謝 辭

謝 辭

首先誠摯的感謝指導教授陳文欽博士，老師悉心的教導我程式能力並指點 我正確的學習方向及態度，使我在這些年中獲益匪淺，老師對學問的嚴謹更是 我輩學習的典範，同時也感謝口試委員陳俊宏老師與林於杏老師撥冗審閱論 文，並給予諸多建議與指教，在此致上最誠摯的敬意。

本論文的完成另外亦得感謝沙崙儲運課的王貴珍工程師及其他相關工作人 員的大力協助。因為有你們的幫忙與不厭其煩的指教，使得本論文能夠更完整 而嚴謹。

兩年裡的日子，實驗室裡共同的生活點滴，感謝培豪、公良、東燦與弘裕 學長們不厭其煩的指出我研究中的缺失，且總能在我迷惘時為我解惑，也感謝 裕泰、舒渝與淑茹同學的幫忙，恭喜我們順利走過這兩年。實驗室的書全、志 榮與俊宇學弟們當然也不能忘記，你們的幫忙及帶來的歡樂我銘感在心。

最後，謹以此文獻給我摯愛的家人。

仁豪 謹識於中華工工所 中華民國 97 年 6 月

RFID 應用於巡查檢點系統之研究-以石化產業 為例

學生：鄭仁豪 指導教授：陳文欽 教授

摘 要

本研究導入軟、硬體資訊技術於石化產業之巡查檢點作業流程，依據企業 實際現場作業流程設計資訊系統所需的功能與運作流程，建立一套完善之巡查 檢點資訊系統。巡檢作業以個人數位助理（PDA）作為前端巡檢設備，在巡檢 路線上裝設無線射頻辨識晶片（RFID Tag），巡檢人員手持 PDA 以非接觸式感 應 RFID Tag 自動記錄時間，並顯示現場巡檢設備及相關記錄項目，提高管理人 員對於現場作業之掌控度，資料報表展示介面採用 WEB 網頁介面，方便管理人 員製作相關報表。導入巡查檢點資訊系統使巡檢作業變得更精簡，提升巡查人 員巡檢效率和降低工安意外的發生。

關鍵字：巡查檢點資訊系統、個人數位助理（PDA）、無線射頻辨識技術（RFID）。

A RFID-based Patrol Management System on Petrochemical Industry

Student : Jen-Hao Cheng Advisor : Dr. Wen-Chin Chen

Abstract

The main objective of this research is to create a more reliable patrol management system by computerizing the patrol operation and improving the traditional man-made examining procedure through information technology tools.

The front-end patrol device, Personal Digital Assistance (PDA), connected with non-contact auto-record Radio Frequency Identification (RFID) reader tag is used to review the on-site equipments and related patrolling items, and further enhance the managerial control efficiency in place of the current artificial sign-up recording process. The patrolling report can also be readily generated by the web-based system interface in petrochemical industry. The above-mentioned RFID-based patrol management system allows the patrolling staffs to implement their jobs easier, and can dramatically reduce the number of uncertainty industry safety events.

Keywords: Patrol Management System, Personal Digital Assistance, Radio Frequency Identification.

目 次

謝 辭...I 摘 要...II

ABSTRACT... III 目 次... IV 圖 次... VI 表 次... IX

第一章 緒論... 1

第一節 研究動機 ... 1

第二節 研究目的 ... 2

第三節 研究方法 ... 2

第四節 研究架構 ... 3

第二章 文獻回顧... 6

第一節 無線射頻辨識系統(RFID) ... 6

一、 RFID 電子標籤(Tag) ... 7

二、 讀取器(Reader)... 11

三、 相關系統應用... 13

第二節 個人數位助理(PDA)與其相關應用 ... 14

第三章 系統需求分析... 17

第一節 產業作業情況與需求分析 ... 17

第二節 作業設備需求分析 ... 18

第一節 系統架構 ... 22

第二節 資訊化巡檢作業流程 ... 28

第三節 PDA 巡查機操作流程 ... 30

第四節 傳輸資料同步流程 ... 32

第五章 資訊化巡檢系統開發建置... 34

第一節 PDA 結合 RFID 技術的前端巡查作業 ... 34

一、 巡查檢點作業... 34

二、 PDA 巡查機操作... 35

三、 巡查記錄傳輸... 42

第二節 後端系統網站的應用功能 ... 44

一、 巡查記錄資料查詢... 44

二、 相關報表製作... 49

第六章 結論與未來研究方向... 52

第一節 結論 ... 52

第二節 未來研究方向與建議 ... 52

參考文獻... 54

圖 次

圖 1 研究架構圖... 5

圖 2 RFID 基本架構圖... 6

圖 3 各式各樣 RFID Tag... 10

圖 4 隧道型 RFID 讀取機... 12

圖 5 手持式 RFID 讀取機... 12

圖 6 使用 Windows CE 之 PDA ... 16

圖 7 抗金屬干擾 RFID Tag... 19

圖 8 PDA 巡查機... 20

圖 9 整體系統架構... 23

圖 10 資料表關連圖... 25

圖 11 系統開發建置程序... 27

圖 12 資訊化巡檢作業流程... 29

圖 13 PDA 巡查機操作流程... 31

圖 14 傳輸資料同步流程... 33

圖 15 資訊化巡檢系統建置架構... 34

圖 16 簡易巡查檢點作業表示圖... 35

圖 17 巡檢程式開發介面... 36

圖 18 PDA 巡檢程式登入畫面... 37

圖 19 巡檢程式主選單... 37

圖 20 選擇巡檢區域畫面... 38

圖 21 S601 至 S608 選擇畫面 ... 38

圖 22 S609 至 S616 選擇畫面...38

圖 23 詢問是否確定巡查... 39

圖 25 無法巡查選單畫面... 40

圖 26 第 1 至 3 項巡檢項目... 40

圖 27 第 4 至 6 項巡檢項目 ...40

圖 28 第 7 至 9 項巡檢項目... 41

圖 29 第 10 至 11 項巡檢項目 ...40

圖 30 詢問是否離開巡檢... 41

圖 31 完成巡檢後的選擇畫面... 42

圖 32 傳輸程式路徑... 42

圖 33 資料傳輸視窗... 43

圖 34 資料傳輸警示訊息... 43

圖 35 同步軟體未連線畫面... 43

圖 36 同步軟體已連線畫面... 43

圖 37 完成資料傳輸畫面... 44

圖 38 巡檢系統網站首頁... 44

圖 39 巡查資料查詢介面... 45

圖 40 選擇開始日期畫面... 45

圖 41 選擇終止日期畫面... 46

圖 42 查詢資料結果畫面... 46

圖 43 使用下拉式選單選擇區域... 47

圖 44 使用下拉式選單選擇狀態並顯示結果... 47

圖 45 人員巡查記錄查詢畫面... 48

圖 46 選擇工作區域畫面... 48

圖 47 指定區域記錄查詢畫面... 48

圖 48 原油區報表製作介面... 49

圖 50 報表製作完成畫面... 50 圖 51 選擇預覽列印畫面... 51 圖 52 預覽列印畫面... 51

表 次

表 1 主動式標籤與被動式標籤的比較... 8

表 2 常用 RFID 頻率規格及特性表... 9

表 3 常見電子標籤型式... 10

表 4 RFID 各類讀取器之應用... 11

表 5 本研究使用之抗金屬干擾 RFID Tag... 20

表 6 本研究使用之 PDA 巡查機... 21

表 7 member(員工資料)資料表欄位 ... 24

表 8 site(巡查位置)資料表欄位 ... 24

表 9 log(巡查記錄)資料表欄位 ... 24

表 10 process(狀態明細)資料表欄位 ... 24

第一章 緒論

第一節 研究動機

近年來由於國際經濟情勢急劇變動與資訊科技快速發展，導致國際原油價 格不斷上漲與原物料價格上漲，主要經濟體均面臨經濟蕭條的衝擊，不但消費 性支出減少，產業的研發及資產的支出均大為減少，整體經濟面呈現下滑趨勢。

因此如何在此現況下利用有效的人力及資源以提高企業競爭能力，為現今管理 人員的一大挑戰目標。

近年來石化產業在經營環境上，產業競爭壓力日益加重。石化產業為了維 持廠區正常的生產，幾乎各單位皆設立巡邏、檢點或抄錶等例行性作業，其中 產量規模愈大的企業，廠區內的機具設施數量也愈龐大，為了確保設備資產的 完整並維繫正常生產效能，工廠各單位往往必須監控機具設備的狀況，蒐集相 關的數據資料，並依據資料所顯示的變化或趨勢來安排檢查及維修保養工作，

