能源工業是國民經濟的重要支柱，其信息化工作歷來受到人們高度關注。早在1997年全國的加油站就開始實行IC卡加油，并逐步實現卡機聯動自動化管理，隨著近年來壓縮天燃氣(CNG)技術的不斷發展，天然氣汽車的數量日漸增多，CNG加氣站的工作量變得越來越繁瑣，同時，收費、銷售、結算；記賬或現金交易中存在人工工作量大、生產成本高、管理漏洞大等缺點。如何提高工作效率，減少數據錯誤率，節約生產成本，進一步提高CNG加氣站網絡化智能監控能力。
該應用通過收費系統使用電子標簽讀卡器給司機發放描述車輛信息的無源電子標簽，此標簽與CNG加氣機測控系統中的近距離讀寫器之間進行無線數據通訊，進行車輛自動識別和有關收費數據的交換，對CNG加氣機進行智能化控制，同時，利用計算機聯網對收費數據進行傳輸、處理，實現CNG加氣站的自動收費，從而達到前述的目的。
1 技術原理與RFID技術
1．1 技術原理
系統是通過近距離、非接觸采集射頻卡的信息，實現車輛在CNG加氣站加氣時的自動識別，從而實現目標的自動化管理。該系統產品集計算機軟硬件、無線通信、信息采集處理、數據傳輸、網絡通訊、自動控制和智能卡制作等技術綜合應用為一體，屬于先進的智能信息采集設備和高安全性的智能身份識別系統，是一種能有效對車輛進行自動識別和聯網監管的重要技術手段。
1．2 RFID技術
射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術在CNG加氣站的應用日趨成熟，CNG加氣站網絡化監控系繞中使用的RFID技術一般由3部分組成：
(1)電子標簽(Tag)由耦合元件及其他器件組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，安裝在車輛上標識車輛信息，其中保存有約定格式的電子數據；當受到無線電射頻信號照射時，反射回攜帶有數字字母編碼信息的無線電射頻信號，供閱讀器處理識別。其工作頻率一般在13．56 MHz以上，分為有源和無源。
(2)閱讀器(Reader)用以產生、發射無線電射頻信號并接收由電子標簽反射回的無線電射頻信號，可無接觸讀取并識別電子標簽中保存的車輛數據信息。從而達到自動識別車輛的目的。還可向標簽寫入信息，進一步通過計算機及計算機網絡實現車輛信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。采用廣播發射式射頻識別和反射調制式射頻識別。
(3)微型天線(Antenna)，用于在電子標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。
2 技術系統組成
2．1 硬件系統構成
RFID相關應用的硬件系統包括CNG加氣站加氣機測控系統(又稱CNG加氣站數據采集部分)、數據傳輸部分、監控管理部分三部分組成。CNG加氣站數據采集設備主要是近距離非接觸采集車輛加氣的耐間、站號、槍號、加氣體積與金額等信息。其硬件系統構成如圖1所示。
每臺加氣機均需要配備一套電腦測控系統和其它部件。在電腦測控系統中，通過微控制器從數采模塊采集數據、通過RFID讀寫器讀取司機所用的射頻卡以獲取卡片信息，通過運算，將中間或者結果數據送EEPROM存儲、送LCD顯示、異常情況用蜂鳴報警，并控制輸出模塊，再經過數據傳輸模塊與應用服務器進行交互遠傳數據。
每個CNG加氣站基本配置至少滿足4種設備；近距離RFID讀寫器、若干臺CNG加氣站數據采集設備、應用服務器、不間斷電源。
數據采集系統(電腦測控系統)主要實現快速讀取射頻卡卡號、采集加氣相關數據，并上傳至應用服務器，應用服務器根據需要繼續上傳到更大的網絡范圍中去；判斷CNG汽車司機所持射頻卡卡號的合法性，控制CNG加氣機動作；對持有有效卡的車輛允許加氣；持無效卡的車輛禁止加氣；對無卡車輛在CNG加氣站員工確認情況下，進行現金加氣。
