CN103413210A - 基于物联网技术的应急物资管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明创造提及了一种“基于物联网技术的应急物资管理系统和方法”，公开了一种用于应急物资管理的物联网装置、管理系统。本发明创造公开了一种“基于物联网技术的应急物资管理系统”，将物联网技术和应急物资管理相结合，在现有应急物资管理基础之上建立一种满足自适应控制的适合应急物资管理的物联网装置、管理系统和方法。该系统和方法，实现了应急物资库房的智能管理，降了人工成本和应急物资供应不足的风险，解决了应急物资在出库时可以及时更新物资库存数量，管理人员可以及时对紧缺的物资进行补充，加强了库房盘点的准确性和实时性，增强了企业对应急事件反映能力。

Description

基于物联网技术的应急物资管理系统

技术领域

本发明创造提及了一种“基于物联网技术的应急物资管理系统和方法”，公开了一种用于应急物资管理的物联网装置、管理系统。 

背景技术

应急物资管理是众多行业中所必须使用的一种物资管理方式，为了应对突发事件各企业使用了不同的应急物资管理方法。 

目前，我国各企业对应急物资管理的方式主要集中在手工记录、定期检查、人工盘点等，这几方面，其现有的技术手段仍然停留在传统的人工管理阶段。人工管理虽然直接，但是考虑到应急物资不是经常使用，在平时大家都忙于其他工作的时候会忽略对应急物资的管理，一旦发生事故如果当时应急物资不充足的情况下，就无法及时补充，给救援带来更大的困难。就人工检查而言，主要是依赖工作人员定期去库房检查应急物资是否充足、过期、变质。如果有大量的应急物资，检查一次就可能会使用几天的时间，不仅是浪费时间增加人工成本，而且在依靠人为去检查，会造成遗漏，尤其在物资是否过期等详细属性上很难做到准确无误。如果在这段时间有突发应急事件，很可能就会在救援上造成困难。 

发明内容

 为了解决现有技术存在的不足或带来的一些缺陷，本发明创造公开了一种“基于物联网技术的应急物资管理系统”，将物联网技术和应急物资管理相结合，在现有应急物资管理基础之上建立一种满足自适应控制的适合应急物资管理的物联网装置、管理系统和方法。该系统和方法，实现了应急物资库房的智能管理，降了人工成本和应急物资供应不足的风险，解决了应急物资在出库时可以及时更新物资库存数量，管理人员可以及时对紧缺的物资进行补充，加强了库房盘点的准确性和实时性，增强了企业对应急事件反映能力。 

为完成上述发明目的，本发是这样实现的：一种基于物联网技术的应急物资管理系统，它是由数据库、应急物资联网管理应用服务器、物联网网关、自适应测控终端和流程管理终端构成； 

所述的数据库用于存储与业务系统运行相关的各类业务数据，包括企业基本信息、系统用户信息、环境监测参数信息、应急物资信息、物资库存信息、用户登录信息、事件信息、日志信息；

应急物资联网管理应用服务器：用于应急物资应用管理业务处理和服务支撑的应用管理服务器，由一组计算机、网络设备、系统软件及应急物资服务应用软件组成。负责支撑和管理整个系统及各部件的运行；负责管理各类核心资源的智能分析处理、业务流、数据流程的控制；负责管理数据库中的各类业务数据资源；负责对前端各数据采集节点传送过来的数据进行接收、处理、存储、显示及统计分析和针对异常状态下达调控指令；提供本系统运行中的网络拓扑、参数配置、应用服务通信接口及系统管理；

物联网网关：用于构建应急物资物联网管理应用服务器与自适应测控终端和流程管理终端进行数据交互的通路，由一组硬件设备和软件组成。负责建立分布于不同区域或同一区域的各终端之间的数据传输的通道；负责异构网络之间通信协议的转换，实现异构网的业务和数据的融合；负责接收前面终端设备数据，经汇聚、融合等处理后转发至后台应用服务器；负责完成应用服务器下达指令的路由、转发功能，实现本网络中相关数据和指令的实时传输；

自适应测控终端用于对应急库物资的监测监控，实现出入库、盘点、物资状态等稳态环境管理，由一组环境监测设备和环境控制设备的硬软件系统组成。负责实时采集应急物资库房中包括湿度、温度、光照、氧气、PH值各类环境参数信息；负责与物联网网关进行数据的实时交互能力；负责接收上峰下发的异常状态环境调控指令，并驱动控制设备完成调控任务。

应急物资物联网管理应用服务器是本系统的数据的处理中心、信息的展示和监控中心及各业务子系统的管理中心。 

应急物资物联网管理应用服务器包含6个功能网元，分别是服务器业务流程控制单元、业务管理及系统管理单元、数据流控制单元、应用服务通信接口、数据操作接口、物联网接口。其功能描述如下： 

1）服务器业务流程控制单元：负责管理和协调本系统的核心业务资源，负责管理和维护本系统的其他功能和接口单元，是整个系统的一个总调度指挥和控制中心。它负责管理和控制物联网网关接口与物联网网关进行信息交互，实现网关数据的上传及调度指令的下发；它调用系统中数据流控制单元完成对系统所需业务数据的存取、分析处理；它负责将应用服务器系统的核心业务流程控制功能以原子服务方式提供给系统业务管理和系统管理单元进行后续的使用处理。