經由完備的檢查作業與電腦管理系統可為廠區中各階層的工程管理人員及設備 檢查人員提供便利的資訊管理服務。

由於工安事件發生後，事後檢討發生的原因，大部分是因為值班人員巡檢 的疏失或忽略巡檢路程偏遠的地點，並未到達指定地點進行巡檢作業，而造成 巡檢不確實所導致無法事前避免工安事件，因此確實的巡檢作業是預防工安事 件的第一道防線。另一方面，廠區內機具設備往往有監視系統進行全天候監視，

而監視範圍有限，需要人員至現場巡視監視系統範圍外環境，並判斷有無異常。

本研究將使用無線射頻辨識系統 RFID(Radio Frequency Identification)結合個人 數位助理 PDA(Personal Digital Assistant)開發巡查檢點系統，利用 RFID 的辨識 功能及 PDA 的行動優勢，連接資料庫上傳巡查檢點資料給基層人員或上級主 管，提供機具設備或區域環境的相關資訊，加強巡檢工作的即時性、便利性、

正確性及降低複雜度是本研究的動機。

第二節 研究目的

由於巡查檢點工作以往透過人力利用紙本表單進行簽到記錄作業，其巡檢 資料的準確性及紙本保存性都有待考驗。本研究主要目的為落實定期巡查作業 的制度，設計一套整合型的資訊化巡檢作業電腦輔助系統，可提供廠內各單位 相關之作業人員及工安檢查人員，運用資訊科技產品紀錄現場所需之設備參 數。藉由導入資訊化巡查檢點系統可記錄巡查人員是否確實到達巡檢現場，進 行相關的巡查或技術操作步驟，以減少人為的巡檢疏忽所造成的工廠意外事件。

確實的巡檢作業可提早發現設備的異常前兆，以便進行檢修與維護，以延 長設備的使用壽命，並有效防範因設備異常導致意外事故。並透過適當之資訊 化管理軟體系統，協助維護紀錄的可靠度與完整性，利用此數據資料進行資訊 分析，並提供相關報表資料。以下為本研究擬定之目的：

一、分析目前 RFID 與 PDA 之應用情形，並探討導入巡查檢點系統將產生之問 題。

二、結合 RFID、PDA 與巡查檢點系統，開發資訊化巡查檢點系統，並透過適 當之資料庫管理軟體以達到資訊化的效益，進而改善傳統以人力簽到記錄 的作業。

三、透過案例驗證本系統之功能，並改善系統相關缺失。

第三節 研究方法

本研究將以石化業的巡檢環境作為研究對象，利用巡查檢點資訊系統來執 行巡檢、紀錄、輸出報表之巡查作業，並配合現場作業實際運作流程與需求來 建構巡查點檢之操作介面，以利巡查點檢資訊系統之結構規劃與發展，使系統 更符合現場作業使用。研究方法與說明如下：

一、 巡查作業流程分析

作業。配合合作企業之現況，規劃導入資訊科技後的巡檢作業流程，評估 員工使用巡檢資訊系統所面臨的問題與困難之處，並規劃教育訓練之內容 與模式，可達到巡檢作業確實性與提升巡檢工作的效率。

二、 PDA 操作介面設計與製作

因 PDA 體積小、可視範圍有限，由於這些限制，必須分析、過濾各 類巡查紀錄資料的重要性，將必要提供的資訊設計得簡易、明確讓使用者 更容易去操作管理功能介面。因此利用 Microsoft Visual Studio.NET 程式設 計語言開發 PDA 專屬的操作介面，使得 PDA 擁有更便利的操作介面，以 利於巡檢人員於惡劣的環境下操作使用。

三、 網頁操作介面設計及伺服器建置

作業環境選擇適當與否直接影響到服務的穩定性及資料的正確性，本 研究採用 Web-based 架構，用戶端可藉由作業系統內建之網頁瀏覽器連線 至巡查檢點系統，以網頁方式呈現系統功能操作介面。所以本研究將使用 ASP.NET 2.0 網路程式語言開發巡查檢點系統，可配合合作企業之需求設 計操作介面，提供圖形化使用者操作介面，可提高使用者操作系統之簡易 度，提升使用巡查檢點之效率。

四、 系統連線運作並整合測試與錯誤修正

當上述步驟完成時，必須做整合測試，以瞭解巡查機資料同步連線、

Web 伺服器及資料庫之間是否有連接不良之處、是否有達到合作企業本身 之要求，以及測試資料在傳輸間是否有些問題是在我們作分析及規劃時所 忽略或沒想到的問題，則可經由測試中測得，並依照所發覺之問題，對系 統操作介面程式以及伺服器的設定資訊加以修正調整。

第四節 研究架構

本研究可分為六個章節，以下就各章節做初步介紹和內容的說明，並繪製

第一章 緒論，對本研究的研究動機、研究目的、研究方法與研究架構做初步的 說明。

第二章 文獻回顧，參考及閱覽有關 RFID 與 PDA 之相關文獻、期刊及著作，

加以 探討與整理，以瞭解在研究問題的範圍內，有哪些相關的理論、

研究及技術。

第三章 系統需求分析，透過需求分析階段，可以瞭解為達到巡查檢點系統所需 的前、後端技術及規格，進而提出解決需求問題之應用系統或設備。

第四章 系統架構與設計，設計整體系統架構及資料流程，以圖表方式說明 RFID 與 PDA 如何與巡查檢點系統結合。

第五章 資訊系統開發建置，建置以 Web-based 為基礎的資訊化巡查檢點系統，

利用資訊技術來改善巡檢工作及巡查項目的記錄功能，其記錄資料均儲 存於巡查系統資料庫，並透過 WEB 伺服器提供查詢介面，讓高階主管 更確實且便捷地監督巡檢作業。

第六章 結論與未來研究方向，對本研究做總結與整理，並建議未來可能繼續深 入研究的方向與建議事項。

第二章 文獻回顧

本章將針對 RFID 系統、RFID 頻率、RFID 特性與 PDA 系統等相關文獻 進行探討。

第一節 無線射頻辨識系統(RFID)

無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification；RFID)，是以無線射頻電 波來辨識物體的一種非接觸式自動化辨識技術，被列為本世紀十大重要技術項 目之一。而無線射頻辨識(RFID)技術最早的應用是在第二次世界大戰時期，為 了分辨敵機或友機所研發出的敵我識別系統(Identify: Friend or Foe；IFF)，並一 直沿用改良而成現今的航空流量管制系統。邱瑩青(2005)整理出 RFID 系統的構 成主要可分為以下三類：包括標籤、讀取機及相關系統應用，如圖 2 所示。電 子標籤(Tag)：電子標籤又稱智能標籤，標籤包含了天線和記憶體，通常以電池 的有無區分為被動式和主動式兩種。

一、讀取器(Reader)：其中包含天線、控制及處理單元，利用電磁波傳遞能量與 訊號，辨識速率每秒可達 50 個以上。可以利用有線或無線通訊方式，與應 用系統結合使用。

二、相關系統應用：RFID 系統結合電腦網路、資料庫管理系統與防火牆等技 術，提供自動安全便利的即時監控系統功能。如航空行李監控、生產自動 化控管、倉儲管理、運輸管理、保全管制及醫療管理等。

一、 RFID 電子標籤(Tag)

所謂無線射瀕辨識技術是利用無線電波來傳送識別資料，在標籤、讀取器 及應用系統之間，利用射頻通過電磁場的原理，在接受到讀取器發送的電波後，

將其內部儲存的資料回傳給讀取器，並由應用系統端接受資訊判別而達到辨識 的目的。

電子標籤(Tag)主要依照有無安裝電池又可區分為主動式標籤(Active Tag)與 被動式標籤(Passive Tag)兩大部份，Wang(2008)研究結果顯示若要廣泛應用 RFID Tag 在各產業上，價格為主要限制，被動式標籤比主動式標籤便宜，且大 多數被動式標籤有些許記憶體容量，可減少主動式所需的晶片或電路板的費 用，所以被動式標籤較適合用於各產業。主動式標籤與被動式標籤的比較，如 表 1 所示。電子標籤(Tag)還可依照所使用的頻率區分，周湘琪(2004)其文中整 理歸納出， RFID 規劃使用的頻率，較普遍有 5 種，分別是 135KHz 以下、

