術的理論得到了發(fā)展,開始了一些應用嘗試;1971-1980年,RFlD技術與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期,各種RFlD技術測試得到加速,出現(xiàn)了一些早期的 RFlD應用;1981-1990年,RFlD用于標記動物;l991-2000年,RFlD技術及產(chǎn)品進入商業(yè)應用階段,各種規(guī)模應用開始出現(xiàn);2001-至今,標準化問題日趨為人們所重視,RFID產(chǎn)品種類更加豐富,有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽均得到發(fā)展,電子標簽成本不斷降低,規(guī)模應用行業(yè)擴大。
首先,當購入危險化學品的時候,每個包裝上都貼有唯一的可供識別的RFID標簽。當危險化學品到達倉庫后,閱讀器可以自動讀取危險化學品上的信息,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的RFID標簽,這樣可以避免人為原因而導致出現(xiàn)差錯。系統(tǒng)要收集的信息包括化學品的名稱、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品管理系統(tǒng)中[8~10]。
入庫后的危險化學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品的狀態(tài),需要監(jiān)管的信息包括危險化學品的位置信息,是否發(fā)生位移,危險化學品的溫度,是否達到或者超過安全臨界值,危險化學品是否發(fā)生泄漏等,同時這些信息也會同步至危險化學品管理系統(tǒng)中。因此,采用此種方式可以方便對危險化學品的入庫與保存進行最有效的管理。
當研究人員需要使用危險化學品時,需要先在危險化學品管理系統(tǒng)中提出申請,并在系統(tǒng)中查看對應的管理人員,明確領用人。在領取危險化學品時也必須使用RFID讀卡器進行掃描記錄,系統(tǒng)中會記錄下領取危險化學品的人員信息、領取時間、領取品名、領取地點及領取目的等信息。同時需要領取人的簽字確認,保證領取與使用的安全。
如果危險化學品的廢棄處理使用不當,將會對人類的生產(chǎn)生活帶來嚴重的影響,因此需要對危險化學品的廢棄處理引起高度的重視。需要利用RFID技術對危險化學品進行處理,首先需要危險化學品的領取人在系統(tǒng)上提交廢棄處理申請,交至危險化學品的倉庫管理員,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品管理系統(tǒng),由倉庫管理員簽字確認提交信息。使用過的廢棄的危險化學品在辦理完相應的回收入庫手續(xù)后,放置進危險化學品管理倉庫,當廢棄的危險化學品積累至一定的數(shù)量后提交給相應的危險化學品生產(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)技術與RFID技術在危險化學品的管理中起著舉足輕重的作用,通過將物聯(lián)網(wǎng)技術、RFID技術與危險化學品的管理有效結合起來,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?;返墓芾碇械牟铄e,有效減少和杜絕危險化學品對人類的生產(chǎn)生活的影響,同時也必須意識到物聯(lián)網(wǎng)技術是一門剛剛興起的新興技術,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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