物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工廠消防產(chǎn)品檢查中的應(yīng)用

摘要：隨著遠(yuǎn)程視頻技術(shù)廣泛應(yīng)用于消防產(chǎn)品認(rèn)證工廠檢查活動中，文章提出利用物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，通過對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，獲取產(chǎn)品質(zhì)量信息，從而判定產(chǎn)品是否符合產(chǎn)品認(rèn)證要求。

關(guān)鍵詞：消防;物聯(lián)網(wǎng);工廠檢查

2019年年底突然爆發(fā)的新型冠狀病毒疫情，給人民的生活和社會各界活動的正常開展帶來了巨大影響，為防止病毒的傳播和擴(kuò)散，減少了大量面對面接觸交流活動，其中也包括了工廠消防產(chǎn)品認(rèn)證檢查工作，而這一部分工作又是企業(yè)安全生產(chǎn)中至關(guān)重要的一環(huán)。為了高效地完成這項(xiàng)工作，同時又響應(yīng)國家號召，減少面對面的接觸交流，滿足疫情防控的要求。筆者通過采用互聯(lián)網(wǎng)和移動視頻新一代信息技術(shù)，采集了一些有價值的數(shù)據(jù)信息，有效地解決困難。同時，如何利用這些信息，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，有效證實(shí)認(rèn)證，是值得探索的。

1? 現(xiàn)狀分析

工廠檢查活動是消防產(chǎn)品認(rèn)證過程中最重要的環(huán)節(jié)之一[1]，通過必要的現(xiàn)場檢查活動可以獲得認(rèn)證委托方的真實(shí)信息，包括工廠質(zhì)量保證能力體系的運(yùn)行情況、產(chǎn)品一致性控制情況，掌握企業(yè)是否有能力持續(xù)滿足認(rèn)證的要求，是否具備認(rèn)證條件等等。由于受疫情影響，工廠檢查活動通過互聯(lián)網(wǎng)或移動視頻方式開展，既滿足了疫情防控的要求，又不影響認(rèn)證活動的正常進(jìn)行。這個方法已經(jīng)推行實(shí)施兩年了，完成了幾千個工廠消防產(chǎn)品的檢查任務(wù)，實(shí)際成效非常顯著。

通過新的信息技術(shù)的運(yùn)用，掌握了產(chǎn)品的關(guān)鍵工序和特殊工藝參數(shù)，以及涉及產(chǎn)品一致性的特性參數(shù)[2]。從認(rèn)證活動核心角度出發(fā)，確保和維持產(chǎn)品一致性控制是工作核心[3]。所以這些數(shù)據(jù)是非常有價值的：一方面，檢查組可以通過數(shù)據(jù)的比對，了解到企業(yè)實(shí)際存在的問題或隱患;另一方面，企業(yè)也可以通過采集的數(shù)據(jù)，有針對性地開展內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)督和工藝改進(jìn)。因此，如何在大數(shù)據(jù)中查找出有價值的信息，并充分利用好這些信息，非常關(guān)鍵。

2? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷更新，加之視頻工廠檢查方式的開展，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高認(rèn)證產(chǎn)品的質(zhì)量，成為一種可能。

2.1? 系統(tǒng)架構(gòu)組成

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工廠消防產(chǎn)品檢查活動過程中，與傳感器、通信傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等各類子系統(tǒng)進(jìn)行集成，形成數(shù)字化的工廠檢查系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)如下圖1所示;系統(tǒng)需要通過視頻手段收集和保存數(shù)據(jù)。由于采用了視頻方式，需輔助必要的傳感器技術(shù)應(yīng)用，可以收集到產(chǎn)品的質(zhì)量信息數(shù)據(jù)，包括基本尺寸、外觀質(zhì)量、試驗(yàn)方法和結(jié)果參數(shù)等[4]。系統(tǒng)構(gòu)成的基本要素包括傳感器和視頻探頭的設(shè)置、數(shù)據(jù)傳輸方式的確立、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分析等。