2）业务管理及系统管理单元：负责整个系统的业务生成、业务管理和系统管理等功能，是系统业务功能处理的核心模块。它接受服务器业务流程控制单元的控制服务请求，根据控制服务请求按需调用数据处理流控制单元完成业务处理和系统管理工作，并将分析处理结果以原子服务方式提供给应用服务通信接口进行后续处理。 

3）数据流控制单元：负责对整个系统的业务数据资源进行存取控制管理，实现系统对业务数据请求访问管理的有序控制。它接受服务器业务流程控制单元及业务管理和系统管理单元的服务请求，将处理结果及时反馈给相对应的服务请求者。它管理和控制数据操作接口与数据库进行信息交互，它把数据流控制功能以原子服务方式提供给数据库接口使用。物联网网关包含7个网元，分别是网关业务流程控制单元、数据汇聚单元、协议转化单元、数据路由单元、网关服务及数据通信接口、自适应测控终端接口、流程管理接口，其功能描述如下: 

1）网关业务流程控制单元：负责管理和协调物联网网关的核心资源，管理和控制物联网网关的其他功能单元；负责完成网关全部功能业务流程的控制，为各种业务功能提供应用服务。它接受数据汇聚单元和协议转换单元服务请求，完成数据的汇聚和网络协议的转换；它负责管理和控制系统服务及数据通信接口向应急物资物联网管理应用服务器发起服务请求，完成前后两个系统之间的信息交互。

2）数据汇聚单元：负责对本网络的数据进行汇聚、融合及处理功能。它接受数据路由单元的服务请求；它调用协议转换单元完成异构网的协议转换实现数据的融合；它接受网关业务流程控制单元的控制和管理，实现数据的汇聚处理功能。 

3）数据路由单元：负责完成本网络的数据进行路由管理功能。它接受本网络自适应测控终端和流程管理终端的数据路由服务请求，并将数据路由的功能以原子服务形式提供给数据汇聚单元和协议转换单元进行后续处理，反之亦成立。 

4）协议转换单元：负责对本系统中存在的异构网络协议进行转换，建立物联网与互联网及移动通信网之间的无缝衔接通道，实现异构网络间的业务和数据的融合。它接受网关业务流程控制单元、数据汇聚单元及数据路由单元的服务请求，实现异构网通信之间的协议转换，并将协议转换单元的功能以原子服务方式提供给各相关服务请求单元。 

5）网关服务及数据通信接口：负责实现与应急物资物联网管理应用服务器的信息交互。它负责接受网关业务流程控制单元的数据上传服务请求，并调用应用服务器的物联网网关接口完成数据上传功能；它负责接收应用服务器物联网接口调控指令并交由相关单元进行后续处理； 

6）自适应测控终端接口：负责完成与前端应急物资实现环境监测监控的自适应测控终端进行信息交互，物联网网关通过自适应测控终端接口完成数据调控指令的下发；自适应测控终端通过该接口将采集数据上传至物联网网关进行后续处理。

7）流程管理接口：负责完成与前端应急物资库存状态的流程管理终端进行信息交互。物联网网关通过流程管理终端接口完成指令的下发；流程管理终端通过该接口将采集数据上传至物联网网关进行后续处理。 

自适应测控终端包括9个功能网元，分别是终端业务流程控制单元、物资环境数据采集单元、前置驱动控制单元、实施呈现及告警单元、系统服务及数据通信接口、各类传感器、各类调控设备、现场显示及调控终端、告警设备，其功能描述如下： 

1）终端业务流程控制单元：负责管理和协调自适应测控终端的核心资源，管理和控制自适应测控终端的其他功能单元；负责完成终端全部功能业务流程的控制，为各种业务功能提供应用服务。它管理和控制物资存储环境数据采集单元向各类传感器发起服务请求获取酒窖各类环境参数信息，再调用终端服务及数据通信接口向物联网网关发起服务请求完成数据的上传，同时在调用实时呈现及告警单元完成数据的现场显示及告警功能；它终端服务及数据通信接口的服务请求，管理和控制前置驱动控制单元对其发起服务请求，完成指令的下达。

2）物资环境数据采集单元：负责完成各类物资环境参数的实时监测。它接受终端业务流程控制单元的服务请求，同时对各类传感器进行请求服务，并将传感器感知的数据信息返回至终端业务流程控制单元进行后续处理。 

3）前置驱动控制单元：负责完成对酒窖预先布置的调控设备进行驱动。它接受终端业务控制单元的服务请求，对各调控设备进行请求服务。 

4）实时呈现及告警单元：负责对实时监测到的数据进行呈现，若超过预设阙值，则请求告警设备，启动告警服务。它接受业务流程控制单元的服务请求。 

5）终端服务及数据通信接口：负责实现与物联网网关的信息交互。物联网网关通过该接口向自适应终端下传数据，自适应终端通过该接口向物联网网关上传数据。它负责接受终端业务流程控制单元向物联网网关发起服务请求，并调用物联网网关自适应测控接口完成数据上传功能，反之亦成立，它接受物联网网关的服务请求，并将服务请求以原子服务方式提供给终端业务流程控制单元使用。 