13.56MHz、860M-960MHz、2.45GHz 以及 5.8GHz，而不同工作頻率有不同的 優缺點及其應用範圍。上述頻帶，傳輸距離約為數公分到數公尺，傳輸速率約 為數十到數百 Kbps。一般而言，低頻率的 RFID 特性為架構簡單與成本便宜，

而高頻率的 RFID 特性為傳輸距離較長，且抗干擾性較佳，相較下成本也比較 高，將較常用的 RFID 頻率規格及特性介紹如表 2 所示。另外電子標籤可依據 不同的應用環境而製作成不同的外型，如表 3 與圖 3 所示。

表 1

主動式標籤與被動式標籤的比較

主動式標籤 被動式標籤

電源來源 內含電池 電磁感應或微波

內含電池 有 無

電力可得性 持續 僅在 Reader 讀取範圍內

讀取器訊號強度需求 非常低 非常高

多重標籤讀取 在每小時 100 英里時數

下，可同時讀取超過 1000 個標籤。

在 Reader 前 3 公尺內，

可同時讀取少於 100 個 標籤。

可讀取距離 約 5~100 公尺 3 公尺內

記憶體容量 64k-228k bits 64-8k bits

使用壽命 約 2-7 年 可達 10 年

重量 約 50-200 公克 約 0.5-5 公克

價格 較高 低

體積 較大 較小

技術成熟度 較低 較高

資料來源：游張松與沈煌斌(2004)

表 2

常用 RFID 頻率規格及特性表

頻率 通訊距離 缺點 優點 應用範圍

低頻 (135Khz 以下)

10-15 公分

1.讀取範圍受限制 (在 2 公尺內) 2.傳輸速度慢

1.使用層面最廣 2. 多 數 國 家 採 開 放政策，少涉及法 規和執照的問題

畜牧或寵物的 管理、門禁管 理、防盜系統

高頻 (13.56Mhz)

1-1.5 公尺 1.在金屬物品附近 無法正常運作 2. 讀 取 範 圍 在 1.5 公尺左右

1.薄化效果佳 2. 在 大 多 數 環 境 下可正常運作

圖書館管理、

貨版追蹤、航 空行李標籤或 電子機票、會 員卡、識別證 超高頻

(860M-960 Mhz)

4-6 公尺 1.頻率太相近時會 產生同頻干擾 2.在陰濕的環境下 會影響系統運作 3.此頻段在日本禁 止用作商業用途

1. 不 易 受 天 候 影 響

2.讀取距離較長

工廠的物料供 應鏈系統、卡 車與拖車的追 蹤

微波 (2.45Gzh)

大 於 100 公尺

1.此頻段在某些歐 洲國家不允許作為 商業用途

2.複雜的系統開發 流程

1.讀取距離長 2.傳輸速度快

高速公路收費 系統

資料來源：周湘琪(2004)、朱耀明等(2005)

表 3

常見電子標籤型式

型式 說明 應用

標籤式 製成標籤，黏貼在辨識物品上 食品、圖書館圖書識別

PCB 式 嵌入式物流箱、塑膠棧板 物流

卡片式 非接觸式的感應卡片 門禁系統

陶瓷式 可耐高、低溫及酸鹼 醫療手術

腕帶式 可防水 遊樂場、醫療人員

玻璃用 使用在汽車擋風玻璃 車輛自動辨識、ETC

金屬用 使用在汽車、金屬設備 貨櫃自動識別

資料來源：邱瑩青(2005)

圖 3 各式各樣 RFID Tag

二、 讀取器(Reader)

讀取器主要可分為固定式與手持式二種，其固定式讀取器感應範圍較廣且感應 距離較長，而手持式讀取器設計較為輕巧，具有方向性且感應距離不長。在固 定式種類之下，可依其外型分為隧道型、拱門型與平台型，而手持式可分為輕 巧型與攜帶型，其各類型讀取器之應用，如表 4 所示。

表 4

RFID 各類讀取器之應用

種類 形狀 應用

隧道型 應用於倉庫進出貨碼頭，將讀取機裝置於輸送帶的一端 來讀取標籤資訊，如圖 4 所示。

拱門型 應用於貨物的各個出入，將讀取機裝置於門旁單邊側面 處，讀取距離通常為 70 公分左右。

固定式

平台型 零售商店的收銀機處，將讀取機裝置於收銀櫃台的平台 處以讀取標籤資訊。讀取距離僅需於 5 公分內。

輕巧型 需固定於作業場所中，由作業人員手持該讀取機以對商 品進行一對一的標籤讀取作業，其讀取距離一般為 30 公 分左右。

手持式

攜帶型 由作業人員攜帶至作業場所的任何位置，進行讀取標籤 資料的工作。其讀取距離約為 10 公分左右。由於是可攜 式，因此讀取機與電腦伺服端可採用無線通信之方式，

如圖 5 所示。

資料來源:周湘琪(2004)與蔡宗益(2007)

圖 4 隧道型 RFID 讀取機

圖 5 手持式 RFID 讀取機

Wang, Lin, and Lin (2007)其文中指出，由於讀取器是配合標籤所使用的，標 籤與讀取器之間資料交換的相關標準，包括波長頻率與通信協定都已經陸續發 佈，除了注意到被讀取標籤的通訊距離，讀取設備應該具備能夠抵抗震動、潮 濕、灰塵等外在環境因素，方便操作人員在不利環境下操作。張登訓(2007)其研 究 RFID 中介系統設計時，指出讀取器基本上還必須具備以下的特徵：

一、適應性：讀取器的無線傳輸界面和網路傳輸界面，可以根據通信傳輸量進 行適當的改變，適應不同的通訊速率。

二、相容性：讀取器必須相容系統通信協定，單一讀取器必須能夠和所有的標 籤進行通訊。

三、 相關系統應用

RFID 商業化的應用則在 1980 年代開始萌芽，而 1990 年代則廣泛運用在各 產業之上，目前主要的應用有動物晶片、氣車防盜晶片、門禁管理、停車場管 制、生產線自動化、物料管理、醫療管理、倉儲管理等。此外 RFID 運用休閒 娛樂管理系統的例子也相當多，其中最常見的捷運悠遊卡，凡是搭公車、捷運 及停車場停車皆可用一張悠遊卡解決；以香港的八通達卡為例，其應用範圍包 括停車場、便利商店、速食店、電影院、住宅、保全系統及地鐵系統，真正做 到一卡在手，四通八達。蘇鼎裕(2005)以凌博科技和微軟在美國開發一套 RFID 收票系統為例，這一套收票系統主要是透過嵌入電影票的電子標籤，通過放置 在入口處的讀取器放行進入電影院，藉此減少傳統收票人力，又可避免入口處 大排長龍的現象。

有關國內 RFID 發展與應用情形，江美欣(2004)提出高雄港建置之自動化門 禁管制系統，採用貨櫃晶片標籤 RFID 讀取系統，透過 RFID 技術將可提供貨櫃 追蹤服務，航運業者可降低營運成本，使海關作業更有效率。而政府其他各部 門相關計畫推廣方面，劉思平(2003)指出衛生署透過技術處專案辦公室補助和 信、北醫和秀傳等 3 家醫院進行技術開發醫療院所接觸史 RFID 追蹤管制系統，

之後更開發出 RFID 醫療物品管理系統，對醫療物品可進行藥品數量管理、醫 療物品安全期限監控和存取人員管制等。李佳育(2005)提出現今國內業者有許多 導入 RFID 的案例，例如醫療院所應用在醫療物品及人員管制、製造業應用在 生產流程、物流業應用於貨櫃管理等，雖然台灣在電子產業的供應鏈上及電子 商務上都有傑出表現，在 RFID 應用上卻相對落後，若不迎頭趕上，未來恐將 面臨不易打進全球大廠供應鏈的問題。

在國外，2003 年 Wal-Mart 要求前 200 大供應商在 2006 元旦之前必須完成 在所有的貨箱上和托盤上安裝 RFID 標籤，Wal-Mart 內部評估，當 RFID 串聯

流企業都以提升內部物流系統效率為目標，相繼在 2005 至 2006 間宣布正式採 用 RFID 系統。朱耀明與林財世(2005)由於無線射頻辨識(RFID)技術成熟，與其 支援週邊設備的能力提升，RFID 不但將取代條碼，更可以將 RFID 系統與電腦 網路、資料庫管理系統與防火牆等技術相結合，進而應用在供應鏈追蹤貨物、

醫療與藥品保護、生物科技應用、智慧型商務、機場隨身行李與軍事上等各個 領域，都將會看見 RFID 大規模的運用。Huang, Zhang, and Jiang. (2007) 提出自 動化生產管理系統，利用無線網路設備結合 RFID 技術，在貨物一開始生產時，

