发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种基于物联网的人工影响天气弹药跟踪监控系统,以解决现有技术由于要实施人工影响天气作业而储存火箭弹,人雨弹,而弹药储存都属于爆炸物品,虽然有些作业点上弹药有人看管,但是仍达不到危险品存放安全标准,存在易丢失、易燃易爆等诸多安全隐患,也给弹药的出入库记录、出现问题之后的查询以及管理带来了许多不便;这些问题在人员安全范围意识低、安全设施条件差的作业点上的人影弹药构成了最大的社会安全隐患等技术问题。
本发明的技术方案是:
一种基于物联网的人工影响天气弹药跟踪监控系统,它包括
库存管理功能模块:实现对弹药进行库存查询、出入库、调拨、预警和流转功能;与系统服务器连接;
采购功能模块:通过终端申报和上级审批,实现采购功能;
综合管理功能模块:对弹药厂家信息、弹药信息和弹药使用方式进行综合管理;与系统服务器连接;
基础数据功能模块:对整个系统的车辆、仓库和作业站点信息进行存储和更新;与系统服务器连接;
物联管理功能模块:通过GIS地图展示各仓库、站点和车辆的信息,实时动态跟踪运输车辆信息;与系统服务器连接;
终端功能模块:通过固定扫描终端、移动手持终端和超高频扫描终端实现弹药出入库管理、作业申报填写和运输车辆及弹药信息的跟踪功能;与系统服务器连接;
接口功能模块:建立SOCKET服务器,通过映射制定端口与前端物联网建立连接,对连接的设备进行身份验证以避免未通过验证的设备的接入,确保系统的保密性。
所述库存管理功能模块包括:
库存查询子功能模块:根据用户所在区域查询用户当前区域、用户下级区域和用户区域及下级区域的库存量,根据仓库查询当前仓库的库存;
调拨子功能模块:在系统web端或移动终端新增调拨清单,配合移动终端的出库调拨选择该调拨单开始出库,每出库一箱弹药,已出库数量相应增长,当已出库数量有数据的时候则不能删除该调拨单,如果出库数量和当前已出库数量相等时该调拨完成;
入库管理子功能模块:通过移动终端或固定终端扫描入库弹药上的条码信息,弹药入库的同时将弹药信息在系统中进行更新并供用户实时查询;
出库管理子功能模块:弹药出库时候通过移动终端或固定终端扫描出库弹药上的条码信息,弹药出库的同时将弹药信息在系统中进行更新并工用户实时查询;
作业信息管理子功能模块:查询某个时间段的作业情况,同时和数据采集端对接,自动上报作业信息;
弹药预警子功能模块:实时查询所有的库存中的弹药是否过期,过期则发出预警信息;
弹药流转子功能模块:查询单个弹药、单个弹药箱和满足条件的所有的弹药箱的流转情况;包括当前弹药当前弹药箱的状态,查看流转则展示所选中的信息的整个记录,记录从该弹药从厂家购买入库开始,直至作业或报废;
弹药信息倒入子功能模块:用于批量导入厂家提供的弹药或弹药箱清单。
所述采购功能模块包括:
申报采购子功能模块:根据年份和配置的采集时间段读取出该时间段中本区域各弹药类型的作业量,该作业量加上各作业点作业量减去库存量即为默认申报采购量;或人工修改默认采购量作为申报采购量;
采购审批子功能模块:上级部门对申报采购量进行审批,给出审批结论,同意采购则将采购信息发送至采购生产子功能模块;驳回则将驳回信息发送至申报采购子功能模块;
采购查看子功能模块:监管部门对采购信息进行跟踪和监督;
采购生产子功能模块:对审批后的采购信息按每种弹药类型进行分配数量和厂家;生成订单发送至厂家进行采购。
综合管理功能模块包括:
分类码管理子功能模块:将弹药、站点、仓库或车辆信息进行编码存储,供系统查询和使用;
厂商信息管理子功能模块:通过录入各厂家信息,供采购或维护部门查询和选择;
弹药管理子功能模块:输入各类弹药的类型、型号和批次信息进行集中监管;