6）各类传感器：负责完成对物资环境数据的感知能力。包括但温度传感器和/或湿度传感器和/或光敏传感器和/或氧气传感器和/或二氧化碳传感器和/或硫化氢传感器和/等。它接受物资存储环境数据采集单元的服务请求，并将采集结果反馈给物资存储环境数据采集单元作后续处理。 

7）各类调控设备：负责响应上峰调控指令的装置和设备。包括但风机和/或制冷装置和/或加热装置和/或加湿装置。它接受前置驱动控制单元及现场显示及调控终端的控制。 

8）现场显示及调控终端:负责完成数据的现场显示及具备现场调控能力的装置。它接受实时呈现及告警单元的服务请求。 

9）告警设备：负责提供异常状态告警功能的设备。它接受实时呈现及告警单元的服务请求。 

流程管理终端主要包括8个网元，分别是终端业务流程控制单元、应急物资管理流程数据采集单元、数据呈现单元、终端服务及数据通信单元、标签、标签读写设备、呈现和打印设备、告警设备，各网元的功能描述如下： 

1）终端业务流程控制单元：负责管理和协调应急物资流程管理终端的核心资源，管理和控制流程管理终端的其他功能单元；负责完成该终端全部功能业务流程的控制，为各种业务功能提供应用服务。它管理和控制应急物资管理流程数据采集单元向标签读写设备发起服务请求，采集应急物资管理各流程信息；再调用终端服务及数据通信单元向物联网网关发起服务请求完成数据的上传及信息校验；同时调用数据呈现及告警单元完成数据的实时呈现及告警功能。

2）应急物资管理流程采集单元：负责对应急物资贮存等各环节流程信息进行实时采集。它接受终端业务流控制单元控制；它管理和控制标签读写设备向其发起服务请求，实时读取应急物资的基本信息，并将采集的数据上传至终端业务流程控制单元进行后续处理。 

3）数据呈现单元：实现数据采集信息的实时呈现。它接受流程管理终端业务流控制单元控制；它可调用读写设备、呈现和打印设备及告警设备对信息进行呈现。 

4) 终端服务及数据通信接口：负责实现与物联网网关的信息交互。物联网网关通过该接口向流程管理终端下传数据，流程管理终端通过该接口向物联网网关上传数据。它负责接受终端业务流程控制单元向物联网网关发起服务请求，并调用物联网网关流程管理接口完成数据上传与数据校验功能，反之亦成立，它接受物联网网关的服务请求，并将服务请求以原子服务方式提供给终端业务流程控制单元使用。 

5）标签：负责对应急物资进行唯一标识，可采用RFID等技术进行唯一标识。用于存储应急物资基本信息，包括物资名称、用途、物理属性、期限以及入库时间和入库存放区域等参数信息。它接受应急物资管理单元的控制管理；它接受标签读写设备的读写服务请求，并将读写结果返回至标签读写设备进行后续处理。 

6）标签读写设备：负责对标签进行读写操作。它接受应急物资管理流程数据采集单元的控制管理对数字标签进行服务请求，并将数据返回至应急物资管理流程数据采集单元和数据呈现单元进行后续处理。 

7）呈现和打印设备：负责对采集的数据进行展现和打印。它接受数据呈现单元的服务请求。 

8）告警设备：负责提供异常状态告警功能的设备。它接受数据呈现单元的服务请求。 

自适应测控终端结合物联网网关和应急物资管理应用服务器实现应急物资环境参数的监测监控功能，以平衡应急物资存储的环境状态，确保应急物资实时可用。 

本系统和方法提供7*24小时的环境实时监测服务。可实时采集应急物资仓储环境参数、湿度、温度、等信息，并将数据及时、准确、可靠地经由物联网网关传输至后台应用服务器进行后续的应用分析处理。 

本系统和方法提供自适应控制功能。当后台应用服务器发现监测的数据出现异常时，后台可手动或自动启动自适应控制指令，经由物联网网关传输至自适应测控终端及时驱动各种控制设备(风机/制冷装置/加热装置/加湿装置等),完成对既定状态的调控，启动风机从而达到环境状态的平衡。 

应急物资流程管理终端结合物联网网关和应急物资物联网管理应用服务器，实现应急物资入库、盘点、出库等环节的自动化管理，实现应急物资的管理精细化。 

应急物资的数字化：对应急物资发放数字标签，进行标牌唯一标识，可记录包括物资ID、物资名称、物资有效期等及入库时间和入库存放区域等参数信息，可被相关读写器或节点进行快速识读。系统可对标识标签的发行和更换等操作进行登记、备案管理。 

