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涡街流量计

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电子签封及其管理系统在涡街流量计工作中的应用

来源:作者:发表时间:2019-09-23

摘 要: 铅封是防止人为拆卸涡街流量计的传统保护措施之一,在涡街流量计器具中广泛应用。然而传统铅封容易复制,防伪性能差,给燃气企业查处偷盗气行为带来一定的困扰。为了解决传统铅封易伪造、难辨真假的问题,本文采用电子签封替代传统铅封,并开发了电子签封管理系统,在企业内部进行试用,取得了较好的应用效果。
1 概述
铅封是指涡街流量计检定合格后,由检定人员施加的类似于锁扣的设备。铅封一经正确加封后,未经授权不能擅自打开,对涡街流量计的精度起到证明和保证的作用,保证涡街流量计不被随意改变其固有的计量性能,防止人为拆卸。
燃气企业也常常在涡街流量计的机械计数器、体积修正仪、温度传感器、压力传感器、连接法兰等部位加装铅封,以防止涡街流量计内部结构被破坏,从而保证其计量性能和贸易的公平性。
然而,传统铅封施封标识简单,容易复制,防伪性能较差,且仅通过铅封上的印记物理外观鉴别是否合法有效,即使靠简单的铅封编码、二维码、条形码也难于辨别真伪。某燃气企业已经发现采用伪造铅封进行盗气的情况,在一台流量计的不同部位出现两个编号相同的铅封,即使一线巡检人员也难辨真假,给查处偷盗气行为造成了很大困扰。
此外,传统铅封比较容易获得,在铅封的制造、购买、发行、管理等环节上无法实施严密有效的监管,铅封的档案管理需要操作人员现场施封时手工记录,整个流程操作繁琐,工作效率低。为了解决上述问题,采用电子签封对涡街流量计器具进行施封保护,并开发相应的管理系统对电子签封进行全生命周期的智能化管理。
2 电子签封和RFID技术
电子签封是一种能够自锁、防开启,带RFID芯片的一次性封印。每个电子签封内置的RFID芯片对应全球唯一的ID号,且外部包含供手持端识别的条形码或二维码或供人眼识别的编码,仿制难度极大,防伪性能强。
RFID技术即无线射频识别技术,其工作原理是由阅读器通过发射天线发送特定频率的射频信号,当电子签封进入有效工作区域时产生感应电流,从而获得能量,电子签封被激活,使得电子签封将自身编码信息通过内置射频天线发送出去;阅读器的接收天线接收到从签封发送来的调制信号,经天线调节器传送到阅读器信号处理模块,经解调和解码后将有效信息送至后台数据管理系统进行相关的处理;数据管理系统根据逻辑运算识别该签封的身份,针对不同的设定作出相应的处理和控制,最终发出指令信号控制阅读器完成相应的读写操作。
由此可知,一个完整的RFID系统是由电子签封(Tag)、阅读器(Reader)和数据管理系统(Database)3部分组成的,如图1所示。
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RFID系统的数据载体是电子签封,每个电子签封都具有唯一的电子编码(TID)。与条形码不同的是,电子签封存储的信息能够自动或在外部作用下发射出去,可编程且编写的程序可按特殊的应用需求随时进行读取和修改。
RFID签封与传统的条码签封相比的优势有以下几点:①存储内容经过加密保存,安全性更高;②可自动化流水线操作,工作效率提高;③可短时间批量读取数据信息,读取速度快;④不受形状限制与尺寸大小影响,可适用于不同类别的产品;⑤抗污染能力和耐久性好,工作环境适应性强;⑥数据可不断重复地新增、修改、删除,便于更新信息;⑦数据存储容量大。
本文根据企业自身实际情况,设计了不同形式的电子签封,如图2、图3所示。
企业微信截图_20190923173213.jpg
其中,封线式电子签封的封线和内部线圈共同构成闭合回路,如果封线或者本体被破坏,电子签封将无法接收和发送信息,因此识读设备将无法读取签封ID号。依据该原理,可实现电子签封完好性的自动检查。然而,这也使得封线式电子签封的封线长度和直径有一定的限制,通常直径范围为1.0mm~1.3mm,长度范围为120mm~300mm。某些涡街流量计的特殊位置不适合安装这种形式的电子签封。旋钮式电子签封是对封线式电子签封的有效补充,其封线没有长度和直径的限制,但是往往在本体受到损坏后,才会造成信息读取失败,签封失效。
3 电子签封管理系统
目前,多数燃气企业仍通过纸质档案对铅封进行管理。现场施封人员在相应管理部门领取一定数量的铅封,前往现场进行通气作业并对涡街流量计加装铅封,同时采用纸质版表格记录用户信息、涡街流量计信息和铅封编号信息等。即便某些燃气企业已经针对涡街流量计建立了相应的管理系统,但是没有将铅封信息在上述管理系统中进行一一对应,只能采用纸质台账进行巡检,导致巡检工作任务量大。
为了实现对电子签封的智能化管理,减少操作人员的工作量,并考虑企业实际的管理流程,本文开发了电子签封管理系统。该系统由手持端APP和后台管理系统共同组成,对电子签封从施封、巡检,更换、报废整个生命周期进行管理,对其进行全程跟踪,实现闭环管理,提高了工作效率。
4 电子签封管理系统的主要功能
(1)数据传输:包括施封、更换数据的上传和巡检数据的下载等。
(2)施封:将电子签封信息及对应的涡街流量计和用户信息记录,通过手持端的APP上传到后台管理系统。
(3)更换:通过手持端APP将原签封信息替换为新签封信息,并上传至后台管理系统。
(4)巡检:通过手持端APP自动比对电子签封ID,并根据显示内容检查电子签封与涡街流量计、用户信息是否对应,异常情况报警。
(5)查询:主要针对更换和巡检功能,直接通过涡街流量计信息查询对应的电子签封信息,减少人工查找纸质台账的工作量,避免失误。
(6)人员管理:不同操作人员权限不同,且只有一个系统账号,从而通过账号管理来实现对操作人员的管理,确保责任到人。
(7)电子签封编号管理:确保电子签封编号、芯片ID一一对应,且在系统中的唯一性,进一步加强电子签封的防伪功能。
采用电子签封结合相应的电子签封管理系统,不仅实现了电子签封的信息化管理,有效地防止伪造签封的情况发生,同时也实现了涡街流量计的全程个性化和量化管理,帮助企业对涡街流量计器具实现全闭环的管理。
此外,采用这种模式也实现了通气、抄表、巡检等业务的信息采集的全程自动化,保证了用气检查的可靠性,提高了工作效率,减少了人为因素造成的差错,且对内部人员的工作进行规范和监督,便于对所做工作进行考评和总结,为明确责任、改进工作提供了依据。在设计开发电子签封管理系统时,充分考虑了企业现有的业务管理流程,实现了从现有操作流程的平滑过渡。经过一段时间的试用,取得了较好的应用效果。
5 结论与建议
(1)电子签封本身具备良好的防伪性能,结合电子签封管理系统可以有效地解决签封伪造的问题,堵塞管理漏洞,有利于查处偷盗气行为。
(2)电子签封管理系统可实现围绕涡街流量计的相关业务信息采集的全程自动化,为燃气企业实现涡街流量计智能化管理提供了良好的基础平台。
(3)在开展电子签封及管理系统开发应用时,应充分考虑企业自身现状,以实现各项业务流程的平滑过渡