立即貼上 RFID 標籤，當貨物通過讀取器經由無線網路傳送貨物資訊，現場主 管人員可以馬上知道貨物存量，即時通知生產線控制生產數量，讓生產作業更 有效率且避免有線帶來的限制。Ngai, Cheng, Au, and Lai (2007)提出貨櫃裝卸站 管理資訊系統，將 RFID 標籤裝置於貨櫃上，訊號透過無線網路傳遞至後端電 腦系統，管理人員可以直接查詢目前貨櫃所在位置並通知貨櫃司機何時可以裝 載避免等待時間，改善服務品質及增加盈利。Kim and Chong (2007)開發利用 RFID 系統提出在室內環境機器人定位系統，是根據機器人本身所感應到 RFID 標籤的訊號，因為訊號在真實環境中會產生變形，這時利用三角定位、導行系 統及混合使用等方法計算出機器人所在位置，使機器人有效率的移動。此外 Ayoade(2006)認為 RFID 被廣泛應用，而 RFID 系統在個人隱私及安全性的問題 也一直被提出探討，為了防止隱私被惡意破壞，保護未被授權讀取的標籤是非 常重要，因此標籤可以透過相互驗證程式來保護，而這只是其中之一個解決辦 法，隱私安全問題並沒有完全解決，寄望日後技術可以克服此問題。

第二節 個人數位助理(PDA)與其相關應用

一般常見的 PDA 系統主要分為兩大類，分別為微軟所開發的 Windows CE 及 Palm OS，最大的差別在於 Palm 主要是用來記事以及查詢資料，而且尺寸較 小、攜帶方便，加上它的作業系統與硬體的設計，使得程式在運作時間大為降

夠長時間來使用，而且搭配個人電腦，可以很方便的管理個人的許多資料，然 後再將它同步化傳輸到 Palm 上，這一點也彌補了 Palm 在資料輸入方面的不足。

對 Windows CE 而言，如圖 6 所示，陳建成(2007)其文中指出在 PDA 的應用只 是 Windows CE 系統的其中一部份，它比較像是 PC 縮小之後的掌上型電腦，而 不只是個人的數位助理，所以有很多功能都跟個人電腦類似，例如 Office 系列 檔案是可以互通的。在硬體方面， Solanas, Josep, Antoni, and Daza (2007) 認為 PDA 大多具備了 PCMCIA 或 CF 的擴充插槽，還包含了序列與 USB 介面的支 援，和個人電腦之間的連線也相當的容易方便。Khan, Joshua, Rajesh, and Davidson (2007) 探討最常使用的 PDA 系統為 Palm OS，不過當今非 PDA 的使 用者超過三分之一有興趣使用 PDA 設備，而功能性、軟體支援性、費用及方便 操控為這些人選擇 PDA 設備和作業系統的主要影響因素。

因為 PDA 具備方便、可攜帶、和輕巧的特性，加上吳志豪(2004)指出 PDA 的人機介面形式主要由視窗、功能表、對話框及圖示所組成，讓操作者可以很 快速的熟悉操作界面，所以使用 PDA 進行操作作業時，採取圖形化使用者介面 的設計，引導使用者操作介面上的各種功能。大多數工廠的機器設備為 24 小時 操作，唐宇軒(2007)在其研究結果認為操作 PDA 的例行性作業可能在夜間執 行，當照明不佳時，為了在表格上找到相對應的欄位，可能會相當的吃力，而 PDA 的背光功能，即使在完全漆黑的環境下，也可以很容易的操作並降低使用 者視覺的疲勞度。而陳志弘(2004)認為，整個作業過程中只需要操作 PDA 而不 須要任何記錄紙張表格，全部以電子表單的方式儲存於 PDA 中資料庫，可以避 免紙張保存的不方便性，並且楊劍東(2007)文中指出，可利用傳輸線或傳輸座在 作業完成後將結果資料傳輸到電腦主機上，因此不須要另外花費人力輸入結果 資料。黃國書(2005)認為要確實作好庫存檢驗、記錄及協助管理人員進行例行性 作業以及出入庫管理等程序化作業，必須配合現場作業實際運作流程與需求來

業使用。

近年來 PDA 價格與實用性越來越能大眾所接受，Beasley, Riley, and Jersino (2005) 文中指出，從功能面考量，利用 PDA 結合資訊技術在系統上自行開發所 需求的軟體程式，可記錄使用者的飲食習慣並進行分析飲食熱量，告知使用者 應如何改善飲食習慣。

Clegg et al.

但是不影響其執行效果，因此可根據不同的需求來改變 PDA 上的軟體功能，而 強大的行動功能也是 PDA 廣泛被應用的原因。在國內，陳文欽、傅公良與張景 然(2006)提出可以將無線網路結合 PDA 於倉儲管理系統，應用 PDA 攜帶便利的 特性、無限網路的行動特性配合 PDA 專用之條碼讀取器，可於倉庫內任一角落 即時取得產品相關資訊，藉此架構環境輕易達成企業倉儲盤點並提高倉儲管理 效率。在國外，Brocka and Smith (2007)提出有醫療機構 PDA 使用數字及圖像來 幫助醫師教育慢性病患或需要複雜醫療過程的病患，隨時提醒他們注意生活習 慣應該如何改善。

圖 6 使用 Windows CE 之 PDA

第三章 系統需求分析

第一節 產業作業情況與需求分析

石化產業廠方人員的巡查檢點作業方式大致如下：巡檢人員攜帶巡檢項目 的紀錄表格進行巡檢作業，將設備上所提供之量錶數值或目視檢查的結果記錄 於表格上，供將來查詢之用，如果上級主管需要某一段時間內某個設備或錶頭 的分析資料，則由巡檢人員人工整理並設計簡單的分析。傳統的巡查檢點方式 雖然行之有年，但是卻也存在許多問題，例如：

一、帶著巡檢紀錄表格進行巡檢工作，有時候因為項目太多或是環境因素導致 巡檢人員不容易從一堆表格中找到巡檢的項目。

二、必須花費人力將巡檢紀錄結果輸入電腦，相對的也增加輸入錯誤的機率。

三、巡檢人員容易因外觀類似或相同設備的巡檢項目導致設備紀錄混淆。

四、有些設備需要巡檢人員親至現場判斷，例如油氣是否外洩、管線是否有漏 油現象等一些無法用監視系統判斷的現象，而巡檢人員可能因偷懶，導致 巡檢作業不確實，自行填入假資料的弊端。

廠方人員面臨最大的問題在於希望能藉由資訊化的巡檢作業系統來改善巡 檢人員對於巡檢工作的確實性。由於廠區規模相當的大，不僅是製程設備種類 繁多、設備安置位置分散、製程環境大多為室外並且製程設備也必須也全天候 運轉，因此巡檢工作不分晝夜，在這樣惡劣的環境下巡檢人員容易產生怠惰或 巡檢不確實的情形發生，況且目前廠區所設置的巡邏點太少，也採用簽名記錄 的方式進行巡檢，因此常有簽名紀錄不確實的情形發生。為了避免巡檢工作不 確實而導致工安意外事件發生，因此本研究藉由資訊科技產品的應用，改善巡 檢人員因環境因素(光線不足、下雨)導致巡檢紀錄工作之不便，也以資訊化的邏 輯思維進行規劃，如何將傳統的巡檢作業藉由導入資訊科技而有所改善，並提 升巡檢效率與安全可靠度提昇工作效率，並且藉由巡檢紀錄資料能提供相關報

下：

一、巡檢路線標準化

規劃巡檢路線與建立標準化必須考慮下面三項要點：

1. 不遺漏巡檢設備並規劃最有效率的巡檢路線。

2. 於廠區設備平面圖標明巡檢路線，讓巡檢人員執行巡檢作業時有所依 據，避免巡檢死角。

3. 建立標準化的巡檢路線與巡檢項目。

二、巡檢項目與操作範圍界定

依據廠區設備基本功能與常見的異常要因，明確訂定巡檢設備、內容物、

巡檢項目。藉由廠方提供之巡檢項目列表與廠區設備平面圖規劃巡檢點設置位 置，並將巡檢項目所規定的正常操作範圍儲存於資料庫中，方便系統進行分析 工作及提供相關之分析報表。