2.1.1? 在整個系統(tǒng)架構(gòu)建立過程中，傳感器和視頻探頭的位置設(shè)置和使用方法非常關(guān)鍵

系統(tǒng)建立既要確保獲取數(shù)據(jù)信息的有效性，還要確保數(shù)據(jù)信息的正確性。首先，在開展工廠消防產(chǎn)品檢查前，檢查員需要掌握被檢查方制訂和實(shí)施產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程。判定被檢查的消防產(chǎn)品是否合格的唯一標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，但不同的獲證生產(chǎn)企業(yè)，會根據(jù)自身的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以及企業(yè)自身具備的生產(chǎn)資源（設(shè)備和人員）情況，制訂一套符合自身特點(diǎn)的生產(chǎn)工藝和流程。因此，檢查員必須依據(jù)生產(chǎn)工藝和流程，識別出生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序和特殊工藝，以及對應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)要求，明確獲取數(shù)據(jù)信息的數(shù)量和先后順序[5]。另外，檢查員還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品認(rèn)證的要求，知曉在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)和質(zhì)量控制要點(diǎn)，即使企業(yè)未識別，也要加以明確。

下一個步驟就是設(shè)置傳感器和視頻探頭位置，以及在系統(tǒng)中設(shè)置需要采集的數(shù)據(jù)要求。由于采集的信息包括定性和定量兩種，定性的信息可以直接采用視頻手段獲取圖片信息。定量的信息，可以通過采用傳感器接入設(shè)備端口直接獲取數(shù)據(jù)信息;也可以采用安裝特殊固定的傳感器獲取數(shù)據(jù)信息;此外，還可以采用由企業(yè)人員測試后，通過VPN輸入數(shù)據(jù)信息的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取。

定性的信息將主要采用視頻、圖片等的形式獲取，視頻探頭設(shè)置的位置要保證獲取的圖片清晰，能夠使檢查方和被檢查方都可以識別。定量的數(shù)據(jù)信息將采用傳感器接入和人工輔助的方式獲取。首先，檢查員在確定需要收集數(shù)據(jù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還要了解相應(yīng)設(shè)備的性能，確定傳感器是否可以接入設(shè)備系統(tǒng)，或者是否可以收集設(shè)備輸出的數(shù)據(jù)信息。其次，如果設(shè)備不具備相應(yīng)的傳感器接入和數(shù)據(jù)輸出功能，就需要采用人工輔助的方式[6]。

2.1.2? 在確定數(shù)據(jù)信息采集方式，以及完成傳感器和視頻探頭布置后，建立數(shù)據(jù)傳輸

確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性是核心要素[7]。系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綉?yīng)該根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定，所以系統(tǒng)傳輸方式必須具備多樣性和兼容性。就目前情況而言，既成熟和被廣泛認(rèn)知使用的方式包括移動網(wǎng)絡(luò)（4G、5G）、互聯(lián)網(wǎng)、VPN等。如被檢查方處于山區(qū)或峽谷，或者生產(chǎn)廠房采用鋼結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)區(qū)域存在電子屏蔽，又或者是區(qū)域內(nèi)屬于高溫、高濕、強(qiáng)磁場等特殊區(qū)域，不便于采用移動網(wǎng)絡(luò)直接獲取數(shù)據(jù)信息時，可采用固定網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)或VPN技術(shù)等方式獲取。

2.1.3? 數(shù)據(jù)的存儲，是后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的保障

存儲的基本方式有兩種：一是根據(jù)消防產(chǎn)品對應(yīng)的生產(chǎn)流程、環(huán)節(jié)和工藝控制要求建立數(shù)據(jù)模塊，存儲相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息和圖片、視頻等素材，如，零部件機(jī)加工模塊、零部件焊接模塊、零部件組裝模塊、產(chǎn)品噴涂模塊和成品包裝加施標(biāo)志模塊等。二是根據(jù)檢查要素建立數(shù)據(jù)模塊，如，原材料采購模塊、產(chǎn)品一致性模塊、生產(chǎn)過程控制模塊、檢驗(yàn)過程模塊等。無論采用哪種方式建立數(shù)據(jù)存儲，都應(yīng)該將采集數(shù)據(jù)信息按照定性和定量的原則進(jìn)行區(qū)分。