对应急物资数字化：将应急物资划分为若干个物品接纳区，为每个区设置唯一编号，在系统中与标签进行关联。 

出入库管理：对物资出入库进行验证，自动记录物资出入库信息，并把出入库的信息经由物联网通信装置传输至后台监控中心应用客户端，自动生成出入库报表。 

盘点管理：通过手持式读写节点，对物资库房位置进行快速定位，快速找出错位物品，并自动生成盘点报表。 

1)提供紧急告警服务功能。通过系统对各监测点设置上下行报警阙值，当前端各监测点采集的参数值超过或低于该报警阙值范围内，则物联网管理应用装置可调用告警模块，向各相关关联人发布告警信息，并在监控中心服务器记录告警信息及分析告警愿意，并自动统计告警次数以备后续处理。告警方式可包括：短信告警、彩信告警、语音告警、声光报警等。 

2)提供信息实时发布功能。通过监控中心系统对应急物资的各种状态信息进行及时发布。库房外LED显示屏/智能终端/WEB客户端/智能手机/平板电脑等。 

3)提供综合数据分析功能，并给出合理评估报告供领导或相关人员参考。包括物资库库存周转分析、空闲状态分析、库存利用率分析、环境监测报表分析、环境变化趋势分析、信息溯源分析等。 

4)提供数据接口服务功能。可无缝衔接目前企业现有ERP等系统，实现应急物资基础信息的对接。 

5)为其他系统提供溯源服务功能，并支持各类报表和数据的打印功能。 

本系统和方法将物联网技术和应急物资管理体系相结合，在现有的应急物资管理基础之上构建一种应急物资智能管理的应急物资物联网智能管理装置和系统。该系统和方法，解决了老的物资仓储方式中的手工记录效率低、库存情况不能快速体现、库存盘点繁琐、物资不能快速定位，提高了工作效率和应急能力。 

本系统和方法基于物联网智能感知技术，可提供及时、准确的应急物资仓储的一般环境参数(包括温度、湿度、光照等)、各类有机挥发物含量(包括：硫化氢、醇类、醛类、酮类、酸度等)、以及各种物资的库存等信息，为应急物资的其他环节处理提供帮助。 

本系统和方法基于物联网自动识别技术，实现对应急物资仓储各流程操作进行实时记录、跟踪，提高工作效率降低盘点的错误率。 

本系统和方法将改变以前应急物资仓储管理过程中全凭专业人员的感观和经验等模式的老的仓储方式，基于智能化和数字化的管理手段，可有效避免由于经验不足和个人主管因素而造成的失误损失，实现应急物资仓储的精细化。 

本系统和方法实现了全自动化管理，可有效避免传统依靠人工操作而导致人 

力资源成本的过度消耗，可降低人员投入，减少劳动成本。

另外一方面： 

使用物联网的自动标识技术对应急物资进行唯一标识，仓储的应急物资进行高效管理。

使用物联网的智能感知技术和自适应控制技术来对应急物资仓储环境进行动态监测监控。 

使用自动识别技术对应急物资入库、盘点、出库等流程进行自动化管理，提高应急物资在使用的各个环节中的管理水平和效率，控制人力成本的投入。 

选用在离线方式下进行物资采集，避免在因为库房没有网络而不能进行物资定位和盘点。 

采用可视化仓储位置监控技术，以图形化方式实时动态显示库房现状，可以实时掌握库房情况。 

附图说明

图1基于物联网的应急物资管理系统组成结构图。 

图2应急物资物联网管理应用服务器组成结构图 

图3物联网网关组成结构图。

图4自适应测控终端结构图。 

图5流程管理终端结构图。 

图6 系统完成一次环境监测监控的工作流程图。 

图7 应急物资入库管理流程。 

图8应急物资出库管理流程。 

图9应急物资盘点管理流程。 

具体实施方式

    如图1所示，“基于物联网的应急物资管理系统”组成结构包括：数据库、应急物资物联网管理应用服务器、物联网网关、自适应测控终端、流程管理终端等网元。各网元的功能描述如下： 

1）         数据库：用于存储与业务系统运行相关的各类业务数据，包括企业基本信息、系统用户信息、环境监测参数信息、应急物资信息、物资库存信息、用户登录信息、事件信息、日志信息等。

2）         应急物资联网管理应用服务器：用于应急物资应用管理业务处理和服务支撑的应用管理服务器，由一组计算机、网络设备、系统软件及应急物资服务应用软件组成。负责支撑和管理整个系统及各部件的运行；负责管理各类核心资源的智能分析处理、业务流、数据流程的控制；负责管理数据库中的各类业务数据资源；负责对前端各数据采集节点传送过来的数据进行接收、处理、存储、显示及统计分析和针对异常状态下达调控指令；提供本系统运行中的网络拓扑、参数配置、应用服务通信接口及系统管理等功能。 

3）         物联网网关：用于构建应急物资物联网管理应用服务器与自适应测控终端和流程管理终端进行数据交互的通路，由一组硬件设备和相关软件组成。负责建立分布于不同区域或同一区域的各终端之间的数据传输的通道；负责异构网络之间通信协议的转换，实现异构网的业务和数据的融合；负责接收前面终端设备数据，经汇聚、融合等处理后转发至后台应用服务器；负责完成应用服务器下达指令的路由、转发功能，实现本网络中相关数据和指令的实时传输。 