弹药使用方式管理子功能模块:建立各类弹药的使用方式和存储方式,供各终端工作人员选取和查看;
基础数据功能模块包括:
站点管理子功能模块:结合GIS系统录入或删除各个作业站点的信息,并实时监控各作业个站点的信息;
仓库信息管理子功能模块:对各站点的仓库信息进行实时监控;
车辆管理子功能模块:结合GIS系统,对车辆位置、载货信息进行实施跟踪和监控。
物联管理功能模块包括:
综合监测子功能模块:结合GIS系统,在地图上展示仓库、站点和车辆的信息;
运输车辆轨迹跟踪子功能模块:根据车辆上的定位信息实时根据运输车辆的运行轨迹。
终端功能模块包括:
固定扫描终端:安装在各个仓库门口,扫描弹药或药箱的RFID码,在出入库的时候用于记录出入库信息;
移动手持终端:安装在各个作业点,用于作业信息填写、废弃库入库扫描和作业剩余弹药入库扫描操作,也用于进行弹药出入库操作;
超高频扫描终端:该终端用于在车上扫描车辆的经纬度和车上的弹药信息,如果偏离了路线或者弹药离车过远则会发出提示信息。
本发明有益效果:
本发明以物联网技术为基础,对人雨弹的存储、运输、使用(报废)等环节进行全生命周期管理,以GIS为展示平台的监管界面,对弹药的出入库、运输、存储、流转流向等信息进行实时监控管理。
解决了装备弹药信息和地面作业信息的实时采集、统一监管问题,并结合有效传感器、无线通信技术在地面作业的作业数据自动化采集传输方法,解决了地面作业数据自动化采集及地面作业实时监控途径 。
利用条码和射频识别技术、自动感应技术、移动互联技术等,建设物联弹药从弹药查收、仓储、转运到使用的全生命周期监管监测,建设地面作业信息的自动采集系统。实现人影作业装备与弹药的全程、规范、自动化、实时监控与管理,提高人影作业安全管理的科技水平和业务现代化程度。
解决了现有技术由于要实施人工影响天气作业而储存火箭弹,人雨弹,而弹药储存都属于爆炸物品,虽然有些作业点上弹药有人看管,但是仍达不到危险品存放安全标准,存在易丢失、易燃易爆等诸多安全隐患,也给弹药的出入库记录、出现问题之后的查询以及管理带来了许多不便;这些问题在人员安全范围意识低、安全设施条件差的作业点上的人影弹药构成了最大的社会安全隐患等技术问题。
具体实施方式
一种基于物联网的人工影响天气弹药跟踪监控系统,它包括
库存管理功能模块:实现对弹药进行库存查询、出入库、调拨、预警和流转功能;与系统服务器连接;
采购功能模块:通过终端申报和上级审批,实现采购功能;与系统服务器连接
综合管理功能模块:对弹药厂家信息、弹药信息和弹药使用方式进行综合管理;与系统服务器连接;
基础数据功能模块:对整个系统的车辆、仓库和作业站点信息进行存储和更新;与系统服务器连接;
物联管理功能模块:通过GIS地图展示各仓库、站点和车辆的信息,实时动态跟踪运输车辆信息;与系统服务器连接;
终端功能模块:通过固定扫描终端、移动手持终端和超高频扫描终端实现弹药出入库管理、作业申报填写和运输车辆及弹药信息的跟踪功能;与系统服务器连接;
接口功能模块:建立SOCKET服务器,通过映射制定端口与前端物联网建立连接,对连接的设备进行身份验证以避免未通过验证的设备的接入,确保系统的保密性;与系统服务器连接。
整个系统基于物联网进行构建。
收集处理来自各级平台、各运输定位、各信息采集终端发送出的弹药流转流向信息、GPS信息、采集作业信息、状态等数据和其他各接口数据将这些数据经处理后进入系统服务器数据库。系统可实时展示各级弹药库的状态、弹药仓储、运输、使用、其他各接口状态、各信息采集终端的状态和作业信息,并能将数据推送到上一级机构。
系统技术要点:
(1) 平台设计基于B/S架构;
数据接收在中心建立SOCKET服务器,通过映射制定端口与前端物联网建立连接,对连接的设备进行身份验证以避免其它设备的接入,确保弹药信息物联网的保密性。
