基于藍牙物聯(lián)網(wǎng)融合曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理應(yīng)用探討

朱鵬宇

（紹興市曹娥江大閘投資開發(fā)有限公司，浙江 紹興 312000）

1 問題的提出

水閘作為水利工程的基礎(chǔ)設(shè)施，不僅承擔著供水的重要職責，還關(guān)乎生產(chǎn)及人們的生命財產(chǎn)安全，加強對水閘運行的管理和維護至關(guān)重要。由于存在工程規(guī)模較大、結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜、部位巡查點過多等原因，直接導(dǎo)致大閘日常巡檢工作面臨路線較長、巡檢點數(shù)量多、巡檢部位多、巡檢時間長等問題，傳統(tǒng)的人工巡檢難以進行任務(wù)監(jiān)測。近幾年流行的二維碼巡查，雖通過掃碼方式提高了工作便捷性，但實際操作中也存在問題。首先掃碼具有可作弊性，巡檢人員不到現(xiàn)場即可操作，進行信息上報；其次，在巡檢的過程中需要在每個檢查部位掃對應(yīng)的二維碼，增加工作步驟，在大型工程的場景多部位多的情況下顯得力不從心。

針對以上問題，在曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理中嘗試運用先進的藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合藍牙定位、數(shù)據(jù)傳輸、連接服務(wù)終端等功能探索智慧化巡檢管理新模式。

2 藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理中的應(yīng)用

曹娥江大閘是國內(nèi)最大的河口大閘，主要包括擋潮泄洪閘、導(dǎo)流堤、魚道、堵壩等建筑物。擋潮泄洪閘總寬697 m，共28孔。大閘巡檢工作任務(wù)繁重，依靠傳統(tǒng)方式無法按時保質(zhì)完成。

針對以上情況，曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理工作適時引進藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用藍牙實現(xiàn)定位、自動感應(yīng)、數(shù)據(jù)上傳、連接服務(wù)終端等功能，改變巡檢工作進度無從考察、數(shù)據(jù)靠手動紙質(zhì)抄錄、信息失真、與服務(wù)端脫節(jié)等現(xiàn)狀，實現(xiàn)巡檢工作與大閘管理平臺的深度融合。

曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理采用藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使巡檢責任人與巡查人員的信息無縫溝通，保證巡檢地點、時間、質(zhì)量及效率。首先，在曹娥江大閘巡檢區(qū)域布置藍牙點位，與手機終端建立自動感應(yīng)，實現(xiàn)區(qū)域定位功能。其次，研發(fā)符合大閘具體情況的巡檢管理APP，并安裝到工作人員的手機端。巡檢工作開始前，巡檢人員打開APP并開啟藍牙，每到一個檢查點先進行感應(yīng)，實現(xiàn)巡檢定位、有效跟蹤，杜絕不檢、漏檢現(xiàn)象。最后，通過系統(tǒng)平臺實現(xiàn)隱患信息上傳、巡檢排班、巡檢點位管理、巡檢線路配置、任務(wù)分發(fā)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表、巡檢報告生成等功能。曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理系統(tǒng)框架見圖1。

圖1 曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理系統(tǒng)框架圖

2.1 藍牙物聯(lián)網(wǎng)與工程管理的結(jié)合

藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在曹娥江大閘中的應(yīng)用，主要將巡檢實時定位、地圖巡檢、巡檢數(shù)據(jù)上報、管理平臺、定位平臺、系統(tǒng)管理等功能進行結(jié)合。

（1）巡檢實時定位：通過藍牙點位對大閘的覆蓋，可顯示巡檢人員的行動軌跡，不遺漏每個巡檢點。

（2）地圖巡檢：包括地圖巡檢、資料查詢、地圖導(dǎo)航3部分。巡檢人員可在手機端查看巡檢場景及具體路線。APP地圖巡檢界面見圖2。

圖2 APP地圖巡檢界面圖

（3）巡檢數(shù)據(jù)上報：巡檢人員手持移動終端與檢查部位藍牙自動對接后，在APP界面進入隱患上報或檢查日志模塊，通過圖片、語音、視頻等形式進行隱患或檢查結(jié)果上報。

（4）管理平臺：管理平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時同步，巡檢負責人能及時提出整改意見，提高巡檢工作的效率。

