人工影響天氣彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

張愛玲　吳冠楠　臧海光　馬英潔　秦瑜蓬　譚云霄

摘 要：以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，利用二維碼和光學(xué)掃描技術(shù)進(jìn)行信息采集，建立人工影響天氣彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人工影響天氣彈藥采購(gòu)、入庫登記、彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)、彈藥倉儲(chǔ)、作業(yè)使用、報(bào)廢銷毀等環(huán)節(jié)進(jìn)行全流程監(jiān)控與管理，有效提高彈藥信息采集的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，提高人工影響天氣作業(yè)安全管理的科技水平和信息現(xiàn)代化程度，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：人工影響天氣彈藥 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 二維碼

中圖分類號(hào)：P48 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）03（c）-0175-02

近幾年，人工影響天氣服務(wù)領(lǐng)域不斷拓展，已由單純的防災(zāi)減災(zāi)向防災(zāi)減災(zāi)、合理開發(fā)利用空中云水資源、改善生態(tài)環(huán)境等多功能作業(yè)轉(zhuǎn)變，人影作業(yè)服務(wù)需求對(duì)加強(qiáng)作業(yè)指揮系統(tǒng)建設(shè)、提升作業(yè)決策指揮功能提出了更高要求。但當(dāng)前大多數(shù)地區(qū)的人影彈藥管理還屬于粗放式管理，在彈藥流轉(zhuǎn)過程中沒有嚴(yán)格量化的監(jiān)管手段，在彈藥出現(xiàn)故障時(shí)，難以快速查詢故障彈的批次信息，存在一定的安全隱患[1]。彈藥流轉(zhuǎn)及作業(yè)信息采集中的許多環(huán)節(jié)自動(dòng)化程度較低，過于依賴人工手動(dòng)錄入，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性時(shí)效性難以得到保障[2]。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)人影彈藥從采購(gòu)入庫到出庫分發(fā)、從作業(yè)點(diǎn)入庫到作業(yè)使用、報(bào)廢銷毀等全過程信息化監(jiān)管，急需利用新技術(shù)新方法為其提供技術(shù)支撐，從而有效降低安全隱患。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用互聯(lián)網(wǎng)將物與物聯(lián)系起來，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、信息共享和監(jiān)控。其中RFID、二維碼技術(shù)是最核心的技術(shù)。二維碼是用點(diǎn)陣或矩形等幾何圖形，在二維平面上有規(guī)律分布形成圖案來記錄信息，并在圖像被識(shí)讀后，利用特定圖形與二進(jìn)制的對(duì)應(yīng)規(guī)則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)符號(hào)的自動(dòng)識(shí)別處理[5]。

本次開發(fā)的人工影響天氣彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，就是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，利用二維碼標(biāo)識(shí)技術(shù)等，建立人工影響天氣作業(yè)裝備及彈藥的物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人影裝備及彈藥的全程、規(guī)范、自動(dòng)化的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理[3]。

1 總體構(gòu)架

人工影響天氣彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)采用Html5+ bootstrap+jquery開發(fā)，BS架構(gòu)系統(tǒng)，后臺(tái)以Spring+Spring-MVC+Mybatis聯(lián)合框架為基礎(chǔ)，采用AOP面向切面設(shè)計(jì)。系統(tǒng)主要包括信息采集及錄入終端、數(shù)據(jù)庫、二維碼打印機(jī)等。系統(tǒng)功能在充分調(diào)研基層臺(tái)站人員和作業(yè)人員意見建議的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，界面清晰，操作簡(jiǎn)便。

系統(tǒng)分為Web端和移動(dòng)端APP，Web端主要用于人影彈藥的信息查詢、信息修改、用戶管理、彈藥生產(chǎn)廠家管理等操作，移動(dòng)端APP主要用于彈藥出入庫登記、二維碼生成與打印、庫存信息查詢等操作。

2 軟硬件設(shè)備

2.1 信息采集及錄入終端

運(yùn)行Android系統(tǒng)或iOS系統(tǒng)，支持安裝人工影響天氣彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)配套的移動(dòng)端APP。管理人員在接收彈藥后，通過移動(dòng)端APP即時(shí)錄入彈藥信息并生成電子二維碼，實(shí)現(xiàn)彈藥入庫操作。

終端具有相機(jī)等掃描讀寫設(shè)備，利用光學(xué)掃描技術(shù)，對(duì)二維碼標(biāo)識(shí)進(jìn)行掃描識(shí)別，采集彈藥信息并進(jìn)行出入庫操作，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)庫傳送，實(shí)現(xiàn)對(duì)彈藥出入庫和使用情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。管理人員的手機(jī)或平板設(shè)備即可滿足終端功能需求，降低了系統(tǒng)布設(shè)成本。

2.2 二維碼打印機(jī)

便攜式條碼打印機(jī)，通過藍(lán)牙與移動(dòng)終端進(jìn)行連接，用于打印入庫操作時(shí)生產(chǎn)的二維碼標(biāo)識(shí)。打印紙張可選用熱敏不干膠材質(zhì)的專用紙張，便于粘貼使用。

2.3 彈藥二維碼標(biāo)識(shí)