2.1.4? 以消防接口產(chǎn)品舉例

首先，檢查員需收集企業(yè)生產(chǎn)工藝文件和流程圖，以及相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備和檢驗(yàn)設(shè)備配置情況，建立系統(tǒng)架構(gòu)[8]。接著，檢查員可根據(jù)企業(yè)提供的生產(chǎn)工藝流程圖，獲悉產(chǎn)品整個生產(chǎn)過程包括接口毛坯件機(jī)加工、零部件噴塑和組裝等環(huán)節(jié)。毛坯件機(jī)加工采用數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床，噴塑工藝由人工完成。根據(jù)企業(yè)提供的產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件和相應(yīng)的第三方檢驗(yàn)報告，需要關(guān)注和收集機(jī)加工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)。另外，根據(jù)按照噴塑工藝要求，需要關(guān)注和收集噴塑工藝的噴槍壓力和噴塑時間等數(shù)據(jù)。最后，在產(chǎn)品組裝環(huán)節(jié)需要進(jìn)行密封試驗(yàn)，檢查員需要關(guān)注和收集密封試驗(yàn)的壓力、時間和產(chǎn)品狀態(tài)。

在確定需要收集的數(shù)據(jù)后，下一步就是確定數(shù)據(jù)采集的方式，設(shè)置傳感器和視頻探頭的位置。通過數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)加工的參數(shù)信息，可以通過機(jī)床自帶的數(shù)據(jù)連接端口，將傳感器接入機(jī)床數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)，獲取尺寸設(shè)置和加工過程等數(shù)據(jù)信息。通過普通機(jī)床加工的，可將視頻探頭安裝在機(jī)床的尺寸進(jìn)度盤上方，獲取消防產(chǎn)品的尺寸數(shù)據(jù)信息。

噴塑工藝的數(shù)據(jù)是噴槍工作時的壓力和時間，可在噴槍壓力表正面安裝視頻探頭獲取數(shù)據(jù)信息。在密封試驗(yàn)環(huán)節(jié)，可以在試驗(yàn)裝置的壓力表正面和樣品安裝試驗(yàn)部位正上方安裝視頻探頭獲取數(shù)據(jù)信息。在確定數(shù)據(jù)采集方式和布置完傳感器和視頻探頭之后，接著需要選擇數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。由于?shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)的采集是專用接口接入的方式，以及普通機(jī)床加工時間連續(xù)持久，所以采用穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)方式傳輸。因?yàn)閲娝芄に嚭兔芊庠囼?yàn)都采用批量間隔方式，所以采用移動網(wǎng)絡(luò)傳輸。

最后，確定數(shù)據(jù)存儲模塊。根據(jù)前期確立的系統(tǒng)架構(gòu)，按照產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程環(huán)節(jié)建立模塊，包括毛坯件機(jī)加工、零部件噴塑和產(chǎn)品組裝（密封試驗(yàn)）。在每個模塊中，分別設(shè)立定性和定量子模塊。定性子模塊主要收集毛坯件的材質(zhì)信息、普通機(jī)床尺寸進(jìn)度盤是否行程到位、噴塑后產(chǎn)品內(nèi)外表面是否存在缺漏或氣泡、密封試驗(yàn)時產(chǎn)品是否存在滲漏水的情況。定量子模塊主要收集數(shù)控機(jī)床參數(shù)設(shè)置和整個加工過程的完成情況、噴塑時噴槍壓力數(shù)值和時間信息、密封試驗(yàn)時的壓力數(shù)值和時間信息。在完成上述準(zhǔn)備工作后，就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作了。

2.2? 系統(tǒng)目標(biāo)