三、異常紀錄與紀錄移交

任何異常事件應詳確實紀錄巡邏員的身份、巡查時間、巡查項目、指定地 點的當時的情況，如不須立即處理之情況，雖然不必立即停止作業進行檢修，

但仍須將異常紀錄移交接班人員及通報上級主管，繼續觀察設備變化情況，以 採取因應措施，預防巡檢作業因人為疏忽導致設備異常的危險狀況。

第二節 作業設備需求分析

傳統的巡檢工作必須由巡檢人員攜帶巡檢項目表格到巡邏點紀錄填寫簽到 表格。如果巡檢時間為夜間或光線不足的環境、巡檢地點為室外下大雨或天氣 惡劣等情況，會導致巡檢作業進度落後及不便，畢竟在天氣惡劣的環境下填寫 數據或紀錄資料相當的不便，也有可能導致紀錄表格損毀。因此本研究將巡查 檢點作業設備需求分析如表 5、表 6 與圖 7、圖 8 所示且說明如下：

一、PDA 巡查機可配合巡檢項目由系統管理者設定巡查設備的顯示文字畫面，

鍵及觸控面板模組，讓使用者可簡易操作由巡查機軟體設計功能完成資料 輸入、判讀、儲存等作業。

二、因為巡檢環境為石化業，石化廠區多為戶外，所以 PDA 巡檢機必須可應用 於室外，夜間提供背光顯示、機身具防塵、防潑水保護、1.2 米以上耐摔防 護設計及吊掛式攜帶方式。

三、建立系統及巡查設備可記錄詳盡的巡邏員的身份、巡邏地點、時間、設備 狀況。巡查設備需支援一般桌上型個人電腦的傳輸介面及軟體，連接至線 上資料庫，自動產生一般定期檢查記錄表。

四、巡檢點將埋入無線識別晶片（RFID Tag），因為巡檢點大部份設置在戶外及 金屬機具設備附近，所以 RFID Tag 將以保護外殼密封及具備抗金屬干擾能 力，並且固定於廠區機具設備。RFID Tag 對於資料的保護相當嚴謹，RFID Tag 內部資料均加密保護，需特定通訊協定與密碼解碼才能執行讀寫功能，

並由巡查人員至現場讀取後，讓巡檢機判斷處理，確實達到人員到場巡查 之目的。

圖 7 抗金屬干擾 RFID Tag

圖 8 PDA 巡查機

表 5

本研究使用之抗金屬干擾 RFID Tag

項目 規格

體積大小 54mm*46mm

厚度 30~39mm

RFID 讀取頻率 13.56MHz

儲存容量 2 Kbyte

讀寫次數 100,000 次

包裝材質 絕緣材質

資料來源：精聯電子[18]

表 6

本研究使用之 PDA 巡查機

項目 規格

作業系統 WinCE .NET 5.0 中文版 CPU Intel X-Scale 400MHZ ROM / RAM 64MB / 64MB

鍵盤 240X320,觸控式彩色螢幕

條碼掃瞄器 22 鍵，夜光耐磨鍵盤

主電池 充電式鋰電池 7.4V 1850mah (2 cell)

防水防塵設計 IP-67 （密閉防塵保護及 30 分內浸水防護）

耐摔防護設計 1.2 公尺自由落體防摔

通訊介面 RS232

擴充介面 PCMCIA

RFID 讀取頻率 13.56MHz

RFID 支援標準 ISO-15693、I-Code SLI、Tag-it RFID 讀取距離 Max 5 cm

操作溫度 -30℃~+50℃

操作濕度 5%~95% RH Non-Condensing 機器尺寸 221.3 * 99.5 * 52.3(mm)

機器重量 700 公克(含電池)

配件 傳輸線及背帶

資料來源：精聯電子[18]

第四章 系統架構與設計

第一節 系統架構

本研究以石化業的巡檢環境作為研究對象，分析巡檢作業流程並建立一套 導入無線射頻識別技術於巡檢作業的資訊化巡檢作業系統。利用巡查檢點資訊 系統來執行巡檢、紀錄、輸出報表之巡查作業，並配合現場作業實際運作流程 與需求來建構巡查點檢系統之操作介面，方便巡查點檢資訊系統之結構規劃與 發展，使系統更符合現場作業使用。

本研究系統架構分為巡檢流程分析、伺服器建置及操作系統架構、規劃資 料庫架構及管理功能設計、互動式網頁介面設計、PDA 人機介面設計、系統連 線運作並整合測試、人機介面調整與錯誤修正、PDA 操作測試、系統網頁操作 測試、提出結論與建議共十個項目所組成本研究系統開發建置程序，如圖 11 所 示其說明如下：

一、巡檢流程分析：藉由訪談現場巡檢人員與相關主管及尋找相關資訊，了解 廠方所需之系統功能與規劃後，開始著手進行分析巡檢作業流程、設計巡 檢項目資料欄位、規劃巡檢路線與巡查點設置等分析評估作業，以便完成 規劃資訊化巡檢流程與資料庫欄位設計。再配合合作企業之現況，規劃導 入資訊科技後的巡檢作業流程，評估員工使用巡檢資訊系統所面臨的問題 與困難之處，並規劃教育訓練之內容與模式，期許可達到巡檢作業確實性 與提升巡檢工作的效率。

二、伺服器建置及操作系統架構：本系統所預設的整體架構分為伺服器、工作 站與 PDA 巡查機三個部份，如圖 9 所示，在網路伺服器的硬體架構採用伺 服器等級之主機，而工作站硬體架構採用一般的工作站，需要配有 RS-232 通訊介面，伺服器與工作站必須支援乙太網路介面，工作站之作業系統建

CE.NET 5.0 作為開發測試。將利用 Microsoft Visual Studio 2005 整合程式，

開發具有巡查、紀錄等功能並適用於巡檢作業之應用軟體，並且在巡邏過 程中可利用 PDA 巡查機裝載 RFID Reader 藉以掃描 RFID Tag 來辨識巡檢 點之位置與巡檢項目，然後將所巡檢的設備、機具的數據參數紀錄儲存於 PDA 巡查機內建之系統資料庫中，直到巡查檢點作業結束後，PDA 巡查機 將使用 Microsoft ActiveSync 同步軟體並透過 RS-232 通訊介面與工作站連 線，藉由工作站所提供之乙太網路介面與伺服器進行資料交換，並將資料 儲存於資料庫，並利用資料庫儲存的資料將可製作出所需的相關決策報表。

圖 9 整體系統架構

三、規劃資料庫架構及管理功能設計：本研究所提供之資料庫採用 MySQL 資 料庫作為儲存資料的平台，然後分析巡查點項目資料欄位，設計巡查資料 庫之資料表與欄位屬性，以利於規劃巡查資料庫之架構。以主從架構的方 式規劃 Web 伺服器與網路資料庫系統，並以 ASP.NET 2.0 互動式網頁程式 語言來設計網頁資料庫管理介面等程式功能。本研究將建立四組資料表欄

如表 7 至表 10，資料表關連圖，如圖 10 所示。

表 7

member(員工資料)資料表欄位

欄位名稱 欄位說明 備註

m_id 員工工號 Primary key m_name 員工姓名

m_pass 密碼 表 8

site(巡查位置)資料表欄位

欄位名稱 欄位說明 備註

site_id 位置編號 Primary key site_name 位置名稱

表 9

log(巡查記錄)資料表欄位

欄位名稱 欄位說明 備註

uid 記錄編號 Primary key log_date 記錄時間

site_id 位置編號 pro_id 狀態編號

m_id 員工工號

表 10

process(狀態明細)資料表欄位

欄位名稱 欄位說明 備註

pro_id 狀態編號 Primary key

圖 10 資料表關連圖

四、互動式網頁介面設計：以 ASP.NET 2.0 網頁程式語言來設計互動式網頁操 作介面，提供使用者操作圖形化介面。圖形化的介面遠比傳統介面來得更 具親和力、更有彈性。針對合作企業之需求規劃著手設計使用者操作介面，

可提高使用者操作系統之簡易度，提升使用巡查檢點之效率。

五、PDA 人機介面設計：因 PDA 體積小、可視範圍有限，由於這些限制，必 須分析、過濾各類巡查紀錄資料的重要性，將必要提供的資訊設計得簡易、

明確讓使用者更容易去操作管理功能介面。因此利用 Microsoft Windows CE.NET 5.0 作為程式設計語言開發 PDA 專屬的操作介面，使得 PDA 擁有 更便利的操作介面，方便使用人員於惡劣的環境下操作使用。

六、系統連線運作並整合測試：當上述步驟完成時，必須做整合測試，以了解 巡查機於資料同步連線、伺服器及資料庫之間是否有溝通不良之處、是否 有達到我們本身預計之要求，以及測試彼此資料在傳輸間是否有些問題是 在我們作分析及規劃時所忽略或沒想到的問題，這些問題都可經由整合測 試中測得，並依照所發覺之問題，對系統操作介面程式或伺服器的設定資 訊加以測試修正。

