棉花加工信息化管理系統(tǒng)

■蘇建宇 黃志西 王洪彬

〔1鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計(jì)研究所，河南鄭州 450004〕

〔2第一師阿拉爾市十六團(tuán)加工廠，新疆阿拉爾 843018〕

〔3第一師阿拉爾農(nóng)場(chǎng)加工廠，新疆阿拉爾 843018〕

隨著計(jì)算機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入千家萬(wàn)戶，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，信息技術(shù)在棉花加工行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在黨的十八大報(bào)告中有19處表述提及信息、信息化、信息網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)與信息安全。在我國(guó)進(jìn)入全面建成小康社會(huì)的決定性階段，黨中央對(duì)信息化的高度重視和認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步深化，使信息化本身已不再只是一種手段，而成為發(fā)展的目標(biāo)和路徑。

一、信息化管理系統(tǒng)的意義

農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中不可或缺的一部分，是加快社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)步伐的重要內(nèi)容和必然趨勢(shì)。農(nóng)業(yè)部在全國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃中，提出農(nóng)業(yè)信息化的組成主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化、農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)信息化、農(nóng)業(yè)管理信息化和農(nóng)業(yè)服務(wù)信息化。

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)團(tuán)場(chǎng)和棉花加工企業(yè)管理也與時(shí)俱進(jìn)提出了更高地要求，如生產(chǎn)管理信息的及時(shí)匯總、分析、交流；各單位各職能部門更加高效協(xié)調(diào)工作；棉花交售過(guò)程中收購(gòu)信息的公開、公正、透明；棉花加工廠生產(chǎn)管理、成本控制、加工質(zhì)量數(shù)字化、智能化；加工過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)、控制、故障報(bào)警等。信息技術(shù)的發(fā)展和普及使這些需求的實(shí)現(xiàn)成為可能。鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計(jì)研究所作為我國(guó)唯一的棉花加工行業(yè)的研究院所始終致力于信息技術(shù)在棉花加工行業(yè)的推廣和應(yīng)用，2013年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)新湖農(nóng)場(chǎng)三分場(chǎng)建成一套棉花加工信息化系統(tǒng)并投入使用。

新湖農(nóng)場(chǎng)棉花加工信息化管理系統(tǒng)搭建了一個(gè)兵團(tuán)信息化管理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，把團(tuán)場(chǎng)機(jī)關(guān)、連隊(duì)、加工廠以及農(nóng)場(chǎng)職工通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)。農(nóng)場(chǎng)管理部門可以實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)查詢農(nóng)戶和加工生產(chǎn)等信息，并根據(jù)情況調(diào)整、調(diào)配生產(chǎn)資料，使農(nóng)場(chǎng)對(duì)農(nóng)戶及生產(chǎn)的管理更加科學(xué)、高效；農(nóng)場(chǎng)職工可以通過(guò)一張智能IC卡方便地查詢個(gè)人的土地承包、農(nóng)資、棉花交售等信息；連隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)本連隊(duì)職工和生產(chǎn)信息的數(shù)字化管理，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)與總場(chǎng)、分場(chǎng)以及加工廠上傳和下載本連隊(duì)的信息。棉花加工廠綜合管理完全實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、信息化、數(shù)字化。

二、系統(tǒng)包含內(nèi)容

系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng)，團(tuán)場(chǎng)信息化管理系統(tǒng)、加工廠籽棉收購(gòu)系統(tǒng)、加工廠關(guān)鍵設(shè)備測(cè)控系統(tǒng)、加工廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)總圖如圖1所示。

圖1 棉花加工信息化管理系統(tǒng)總圖

（一）團(tuán)場(chǎng)信息管理系統(tǒng)

以團(tuán)場(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器為核心，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)搭建一套從團(tuán)場(chǎng)機(jī)關(guān)各職能部門到連隊(duì)、加工廠，直至農(nóng)業(yè)職工的信息交互平臺(tái)。建立動(dòng)態(tài)的、可控的、統(tǒng)一的、全面集成和協(xié)作化的信息應(yīng)用環(huán)境，使團(tuán)場(chǎng)多種資源能夠在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上高度共享信息，相關(guān)各部門可協(xié)同工作，完成各種復(fù)雜的業(yè)務(wù)處理。

系統(tǒng)由團(tuán)場(chǎng)服務(wù)器機(jī)房，各職能部門管理應(yīng)用軟件，加工廠局域網(wǎng)絡(luò)、連隊(duì)?wèi)?yīng)用軟件和查詢機(jī)等組成。實(shí)現(xiàn)團(tuán)場(chǎng)對(duì)下級(jí)職能部門和連隊(duì)匯總的相關(guān)信息的管理和查詢；職能部門對(duì)連隊(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的調(diào)配、統(tǒng)計(jì)；各職能部門對(duì)軋花廠生產(chǎn)、加工、檢驗(yàn)及銷售信息的查詢和管理；連隊(duì)對(duì)農(nóng)業(yè)職工相關(guān)信息的收集匯總和管理；軋花廠對(duì)農(nóng)業(yè)職工交售棉花相關(guān)信息的透明、公開、公正管理。

