电子标签、RFID手持机和CNG信息化集成监管平台等新设备、新技术，给每个CNG气瓶粘贴两个电子标签。通过科技信息化手段从根本上杜绝CNG车辆的非法改装和不合格气瓶的使用，有效遏制CNG安全事故发生并提高了加气效率。 进入21世纪，天然气已经成为汽车的一种重要替代燃料。全世界共有40多个国家正在大力发展CNG汽车，全球CNG汽车数量已达近千万辆。近年来，中国CNG汽车和CNG加气站的数量也在快速增长。自1999年中国CNG汽车起步到2007年，我国共在130城市中建成CNG加气站858座，全国CNG汽车29.6万辆，东莞市已建成加气站11座，正规改装CNG汽车6000多辆。随着CNG的广泛应用以及数量的不断增加，CNG汽车和CNG气瓶的安全问题应引起高度重视。

  

 图 1994年-2009年中国CNG汽车增长趋势图

由于CNG气瓶量大面广，流动性强，安全监管难度大，稍有不慎，就会酿成群死群伤的重特大事故，安全形势异常严峻，所以遏制气瓶事故多发的势头，解决目前存在的问题，创新气瓶安全监管手段已成为当务之急。而行之有效的途径就是必须改变过去的管理模式，走一条科学合理、高效可靠、全面动态的以CNG气瓶为核心的CNG信息化安全监管新路径。

RFID（Radio Frequency Identification），即无线射频识别，俗称电子标签。RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。系统是利用先进的RFID技术对气瓶进行标识和管理，结合微电子技术、计算机技术、网络技术和自动控制技术，在每只气瓶上安装一枚电子标签，赋予每只气瓶唯一的“电子身份证”，将气瓶信息、充装信息、检验信息、使用信息和监察信息固化于电子标签中，“一瓶一证”，“一瓶一档”，有据可查，对气瓶进行动态追踪管理和控制。

2 项目建没思路

当前存在的监管瓶颈和CNG车载气瓶的隐患，突显出监管工作的重要性和急迫性，尤其是迫切需要运用先进的科学技术手段来消除这些安全隐患。因此，建立以高科技为支撑，配合监管部门实现对CNG气瓶等特种设备的微观监控和实时动态跟踪是进一步加大监管力度，建立安全监管长效机制的重大举措。

为从根本上杜绝CNG车辆的非法改装和不合格气瓶的使用，有效遏制CNG安全事故发生，因此在我市推广使用CNG信息化集成监管系统。

该系统可实现改装信息、气瓶信息、检验信息、车辆信息和加气信息的集成，实现对CNG改装车辆的实时监控；实现对CNG车辆加气前的身份识别，打击非法改装、杜绝给不合格车辆和气瓶加气，如图2。

图 东莞市CNG信息化集成监管系统示意图
3 项目建设目标

通过项目建设，实现对CNG汽车改装、年审和CNG气瓶安装、充装、检验、报废的全过程监管，实现以下目标：

（1） 系统将集成车辆信息、改装信息、定期维护信息、气瓶信息、加气信息等，实现对CNG改装车辆、气瓶充装和气瓶的远程监控。

（2） 实现充气前进行身份识别，非法改装车辆、不定期维护CNG车辆、未经年审或年审不合格车辆、逾期不检验或检验不合格、过期气瓶等问题牟辆和气瓶将无法进行充装，从而大大降低事故发生的可能性。

（3） 提高加气效率，缩短加气时间，减少加气操作人员的工作量。

（4） 搭建CNG集成监管平台，可按照不同权限进行管理查询等，实现相关数据的统计分析，提高管理效率和决策水平。

4 项目建设内容

本系统是运用射频识别技术（RFID）、数据加密技术、数据库技术、防爆技术和嵌入式操作系统技术，全新研发的CNG信息化集成监管系统。系统对CNG汽车和气瓶使用的全牛命周期的各个环节进行实时动态监管，对气瓶安全充装全过程进行智能控制和信息处理，弥补了传统人为监管手段的不足，为安全监管部门提供了全新的技术手段，有助于保障人民生命财产安全和社会的和谐稳定。

