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从陶瓷条码标识的推广看气瓶电子标签的选用 |
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| 2007-10-16 |
一、现有标签技术制约了气瓶信息化的进程
气瓶作为易燃易爆和有毒有害危险介质的包装容器，长期以来一直受到各国政府安全监管部门、气体充装企业和广大气体用户的高度重视。气瓶虽然属于包装容器，但它本身的价值较高，并且需要长期重复使用，是气体充装企业赖以生存的一项十分重要的资产，应该受到严格管理。气瓶在中国大陆的法定允许使用寿命（如无缝气瓶）可长达30年。气瓶在实际使用过程中在各个使用和充装单位之间频繁地往复流通，它的使用环境十分恶劣，需要经受风霜雨雪、酸碱盐雾的侵蚀、夏季烈日的高温爆晒和冬季的严寒冰冻、在运输搬运过程中易受强烈的振动和撞击。在允许的法定使用期限内，为了防止气瓶可能出现的各种损伤和早期老化，还需对气瓶进行定期安全检验。出于防止安全事故和避免气瓶资产流失的考虑，需要对气瓶流转的各个环节实施检查和登记管理。国内外因管理疏漏的原因，每年造成的各类气瓶安全事故以及各气体充装企业的气瓶资产的流失和浪费现象十分严重和普遍。
在人类社会已全面进入信息化、数字化社会的今天，中外气瓶行业还是在沿袭着陈旧落后的，依靠操作人员的经验和责任心识别锈蚀不清的钢印标识和手工纸笔记录的作业管理方式，工作效率十分低下，质量完全受制于人为的因素。以致于企业庞大的气瓶资产长期混乱不清，人为责任因素造成的气瓶安全事故屡禁不绝，气瓶的安全根本无法得到有效的控制和监督。现场作业人员、企业管理人员和政府安全监管人员的日常工作任务十分繁重，心理压力较大，他们中甚至于会出现职业恐惧心理，担心气瓶资产的不良流失，唯恐因自己的不慎和疏忽造成安全事故而造成失职和损失。
制约气瓶信息化管理发展的因素是多方面的，有人们传统习惯思想的原因，有政府职能部门监管力度的原因，更有市场上客观存在的漠视气瓶安全法规的不正当竞争的因素影响的原因等等。但究其主要原因之一，还是在管理技术手段上，缺乏能适应气瓶管理实际应用需求的永久性机器可识别标识技术。由于气瓶的使用寿命特别长（可达30年，甚至更长的年限）；温度范围宽（－400C的低温， 1200C的的高温烘烤）；环境极度恶劣（需经受风霜雨雪和酸碱盐雾、有机溶剂的长期侵蚀）；要经受运输及搬运过程中的强烈的振动、撞击；同时还要具备耐摩擦、易安装的特点；液化石油气瓶在定期检验时甚至要经受抛丸除锈和7000C左右的火焰焚烧处理。要满足这样苛刻和恶劣的使用条件要求，对于传统的自动识别标签的制造厂商来说，几乎是一个不可能完成的任务。
二、永久陶瓷条码给气瓶管理带来了信息化的希望
常州三晶数据技术有限公司作为江苏省软件企业和中国自动识别技术协会的理事单位，有着雄厚的技术实力，集科研开发、生产和销售服务于一体。常州三晶数据技术有限公司认真分析了国内外气瓶行业对于气瓶电子标识的实际需求，勇于挑战技术难题，在中国国家质检总局、江苏省及常州质量技术监督局等有关特种设备安全管理部门的全力支持下，攻克了这一全球气瓶行业公认的技术难题，成功开发了永久性的气瓶陶瓷条码标签牌，它适用于液化石油气瓶、无缝气瓶、焊接气瓶、溶解乙炔气瓶等各类钢瓶。已被授予国家软件版权和多项国家专利，拥有完全的自主知识产权，很好地满足了气瓶安全和气瓶资产的信息化动态管理的实际需求。受到了政府管理部门、中外气体充装企业和广大气体用户的广泛好评和欢迎。
该条码标签牌采用耐蚀金属或高强度工程陶瓷作为基体材料，条码符号（一维或二维条码，可有用户选定）由陶瓷瓷釉固定和保护，条码标签的安装固定可用不干胶背胶粘接或采用机械铆钉方式永久性地固定在气瓶的瓶肩或颈圈部位。众所周知，陶瓷釉料的化学稳定性、耐蚀性、耐磨性和耐温性能都是十分优良可靠的，条码符号与瓷釉熔为一体，并受其保护，使得条码标签牌具有了长寿命、耐腐蚀、耐摩擦、不老化、能经受高温或火焰的长时间烧烤的性能特点，陶瓷条码标签的优良的性能指标几乎完美地满足了气瓶电子识别标识的全部需求。
采用了陶瓷条码牌后，气瓶就相当于拥有了一张永久性的电子身份证，就可以真正实现国内外气瓶从业人员梦寐以求的一瓶一码、一瓶一档、动态跟踪管理的目标。在实际应用中，给每一个气瓶安装一个条码标签牌；在电脑里建立该气瓶原始履历档案；现场操作人员使用便携式数据采集器逐个扫描气瓶条码，完成操作记录和对不良气瓶的判断识别工作。所有的现场数据信息由电脑软件进行自动汇总统计，彻底改变了原有的人眼识别，手工纸笔记录的落后管理方式，有效地避免了由于人员疏忽和错误判断所造成的气瓶安全事故。对于各单位所拥有的气瓶的数量、气瓶的剩余可用年限、预计将到期报废的气瓶数量、在用气瓶的剩余折合价值、每个具体时段的实际充装气瓶数量、明细清单等十分重要的管理数据信息，管理人员依靠电脑软件可以随时轻松获取。如果采用传统的手工管理方式是根本无法实现这样的管理需求的。
