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油罐车电子铅封防盗管理系统解决方案
 
油料运输RFID电子铅封防盗管理系统
技术方案书
祥元智能科技(山东)有限公司
2019年5月
一、概述
随着国民经济和社会的快速发展,对石油石化等能源产品需求量越来越大,同时石油石化产品价格也日益飙升,在巨大利益驱动下,不法分子针对这些产品的盗窃、掺假犯罪行为越来越多,而且大多是在运输过程中进行的。油罐汽车担负着从油库到加油站等地的油品运输任务,由于其移动的特性,增加了监控管理难度。如何保证油罐汽车把油品安全的送达目的地,避免盗窃、掺假事件发生是广大业主迫切需要解决的问题。
上海慧物智能科技有限公司针对石油石化产品运输过程中屡次发生盗窃、掺假行为而专门研发设计了一套油罐车运输防盗电子封签管理系统。油罐车运输防盗电子封签管理系统是基于物联网架构,运用RFID自动识别技术,通过与计算机管理系统结合,使用移动手持查询终端构建整个管理信息平台,充分实现对油罐车信息的一点录入、全程共享,为用户提供全程、实时动态的跟踪查询。
二、主要技术原理
RFID技术介绍
RFID技术是Radio  Frequency  Identification 的缩写,即射频识别。常称为感应式电子晶片或电子标签、电子条码、非接触卡、感应卡等等。一套完整RFID系统由读卡器(Reader) 、手持终端机、应答器(Transponder) 和软件系统三个部份组成,其工作原理为由读卡器发射一个特定频率的无线电波能量给应答器,用以驱动应答器电路将內部的序列号(ID Code)送出,此时读卡器便接收此序列号,送给软件系统做处理。 应答器的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡,故不怕脏污,且半导体芯片的序列号为全球唯,无法复制,安全性极高、寿命长(数据可保持 10年以上)。
数字签名技术
数字签名就是附加在数据单元上的一些数据,或是对数据单元所作的密码变换。这种数据或变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元的来源和数据单元的完整性并保护数据,防止被人( 例如接收者) 进行伪造。
 
RFID技术特点
1 RFID射频识别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,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,操作快捷方便。   
2 序列号
半导体芯片内固化了一个永不重复的序列号〔一般约248-64 即200 兆兆(T)以上个〕,比人类指纹的不相同概率还要高出许多。按以上数据推算:若生产半导体芯片的工厂每天生产1 千万片不同芯片,需连续生产约7.7万年才有可能产生重复序列号,所以我们称芯片的序列号为序列号。
三、设计原则
目前油料运输主要还是用传统铅封管理罐车,主要存在以下问题:
1. 传统铅封容易替换,可以很容易地伪造一个一样的铅封在窃取或替换油料后重新对出油口施封,无法觉察;
2. 不具备可追溯性,传统铅封没有办法明确是谁在什么地方什么时间封的,责任不明,出现问题无法追究;
3. 无法实时反应使用情况,传统铅封只能靠人工的方式向上反应异常情况,效率低下并存在管理漏洞,使作弊更加方便;
4. 无法依靠铅封对罐车实施管理,传统铅封无法和智能设备配合,无法信息化,不能将铅封信息和车辆信息捆绑,通过智能设备追踪铅封来管理车辆情况,也存在一定的管理漏洞。
为了解决以上问题,我们针对性的开发了这套油料运输RFID电子铅封防盗管理系统,主要突出以下点:
1. 可靠性:RFID铅封芯片内的ID号具有,不可复制,这样无法找到具有同一ID的铅封进行替换,保证施封的可靠性;
2. 及时性:使用中出现异常情况要能及时向相关管理人员提示报警;
3. 责任明确:各环节都能记录时间地点具体操作人员等信息;
4. 易操作:铅封使用方式不变,手持设备操作简便;
5. 易于管理:管理平台具有强大的查询统计功能,生产各类报表,便于领导批阅;
6. 经济性:设备投入不大,除对铅封监管外还具有对车辆,货物运输的管理功能。
四、系统原理
根据油罐车的结构特点,在现有的防盗措施基础上,结合物联网RFID射频识别技术,采用RFID电子签封方式,通过对油罐车进油口、出油口及废油出口进行有效控制。在成品油库装载完毕,封上RFID电子签封,对施封结果进行拍照并留存,当油罐车到达加油站,加油站工作人员对RFID电子签封进行外观检查并对电子签封内的信息进行读取,并拍照保存。手持机以实现对油罐车运输过程进行有效监控,防止在运输途中被随意拆启签封、掉换签封的风险,避免盗窃和掺假现象发生。
五、方案拓扑图
 