自适应测控终端：用于对应急库物资的监测监控，实现出入库、盘点、物资状态等稳态环境管理，由一组环境监测设备和环境控制设备的硬软件系统组成。负责实时采集应急物资库房中各类环境参数信息（包括湿度、温度、光照、氧气、PH值等）；负责与物联网网关进行数据的实时交互能力；负责接收上峰下发的异常状态环境调控指令，并驱动控制设备完成调控任务。 

如图2所示，应急物资物联网管理应用服务器包含6个功能网元，分别是服务器业务流程控制单元、业务管理及系统管理单元、数据流控制单元、应用服务通信接口、数据操作接口、物联网接口。其功能描述如下： 

1）服务器业务流程控制单元：负责管理和协调本系统的核心业务资源，负责管理和维护本系统的其他功能和接口单元，是整个系统的一个总调度指挥和控制中心。它负责管理和控制物联网网关接口与物联网网关进行信息交互，实现网关数据的上传及调度指令的下发；它调用系统中数据流控制单元完成对系统所需业务数据的存取、分析处理；它负责将应用服务器系统的核心业务流程控制功能以原子服务方式提供给系统业务管理和系统管理单元进行后续的使用处理。

2）业务管理及系统管理单元：负责整个系统的业务生成、业务管理和系统管理等功能，是系统业务功能处理的核心模块。它接受服务器业务流程控制单元的控制服务请求，根据控制服务请求按需调用数据处理流控制单元完成业务处理和系统管理工作，并将分析处理结果以原子服务方式提供给应用服务通信接口进行后续处理。 

3）数据流控制单元：负责对整个系统的业务数据资源进行存取控制管理，实现系统对业务数据请求访问管理的有序控制。它接受服务器业务流程控制单元及业务管理和系统管理单元的服务请求，将处理结果及时反馈给相对应的服务请求者。它管理和控制数据操作接口与数据库进行信息交互，它把数据流控制功能以原子服务方式提供给数据库接口使用。 

如图3所示，物联网网关包含7个网元，分别是网关业务流程控制单元、数据汇聚单元、协议转化单元、数据路由单元、网关服务及数据通信接口、自适应测控终端接口、流程管理接口，其功能描述如下: 

1）网关业务流程控制单元：负责管理和协调物联网网关的核心资源，管理和控制物联网网关的其他功能单元；负责完成网关全部功能业务流程的控制，为各种业务功能提供应用服务。它接受数据汇聚单元和协议转换单元服务请求，完成数据的汇聚和网络协议的转换；它负责管理和控制系统服务及数据通信接口向应急物资物联网管理应用服务器发起服务请求，完成前后两个系统之间的信息交互。

2）数据汇聚单元：负责对本网络的数据进行汇聚、融合及处理功能。它接受数据路由单元的服务请求；它调用协议转换单元完成异构网的协议转换实现数据的融合；它接受网关业务流程控制单元的控制和管理，实现数据的汇聚处理功能。 

3）数据路由单元：负责完成本网络的数据进行路由管理功能。它接受本网络自适应测控终端和流程管理终端的数据路由服务请求，并将数据路由的功能以原子服务形式提供给数据汇聚单元和协议转换单元进行后续处理，反之亦成立。 

4）协议转换单元：负责对本系统中存在的异构网络协议进行转换，建立物联网与互联网及移动通信网之间的无缝衔接通道，实现异构网络间的业务和数据的融合。它接受网关业务流程控制单元、数据汇聚单元及数据路由单元的服务请求，实现异构网通信之间的协议转换，并将协议转换单元的功能以原子服务方式提供给各相关服务请求单元。 

5）网关服务及数据通信接口：负责实现与应急物资物联网管理应用服务器的信息交互。它负责接受网关业务流程控制单元的数据上传服务请求，并调用应用服务器的物联网网关接口完成数据上传功能；它负责接收应用服务器物联网接口调控指令并交由相关单元进行后续处理； 

6）自适应测控终端接口：负责完成与前端应急物资实现环境监测监控的自适应测控终端进行信息交互，物联网网关通过自适应测控终端接口完成数据调控指令的下发；自适应测控终端通过该接口将采集数据上传至物联网网关进行后续处理。

7）流程管理接口：负责完成与前端应急物资库存状态的流程管理终端进行信息交互。物联网网关通过流程管理终端接口完成指令的下发；流程管理终端通过该接口将采集数据上传至物联网网关进行后续处理。 

如图4所示，自适应测控终端包括9个功能网元，分别是终端业务流程控制单元、物资环境数据采集单元、前置驱动控制单元、实施呈现及告警单元、系统服务及数据通信接口、各类传感器、各类调控设备、现场显示及调控终端、告警设备，其功能描述如下： 

1）终端业务流程控制单元：负责管理和协调自适应测控终端的核心资源，管理和控制自适应测控终端的其他功能单元；负责完成终端全部功能业务流程的控制，为各种业务功能提供应用服务。它管理和控制物资存储环境数据采集单元向各类传感器发起服务请求获取酒窖各类环境参数信息，再调用终端服务及数据通信接口向物联网网关发起服务请求完成数据的上传，同时在调用实时呈现及告警单元完成数据的现场显示及告警功能；它终端服务及数据通信接口的服务请求，管理和控制前置驱动控制单元对其发起服务请求，完成指令的下达。

