DB37/T 4915-2025 氧气瓶充装自动控制技术要求

　　山东省地方标准

DB37/T 4915—2025

氧气瓶充装自动控制技术要求

Requirements for oxygen cylinder filling automation control technology

2025 - 09 - 15发布

2025 - 10 - 15实施

山东省市场监督管理局 发布

DB37/T 4915—2025

I

目次

前言 ................................................................................. II

1 范围 ............................................................................... 1

2 规范性引用文件 ..................................................................... 1

3 术语和定义 ......................................................................... 1

4 缩略语 ............................................................................. 1

5 总体要求 ........................................................................... 2

6 数据采集 ........................................................................... 2 数据采集内容 ................................................................... 2

数据采集方法 ................................................................... 2

7 状态监测 ........................................................................... 3 监测分析 ....................................................................... 3

异常判定 ....................................................................... 3

8 充装控制 ........................................................................... 3 异常处理 ....................................................................... 3

充装作业 ....................................................................... 3

数据上传 ....................................................................... 3

9 运维要求 ........................................................................... 3

附录A(资料性) 氧气瓶充装自动控制技术总体架构 ....................................... 5

A.1 总体结构 ....................................................................... 5

A.2 技术功能 ....................................................................... 5

A.3 数据传输 ....................................................................... 6

附录B(资料性) 氧气瓶充装自动控制技术应用流程图 ..................................... 7

参考文献 .............................................................................. 8

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II

前言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由山东省市场监督管理局提出并组织实施。

本文件由山东省特种设备标准化技术委员会归口。

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1

氧气瓶充装自动控制技术要求

1 范围

本文件规定了氧气瓶充装自动控制技术的总体要求、数据采集、状态监测、充装控制、运维要求等内容。

本文件适用于氧气瓶充装自动控制技术的应用。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 13005 气瓶术语

GB/T 18284 快速响应矩阵码

GB/T 21049 汉信码

GB/T 37886 气瓶射频识别(RFID)读写设备技术规范

GB/T 43072 气瓶追溯体系建设实施指南

GB 50030 氧气站设计规范

TSG 07 特种设备生产和充装单位许可规则

TSG 23 气瓶安全技术规程

3 术语和定义

GB/T 13005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

充装自动控制技术 filling automation control technology

运用传感器、电子标识、人脸识别等技术，对充装设备/环境、气瓶、作业人员等控制单元进行数据采集、状态监测，从而实现氧气瓶充装自动控制和管理的技术。

网关 gateway

用于连接不同协议的网络，实现氧气瓶充装数据上传的软件或硬件。

4 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

HTTP：超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)

Modbus：工业现场总线协议(Modicon Bus)

MQTT：消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport)

QR：快速响应矩阵(Quick Response)

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SM4：分组密码算法(SM4 Group Cipher Algorithm)

5 总体要求

氧气瓶充装应采用自动控制技术，至少具备充装作业的允许与禁止、报警提示、充装作业的暂停与恢复以及充装数据上传等自动化控制功能。氧气瓶充装自动控制技术总体架构、技术功能和数据传输见附录A。

氧气瓶充装自动控制技术应用应符合防火、防爆以及GB 50030所规定的相关安全要求。

用于氧气瓶自动充装控制技术集成的传感器、仪表等相关装置，应无油脂，并考虑测量精度、稳定性、环境要求等影响可靠性因素予以确定。技术集成应用后，应对氧气瓶充装业务流程进行整体工作稳定性试验，平均无故障工作时间不应小于1年。

氧气瓶充装单位在保障安全、可靠的前提下，应以提高充装安全管理水平和效率为目标，宜在现有业务流程上进行优化，并确保技术的更新迭代。

氧气瓶充装作业应符合TSG 07、TSG 23的规定，采用氧气瓶充装自动控制技术应用流程宜参考附录B。

6 数据采集 数据采集内容

为了满足氧气瓶充装自动控制的技术要求，应运用传感、电子标识、机器视觉、人脸识别等技术，实现充装压力、温度等充装关键参数以及氧气瓶基本信息、作业人员基本信息等数据采集。 数据采集方法

6.2.1 传感技术

氧气瓶充装现场应运用传感技术采集压力、温度等关键参数，并变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。传感器数据采集和传输时间要求如下：

——

传感数据上传间隔不应大于3 min;

——

若传感状采集出现异常，异常数据上传延迟不应超过1 s。

6.2.2 电子标识

氧气瓶电子标识应符合GB/T 43072有关追溯标识的要求，包括射频标签、二维条码等。电子标识应与气瓶唯一绑定，且不易损坏。当出现标识脱落或损坏时应及时更换新标识，并注销旧标识。

通过对电子标识的识读，获取气瓶的充装介质、气瓶出厂编号、气瓶使用登记证编号、气瓶电子识读标志编号、气瓶检验日期等基础信息。以射频标签为电子标识的识读，应符合GB/T 37886的相关规定;以QR码、汉信码等二维条码为电子标识的识读，应符合GB/T 18284、GB/T 21049的相关规定。