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六、方案描述
1、铅封入库:铅封买来后通过固定式读写器将铅封ID读入系统数据库,赋予铅封合法身份;
2、铅封领用:铅封领用时输入领用人信息,将要施封的车辆、司机、位置、油料等信息;
3、铅封施封:施封到指定车辆位置后,用手持读写设备读取铅封ID号,通过后台数据库获取对应的车辆司机等信息,核对无误后拍照,手持读写设备自动将施封时间,施封地点,施封照片,施封人信息上传后台数据库服务器;
4、铅封解封:车辆到达目的地后,先用手持读写设备对铅封进行拍照,在指定时间内读取铅封ID,手持读写设备自动上传拆封时间、地点、拆封照片、拆封人信息到后台数据库服务器;如有异常情况,拍照并输入情况说明上传后台数据库服务器,服务器自动根据设定报警提示;
5、铅封验封:铅封拆封后返回主管部门,有专人对铅封进行检验,是否有异常情况,并将验封结果输入系统;
6、铅封报废:主要负责人对铅封整个生命流程进行审核,确认是否无异常,并对铅封进行作废处理;
 
七、硬件介绍
1、电子封签
是一种加装了非接触式的可识别RFID芯片的封签,通过手持机自动识别目标对象并获得相关数据。电子标签与车辆实际车号等信息在数据库中进行绑定,从而达到识别车辆的目的。
 
电子封签的主要指标:
 l电子封签应有良好的防撬功能,结构紧凑、材料优良,施封后,封线和封体为一体化结构,破坏后不能恢复。
 l施封后,封线在不破坏封体的情况下不易被拉出,抗拉力≥150N。
 l施封后,封头不能从封体无损拔出。
 l 采用自锁式结构,两级卡槽,分层控制。
封体
 l采用进口PC聚碳酸脂、塑钢、ABS树脂等材料,主体防火等级达到v0级,整体防火不低于V2级。外壳坚硬防撬并有一定韧性。
 l具有良好的防腐能力,在高温、潮湿、日照、灰尘、盐雾等极限环境中,封印的外观不发生明显变化。
 l封体在110℃及以下温度不会融化。
 l 采用金属材料制成,具有良好的防腐和抗拉能力,抗拉力≥150N;在高温、潮湿、日照、灰尘、盐雾等极限环境中,能保持封线正常的拉力不受影响。 封线截断后,前端不分叉,封线剪断后,不能绞合或粘合。
 
芯片主要指标
l 具有防冲突机制,支持多卡操作
l 无电源,自带天线,内含通讯逻辑电路
l 数据保存期为10年,可读取10万次以上
l 工作温度:-30℃~80℃(湿度为90%)
l 工作频率:13.56MHZ
l 工作电压:3.5V-5V
l 通信速率:106KBPS
l 芯片天线:0.1mm
l 读取率:大于99%(与读卡器有关)
l 读写距离:10mm以内(与读写器有关)
 
2、手持读卡器(手持机):
手持读卡器可以用来在始发地对电子标签进行信息录入,并把录入的信息记录在手持机内,同时通过有线或无线传输,把录入的信息传到控制中心。在目的地手持机读卡器也可以用来读取电子签封内信息,并保存上传到控制中心,和始发地录入的信息进行对比。手持读卡器还具有拍照功能,把施封后以及解封前的状态拍照留证(数据采集终端用于加封、巡检、上传等业务操作)。
 
3、电子封签发卡器
电子签封发卡器是用来快速发行电子签封用的,发卡器是为支持大量使用电子签封的时候提供快速发行,结合PC端发卡软件,能快速而准确的对每一个电子签封进行写入数据的操作。
八、平台介绍
1、领用模块
2、写卡模块(将“领用”信息写入铅封RFID芯片内)
3、施封模块(手持设备端)
4、拆封模块(手持设备端)
5、验封模块
6、报废模块
九、实施要点
1、技术要求:手持设备需要在有手机信号的地方使用,信号不好的地方要考虑建立Wi-Fi热点或改为手持机本地缓存数据的方式,该方式不具备实时性,存在一定的管理漏洞。
2、配套制度:必须有严格的手持设备管理制度,明确各个使用者的责任,不得随意借给他人使用。
3、人员培训:使用单位应该做好员工的培训组织工作。