應用服務器是系統中的基本管理單元，其數據通過網絡聯接，將CNG加氣機采集的相關資料經專用電纜(通常采用雙絞屏蔽線)傳輸至應用服務器。再通道計算機網絡準時實時傳輸至其它加氣站，從而達到數據共享的目的。
數據傳輸主要是完成CNG加氣機與CNG加氣站應用服務器室之間的網絡連接，根據需要在各個CNG加氣站之間的網絡連接。
2．2 軟件系統組成
文中所介紹的軟件系統組成是針對單站環境下而言。軟件系統功能在CNG加氣站劃分為2部分：實時監控采集系統與監控管理系統。具體的軟件系統組成圖如圖2所示。
實時監控采集系統主要實現實時采集和實時控制2個功能。
在實時采集功能中主要采集加氣槍號、車牌號、加氣體積，加氣金額、單價、總累體積、總累金額、員工號、加氣狀態等信息。
槍號：加氣機的槍號，在實時監控采集系統中的槍號是順序命名。在進行物理連接時，要求加氣機的槍號與實時監控采集系統中的槍號一致。
車牌號：刷卡消費時顯示正在加氣的車牌號。加氣時未顯示車牌號，則表示現金加氣。
加氣體積：當前單筆加氣記錄已經記錄的氣量(單位：方)。
單價：物價部門規定的當前正在使用的加氣單價(單位：元／方)。
加氣金額：當前單筆加氣記錄已經記錄的金額(單位：元)。加氣金額=加氣氣量×單價。
總累體積：從加氣機投入使用到現在的所有加氣氣量值(單位：方)。
總累金額：從加氣機投入使用到現在的所有加氣金額值(單位：元)。
員工號：正在操作加氣機的加氣員的員工號。
狀態說明：系統中的狀態提示。
在實時控制功能中主要控制CNG加氣機相關參數的設置控制、手動停機、時間校準等內容。
監控管理系統主要實現系統登錄、系統配置、IC卡管理、IC卡查詢、操作員管理、用戶管理、綜合業務等功能。
系統登錄：所有用戶必須通過系統身份驗證才能操作相關功能。
系統配置：對系統基本參數根據實際情況進行配置，便于系統運行，其主要功能包括；修改用戶密碼、修改卡片密碼、充值預警設置、記賬信用設置、交接班設置、RFID卡配置、卡號管理。
RFID卡管理：系統對司機所持有的RFID卡(又稱消費卡，分為記賬卡、充值卡、普通卡)進行發放、信息修改、掛失、解掛、注銷等進行操作，對充值卡進行充值，對記賬卡進行結算，對卡片操作日志進行管理。
RFID卡查詢：系統對各種消費卡進行全面信息查詢，并提供導出Excel和打印功能，其主要功能包括：記賬卡查詢(單卡基本信息、結算信息、消費信息)、充值卡查詢(單卡基本信息、充值信息、消費信息)、普通卡查詢(單卡基本信息、消費信息)、RFID卡日志查詢、RFID卡綜合查詢、充值記錄流水、結算記錄流水、單位結算流水。
操作員管理：操作員是指操作加氣機的加氣站員工。監控管理系統實現加氣機操作員的信息管理，并發放員工卡卡片。
用戶管理：用戶是指使用監控管理系統軟件的加氣站員工。監控管理系統實現用戶信息管理以及用戶權限的分配管理。
綜合業務：主要實現班報、月報的導出Excel和打印，實現加氣流水綜合查詢與結果導出Excel和打印(可以根據卡號、槍號、交易類型、員工號、起止交易時間、車牌號、單位名稱進行全方位的綜合查詢)；實現交接班交班流水信息與結果導出Excel和打印。
3 結語
RFID技術在今后相當長的一段時間內，仍將在各行業具有廣泛的應用。本文在分析RFID技術原理的基礎上，針對目前CNG加氣站存在的主要問題，提出RFID技術在CNG加氣站網絡監控系統中的應用方案，提出以RFID卡為載體實現CNG加氣站自動監控采集系統和監控管理系統，可較好解決目前的問題。該項技術對RFID技術在工業生產環境中的應用具有一定的參考價值。如何利用RFID技術在CNG行業、甚至其它行業提出更多、更深層次的應用是今后需要進一步研究的課題。