在彈藥箱的外部粘貼二維碼標(biāo)識(shí)，作為每箱彈藥的唯一身份標(biāo)識(shí)，對(duì)彈藥的儲(chǔ)用全周期進(jìn)行監(jiān)管。

3 系統(tǒng)流程

人工影響天氣彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)采用氣象管理部門和作業(yè)站點(diǎn)分級(jí)管理，各級(jí)部門根據(jù)不同賬號(hào)登錄系統(tǒng)，根據(jù)各自管理權(quán)限管理彈藥信息，對(duì)彈藥采購(gòu)、入庫登記、彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)、彈藥倉儲(chǔ)、作業(yè)使用、報(bào)廢銷毀等環(huán)節(jié)進(jìn)行全流程監(jiān)控與管理。通過物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到庫房狀態(tài)、出入庫情況、作業(yè)點(diǎn)實(shí)況、彈藥作業(yè)使用情況、過期彈藥倉儲(chǔ)情況、故障彈藥回收?qǐng)?bào)廢情況等。

3.1 采購(gòu)入庫環(huán)節(jié)

通過移動(dòng)端APP對(duì)采購(gòu)的彈藥逐箱進(jìn)行信息登記，包括彈藥類別、彈藥用途、生產(chǎn)廠家、彈藥型號(hào)、生產(chǎn)批號(hào)、入庫數(shù)量和時(shí)間等信息，并將信息實(shí)時(shí)上傳至數(shù)據(jù)庫。登記完成后生成二維碼標(biāo)識(shí)，通過二維碼打印機(jī)打印后粘貼在彈藥箱外部，作為每箱彈藥的唯一管理標(biāo)識(shí)。

3.2 分發(fā)轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)

各級(jí)氣象管理部門根據(jù)工作需要，對(duì)彈藥進(jìn)行合理調(diào)配時(shí)，通過移動(dòng)端APP掃描二維碼，錄入分發(fā)目的地、分發(fā)數(shù)量、分發(fā)時(shí)間等信息并實(shí)時(shí)上傳至數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫自動(dòng)實(shí)現(xiàn)彈藥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

3.3 作業(yè)使用環(huán)節(jié)

作業(yè)人員通過移動(dòng)端APP掃描二維碼，根據(jù)作業(yè)實(shí)際情況錄入彈藥使用數(shù)量、使用時(shí)間、故障彈數(shù)量等信息并實(shí)時(shí)上傳至數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫自動(dòng)實(shí)現(xiàn)彈藥數(shù)據(jù)變更。

3.4 報(bào)廢銷毀環(huán)節(jié)

對(duì)過期、故障彈進(jìn)行回收、報(bào)廢、銷毀時(shí)，通過Web端或移動(dòng)端APP對(duì)彈藥信息進(jìn)行登記并上傳至數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫自動(dòng)將過期、故障彈庫存信息清零。

4 系統(tǒng)使用（試用）情況

通過對(duì)數(shù)據(jù)庫、手機(jī)APP等技術(shù)的研究應(yīng)用，探索出了一套功能實(shí)用、操作簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì)方案，并開發(fā)完成了人工影響天氣彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。目前該系統(tǒng)已投入業(yè)務(wù)試用階段，試用后大幅提高了人工影響天氣辦公室與各炮點(diǎn)之間的溝通效率，減少了管理員與炮手機(jī)械性的記錄工作，彈藥出入庫及使用記錄能夠自動(dòng)有序的生產(chǎn)可檢索、可追溯、可統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)庫記錄，比之前的手工文檔記錄方式的效率和安全性都有了很大提高。

通過試用，人工影響天氣彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)作業(yè)裝備、彈藥從采購(gòu)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用、報(bào)廢等全周期的實(shí)時(shí)監(jiān)管，解決了對(duì)人影彈藥傳統(tǒng)紙質(zhì)管理過程中存在的管理與調(diào)撥工作效率不高、彈藥身份追溯與庫存彈藥查詢工作量大、運(yùn)輸過程無法全程監(jiān)控等問題。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)全程監(jiān)控，提高了信息安全管理的規(guī)范化和自動(dòng)化程度，達(dá)到了提高人影裝備彈藥管理安全性的目的。

5 結(jié)語

人影彈藥的信息化管理是氣象現(xiàn)代化建設(shè)中的重要組成部分，隨著物聯(lián)網(wǎng)科技的不斷發(fā)展，人影彈藥管理的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用必將會(huì)有更大的發(fā)展空間和更廣泛的應(yīng)用，以建設(shè)穩(wěn)定可靠、技術(shù)先進(jìn)、功能完善的系統(tǒng)平臺(tái)，滿足當(dāng)前人影作業(yè)安全管理和現(xiàn)代化發(fā)展的需求。下一步，將繼續(xù)對(duì)人影彈藥物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)功能進(jìn)行進(jìn)一步完善，提高系統(tǒng)安全性能并推廣應(yīng)用；將逐步制定物聯(lián)網(wǎng)安全管理相關(guān)流程和制度，完成全部作業(yè)點(diǎn)的系統(tǒng)軟、硬件部署，對(duì)相關(guān)管理人員和作業(yè)人員進(jìn)行使用技術(shù)培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)彈藥全生命周期的監(jiān)控和管理，為實(shí)現(xiàn)安全人影、科學(xué)人影、智慧人影奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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