(2)数据库基于mysql5.5以上开发,数据应用;
以GIS为展示平台的弹药监管界面,提供弹药数量、位置、流转的信息展示,并可根据配置对弹药信息进行告警;中心平台还应具有基本的查询、统计、审核、导出等功(以共享平台为基础做增量式开发)。
基于GIS的弹药运输、存储和使用监控
弹药运输监控:在出库时选择了调配、配发、故障弹处理后对要运输的弹药进行扫描,扫描信息除弹药的基本信息外应包含:运输人员、运输装备、运送目的地、运送时间、弹药数量等基本信息。中心接收到信息后,自动建立运输信息表,根据运输信息表实时检查运输装备上的电子标签读写器的心跳信息是否及时上传,根据设定的超时条件进行告警。
弹药存储监控:主要监控弹药保险箱是否被打开以及在打开后自动统计弹药数量(统计到箱),并自动与出库信息匹配,以便远程确认弹药数量是否正常。在GIS上展示弹药存放点,告警时发出声音提示,并改变存放点图标的颜色。
弹药使用监控:对作业指令和使用出库扫描的信息进行关联对比,有异常数量的弹药变化时自动告警。作业后根据上报的作业信息和返还入库、故障弹保存的扫描信息进行对比,如有不同,自动产生告警信息。并在GIS上改变告警作业点的图标颜色。
弹药信息自动统计
弹药总数统计:根据扫描的入库、出库信息自动按厂家、弹药类型进行统计,对弹药存量低于设定数量时自动产生提醒消息。
厂家弹药质量统计:根据故障弹的扫描信息对厂家、弹药类型、批次等进行故障弹统计,统计各个厂家的弹药的质量。做为下一次采购时的评判依据。
作业点故障统计:根据作业指令、返还入库、故障弹存储等信息,对各个作业点、作业装备进行统计分析。作为评估各个作业点的人员素质、装备性能的依据。
弹药消耗能力统计:自动按月、季、半年、年统计各个存放点对作业点对弹药的供应数量和个作业点弹药的消耗数量,为将来弹药按时间、地域配发时提供依据。
(3)弹药信息采集;
弹药信息采集主要是在前端配备的手持扫描设备,该设备具有读取条码、二维码和电子标签的功能。以APP的形式控制,在每一枚弹药入库、出库、使用、报废等环节时需进行扫描。扫描信息通过移动网络GPRS或WIFI传输到系统中心平台。
(4)运输过程联网;
对运输车辆上的弹药箱RFID标签进行扫描、统计,并实施记录报送弹药运输车辆的经纬度,进行历史运输轨迹回放。
(5)弹药存储监管;
弹药收货、运输、仓储、调拨、使用、剩余弹、废弃弹等多个环节闭合流程监控,实现对每一枚弹药,某一批次、某一箱弹药流程追踪,从到省级入库开始的每一次流转时间、流转方式、操作人员、到作业点的情况、使用时间、人员信息等全生命周期管理。
(6)物联网信息安全;
对作业点、弹药库房、运输车辆轨迹的经纬度在传输过程中做位置偏移,所有数据采用加密传输,统一由中心平台进行解密和位置还原。
(7)平台有行政区划、人员、用户权限、高炮作业点等信息管理功能;
(8)支持无缝接入各终端、各外接系统和与各厂家系统进行对接。
本发明采集设备技术要求
(1)、物联网弹药、弹药箱的二维码识别功能;
(2)、4G/3G/2G/GPRS、WIFI自适应功能;
(3)、自适应作业点网络环境支持离线使用。
支持离线数据采集功能;
支持与原人工影响天气作业指挥与信息共享平台无缝对接;
支持省、市、县、作业点多级弹药库上下兼容;
支持可扩展作业预警、作业指令接收交互功能;
支持作业信息填报功能;
支持余弹信息、废弃弹信息自动匹配功能;
支持灾情采集和装备图像采集功能;
支持终端自动容错处理功能。
系统弹药信息采集
弹药信息采集主要是在前端配备的手持扫描设备,该设备具有读取条码、二维码和电子标签的功能。以APP的形式控制,在每一枚弹药入库、出库、使用、报废等环节时需进行扫描。扫描信息通过移动网络GPRS或WIFI传输到中心平台。
系统运输过程联网