（5）定位平臺：可查看巡檢人員行動軌跡，實現(xiàn)網(wǎng)上監(jiān)管，提高監(jiān)管效率。

（6）系統(tǒng)管理：通過藍牙和移動APP連接進行系統(tǒng)管理，包含部位管理、描述管理、設(shè)備管理和結(jié)構(gòu)管理模塊。

2.2 藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的原理

傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過WIFI進行連接，隨著藍牙技術(shù)在傳感器技術(shù)、識別技術(shù)、移動通信技術(shù)等方面的優(yōu)化，特別是專業(yè)低功耗藍牙IBeacon技術(shù)的出現(xiàn)，為藍牙融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供基礎(chǔ)。

2.2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)依賴智能感知設(shè)備，制定協(xié)議規(guī)則，將感知設(shè)備與采集設(shè)備實時物聯(lián)，實現(xiàn)物聯(lián)設(shè)備與巡查對象設(shè)施設(shè)備的實時綁定，結(jié)合現(xiàn)有巡檢機制，滿足巡查到崗、打卡定位、考核考勤等功能[1]。

2.2.2 藍牙技術(shù)

藍牙技術(shù)依賴基帶、跳頻和鏈路管理，具備低成本、低功耗等特點[2]，滿足外線及長時間作業(yè)要求。鏈路管理設(shè)置鏈路建立、連接和拆除的安全控制，以及終端命令控制指令，實現(xiàn)物聯(lián)設(shè)備的功能激活和近距離配置。藍牙技術(shù)原理見圖3。

圖3 藍牙技術(shù)原理圖

2.2.3 IBeacon技術(shù)

IBeacon技術(shù)使用低功耗藍牙技術(shù)創(chuàng)建信號區(qū)域，當智能手機進入該區(qū)域時,由IBeacon發(fā)射信號，IOS設(shè)備定位接受，反饋信號。IBeacon信號將用戶的特定APP喚醒,讓移動設(shè)置具有語境計算能力。IBeacon技術(shù)原理見圖4。

圖4 IBeacon技術(shù)原理圖

2.2.4 藍牙定位原理

藍牙定位基于RSSI定位原理[4]，根據(jù)定位端不同，藍牙定位方式分為網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位和終端側(cè)定位。藍牙定位原理見圖5。

圖5 藍牙定位原理圖

網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位：當曹娥江大閘智能終端進入IBeacon設(shè)備終端信號覆蓋的范圍時，通過藍牙將接收到的RSSI值傳輸?shù)叫盘柌杉?wù)器，由定位引擎算法對其進行定位處理。

終端側(cè)定位：當曹娥江大閘智能終端進入藍牙設(shè)備覆蓋范圍內(nèi)時，通過藍牙將接收到的RSSI值由內(nèi)置定位算法測出具體位置，顯示距離值，設(shè)定相應(yīng)感應(yīng)距離范圍，實現(xiàn)自動進入巡檢頁面并智能提醒。

3 結(jié) 語

對曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理與藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合應(yīng)用的情況進行分析，得出以下觀點：首先，通過藍牙與服務(wù)系統(tǒng)連接實現(xiàn)巡檢過程的定位可為巡檢人員提供科學(xué)的巡檢路線以及準確的巡檢點位置[5]，若巡查人員沒有完成既定的巡檢任務(wù)，系統(tǒng)進行提醒，避免監(jiān)測不到位、漏檢等情況，形成全方位網(wǎng)格化設(shè)備巡檢管理。其次，對于巡檢人員巡查軌跡進行定位記錄，保證巡檢工作的真實性。最后，藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取代紙質(zhì)抄錄上報的傳統(tǒng)方式，巡查人員可通過藍牙連接服務(wù)終端進行上報，保障監(jiān)測監(jiān)管數(shù)據(jù)的準確性，并可在系統(tǒng)中獲取解決方案，反饋維修情況，形成完整的巡檢維護閉環(huán)，巡檢管理工作更為便捷高效。

藍牙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合應(yīng)用，為曹娥江大閘設(shè)備巡檢管理提供準確的全息數(shù)據(jù)支撐，通過藍牙定位、同步數(shù)據(jù)等功能提升水閘管理的信息化、智慧化程度，使工程系統(tǒng)運行擁有全方位的防御網(wǎng)，實現(xiàn)智慧化管理，為大閘安全運行保駕護航。