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渦街流量計

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电子签封及其管理系统在渦街流量計工作中的应用

來源:作者:發表時間:2019-09-23

摘 要: 铅封是防止人为拆卸渦街流量計的传统保护措施之一,在渦街流量計器具中广泛应用。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
铅封是指渦街流量計检定合格后,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,对渦街流量計的精度起到证明和保证的作用,保证渦街流量計不被随意改变其固有的计量性能,防止人为拆卸。
燃气企业也常常在渦街流量計的机械计数器、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,以防止渦街流量計内部结构被破坏,从而保证其计量性能和贸易的公平性。
然而,傳統鉛封施封標識簡單,容易複制,防僞性能較差,且僅通過鉛封上的印記物理外觀鑒別是否合法有效,即使靠簡單的鉛封編碼、二維碼、條形碼也難于辨別真僞。某燃氣企業已經發現采用僞造鉛封進行盜氣的情況,在一台流量計的不同部位出現兩個編號相同的鉛封,即使一線巡檢人員也難辨真假,給查處偷盜氣行爲造成了很大困擾。
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,采用电子签封对渦街流量計器具进行施封保护,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
電子簽封是一種能夠自鎖、防開啓,帶RFID芯片的一次性封印。每個電子簽封內置的RFID芯片對應全球唯一的ID號,且外部包含供手持端識別的條形碼或二維碼或供人眼識別的編碼,仿制難度極大,防僞性能強。
RFID技術即無線射頻識別技術,其工作原理是由閱讀器通過發射天線發送特定頻率的射頻信號,當電子簽封進入有效工作區域時産生感應電流,從而獲得能量,電子簽封被激活,使得電子簽封將自身編碼信息通過內置射頻天線發送出去;閱讀器的接收天線接收到從簽封發送來的調制信號,經天線調節器傳送到閱讀器信號處理模塊,經解調和解碼後將有效信息送至後台數據管理系統進行相關的處理;數據管理系統根據邏輯運算識別該簽封的身份,針對不同的設定作出相應的處理和控制,最終發出指令信號控制閱讀器完成相應的讀寫操作。
由此可知,一個完整的RFID系統是由電子簽封(Tag)、閱讀器(Reader)和數據管理系統(Database)3部分組成的,如圖1所示。
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RFID系統的數據載體是電子簽封,每個電子簽封都具有唯一的電子編碼(TID)。與條形碼不同的是,電子簽封存儲的信息能夠自動或在外部作用下發射出去,可編程且編寫的程序可按特殊的應用需求隨時進行讀取和修改。
RFID簽封與傳統的條碼簽封相比的優勢有以下幾點:①存儲內容經過加密保存,安全性更高;②可自動化流水線操作,工作效率提高;③可短時間批量讀取數據信息,讀取速度快;④不受形狀限制與尺寸大小影響,可適用于不同類別的産品;⑤抗汙染能力和耐久性好,工作環境適應性強;⑥數據可不斷重複地新增、修改、刪除,便于更新信息;⑦數據存儲容量大。
本文根據企業自身實際情況,設計了不同形式的電子簽封,如圖2、圖3所示。
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其中,封線式電子簽封的封線和內部線圈共同構成閉合回路,如果封線或者本體被破壞,電子簽封將無法接收和發送信息,因此識讀設備將無法讀取簽封ID號。依據該原理,可實現電子簽封完好性的自動檢查。然而,這也使得封線式電子簽封的封線長度和直徑有一定的限制,通常直徑範圍爲1.0mm~1.3mm,長度範圍爲120mm~300mm。某些渦街流量計的特殊位置不適合安裝這種形式的電子簽封。旋鈕式電子簽封是對封線式電子簽封的有效補充,其封線沒有長度和直徑的限制,但是往往在本體受到損壞後,才會造成信息讀取失敗,簽封失效。
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渦街流量計加装铅封,同时采用纸质版表格记录用户信息、渦街流量計信息和铅封编号信息等。即便某些燃气企业已经针对渦街流量計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。
爲了實現對電子簽封的智能化管理,減少操作人員的工作量,並考慮企業實際的管理流程,本文開發了電子簽封管理系統。該系統由手持端APP和後台管理系統共同組成,對電子簽封從施封、巡檢,更換、報廢整個生命周期進行管理,對其進行全程跟蹤,實現閉環管理,提高了工作效率。
4 电子签封管理系统的主要功能
(1)數據傳輸:包括施封、更換數據的上傳和巡檢數據的下載等。
(2)施封:将电子签封信息及对应的渦街流量計和用户信息记录,通过手持端的APP上传到后台管理系统。
(3)更換:通過手持端APP將原簽封信息替換爲新簽封信息,並上傳至後台管理系統。
(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渦街流量計、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,直接通过渦街流量計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)人員管理:不同操作人員權限不同,且只有一個系統賬號,從而通過賬號管理來實現對操作人員的管理,確保責任到人。
(7)電子簽封編號管理:確保電子簽封編號、芯片ID一一對應,且在系統中的唯一性,進一步加強電子簽封的防僞功能。
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,同时也实现了渦街流量計的全程个性化和量化管理,帮助企业对渦街流量計器具实现全闭环的管理。
此外,采用這種模式也實現了通氣、抄表、巡檢等業務的信息采集的全程自動化,保證了用氣檢查的可靠性,提高了工作效率,減少了人爲因素造成的差錯,且對內部人員的工作進行規範和監督,便于對所做工作進行考評和總結,爲明確責任、改進工作提供了依據。在設計開發電子簽封管理系統時,充分考慮了企業現有的業務管理流程,實現了從現有操作流程的平滑過渡。經過一段時間的試用,取得了較好的應用效果。
5 结论与建议
(1)電子簽封本身具備良好的防僞性能,結合電子簽封管理系統可以有效地解決簽封僞造的問題,堵塞管理漏洞,有利于查處偷盜氣行爲。
(2)电子签封管理系统可实现围绕渦街流量計的相关业务信息采集的全程自动化,为燃气企业实现渦街流量計智能化管理提供了良好的基础平台。
(3)在開展電子簽封及管理系統開發應用時,應充分考慮企業自身現狀,以實現各項業務流程的平滑過渡