七、人機介面調整與錯誤修正：對於初步完成的系統，在完整操作的執行測試 後，了解人機介面是否有達簡易、明確且操作巡檢作業流程無誤的要求，

再依照人機介面操作習慣及系統功能再行修正，以讓系統間的連結更具穩

八、PDA 操作測試：將進行 PDA 的各項子流程操作測試，以了解 PDA 介面及 操作流程上，按鈕大小、提醒標語、內容字體清晰度、背景顏色等因素是 否影響使用人員操作上的判斷且有無符合實際巡檢作業需求，並利用測試 結果做進一步調整介面配置及操作方式。

九、系統網頁操作測試：在完成上述步驟後，即可進行 PDA 與系統主機之間的 實際測試。以模擬巡檢作業實際運作，將巡查記錄資料傳輸至伺服器的資 料庫後，進行各式網頁操作查詢功能及相關決策報表列印測試。評估所測 得之效果是否達到本研究之要求，並利用測試結果做進一步修正。

十、提出結論與建議：經由上述研究，針對所發生的問題及發展出的技術，作 一個統整的結論，並對將來有興趣從事與本研究相關者，做研究上以及技 術上的建議。當然最終的目的，乃是期待能對產業界及學術界有所貢獻。

圖 11 系統開發建置程序

第二節 資訊化巡檢作業流程

本研究經訪談現場領班與相關主管及尋找相關資訊，瞭解廠方巡檢作業可 分為巡查與記錄兩項工作，傳統的巡查作業只有在指定的巡邏點放置紙本表單 並記錄巡檢的時間，至於管理單位要追蹤巡檢人員是否確實到達現場只能依據 簽到表單來監督巡檢作業，此機制產生許多弊端。導入資訊化作業流程並利用 資訊技術結合科技設備來改善巡檢工作及巡查項目的記錄功能，其記錄資料均 儲存於巡查系統資料庫，而且巡查系統可提供巡查記錄的相關報表服務，提供 高階主管更確實且便捷地監督巡檢作業，本研究將資訊化巡檢作業流程說明如 下。

巡檢人員準備進行巡檢作業前，首先到控制室登記領取 PDA 巡查機並確認 該班次之巡檢項目內容及路線，進行巡檢作業時，在巡檢路線上利用巡查機讀 取巡檢點所設置的感應晶片，並檢查該巡檢路線上所涵蓋的巡檢項目，逐一檢 查巡檢項目是否符合操作範圍，並且紀錄巡檢項目狀態，直到該巡檢點所包含 的巡檢項目檢查完畢；若檢查巡檢項目時察覺巡檢設備、現場狀況有異常或數 據已超出操作範圍，巡檢人員依據異常處理程序判斷是否立即處理，並通報控 制室及上級主管，處理異常狀況完畢後再決定是否繼續進行巡檢其他巡檢項 目。結束巡檢作業後巡檢人員回到控制室，將巡查機安置於工作站提供之資料 同步插座，將巡查機系統資料庫內的巡檢紀錄藉由工作站進行資料傳輸，將巡 檢紀錄儲存於資料庫，完成資料傳輸流程後巡檢人員便可登記歸還巡查機完成 巡檢作業，資訊化巡檢作業流程如圖 12 所示。

圖 12 資訊化巡檢作業流程

第三節 PDA 巡查機操作流程

資訊化巡檢與傳統巡檢作業最大之差異在於使用 PDA 巡查機取代簽到與 紀錄表格之作業，並將巡檢資訊記錄於 PDA 巡查機，確保巡檢人員是否按時巡 檢，避免因為人員不確實巡檢導致工安事件發生。因此巡查機之操作流程務必 明確且操作簡易，以利於進行員工教育訓練與提升巡檢作業效率。本研究將 PDA 巡查機操作流程說明如下。

巡檢人員領取到巡查機後，首先執行開機動作然後點選巡檢系統路徑，巡 檢系統首先必須先輸入員工工號及密碼，身分認證完成後即可登入至系統主畫 面。巡檢人員依據巡檢路線移動至現場巡檢點並手持 PDA 巡查機靠近巡檢點所 設置的感應晶片讀取感應晶片序號，依據感應晶片序號查詢巡查機內系統資料 庫，讀取該巡檢點所包含之巡查項目資料、巡檢設備、操作範圍，並自動載入 人機介面，提供巡檢人員點選狀態選項並儲存於 PDA 巡查機內系統資料庫。如 果 PDA 巡查機在執行巡檢作業時無法讀取感應晶片，可先進行重新開機釋放 PDA 巡查機記憶體，並通報上級主管檢查 RFID 讀取器是否確實安裝。若有意 外情況需要中斷巡檢工作立即處理，系統可提供結束巡檢之選項，等待意外情 況處理結束後繼續巡檢工作，保留流程例外情況的彈性，PDA 巡查機操作流程，

如圖 13 所示。

圖 13 PDA 巡查機操作流程

第四節 傳輸資料同步流程

巡檢作業可分為巡查與紀錄兩項工作，傳統的巡檢作業只有在巡邏點設置 紙本表單簽名並紀錄巡檢的時間，至於上級主管要追蹤巡檢人員是否確實到達 現場只能依據簽到表單來監督巡檢作業，導入資訊化巡查檢點系統後，巡檢紀 錄資料均儲存於 PDA 巡查機系統資料庫。因此 PDA 巡查機與伺服器主機必需 進行資料交換達到資料同步的地步，便於上級主管可立即查詢巡檢資料、分析 與相關報表製作。本研究傳輸資料同步流程說明如下。

進行資料同步時必須先執行工作站所安裝的 Microsoft ActiveSync 資料同步 程式，同步程式首先會透過 RS-232 通訊介面與 PDA 巡查機進行連線，確認工 作站與 PDA 巡查機已經取得連線，然後開啟資料傳輸程式讀取 PDA 巡查機系 統資料庫，此時同步程式接著與資料庫連線並開啟資料庫，將 PDA 巡查機內建 資料庫傳輸至暫存 Access 資料庫，確認傳輸完成後再將暫存 Access 資料庫內所 有資料傳輸至 MySQL 網路資料庫，確認巡檢資料傳輸完畢且網路資料庫連線 無誤後將 PDA 巡查機系統資料庫清除，避免發生重複上傳導致資料重複的問 題。在 PDA 巡查機與兩端資料庫連結過程或資料傳輸過程有錯誤訊息或異常中 斷，立即結束資料同步並顯示錯誤訊息與處理方式，排除錯誤障礙後即可重新 進行資料同步動作，資料傳輸流程如圖 14 所示。

第五章 資訊化巡檢系統開發建置

本研究資訊化系統開發建置內容，主要分為兩大部份。首先，是 PDA 結合 RFID 技術的前端巡查作業，包括有巡查記錄作業、PDA 巡查機操作、巡查記 錄傳輸等三種主要作業。再者是後端系統網站的應用功能，包括有巡查記錄資 料查詢、相關報表製作等兩項主要應用功能，以下是本研究的資訊化系統開發 建置架構，如圖 15 所示。

圖 15 資訊化巡檢系統建置架構

第一節 PDA 結合 RFID 技術的前端巡查作業

一、 巡查檢點作業

巡檢人員手持 PDA 巡查機進行巡檢作業時，首先到控制室登記領取 PDA 巡查機並確認該班次之巡檢項目內容及路線，然後移動至廠區內巡檢點並利用 巡查機讀取裝置的巡檢點(RFID Tag)，並檢查該巡檢點上所涵蓋的巡檢項目是否 符合操作範圍，並且紀錄巡檢項目狀態，直到該巡檢點所包含的巡檢項目檢查

如果在進行巡查檢點作業時察覺巡檢設備、現場狀況有異常或數據已超出 操作範圍，巡檢人員依據異常處理程序判斷是否立即處理，並通報控制室及上 級主管，處理異常狀況完畢後再決定是否繼續進行巡檢其他巡檢項目。結束巡 查檢點作業後巡檢人員回到控制室，將巡查機安置於工作站提供之資料同步插 座進行資料傳輸，將巡檢紀錄上傳儲存於資料庫，完成資料傳輸流程後巡檢人 員便可登記歸還巡查機完成巡檢作業。

