汽車動力能源的多元化發展,使得以CNG(壓縮天然氣)、LNG(液化天然氣)以及LPG(液化石油氣)等可燃氣體為動力的汽車占據了一定的市場份額,隨之而來的就是燃氣汽車的安全監管。車載氣瓶監管的好壞直接關系到人們的生命財產安全和社會穩定,雖然前幾年,國內很多地方探討采用了一些監管方案,但不同程度的存在著某些設計缺陷,車載氣瓶的監管不到位已成為燃氣汽車的一個普遍隱患。
車載氣瓶屬于壓力容器,是特種設備中的一大類。按照《中華人民共和國特種設備安全法》的規定,依據特種設備安全技術規范要求,要對車載氣瓶予以使用登記。在實踐中,嘗試在特種設備使用登記證中引入RFID射頻識別技術,借助物聯網技術實現登記證與氣瓶信息核驗作為充裝氣體的先決條件,進而解決車載氣瓶系統性安全問題。
應用RFID技術的特種設備使用登記證配合氣瓶安監系統對車載氣瓶的安裝、充裝、使用、檢驗和報廢等各個環節實施動態信息化監管,為每一輛車和每一個氣瓶建立安全管理大數據,形成一套完整的、可追溯的信息鏈,為構建氣瓶安全監管系統提供技術支撐,為大眾安全出行保駕護航。
對燃氣汽車的每個車載氣瓶發放一個“RFID特種設備使用登記證”,實行特種設備使用登記制度,即使用之前到特檢所登記相關信息,在氣瓶監管系統中建立車輛和氣瓶檔案,如圖1所示。

圖1 RFID特種設備使用登記證書
防偽印刷技術在特種設備使用電子登記證書表面印刷設計方案中,表面底色印刷采用帶有“CNG”“LNG”或“LPG”字樣的版畫技術設計,外觀上容易識別證書的用途;證書的正面左下角采用3D光彩光變技術印刷了一個小汽車圖形,在不同角度觀看會呈現出有不同的光彩效果,觸摸圖形有凸起感,防偽鑒別,效果直觀;在證書的正面小車圖案下部區域中設計隱藏了智能光點技術,采用專用鑒別紅外檢測筆開啟光源照射該區域時,會看到特殊亮光光斑,如圖2所示。

圖2 RFID氣瓶監管電子標簽
內嵌RFID電子標簽制作特種設備使用電子登記證書過程中,證書在中上部位嵌入高頻RFID電子標簽(唯一UID號碼),且用戶區可以寫入信息。
材質采用兩層耐高溫特種材料面層印刷底色的特種設備具有RFID的電子登記證書,可用于多種打印機打印個性化信息。
氣瓶監管電子標簽封裝形式高頻柔性抗金屬滴塑標簽。
標簽結構主要材料包括高頻inlay、鐵氧體抗金屬材料、高強度泡棉膠帶、標簽印刷層、表面滴塑膠等。標簽印刷層上除了“車用氣瓶”LO?GO印刷外,還有印刷的序列號;背面設置了露出電子標簽芯片的防轉移孔。
使用方式在氣瓶上粘貼電子標簽時,將氣瓶的貼標位置擦拭干凈,在標簽背面露出芯片的小孔中涂滿固化膠水(如AB膠),揭掉紅色離型膜,粘貼在氣瓶的指定位置,用手均勻用力按壓貼實,常溫下24小時后標簽粘貼達到最大強度。
芯片特點電子標簽芯片具有不可更改的全球唯一的UID號,也具有可靈活使用的用戶區用來寫入并存儲信息。
標簽防轉移功能按照上述步驟粘貼好的標簽,已經非常牢固地粘貼在氣瓶表面,如果試圖將標簽揭下來轉移使用,標簽芯片會被膠粘劑從電子標簽天線上剝離脫落,從而使氣瓶標簽失效,該標簽結構設計具有很強的防轉移使用的功能,確保一瓶一簽,身份唯一。
環境適應性采用抗金屬滴塑電子標簽能適應各種環境,具有抗金屬、耐彎折,防水功能,耐高低溫沖擊溫度范圍為-40℃~80℃,抗惡劣環境、防碰撞結構設計,有效地保證了電子標簽的使用壽命。
《特種設備注冊登記與使用管理規則》是國家市場監督管理總局根據《特種設備質量監督與安全監察規定》(國家質量技術監督局令第13號)的規定而制定,目的是為了加強和規范全國特種設備使用環節的管理,防止和減少特種設備事故的發生。
《特種設備安全監察條例》第二十六條規定:“特種設備在投入使用前或者投入使用后30日內,特種設備使用單位應當向直轄市或者設區的市的特種設備安全監督管理部門登記。”為此,在車載氣瓶管理項目中,把RFID特種設備使用登記證書和氣瓶安全監管電子標簽從技術應用層面做好設計,細化完善方案,為做好氣瓶安全監管的提供有力保障。
證書發放
對于新登記注冊的燃氣汽車進行信息個性化登記。在電腦上打開車載氣瓶管理系統中“RFID特種設備使用登記證”信息錄入界面,如圖3所示。