三、RF智能标签的气瓶应用前景不明
除了本文所介绍的陶瓷条码技术以外，国内外不断有一些机构也在努力尝试采用其他的标签技术应用于气瓶信息化管理的可能性，在此也给予相应的介绍，以供相关专业人员分析、判断。
1. PVC塑胶性条码标签
PVC标签的特点是成本低廉，用户可以自行打印生成，采用不干胶背胶粘贴方式，这种条码标签使用十分方便，其唯一的缺点就是耐磨性较差，不能经受气瓶搬运过程的摩擦损坏，其实际使用寿命太短，一般情况下使用3～4个月左右的时间就需要大量的更新气瓶标签，日常的标签更新维护工作量较大，操作人员比较麻烦。PVC标签的这一缺陷严重地制约了它在气瓶信息化管理中的推广应用。
国内有很多单位曾经进行过这方面地尝试，其中比较主要的单位有，上海市液化气公司、北京市液化气公司、武汉钢铁公司氧气厂、上钢五厂氧气公司等。他们前后都投入了大量的人力、物力和财力进行过这方面的尝试。但无一例外都因PVC标签的耐磨性不够这一缺陷，而最终放弃了这方面的努力。
上述中的武汉钢铁公司氧气厂改变了原有的PVC标签方案，转而采用了常州三晶数据的3万多只陶瓷条码进行气瓶的信息化管理，现系统已正常运行，并取得了很好的钢瓶管理的实际效果。
2、RF智能标签
RF智能标签是近年来受到各方广泛注意的一项新兴技术，对其的期望一度十分狂热，人们指望RF智能标签借助于因特网能给全球的每一个物品进行个性化的标识和追踪管理。甚至有个别的智能标签公司出于其自身的商业利益目的，不惜误导消费者和社会舆论，公开声称条码技术等有关自动识别技术已经过时，条码等有关自动识别标签最终要被智能标签所完全取代，这种错误的观点在一定程度上确实起到了一些不好的作用，使得一些企业和组织脱离技术和应用实际，盲目投资智能项目。这些情况已经引起了国外很多组织和相关人员的重视，他们正在着手或已经采取相关的行动，以免误导用户和防止造成更大的损失和不良影响。
RF智能标签的原理其实十分简单，它采用了无线电的原理和技术，将一个集成电路（IC）芯片外加一个感应线圈进行固定封装，其中的IC芯片具有一定的数据存贮和判断处理能力。智能标签读写器以无线电波的方式借助于感应线圈与智能标签进行数据通信，由此完成物品的识别和标签内数据信息的更新。
智能标签的优点在于它可以实现非接触式的感应读写方式，读写器只要接近标签就能实现标签内容的自动读写操作。它的这一优点使其在诸如单位内部考勤、就餐、门禁、图书馆等一些非敏感信息的管理与控制上得到了大量的推广与普及应用，并在实际上确实起到了很好的作用。
随着研究的进一步深入，人们逐步发现RF智能标签的某些优点被人们有意或无意地夸大了、神化了。实际的事实并非如此，原本人们认为是RF智能标签的一些独有的性能特点反而正变成了阻碍它的推广应用的主要缺点。
RF智能标签设计者和追随者们原期望将它应用于重要证件管理领域用于更好地防止犯罪，但由于其无线的信息交换方式有可能泄露严重个人隐私而导致了国际社会的普遍责疑，推广应用前景日趋暗淡。曾经有美国学者在互联网上刊登了破解RF智能标签的密码和仿制相应的读写器的技术资料。国外很多人权组织和技术专家纷纷要求限制智能标签的滥用，以保护人们的隐私权。美国的一些州已经开始并初步实施了这方面的立法工作。
另外RF智能标签的使用寿命、耐恶劣环境的能力、以及抗电磁干扰性能等远非人们所期望的那样理想。
3、RF智能标签在气瓶应用上的主要不足：
a）使用寿命短。
智能标签所使用的IC数据存贮芯片的理论设计寿命是10年（实际上有可能更长或稍短些），而气瓶的实际使用寿命则有可能长达30年，差距太大，不能满足实际使用要求。当然也有可能采用特殊的材料和技术来提高IC数据贮存芯片的使用寿命（如采用航天级的材料和芯片技术），但这样做会大大增加标签的成本，甚至于标签的价格有可能远大于气瓶本身的实际价值，使得人们实际上根本无法接受。
b) 耐高、低温性能不够
气瓶定期检验时需要经受1200C高温的长时间烘烤处理，而在冬季则有可能长时间经受-400C左右长时间的低温，而RF智能标签的封装塑料会因此而失效。
c) 不耐老化
RF智能标签的封装塑料在经受长时间的日晒雨淋、冰霜雨雪和酸碱盐雾的侵蚀后，极易老化、失效。并由此导致标签的实际有效使用寿命进一步缩短。
d) 易误读、误写
由于气瓶是密集放置的，而RF智能标签采用非接触感应读写方式自动进行，无需人工精确对正。因此极易造成在现场操作人员毫无察觉的情况下，对相邻气瓶的误读、误判和数据信
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