圖 16 簡易巡查檢點作業表示圖

二、 PDA 巡查機操作

因 PDA 體積小、可視範圍有限，由於這限制因素必須分析與過濾各類巡查 紀錄資料的重要性，後提供更簡易資訊設計介面、明確讓使用者更容易去操作 管理功能介面。因此使用 Microsoft Visual Studio.NET 作為開發 PDA 專屬操作 介面的程式開發工具，並善用.Net 跨平台的特性，只須將程式之執行檔拷貝至 行動式裝置上即可執行，巡檢系統程式的開發介面，如圖 17 所示。

圖 17 巡檢程式開發介面

對於巡查人員來說能便簡易的做好巡檢作業記錄是最大的需求，而巡查人 員只需配合巡查機上的指示路線做巡查工作並感應其晶片，巡查機就會顯示出 該設備所屬的檢查項目或記錄的量表數據表格，而巡查人員只需照著畫面上所 指示的各個項目做記錄即可，因此巡查機之操作流程務必明確且操作簡易，以 利於進行員工教育訓練與提升巡檢作業效率，本研究於 PDA 操作流程實際操作 範例與說明流程步驟，如圖 18 至圖 31 所示。

首先，至控制室登記領取 PDA 巡查機，確認本次巡檢作業範圍內容及巡查 路線，到達要巡查的地點時，再開啟 PDA 巡查機，點選 PDA 巡查系統後，進 入登入畫面，如圖 18 所示。

圖 18 PDA 巡檢程式登入畫面

在登入畫面輸入工號密碼後，點選〔登入〕進入主選單畫面，主選單畫面 顯示包括航燃區、原油區、安管人員等三個主要按鈕，然後選擇點選〔原油區〕

按鈕，左上角為回登入畫面按鈕，在巡檢完畢時或緊急意外發生時，可供登出 巡檢程式，如圖 19 所示。

圖 19 巡檢程式主選單

點選原油區按鈕後，進入原油區選單，原油區選單包括油槽區、泵房、巡 邏區等三個主要按鈕，然後選擇點選〔油槽區〕按鈕，左上角為回主畫面按鈕，

圖 20 選擇巡檢區域畫面

進入油槽選單，如圖 21 與圖 22 所示，有 S601 至 S608 及 S609 至 S616，

共 16 個按鈕分為 2 頁提供選擇，選擇點選今日要巡查的油槽按鈕，例如選擇

〔S601〕出現警示訊息，詢問操作者是否確認巡查 S601，如圖 23 所示。

圖 21 S601 至 S608 選擇畫面 圖 22 S609 至 S616 選擇畫面

圖 23 詢問是否確定巡查

在詢問操作者是否巡查 S601 的警示訊息中，選擇〔是〕，則會進入等待巡 查畫面，此時已經開啟掃瞄 RFID 晶片的功能，而目前等待巡查畫面是沒有任 何巡檢項目可供點選，必須讀取該巡檢點所設置的 RFID 感應晶片，才會出現 巡檢項目內容可供點選，如圖 24 所示。

圖 24 等待巡查畫面

在詢問操作者是否巡查 S601 的警示訊息中，選擇〔否〕，則會進入選擇無 法巡查原因畫面，包括積水、誤觸等 2 個按鈕，設計積水按鈕是因為機具設備

觸按鈕是為了避免人為操作所導致誤觸的情況發生，如圖 25 所示。

圖 25 無法巡查選單畫面

在執行巡檢 S601 區域時，該巡查區域共設置 4 個 RFID 感應晶片，每個 RFID 感應晶片所包含的巡檢項目並不一樣，當 PDA 巡查機接收到 RFID 感應 晶片序號後，並依照序號將該感應晶片所包含的巡檢項目顯示於 PDA 巡查機操 作介面之上，如圖 26 至 29 所示。

圖 26 第 1 至 3 項巡檢項目 圖 27 第 4 至 6 項巡檢項目

圖 28 第 7 至 9 項巡檢項目 圖 29 第 10 至 11 項巡檢項目

當點選完巡檢項目內容後，選擇左上角回油槽選擇按鈕，會出現詢問操作 者是否要離開巡檢的警示訊息，如圖 30 所示。

圖 30 詢問是否離開巡檢

在詢問操作者是否離開的警示訊息中，選擇〔否〕，則回到等待巡檢畫面，

此設計是避免誤觸而導致離開程式；選擇〔是〕，則回到油槽選擇畫面，畫面顯 示剛完成巡檢的 S601 區域按鈕會隱藏，表示 S601 區域已經巡查完成，此時可 以繼續巡檢其他區域或者選擇右上方按鈕回主畫面，也可以繼續回到登入畫面

圖 31 完成巡檢後的選擇畫面

三、 巡查記錄傳輸

結束巡檢作業後，巡檢人員回到控制室，將 PDA 巡查機接上伺服主機旁的 傳輸線，並啟動資料同步傳輸功能，將 PDA 巡查機與工作站連線，此時 PDA 巡查機內儲存的巡檢記錄藉由工作站經由區域網路與網路伺服器連線，將巡檢 記錄傳送儲存於資料庫。巡查記錄傳輸程式實際操作流程與說明，如圖 32 至圖 37 所示。

首先，將 PDA 巡查機接上傳輸線，點選工作站電腦桌面上的〔資料傳輸程 式〕路徑，如圖 32 所示

圖 32 傳輸程式路徑

在資料傳輸程式路徑後，出現資料傳輸視窗，點選〔開始傳輸〕，會出現詢 問操作者警示訊息，提醒操作者注意 Microsoft ActiveSync 同步軟體是否完成已 連線、已同步的作業，如圖 33 至 36 所示。

圖 33 資料傳輸視窗

圖 34 資料傳輸警示訊息

圖 35 同步軟體未連線畫面

圖 36 同步軟體已連線畫面

經過確認 Microsoft ActiveSync 同步軟體已經完成連線作業後，選擇〔是〕，

點選關閉程式即為完成整個巡查記錄傳輸作業，如圖 37 所示。

圖 37 完成資料傳輸畫面

第二節 後端系統網站的應用功能

本研究採用區域網路作為系統的連接架構，此系統架構為一個開放式的 Client/Server 系統平台，提供多個用戶端同時存取與瀏覽，整合所有服務與資 料，降低建置與維護成本。本研究所建置所資訊化巡檢系統網站，主要提供二 種應用功能，包含巡查記錄資料查詢及相關報表製作等應用功能，如圖 38 所示。

圖 38 巡檢系統網站首頁

一、 巡查記錄資料查詢

巡查記錄資料查詢功能，提供上級主管可以透過網頁瀏覽器，藉由關鍵字、

巡檢區域、巡檢點或巡檢項目進行即時查詢巡檢紀錄的服務，本研究以實例操

表查詢〕，即進入至原油報表查詢介面，如圖 39 所示。

圖 39 巡查資料查詢介面

進入巡查資料查詢介面，介面顯示日期選擇、油槽選擇、狀態等選項，先 點選〔開始日期〕按鈕，此時可選擇開始日期，然後點選〔終止日期〕按鈕，

此時可選擇終止日期並出現警示標語，提醒操作人員注意日期範圍選擇，結束 選擇日期後，即可出現所選擇日期範圍內的巡查資料，如圖 40 至圖 42 所示

圖 40 選擇開始日期畫面

直接點選日期即可

圖 41 選擇終止日期畫面

圖 42 查詢資料結果畫面

巡檢系統網站還提供下拉式選單，可供操作人員選擇區域與狀態選項，方 便操作人員在為數眾多的資料中縮小查詢範圍，如圖 43 與圖 44 所示。

選完開始日期後，

會出現警示標語

圖 43 使用下拉式選單選擇區域

圖 44 使用下拉式選單選擇狀態並顯示結果

巡檢系統網站還可查詢巡檢人員執行巡檢作業記錄，先點選左側〔人員巡 查記錄查詢〕，即進入人員巡查記錄查詢介面，然後依序點選日期範圍，輸入欲 查詢的巡檢人員工工號，即可查除該巡檢人員在全部工作區域的巡檢作業記 錄，可使用下拉式選單，選擇某一個工作區域後，即可查除該巡檢人員在該區 域的巡檢作業記錄，如圖 45 至圖 47 所示。

圖 45 人員巡查記錄查詢畫面

圖 46 選擇工作區域畫面 直接輸入工號

二、 相關報表製作

將所查詢之巡檢記錄結果顯示於巡檢記錄報表，利用網頁瀏覽器之列印功 能，列印巡檢報表，可作為書面審查資料，使用巡檢記錄報表以便於監督巡檢 記錄的情形，更可長期的儲存巡檢記錄以作為巡檢的歷史資料，本研究以實例 操作報表製作功能與流程說明，如圖 48 至圖 52 所示。

