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油料運輸RFID電子鉛封防盜管理系統
技術方案書

一、概述

隨著國民經濟和社會的快速發展,對石油石化等能源產品需求量越來越大,同時石油石化產品價格也日益飆升,在巨大利益驅動下,不法分子針對這些產品的盜竊、摻假犯罪行為越來越多,而且大多是在運輸過程中進行的。油罐汽車擔負著從油庫到加油站等地的油品運輸任務,由于其移動的特性,增加了監控管理難度。如何保證油罐汽車把油品安全的送達目的地,避免盜竊、摻假事件發生是廣大業主迫切需要解決的問題。

上海慧物智能科技有限公司針對石油石化產品運輸過程中屢次發生盜竊、摻假行為而專門研發設計了一套油罐車運輸防盜電子封簽管理系統。油罐車運輸防盜電子封簽管理系統是基于物聯網架構,運用RFID自動識別技術,通過與計算機管理系統結合,使用移動手持查詢終端構建整個管理信息平臺,充分實現對油罐車信息的一點錄入、全程共享,為用戶提供全程、實時動態的跟蹤查詢。

二、主要技術原理

RFID技術介紹

RFID技術是Radio  Frequency  Identification 的縮寫,即射頻識別。常稱為感應式電子晶片或電子標簽、電子條碼、非接觸卡、感應卡等等。一套完整RFID系統由讀卡器(Reader) 、手持終端機、應答器(Transponder) 和軟件系統三個部份組成,其工作原理為由讀卡器發射一個特定頻率的無線電波能量給應答器,用以驅動應答器電路將內部的序列號(ID Code)送出,此時讀卡器便接收此序列號,送給軟件系統做處理。 應答器的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡,故不怕臟污,且半導體芯片的序列號為,無法復制,安全性極高、壽命長(數據可保持 10年以上)。

數字簽名技術

數字簽名就是附加在數據單元上的一些數據,或是對數據單元所作的密碼變換。這種數據或變換允許數據單元的接收者用以確認數據單元的來源和數據單元的完整性并保護數據,防止被人( 例如接收者) 進行偽造。

 

RFID技術特點

1 RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術

它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境,操作快捷方便。  

2 序列號

半導體芯片內固化了一個永不重復的序列號〔一般約248-64 即200 兆兆(T)以上個〕,比人類指紋的不相同概率還要高出許多。按以上數據推算:若生產半導體芯片的工廠每天生產1 千萬片不同芯片,需連續生產約7.7萬年才有可能產生重復序列號,所以我們稱芯片的序列號。

三、設計原則

    目前油料運輸主要還是用傳統鉛封管理罐車,主要存在以下問題:

1.   傳統鉛封容易替換,可以很容易地偽造一個一樣的鉛封在竊取或替換油料后重新對出油口施封,無法覺察;

2.   不具備可追溯性,傳統鉛封沒有辦法明確是誰在什么地方什么時間封的,責任不明,出現問題無法追究;

3.   無法實時反應使用情況,傳統鉛封只能靠人工的方式向上反應異常情況,效率低下并存在管理漏洞,使作弊更加方便;

4.   無法依靠鉛封對罐車實施管理,傳統鉛封無法和智能設備配合,無法信息化,不能將鉛封信息和車輛信息捆綁,通過智能設備追蹤鉛封來管理車輛情況,也存在一定的管理漏洞。

為了解決以上問題,我們針對性的開發了這套油料運輸RFID電子鉛封防盜管理系統,主要突出以下點:

1.   可靠性:RFID鉛封芯片內的ID號具有,不可復制,這樣無法找到具有同一ID的鉛封進行替換,保證施封的可靠性;

2.   及時性:使用中出現異常情況要能及時向相關管理人員提示報警;

3.   責任明確:各環節都能記錄時間地點具體操作人員等信息;

4.   易操作:鉛封使用方式不變,手持設備操作簡便;

5.   易于管理:管理平臺具有強大的查詢統計功能,生產各類報表,便于領導批閱;

6.   經濟性:設備投入不大,除對鉛封監管外還具有對車輛,貨物運輸的管理功能。

四、系統原理

根據油罐車的結構特點,在現有的防盜措施基礎上,結合物聯網RFID射頻識別技術,采用RFID電子簽封方式,通過對油罐車進油口、出油口及廢油出口進行有效控制。在成品油庫裝載完畢,封上RFID電子簽封,對施封結果進行拍照并留存,當油罐車到達加油站,加油站工作人員對RFID電子簽封進行外觀檢查并對電子簽封內的信息進行讀取,并拍照保存。手持機以實現對油罐車運輸過程進行有效監控,防止在運輸途中被隨意拆啟簽封、掉換簽封的風險,避免盜竊和摻假現象發生。