2）物资环境数据采集单元：负责完成各类物资环境参数的实时监测。它接受终端业务流程控制单元的服务请求，同时对各类传感器进行请求服务，并将传感器感知的数据信息返回至终端业务流程控制单元进行后续处理。 

3）前置驱动控制单元：负责完成对酒窖预先布置的调控设备进行驱动。它接受终端业务控制单元的服务请求，对各调控设备进行请求服务。 

4）实时呈现及告警单元：负责对实时监测到的数据进行呈现，若超过预设阙值，则请求告警设备，启动告警服务。它接受业务流程控制单元的服务请求。 

5）终端服务及数据通信接口：负责实现与物联网网关的信息交互。物联网网关通过该接口向自适应终端下传数据，自适应终端通过该接口向物联网网关上传数据。它负责接受终端业务流程控制单元向物联网网关发起服务请求，并调用物联网网关自适应测控接口完成数据上传功能，反之亦成立，它接受物联网网关的服务请求，并将服务请求以原子服务方式提供给终端业务流程控制单元使用。 

6）各类传感器：负责完成对物资环境数据的感知能力。包括但温度传感器和/或湿度传感器和/或光敏传感器和/或氧气传感器和/或二氧化碳传感器和/或硫化氢传感器和/等。它接受物资存储环境数据采集单元的服务请求，并将采集结果反馈给物资存储环境数据采集单元作后续处理。 

7）各类调控设备：负责响应上峰调控指令的装置和设备。包括但风机和/或制冷装置和/或加热装置和/或加湿装置。它接受前置驱动控制单元及现场显示及调控终端的控制。 

8）现场显示及调控终端:负责完成数据的现场显示及具备现场调控能力的装置。它接受实时呈现及告警单元的服务请求。 

9）告警设备：负责提供异常状态告警功能的设备。它接受实时呈现及告警单元的服务请求。 

    如图5所示，流程管理终端主要包括8个网元，分别是终端业务流程控制单元、应急物资管理流程数据采集单元、数据呈现单元、终端服务及数据通信单元、标签、标签读写设备、呈现和打印设备、告警设备，各网元的功能描述如下： 

1）终端业务流程控制单元：负责管理和协调应急物资流程管理终端的核心资源，管理和控制流程管理终端的其他功能单元；负责完成该终端全部功能业务流程的控制，为各种业务功能提供应用服务。它管理和控制应急物资管理流程数据采集单元向标签读写设备发起服务请求，采集应急物资管理各流程信息；再调用终端服务及数据通信单元向物联网网关发起服务请求完成数据的上传及信息校验；同时调用数据呈现及告警单元完成数据的实时呈现及告警功能。

2）应急物资管理流程采集单元：负责对应急物资贮存等各环节流程信息进行实时采集。它接受终端业务流控制单元控制；它管理和控制标签读写设备向其发起服务请求，实时读取应急物资的基本信息，并将采集的数据上传至终端业务流程控制单元进行后续处理。 

3）数据呈现单元：实现数据采集信息的实时呈现。它接受流程管理终端业务流控制单元控制；它可调用读写设备、呈现和打印设备及告警设备对信息进行呈现。 

4) 终端服务及数据通信接口：负责实现与物联网网关的信息交互。物联网网关通过该接口向流程管理终端下传数据，流程管理终端通过该接口向物联网网关上传数据。它负责接受终端业务流程控制单元向物联网网关发起服务请求，并调用物联网网关流程管理接口完成数据上传与数据校验功能，反之亦成立，它接受物联网网关的服务请求，并将服务请求以原子服务方式提供给终端业务流程控制单元使用。 

5）标签：负责对应急物资进行唯一标识，可采用RFID等技术进行唯一标识。用于存储应急物资基本信息，包括物资名称、用途、物理属性、期限以及入库时间和入库存放区域等参数信息。它接受应急物资管理单元的控制管理；它接受标签读写设备的读写服务请求，并将读写结果返回至标签读写设备进行后续处理。 

6）标签读写设备：负责对标签进行读写操作。它接受应急物资管理流程数据采集单元的控制管理对数字标签进行服务请求，并将数据返回至应急物资管理流程数据采集单元和数据呈现单元进行后续处理。 

7）呈现和打印设备：负责对采集的数据进行展现和打印。它接受数据呈现单元的服务请求。 

8）告警设备：负责提供异常状态告警功能的设备。它接受数据呈现单元的服务请求。 

应急物资流程管理终端结合物联网网关和应急物资物联网管理应用服务器，实现应急物资入库、盘点、出库等环节的自动化管理，实现应急物资的管理精细化。 

应急物资的数字化：对应急物资发放数字标签，进行标牌唯一标识，可记录包括物资ID、物资名称、物资有效期等及入库时间和入库存放区域等参数信息，可被相关读写器或节点进行快速识读。系统可对标识标签的发行和更换等操作进行登记、备案管理。 