通過整個系統(tǒng)的建立和運(yùn)用，一是可以實(shí)現(xiàn)利用高清視頻技術(shù)，通過固定或移動的視頻記錄系統(tǒng)，記錄整個工廠的消防產(chǎn)品檢查活動。二是在產(chǎn)品生產(chǎn)關(guān)鍵工序、加工環(huán)節(jié)、試驗(yàn)環(huán)節(jié)增設(shè)RFID標(biāo)簽，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過電子標(biāo)簽對信息進(jìn)行數(shù)字化管理。在工廠檢查過程中，檢查員可以通過特殊的讀寫器，記錄數(shù)據(jù)讀取的具體位置，確保數(shù)據(jù)的可追溯性。三是利用傳感器技術(shù)，確保獲取的數(shù)據(jù)信息真實(shí)可靠。數(shù)據(jù)信息包括產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的控制參數(shù)、產(chǎn)品的基本尺寸、試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。四是利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，按照同一個型號規(guī)格產(chǎn)品，同一個生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，同一個產(chǎn)品部位，同一個試驗(yàn)項(xiàng)目，分別整理歸類，采集數(shù)據(jù)信息。通過對數(shù)據(jù)信息的挖掘、分析、處理，得到一個產(chǎn)品質(zhì)量的趨勢，工藝改進(jìn)的建議，產(chǎn)品一致性控制的依據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)在工廠消防產(chǎn)品檢查中的運(yùn)用，最大的優(yōu)點(diǎn)在于可以對收集的存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。每個認(rèn)證消防產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)都是依據(jù)相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。每個獲證企業(yè)通過自身產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)，形成了相對固定的技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)。以一個企業(yè)的一個產(chǎn)品為例，每個采集的數(shù)據(jù)和信息都是體現(xiàn)產(chǎn)品固定生產(chǎn)工藝下的固定參數(shù)。通過數(shù)據(jù)分析，可以獲悉工藝參數(shù)的趨勢變化或周期變化，從而采取針對性措施。例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)加工環(huán)節(jié)的切削量有逐漸減少的趨勢，企業(yè)可以通過核查毛坯件尺寸和檢查切削工具損耗情況入手，從而解決問題。同時，檢查員可以了解和掌握這個變化趨勢是否影響產(chǎn)品的一致性和安全使用性能，提醒獲證企業(yè)采取必要的措施，防止情況持續(xù)。尤其是在工廠檢查時發(fā)現(xiàn)已獲證產(chǎn)品存在質(zhì)量問題或產(chǎn)品一致性不符合的情況下，可通過系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，查找出發(fā)生問題的真正原因。

3? 結(jié)語

文章針對目前消防產(chǎn)品采用視頻方式開展認(rèn)證工廠消防產(chǎn)品檢查工作的現(xiàn)狀，提出利用物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，最大限度實(shí)現(xiàn)檢查數(shù)據(jù)可利用價值，來滿足工廠消防產(chǎn)品檢查活動的公正性和客觀性的要求，以及企業(yè)不斷完善工廠質(zhì)量保證能力體系的要求，最終實(shí)現(xiàn)提升消防產(chǎn)品的整體質(zhì)量的目標(biāo)。未來，筆者將對該系統(tǒng)將從以下幾個方面進(jìn)行進(jìn)一步完善：（1）進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)采集獲取的手段，尤其是一些專用傳感器的標(biāo)準(zhǔn)化研究;（2）依托大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從單一企業(yè)到整個行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的大數(shù)據(jù)模型構(gòu)建;（3）完善系統(tǒng)的安全性問題，更好地為消防事業(yè)發(fā)展提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

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Application of internet of things

technology in factory inspection of fire product

Teng Weili

（Shanghai Fire Research Institute of MEM，Shanghai? 200438）

Abstract：As remote video technology is widely used in fire product certification factory inspection activities， the paper proposes to use new technologies such as the Internet of Things to compare and analyze the collected data to obtain product quality information， so as to determine whether the product continues to meet the product certification requirements.

Keywords：fire protection; internet of things; factory inspection