首先，開啟網頁瀏覽器連線至系統網站首頁，然後點選左側〔原油槽區設 備巡檢記錄表〕，即進入至原油區報表製作介面，如圖 48 所示

圖 48 原油區報表製作介面

此報表為每日報表型式，報表製作介面提供日期選擇按鈕，方便製作報表 人員可以製作任何日期的報表，而巡檢作業多為戶外巡檢，報表製作介面提供 下拉式氣候選單，讓製作報表相關人員可以紀錄當天主要氣候狀態，選定日期 後，報表將自動依據選定日期顯示相關資料並排板完成，如圖 49 與圖 50 所示。

圖 49 選擇日期及天氣畫面

圖 50 報表製作完成畫面

當報表製作完成後，可直接選擇網頁瀏覽器本身所提供的網頁列印功能，建議 先選擇預覽列印功能，確認報表格式無誤後，再執行列印報表作業，如圖 51 與 52 所示。

圖 51 選擇預覽列印畫面

圖 52 預覽列印畫面

第六章 結論與未來研究方向

第一節 結論

本研究以石化業的巡檢作業流程建立一套資訊化巡檢系統，藉由資訊化巡 檢系統提高廠區管理工作，雖然廠區有監視系統全梯候監視著設備運作狀況，

但是監視系統是無法監視全部廠區環境，有些情況是需要巡檢人員至現場判 斷，所以使用 RFID 技術結合 PDA 資訊設備達到記錄正確無誤的數據及確認巡 檢人員是否確實巡查，實際的提升石化產業巡查檢點作業的管理效率，主管人 員能更快速、更確實得知巡檢作業最新動態，降低因為人員不確實巡查導致工 安意外的發生，並以安全第一的理念，朝向零工安事件的目標，並可降低設備 停機次數，以及延長設備的使用壽命和提昇其生產力。

在導入巡查檢點系統之過程獲得系統導入經驗、作業流程的評估分析、使 用科技設備的應用方式等相關應用經驗，期許本研究可以提供已導入 RFID 系 統或尚未導入 RFID 系統的石化相關產業一些改善傳統巡查檢點作業的想法及 觀點。本研究之獲得成果如下所述：

一、將 RFID 技術與 PDA 資訊設備應用於巡查檢點之觀念與技術導入產業，降 低工安意外的發生率及提升設備使用效率，使 RFID 之應用更為成熟。

二、巡檢資訊系統採用 Web-based 開放式架構，將巡檢記錄透過工作站傳輸至 系統資料庫，透過網頁瀏覽器立即提供給主管人員操作查詢巡檢記錄及相 關報表製作，進一步做為決策即時參考資訊。

三、導入 PDA 於巡查檢點系統，應用 PDA 攜帶便利的特性配合 PDA 專用之 RFID 讀取器，加上在 PDA 安裝適當的巡查檢點程式，即可用來作為巡查 檢點作業的前端設備。

第二節 未來研究方向與建議

業，為了使系統更加完整，本研究提出下列未來研究方向與建議：

一、因為石化業廠區佔地遼闊，所擁有生產設備機具為數眾多，每次巡檢作業 花費不少時間，使巡檢記錄資訊無法立即呈現，若能架設無線網路基地台，

讓巡檢記錄資訊透過 PDA 內建無線網路模組傳送即時資訊，提供上級主管 更能掌握即時訊息。

二、本研究開發巡檢系統是巡檢設備機具為主，若能將 RFID 技術擴大應用於 人員管理，將員工證件導入 RFID 可省去輸入員工帳密，直接讀取晶片卡，

降低帳密被盜用的機率，讓整個巡檢系統未來更多一層保護。

三、除了現行作業流程之外，可以跟廠方進行更縝密的作業流程分析，避免一 些不必要的作業流程，開發操作更簡單方便、功能更能符合使用者需求的 系統，是未來開發系統一個重要因素。

參考文獻

1. 江美欣(2004)，國內外廠商應用 RFID 之現況，工業技術研究院 IEK 系統能 源組，取自 http://www.itis.org.tw。

2. 朱耀明、林財世(2005)。淺談 RFID 無線射頻辨識系統技術，生活科技教育 月刊。38(2)，73-87。

3. 李佳育(2005)。導入無線射頻識別系統行為意圖之研究-以台灣物流業為例。

大同大學事業經營研究所，台北市。

4. 周湘琪(2004)。RFID 技術與應用。台北市：旗標出版。

5. 邱瑩青(2005)。RFID 實踐:非接觸式智慧卡系統開發。台北市：學貫行銷。

6. 唐宇軒(2007)。探討 PDA 閱讀/搜尋作業中影響績效和視覺疲勞之因子。明 志科技大學工業管理研究所，台北縣。

7. 陳文欽、傅公良、張景然(2006)。無線 PDA 應用於倉儲管理系統之研究-以 水龍頭製造業為例。中華管理學報，7(3)，75-92。

8. 陳志弘(2004)。開發 PDA/PC 整合系統於輸出國禽畜屠宰與肉製品工廠衛生 檢查。國立臺灣海洋大學食品科學研究所，基隆市。

9. 陳建成(2007)。RFID 行動導覽系統與資訊推送服務模式之設計與製作。大同 大學資訊工程研究所，台北市。

10. 張登訓(2007)。高可靠度之多功能 RFID 中介系統設計。國立東華大學資訊 工程研究所，花蓮縣。

11. 游張松、沈煌斌(2004)。射頻識別技術於行動導覽之應用。第一屆博物館資 訊管理學術暨實物研討會：故宮博物院。

12. 黃國書(2005)。行動通訊技術結合 PDA 在家庭自動化之應用，電機月刊，

15(3)，137-149。

14. 精聯電子。http://adc-utt.unitech.com.tw/index.asp

15. 蔡宗益(2007)。結合個人數位助理、無線射頻識別技術與地理資訊系統應用 於建築物消防救災之研究。中華大學營建管理研究所，新竹市。

16. 劉思平(2003)，醫療院所接觸史追蹤管制系統對抗 SARS，工業技術研究院 系統中心企劃部，取自 http://www.itis.org.tw。

17. 蘇鼎裕(2005)。RFID 於服務業之運用-以養生文化村為例。明志科技大學工 程管理研究所，台北縣。

18. Ayoade, J. (2006). Security implications in RFID and authentication processing framework. Computers & Security, 25, 207-212.

19. Beasley, M. P. H., Riley, W. T., & Jersino, J. M. (2005). Accuracy of a PDA-based dietary assessment program. Nutrition, 21, 672-677.

20. Brocka, T. P. & Smith, S. R. (2007). Using digital videos displayed on personal digital assistants (PDAs) to enhance patient education in clinical settings.

international journal of medical informatics, 76, 829-835.

21.

Clegg, P., Bruciatelli

, L., Domingos, F., Jones, R.R., De Donatis, M., &

Wilson, R.W.(2006).

22. Domdouzis, K., Bimal K., & Anumba, C. (2007). Radio-Frequency Identification (RFID)applications: A brief introduction. Advanced Engineering Informatics, 21, 350-355.

23. Huang, G. Q., Zhang, Y. F., & Jiang, P.Y. (2007). RFID-based wireless manufacturing for walking-worker assembly islands with fixed-position layouts.

Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 23, 469-477.

24. Khan, A. N. G. A., Joshua, F., Rajesh, G., & Davidson, S. (2007). Utilization of

The Journal of Emergency Medicine, 32(4), 423-428.

25. Kim, W. & Chong, N. Y. (2007). RFID-based mobile robot guidance to a stationary target. Mechatronics, 17, 217-229.

26. Kitchiner, R. (2006). The role of the personal digital assistant (PDA) in chiropractic practice. Clinical Chiropractic, 9, 119-128.

27. Ngai, E. W. T., Cheng, T. C. E., Au, S., & Lai, K. H. (2007). Mobile commerce integrated with RFID technology in a container depot. Decision Support Systems, 43, 62-76.

28. Solanas, A., Josep, D. F., Antoni, M. B., & Daza, V. (2007). A distributed

architecture for scalable private RFID tag identification. Computer Networks, 51, 2268-2279.

29. Wang, L. C., Lin, Y. C., & Lin, P. H. (2007). Dynamic mobile RFID-based supply chain control and management system in construction. Advanced Engineering Informatics, 21, 377-390.

30. Wang, L. C. (2008). Enhancing construction quality inspection and management using RFID technology. Automation in Construction, 17, 467-479.