对应急物资数字化：将应急物资划分为若干个物品接纳区，为每个区设置唯一编号，在系统中与标签进行关联。 

出入库管理：对物资出入库进行验证，自动记录物资出入库信息，并把出入库的信息经由物联网通信装置传输至后台监控中心应用客户端，自动生成出入库报表。 

盘点管理：通过手持式读写节点，对物资库房位置进行快速定位，快速找出错位物品，并自动生成盘点报表。 

1)提供紧急告警服务功能。通过系统对各监测点设置上下行报警阙值，当前端各监测点采集的参数值超过或低于该报警阙值范围内，则物联网管理应用装置可调用告警模块，向各相关关联人发布告警信息，并在监控中心服务器记录告警信息及分析告警愿意，并自动统计告警次数以备后续处理。告警方式可包括：短信告警、彩信告警、语音告警、声光报警等。 

2)提供信息实时发布功能。通过监控中心系统对应急物资的各种状态信息进行及时发布。库房外LED显示屏/智能终端/WEB客户端/智能手机/平板电脑等。 

3)提供综合数据分析功能，并给出合理评估报告供领导或相关人员参考。包括物资库库存周转分析、空闲状态分析、库存利用率分析、环境监测报表分析、环境变化趋势分析、信息溯源分析等。 

4)提供数据接口服务功能。可无缝衔接目前企业现有ERP等系统，实现应急物资基础信息的对接。 

5)为其他系统提供溯源服务功能，并支持各类报表和数据的打印功能。 

如图6所示，系统工作流程1)首先，启动一个物联网网络，等待各节点的加入，完成物联网网络的组建； 

2)对应急物资信息进行实时采集，并将数据实时上传；

3)后台接收到数据，与预设阙值对比判断数据是否异常，若异常，则进入4），否则进入返回至2）；

4)下发调控指令，受控设备接收到调控指令，驱动设备完成调控任务；

5)结束。

如图7所示急物资入库管理流程 

1)首先，启动一个物联网网络，等待各节点的加入，完成物联网网络的组建；

2)对应急物资进行实时采集，并将数据实时上传；

3)后台接收到数据，与预设阙值对比判断数据是否异常，若异常，则进入4），否则进入返回至2）；

4)下发调控指令，受控设备接收到调控指令，驱动设备完成调控任务；

5)结束。 

如图8所示，应急物资出库管理流程 

1)办公室管理人员利用后台系统指派物资出库任务单； 

2)应急物资出库时，系统自动扫描出库物资； 

3)利用标签读写器对物资信息与后台数据库进行比较。若信息相符，允许出库并进入4）环节；若信息不符，则进行人工异常处理； 

4）生成应急物资出库报表并实时打印、更新后台应急物资库存信息。 

5）结束，完成一次应急物资出库管理。 

如图9所示，应急物资盘点管理流程 

1)办公室管理人员利用盘点设备选择需要盘点的库房；

2)工作人员在盘点时，启动盘点设备自动扫描库房物资；

3)利用盘点设备对物资信息与后台数据库进行比较。若信息符合盘点要求，允许出库并进入4）环节；若信息不符，则进行人工异常处理；

4）生成盘点库存报表并实时打印、更新后台应急物资库存信息。

5）结束，完成一次应急物资盘点管理。 

1.       系统优点 

1)系统可实现对环境信息及存储状态的全方位智能化管理；

2)系统可跟踪及监控应急物资存储和使用的进行，为管理者提供有效的管理手段；

3)系统可极大地提高应急物资仓储资源的利用率，有效改善库房环境；

4)系统可减少人力成本，提高工作效率，增加经济效益；

5)系统通过实时的监控和智能化的管理，使应急物资不会出差短缺和损坏。

6)报警信息及时传到管理人员手中，系统可连接物资库内环境控制设备，发现异常情况可自动控制设备的开启或关闭，及时采取措施调整物资仓储的环境； 

7)管理人员可通过远程访问随时随地了解物资库内的情况，从而加强对物资仓储过程的监管；

8)促进企业对应急物资管理的改革，完善应急物资管理方法；

9)通过引入新的管理技术，提高企业的品牌形象；

10)及时、有效地服务能够满足企业日益增长的信息服务需求。

Claims (5)

1.一种基于物联网技术的应急物资管理系统，它是由数据库、应急物资联网管理应用服务器、物联网网关、自适应测控终端和流程管理终端构成；

所述的数据库用于存储与业务系统运行相关的各类业务数据，包括企业基本信息、系统用户信息、环境监测参数信息、应急物资信息、物资库存信息、用户登录信息、事件信息、日志信息；

应急物资联网管理应用服务器：用于应急物资应用管理业务处理和服务支撑的应用管理服务器，由一组计算机、网络设备、系统软件及应急物资服务应用软件组成；

负责支撑和管理整个系统及各部件的运行；负责管理各类核心资源的智能分析处理、业务流、数据流程的控制；负责管理数据库中的各类业务数据资源；负责对前端各数据采集节点传送过来的数据进行接收、处理、存储、显示及统计分析和针对异常状态下达调控指令；提供本系统运行中的网络拓扑、参数配置、应用服务通信接口及系统管理；

物联网网关：用于构建应急物资物联网管理应用服务器与自适应测控终端和流程管理终端进行数据交互的通路，由一组硬件设备和软件组成；

负责建立分布于不同区域或同一区域的各终端之间的数据传输的通道；负责异构网络之间通信协议的转换，实现异构网的业务和数据的融合；负责接收前面终端设备数据，经汇聚、融合等处理后转发至后台应用服务器；负责完成应用服务器下达指令的路由、转发功能，实现本网络中相关数据和指令的实时传输；