五、方案拓撲圖

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六、方案描述

1、鉛封入庫:鉛封買來后通過固定式讀寫器將鉛封ID讀入系統數據庫,賦予鉛封合法身份;

2、鉛封領用:鉛封領用時輸入領用人信息,將要施封的車輛、司機、位置、油料等信息;

3、鉛封施封:施封到指定車輛位置后,用手持讀寫設備讀取鉛封ID號,通過后臺數據庫獲取對應的車輛司機等信息,核對無誤后拍照,手持讀寫設備自動將施封時間,施封地點,施封照片,施封人信息上傳后臺數據庫服務器;

4、鉛封解封:車輛到達目的地后,先用手持讀寫設備對鉛封進行拍照,在指定時間內讀取鉛封ID,手持讀寫設備自動上傳拆封時間、地點、拆封照片、拆封人信息到后臺數據庫服務器;如有異常情況,拍照并輸入情況說明上傳后臺數據庫服務器,服務器自動根據設定報警提示;

5、鉛封驗封:鉛封拆封后返回主管部門,有專人對鉛封進行檢驗,是否有異常情況,并將驗封結果輸入系統;

6、鉛封報廢:主要負責人對鉛封整個生命流程進行審核,確認是否無異常,并對鉛封進行作廢處理;

 

七、硬件介紹

1、電子封簽

是一種加裝了非接觸式的可識別RFID芯片的封簽,通過手持機自動識別目標對象并獲得相關數據。電子標簽與車輛實際車號等信息在數據庫中進行綁定,從而達到識別車輛的目的。

 

電子封簽的主要指標:

 l電子封簽應有良好的防撬功能,結構緊湊、材料優良,施封后,封線和封體為一體化結構,破壞后不能恢復。

 l施封后,封線在不破壞封體的情況下不易被拉出,抗拉力≥150N。

 l施封后,封頭不能從封體無損拔出。

 l 采用自鎖式結構,兩級卡槽,分層控制。

封體

 l采用進口PC聚碳酸脂、塑鋼、ABS樹脂等材料,主體防火等級達到v0級,整體防火不低于V2級。外殼堅硬防撬并有一定韌性。

 l具有良好的防腐能力,在高溫、潮濕、日照、灰塵、鹽霧等極限環境中,封印的外觀不發生明顯變化。

 l封體在110℃及以下溫度不會融化。

 l 采用金屬材料制成,具有良好的防腐和抗拉能力,抗拉力≥150N;在高溫、潮濕、日照、灰塵、鹽霧等極限環境中,能保持封線正常的拉力不受影響。 封線截斷后,前端不分叉,封線剪斷后,不能絞合或粘合。

 

芯片主要指標

l    具有防沖突機制,支持多卡操作

l    無電源,自帶天線,內含通訊邏輯電路

l    數據保存期為10年,可讀取10萬次以上

l    工作溫度:-30℃~80℃(濕度為90%)

l    工作頻率:13.56MHZ

l    工作電壓:3.5V-5V

l    通信速率:106KBPS

l    芯片天線:0.1mm

l    讀取率:大于99%(與讀卡器有關)

l    讀寫距離:10mm以內(與讀寫器有關)

 

2、手持讀卡器(手持機):

手持讀卡器可以用來在始發地對電子標簽進行信息錄入,并把錄入的信息記錄在手持機內,同時通過有線或無線傳輸,把錄入的信息傳到控制中心。在目的地手持機讀卡器也可以用來讀取電子簽封內信息,并保存上傳到控制中心,和始發地錄入的信息進行對比。手持讀卡器還具有拍照功能,把施封后以及解封前的狀態拍照留證(數據采集終端用于加封、巡檢、上傳等業務操作)。

 

3、電子封簽發卡器

電子簽封發卡器是用來快速發行電子簽封用的,發卡器是為支持大量使用電子簽封的時候提供快速發行,結合PC端發卡軟件,能快速而準確的對每一個電子簽封進行寫入數據的操作。

八、平臺介紹

1、領用模塊

2、寫卡模塊(將“領用”信息寫入鉛封RFID芯片內)

3、施封模塊(手持設備端)

4、拆封模塊(手持設備端)

5、驗封模塊

6、報廢模塊

九、實施要點

1、技術要求:手持設備需要在有手機信號的地方使用,信號不好的地方要考慮建立Wi-Fi熱點或改為手持機本地緩存數據的方式,該方式不具備實時性,存在一定的管理漏洞。

2、配套制度:必須有嚴格的手持設備管理制度,明確各個使用者的責任,不得隨意借給他人使用。

3、人員培訓:使用單位應該做好員工的培訓組織工作。