圖3 “RFID特種設備使用登記證”信息錄入界面
證書正面信息:設備種類、產品名稱、使用單位、車牌號、氣瓶數量/容積、產品編號、充裝介質、下次檢驗日期、安裝單位、檢驗機構、登記證編號、登記機關及發證日期。
證書背面信息:證書背面是檢驗表,錄入信息有:序號、產品編碼、制造日期、下次檢驗日期。
證書打印
啟動證書打印功能,可將上述各分項信息打印到證書的正面和背面。該打印程序同時將上述信息包括氣瓶監管平臺網址,生成唯一的二維碼,并打印到證書的正面固定位置。
證書電子標簽信息初始化
啟用管理系統中證書電子標簽信息初始化界面,將證書中內嵌的電子標簽放置在桌面發卡器上,用條碼采集器采集證書的二維碼信息,在系統中將證書中電子標簽UID號和二維碼信息建立關聯,上傳至系統數據庫。
車載氣瓶監管電子標簽發放及粘貼
車載氣瓶電子標簽的信息化處理。車載氣瓶監管電子標簽在生產制造環節,就已經通過硬件加密手段,并將信息寫入電子標簽的芯片中的指定區域,如圖4所示。

圖4 信息初始化數據
標簽發放按照氣瓶管理標準編碼規則對電子標簽進行編碼、注冊登記等,用桌面發卡器與特種設備使用登記證內嵌的電子標簽UID號也建立關聯關系,上傳至系統數據庫。
標簽粘貼按照氣瓶監管電子標簽粘貼操作規范要求,將標簽粘貼在氣瓶上,賦予每個氣瓶唯一的身份識別碼。
登記注冊生效的“RFID特種設備使用登記證”和粘貼到氣瓶上的標簽,已經成為燃氣車輛正常使用的“通行證”。登記證及氣瓶監管電子標簽在“車載氣瓶監管系統平臺”上使用,該平臺主要功能模塊,如圖5所示。

圖5 車載氣瓶安監系統功能模塊
登記注冊燃氣汽車在使用之前必須經過登記注冊,按照“RFID特種設備使用登記證”的登記信息要求,逐一填報登記,同時用氣瓶監管電子標簽給車載氣瓶注冊身份,建立電子檔案。
加氣操作持有有效證件的燃氣汽車去加氣站加氣時,車主要根據工作人員的要求出示“RFID特種設備使用登記證”,工作人員通過讀取登記證標簽或者二維碼信息,可以訪問氣瓶監管系統數據庫,核驗登記證上的打印信息;讀取氣瓶標簽信息,核驗與登記證信息的匹配性,信息匹配正確,加氣機可進行加氣操作,否則不予充氣。
檢驗環節車載氣瓶按照檢驗周期到檢測站進行安檢時,操作人員需要分別讀取“RFID特種設備使用登記證”和氣瓶標簽信息進行信息核驗。確認氣瓶身份信息后,再對氣瓶進行安檢;通過安檢后,檢驗人員在“RFID特種設備使用登記證”的背面表格中進行檢驗信息記錄,更新氣瓶監管系統平臺數據庫中關于氣瓶的安檢信息。如果讀取“RFID特種設備使用登記證”及氣瓶標簽核對登記證信息有誤時,要查看原因,并予以糾正處理。
車輛過戶燃氣汽車在進行過戶操作時,負責辦理過戶的部門操作人員,需要對燃氣汽車的“RFID特種設備使用登記證”和氣瓶標簽信息進行核驗,核驗無誤后,方可給予辦理過戶手續。過戶操作時,涉及到車輛牌照的變更,車輛變更后的車主需要持過戶變更手續到特檢所重新注冊登記RFID特種設備使用登記證,并與車載氣瓶的信息建立一一對應關系。
停用辦理燃氣汽車車載氣瓶由于非氣瓶安全或者報廢原因導致停用時,需要進行報備登記。而在當地特檢所進行停用報備,特檢所根據車主報備理由對“RFID特種設備使用登記證”和氣瓶標簽信息進行核驗,檢查車載氣瓶及氣路的安全性,確認沒有隱患后,對停用的車輛信息,在車載氣瓶監管系統平臺中標注“暫停使用”。
報廢處理按照氣瓶使用報廢年限要求,對于到了報廢年限的氣瓶,采取強制報廢處理,RFID特種設備使用登記證表面加蓋“報廢”章,對于在車載氣瓶管理系統中登記的氣瓶信息和登記證信息一并標注“已報廢”字符,方便加氣站工作人員在核驗車載氣瓶信息時使用。
上述六個模塊組成車載氣瓶監管系統平臺的主要功能,為車載氣瓶監管系統和相關職能部門提供數據信息和技術支撐。
車載氣瓶采用具有全球唯一UID的電子標簽進行身份識別,相關操作人員通過系統軟件可以建檔、編輯和維護該信息,所有參與氣瓶充裝和流轉的操作及管理人員均可根據其權限,使用標簽讀寫設備或管理軟件查詢到部分或全部信息。通過核對“RFID特種設備使用登記證”和氣瓶監管標簽信息進行驗證核對,對氣瓶在充裝、檢測過程中各工序的狀態和行為加以控制,確保氣瓶流轉安全、消除事故隱患,防止不法用戶非法牟利。
隨著“RFID特種設備使用登記證”在車載氣瓶安監系統中的應用,技術層面上規范了車載氣瓶的管理和使用,制度層面上規范了行業管理,堵住了無證加氣、無身份加氣的安全漏洞。形成一種讓加“氣”車車主主動辦理使用登記、申報檢驗的習慣,不再需要質檢部門催促和監督,這將減輕質檢人員的工作強度,有效提升車載氣瓶安全管理水平,徹底破解監管難題。