自适应测控终端用于对应急库物资的监测监控，实现出入库、盘点、物资状态等稳态环境管理，由一组环境监测设备和环境控制设备的硬软件系统组成；

负责实时采集应急物资库房中包括湿度、温度、光照、氧气、PH值各类环境参数信息；负责与物联网网关进行数据的实时交互能力；负责接收上峰下发的异常状态环境调控指令，并驱动控制设备完成调控任务。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的应急物资管理系统，其特征在于：所述的应急物资联网管理应用服务器包括服务器业务流程控制单元、业务管理及系统管理单元、数据流控制单元、应用服务通信接口、数据操作接口、物联网接口；服务器业务流程控制单元：负责管理和协调本系统的核心业务资源，负责管理和维护本系统的其他功能和接口单元，是整个系统的一个总调度指挥和控制中心；业务管理及系统管理单元：负责整个系统的业务生成、业务管理和系统管理等功能，是系统业务功能处理的核心模块；

它接受服务器业务流程控制单元的控制服务请求，根据控制服务请求按需调用数据处理流控制单元完成业务处理和系统管理工作，并将分析处理结果以原子服务方式提供给应用服务通信接口进行后续处理；数据流控制单元：负责对整个系统的业务数据资源进行存取控制管理，实现系统对业务数据请求访问管理的有序控制；

它接受服务器业务流程控制单元及业务管理和系统管理单元的服务请求，将处理结果及时反馈给相对应的服务请求者。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的应急物资管理系统，其特征在于：物联网网关包含7个网元，分别是网关业务流程控制单元、数据汇聚单元、协议转化单元、数据路由单元、网关服务及数据通信接口、自适应测控终端接口、流程管理接口；网关业务流程控制单元：负责管理和协调物联网网关的核心资源，管理和控制物联网网关的其他功能单元；负责完成网关全部功能业务流程的控制，为各种业务功能提供应用服务；数据汇聚单元：负责对本网络的数据进行汇聚、融合及处理功能；它接受数据路由单元的服务请求；它调用协议转换单元完成异构网的协议转换实现数据的融合；它接受网关业务流程控制单元的控制和管理，实现数据的汇聚处理；数据路由单元：负责完成本网络的数据进行路由管理；它接受本网络自适应测控终端和流程管理终端的数据路由服务请求，并将数据路由的功能以原子服务形式提供给数据汇聚单元和协议转换单元进行后续处理，反之亦成立；协议转换单元：负责对本系统中存在的异构网络协议进行转换，建立物联网与互联网及移动通信网之间的无缝衔接通道，实现异构网络间的业务和数据的融合；网关服务及数据通信接口：负责实现与应急物资物联网管理应用服务器的信息交互；

它负责接受网关业务流程控制单元的数据上传服务请求，并调用应用服务器的物联网网关接口完成数据上传功能；它负责接收应用服务器物联网接口调控指令并交由相关单元进行后续处理；自适应测控终端接口：负责完成与前端应急物资实现环境监测监控的自适应测控终端进行信息交互，物联网网关通过自适应测控终端接口完成数据调控指令的下发；自适应测控终端通过该接口将采集数据上传至物联网网关进行后续处理流程管理接口：负责完成与前端应急物资库存状态的流程管理终端进行信息交互；物联网网关通过流程管理终端接口完成指令的下发；流程管理终端通过该接口将采集数据上传至物联网网关进行后续处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的应急物资管理系统，其特征在于：自适应测控终端包括9个功能网元，分别是终端业务流程控制单元、物资环境数据采集单元、前置驱动控制单元、实施呈现及告警单元、系统服务及数据通信接口、各类传感器、各类调控设备、现场显示及调控终端、告警设备；终端业务流程控制单元：负责管理和协调自适应测控终端的核心资源，管理和控制自适应测控终端的其他功能单元；负责完成终端全部功能业务流程的控制，为各种业务功能提供应用服务；物资环境数据采集单元：负责完成各类物资环境参数的实时监测；

它接受终端业务流程控制单元的服务请求，同时对各类传感器进行请求服务，并将传感器感知的数据信息返回至终端业务流程控制单元进行后续处理；前置驱动控制单元：负责完成对酒窖预先布置的调控设备进行驱动；

它接受终端业务控制单元的服务请求，对各调控设备进行请求服务；实时呈现及告警单元：负责对实时监测到的数据进行呈现，若超过预设阙值，则请求告警设备，启动告警服务；

它接受业务流程控制单元的服务请求；终端服务及数据通信接口：负责实现与物联网网关的信息交互；

物联网网关通过该接口向自适应终端下传数据，自适应终端通过该接口向物联网网关上传数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的应急物资管理系统，其特征在于：流程管理终端主要包括8个网元，分别是终端业务流程控制单元、应急物资管理流程数据采集单元、数据呈现单元、终端服务及数据通信单元、标签、标签读写设备、呈现和打印设备、告警设备。

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