4.1 CNG气瓶标签安装

为全市每只CNG气瓶（约6000只）配发一枚身份证（电子标签），对公交环卫等车辆配发一枚身份证（车用气瓶判定电子标签）。每台车辆粘贴有2个标签，一个主标签（粘贴于钢瓶上），一个副标签（粘贴于前挡风玻璃内侧），副标签连续扫描10次后必须扫描一次主标签，循环扫描。将电子标签、气瓶、车辆绑定在一起。建立车辆、气瓶完整信息及全生命过程档案信息库，记录其改装、充装、检验、报废等过程每笔记录。

 

4.2 改装厂、检验站和加气站信息化配套改造建设

改装厂进行信息化配套改造建设，实现对CNG车辆改装的监管。

检验站进行信息化配套改造建设，实现对CNG气瓶检验的监管。

CNG加气站进行信息化配套改造建设，实现充装记录的实时上传和断点续传功能，满足在线和离线加气的需要，并实现手持渎写器程序的在线更新，满足对加气控制变更的需要；进行加气机改造，加气人员用手持读写器对标签信息进行读写、并对加气枪进行控制，对符合条件的气瓶打开加气枪充装，不合格气瓶加气枪不能打开，并显示不合格原因，从而实现对气瓶安全充装的动态管理。

5 系统总体设计

5.1 系统主要功能

（1） 实现完整的CNG气瓶生命周期的信息化集成监管，实现对改装厂、检验站和加气站的信息化集成管理，实现部门监管功能，并实现政府部门和企业实现双向消息互动；实现对汽车改装的备案管理，为车辆年审提供管理数据支持。

（2） 为各政府部门提供强大的数据查询统计功能，实现CNG气瓶、CNG车辆改装和加气站管理提供数据支持。

5.2 总体流程

总体流程图

5.3 CNG加气站

加气站充气前，加气人员首先应通过手持机扫描汽车/气瓶电子标签读取相关信息，手持机自动分析这些信息，如判断该气瓶是否合格、是否在有效检验周期内等，如果合格，加气机自动启动，自动记录该次加气数据，通过无线传输技术传输到加气管理子系统，加气管理子系统自动上传到数据中心，实时完成加气记录的自动记录和上传，最终使非法气瓶不能得到加气。

（1） 每台加气机配1台手持读写器，控制两条加气枪的启动。

（2） 操作员上班时通过员工卡进行授权，下班时再次扫描其员工卡，加气数据记录保存员工号。

（3） 车辆进站后，操作员将加气枪与车辆气瓶连接好，选择当前使用的枪号，使用手持读写器对电子标签进行扫描和解密，判断气瓶标签信息的有效性，对符合条件的气瓶打开加气枪充装，不合格气瓶则加气枪不能打开，并显示不合格原因。

（4） 对于验证合格的钢瓶，手持读写器通过433MHz无线网络，将标签数据加密传输给加气机，并启动加气，加气结束后，保存标签信息和加气记录，并实时传输给管理平台。

 

图 CNG加气站改造后的系统拓扑图

5.4 管理平台层

本系统实现CNG集成监管所需的相应功能，存储全市所有数据，包括各改装管理子系统、检验管理子系统和加气管理子系统，同时接收子系统上传的数据，包括改装厂、检验站、加气站上传的数据。

图 改造后的加气站充装流程图
6 系统特点

（1） 项目建成后，我市所有气瓶上都将安装一枚唯一的电子标签，杜绝了过期气瓶和报废气瓶继续充装，以及使用假冒汽车改装证或气瓶使用登记证等现象。

（2） 手持机扫描到合格的钢瓶后，自动启动加气机加气，提高了充装效率。

（3） 实现对气瓶使用的生命周期（安装、检验、充装、报废）的各个环节进行实时动态监管，特别是对气瓶安全充装过程进行智能控制及信息处理。

（4） 加气站气瓶充装的各种信息实时地传送到数据中心，进行数据处理和保存，管理部门可以进行实时动态管理，建立起了安全监管的长效机制。

图 管理平台拓扑图

 

 

7 结束语

该系统实现了改装信息、气瓶信息、检验信息、车辆信息和加气信息的集成，实现对CNG改装车辆的实时监控；实现了CNG车辆加气前的身份识别，打击非法改装、杜绝给不合格车辆和气瓶加气。保障了气瓶的安全使用和加气站的规范操作，对从根本上杜绝CNG车辆的非法改装和不合格气瓶的使用，有效遏制CNG安全事故的发生具有重要意义。