6.2.3 机器视觉

运用机器视觉技术对待充装氧气瓶瓶体颜色进行识别、对比，避免出现错装。

6.2.4 人员识别

通过对作业人员电子标识识读和人脸识别技术，对充装作业人员身份进行判断，当识别到非持证人员、充装区域出现非充装作业人员等情况时，进行声光告警和记录。

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7 状态监测 监测分析

通过数据对比、阈值设置等方式，对影响氧气瓶充装安全的介质、温度、压力等过程参数以及气瓶、作业人员等基础信息进行一致性、符合性分析。 异常判定

基于监测分析结果，重点判定以下异常情况：

——

错装：充装介质非氧气;

——

温度异常：低温液体汽化器出口温度异常;

——

超压：超过GB/T 14194—2017中表1规定的不同充装温度下的最高充装压力;

——

非本单位办理使用登记的气瓶;

——

未授权充装气瓶：未经使用登记机关同意充装的气瓶;

——

未经定期检验合格的气瓶;

——

报废气瓶;

——

非持证人员：未取得特种设备安全管理和作业人员证书。

8 充装控制 异常处理

针对7.2所列异常情况，应采取以下处理措施：

——

禁止充装：识别到不符合充装条件时，控制充装设备不予作业;

——

实时报警：对于监测到的异常状态进行报警提示;

——

充装暂停：充装过程中出现温度异常、超压等情况时，暂停充装作业，实现充装保护。 充装作业

通过监测分析判定符合充装条件时，控制充装设备开始作业，并将充装数据上传。 数据上传

上传的氧气瓶充装数据内容应至少包括：

——

充装介质;

——

充装温度;

——

充装压力;

——

气瓶出厂编号;

——

气瓶使用登记证编号;

——

气瓶电子识读标志编号;

——

气瓶充装时间;

——

气瓶充装单位;

——

气瓶充装人员;

——

气瓶充装检查人员。

9 运维要求

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氧气瓶充装单位应根据自身的充装作业量及作业特点配备相应数量的管理人员、维护人员等。相关人员应熟悉氧气瓶充装自动控制技术要求、技术应用流程，并通过定期考核和培训，确保持续具备充装自动控制技术应用能力。

氧气瓶充装单位应制定充装自动控制技术运维管理制度，明确运维人员的职责、运维流程、故障处理方法和应急预案等，确保充装作业的正常开展。

氧气瓶充装单位应建立充装自动控制技术应用过程记录及台账，包括故障现象、处理过程、处理人签字、预防措施改进建议等内容，保障技术可靠、安全应用。

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A

A

附录A

(资料性)

氧气瓶充装自动控制技术总体架构

A.1 总体结构

氧气瓶充装自动控制技术总体架构见图A.1。

充装设备/环境

温度

异常

异常监测

非持

证人

员

禁止充装

异常处理

数

据

采

集

报废

气瓶

监测

正常

正常充装

充装

控制

温度

传感器

机器

视觉

人脸

识别

气瓶作业人员

压力

传感器

控制

单元

超压错装

非本单位

办理使用

登记的气

瓶

未经使用

登记机关

同意充装

的气瓶

未经定

期检验

合格气

瓶

状

态

监

测

实时报警充装暂停充装作业

充装记

录上传

电子

标识

流量

传感器

图A.1 氧气瓶充装自动控制技术总体架构

A.2 技术功能

氧气瓶充装自动控制技术运用传感器、电子标识、人脸识别等技术，对充装设备/环境、气瓶、作业

人员等控制单元进行数据采集、状态监测、分析判定，并实施相应的充装控制：

—— 当发现异常情况时，启动异常处理机制，实施禁止充装、实时报警、充装暂停等控制措施;

—— 当监测正常时，启动正常充装作业流程，并上传充装数据。

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A.3 数据传输

A.3.1 网关

氧气瓶充装数据通过网关的方式进行传输，支持统一、规范、开放的数据接口，支持标准的通信协议，包括但不限于MQTT、Modbus、HTTP等，从而实现可靠互联、实时数据传输。

A.3.2 网络

数据传输在链路上采用网线、光纤、无线通信形式，在接入上采用以太网等形式。

A.3.3 传输延迟

数据在传输层的传输延迟不宜超过200 ms。在不具备移动通信网络的区域，可采用短报文进行监测数据传输。

A.3.4 数据完整性

数据帧具备可校验的完整结构，当接收侧检测传输数据不完整时，丢弃相应数据，并启动重传机制。

A.3.5 数据传输安全

数据传输采用SM4等加密方式，确保数据安全。

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B

B

附录B

(资料性)

氧气瓶充装自动控制技术应用流程图

氧气瓶充装自动控制技术应用流程图见图B.1。

开始

作业人员射频

卡或人脸识别

身份认证与权限识

别

操作并记录工作信

息

是否允许操

作

是

充装信息追溯

单元

控制单元现场充装单元

扫描气瓶电子标签

气瓶是否

自有产权

综合判断

气瓶是否办

理使用登记

气瓶是否

检验合格

充气阀门保持关闭

自动打开充气阀门

开始充气

自动关闭充气阀门

停止充气

信息存储、上传

结束

控制器

传感器

综判合格

综判不合格

管路压力降

至设定值

禁止充气

气瓶充装前检查

合格

不合格

否

是

气瓶充装后检查

否

发送充装信息到气瓶

充装信息追溯单元

图B.1 氧气瓶充装自动控制技术应用流程图

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参考文献

[1] GB/T 14194—2017 压缩气体气瓶充装规定