（二）加工廠籽棉收購(gòu)系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由加工廠數(shù)據(jù)服務(wù)器、磅房計(jì)算機(jī)、檢驗(yàn)室計(jì)算機(jī)、密碼室計(jì)算機(jī)、棉花交售信息查詢機(jī)、LED顯示屏、籽棉水分測(cè)試儀、手機(jī)信號(hào)屏蔽器等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 籽棉收購(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能IC卡方便快捷地連通交售籽棉的各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)具有自動(dòng)讀取IC卡、測(cè)量、無(wú)線發(fā)送功能的籽棉水分檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)了籽棉水分的測(cè)量、存儲(chǔ)、發(fā)送、顯示的全自動(dòng)化，保證了籽棉水分檢驗(yàn)準(zhǔn)確、公平、公正、公開。密碼室通過(guò)熱敏打印機(jī)打印棉樣的二維密碼單，保證了“一試五定”檢驗(yàn)公平、公正。棉花交售信息通過(guò)LED大屏幕實(shí)時(shí)發(fā)布，方便群眾監(jiān)督。實(shí)現(xiàn)了毛重、皮重自動(dòng)讀取，避免人工填寫質(zhì)量等引起的各種弊端。系統(tǒng)具有豐富的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊和查詢。

（三）加工廠關(guān)鍵設(shè)備測(cè)控系統(tǒng)

加工廠關(guān)鍵參數(shù)測(cè)控系統(tǒng)主要對(duì)加工生產(chǎn)設(shè)備關(guān)鍵點(diǎn)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)加工設(shè)備的故障報(bào)警、自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)以及信息匯總、分析、顯示等功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 關(guān)鍵設(shè)備測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

該系統(tǒng)主要檢測(cè)電機(jī)電流、溫度、轉(zhuǎn)速以及棉花回潮率等參數(shù)。例如：當(dāng)皮棉清理機(jī)或集棉器發(fā)生堵塞時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定下限數(shù)值，控制器發(fā)出信號(hào)控制軋花機(jī)開箱動(dòng)作，停止皮清機(jī)或集棉器運(yùn)行，同時(shí)控制警報(bào)器報(bào)警，觸摸屏指示故障位置。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了棉花水分的全程監(jiān)控。通過(guò)垛溫檢測(cè)裝置檢測(cè)貨場(chǎng)籽棉水分；通過(guò)安裝于烘干前后輸棉管道上籽棉回潮率在線測(cè)定裝置檢測(cè)車間籽棉水分；通過(guò)皮棉回潮率在線測(cè)定裝置檢測(cè)皮棉水分。

加工車間設(shè)備的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示在車間顯示屏上，操作人員可以很直觀地了解到生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)還可以統(tǒng)計(jì)皮棉產(chǎn)量、用電量等信息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把所有信息傳輸?shù)郊庸S管理人員的電腦上，管理人員坐在辦公室就可以了解到生產(chǎn)車間的生產(chǎn)情況。

（四）加工廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)

加工廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)分布在廠區(qū)和車間的攝像機(jī)對(duì)廠區(qū)的全面覆蓋和監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)對(duì)棉花收購(gòu)、車間生產(chǎn)和庫(kù)房安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)督生產(chǎn)、消除生產(chǎn)與倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程的隱患，彌補(bǔ)人防過(guò)程的疏漏，提高被監(jiān)視場(chǎng)所安全系數(shù)和加強(qiáng)管理秩序。監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的視頻圖像通過(guò)光纖傳送到監(jiān)控指揮中心，實(shí)時(shí)顯示在電視墻屏幕上，加工廠管理人員可以實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況，指揮廠區(qū)及車間的安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。電視墻采用9臺(tái)42吋液晶電視，通過(guò)操作臺(tái)可以隨時(shí)調(diào)看每個(gè)攝像頭的實(shí)時(shí)或歷史影像。通過(guò)大容量硬盤可以記錄所有攝像頭最近3個(gè)月的影像資料，為日后對(duì)某些事件的處理提供了方便條件及重要依據(jù)。通過(guò)加工廠數(shù)據(jù)服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和查詢。

加工廠防盜系統(tǒng)由紅外對(duì)射終端和一臺(tái)報(bào)警主機(jī)組成，覆蓋了加工廠的廠區(qū)圍墻。在圍墻上方有較大物品通過(guò)時(shí)，監(jiān)控控制中心的報(bào)警主機(jī)報(bào)警，配合視頻監(jiān)控可以有效地對(duì)廠區(qū)的安全進(jìn)行監(jiān)控。

系統(tǒng)自運(yùn)行以來(lái)得到農(nóng)六師、新湖農(nóng)場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)和職工的高度評(píng)價(jià)，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)六師黨委副書記、師長(zhǎng)張順幫同志對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行考察調(diào)研，實(shí)地查看系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及成效，給予了很高評(píng)價(jià)。兵團(tuán)衛(wèi)視、中華合作時(shí)報(bào)對(duì)系統(tǒng)在新湖農(nóng)場(chǎng)的應(yīng)用也進(jìn)行了采訪報(bào)道。

三、結(jié)論

鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計(jì)研究所開發(fā)的棉花加工信息化管理系統(tǒng)以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為平臺(tái)，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳感器、測(cè)控設(shè)備為基礎(chǔ)，通過(guò)管理軟件對(duì)棉花加工信息進(jìn)行獲取、傳遞、處理、再生，實(shí)現(xiàn)了對(duì)棉花加工環(huán)節(jié)的信息化管理。該系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣能夠促進(jìn)兵團(tuán)棉花農(nóng)場(chǎng)信息化管理水平，提高棉花加工、收購(gòu)環(huán)節(jié)的工作效率，降低設(shè)備運(yùn)行故障率，減少生產(chǎn)運(yùn)行成本。該系統(tǒng)作為兵團(tuán)棉花團(tuán)場(chǎng)農(nóng)業(yè)信息化的重要組成部分，通過(guò)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)管理等其他領(lǐng)域的資源共享和融合，為團(tuán)場(chǎng)智能化城鎮(zhèn)建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。