在运输车上放置超高频扫描终端,对运输车辆上的弹药箱RFID标签进行扫描、统计,并实施记录报送弹药运输车辆的经纬度,进行历史运输轨迹回放。
系统弹药存储监管
弹药收货、运输、仓储、调拨、使用、剩余弹、废弃弹等多个环节闭合流程监控,实现对每一枚弹药,某一批次、某一箱弹药流程追踪,从到省级入库开始的每一次流转时间、流转方式、操作人员、到作业点的情况、使用时间、人员信息等全生命周期管理。系统物联网信息安全
对作业点、弹药库房、运输车辆轨迹的经纬度在传输过程中做位置偏移,所有数据采用加密传输,统一由中心平台进行解密和位置还原。
软件设计
中心平台主要分为数据接收,数据存储和数据展示应用。在现有的共享平台的数据库中增加单独的数据表进行弹药信息存储。
数据接收
在中心建立SOCKET服务器,通过映射制定端口与前端物联网建立连接,对连接的设备进行身份验证以避免其它设备的接入,确保弹药信息物联网的保密性。
数据应用
以GIS为展示平台的弹药监管界面,提供弹药数量、位置、流转的信息展示,并可根据配置对弹药信息进行告警;中心平台还应具有基本的查询、统计、审核、导出等功(以共享平台为基础做增量式开发)。
基于GIS的弹药运输、存储和使用监控
弹药运输监控:在出库时选择了调配、配发、故障弹处理后对要运输的弹药进行扫描,扫描信息除弹药的基本信息外应包含:运输人员、运输装备、运送目的地、运送时间、弹药数量等基本信息。中心接收到信息后,自动建立运输信息表,根据运输信息表实时检查运输装备上的电子标签读写器的心跳信息是否及时上传,根据设定的超时条件进行告警。
弹药存储监控:主要监控弹药保险箱是否被打开以及在打开后自动统计弹药数量(统计到箱),并自动与出库信息匹配,以便远程确认弹药数量是否正常。在GIS上展示弹药存放点,告警时发出声音提示,并改变存放点图标的颜色。
弹药使用监控:对作业指令和使用出库扫描的信息进行关联对比,有异常数量的弹药变化时自动告警。作业后根据上报的作业信息和返还入库、故障弹保存的扫描信息进行对比,如有不同,自动产生告警信息。并在GIS上改变告警作业点的图标颜色。
弹药信息自动统计
弹药总数统计:根据扫描的入库、出库信息自动按厂家、弹药类型进行统计,对弹药存量低于设定数量时自动产生提醒消息。
厂家弹药质量统计:根据故障弹的扫描信息对厂家、弹药类型、批次等进行故障弹统计,统计各个厂家的弹药的质量。做为下一次采购时的评判依据。
作业点故障统计:根据作业指令、返还入库、故障弹存储等信息,对各个作业点、作业装备进行统计分析。作为评估各个作业点的人员素质、装备性能的依据。
弹药消耗能力统计:自动按月、季、半年、年统计各个存放点对作业点对弹药的供应数量和个作业点弹药的消耗数量,为将来弹药按时间、地域配发时提供依据。
本系统具体组成包括:
所述库存管理功能模块包括:
库存查询子功能模块:根据用户所在区域查询用户当前区域、用户下级区域和用户区域及下级区域的库存量,根据仓库查询当前仓库的库存;
调拨子功能模块:在系统web端或移动终端新增调拨清单,配合移动终端的出库调拨选择该调拨单开始出库,每出库一箱弹药,已出库数量相应增长,当已出库数量有数据的时候则不能删除该调拨单,如果出库数量和当前已出库数量相等时该调拨完成;
入库管理子功能模块:通过移动终端或固定终端扫描入库弹药上的条码信息,弹药入库的同时将弹药信息在系统中进行更新并供用户实时查询;
出库管理子功能模块:弹药出库时候通过移动终端或固定终端扫描出库弹药上的条码信息,弹药出库的同时将弹药信息在系统中进行更新并工用户实时查询;
作业信息管理子功能模块:查询某个时间段的作业情况,同时和数据采集端对接,自动上报作业信息;
弹药预警子功能模块:实时查询所有的库存中的弹药是否过期,过期则发出预警信息;
弹药流转子功能模块:查询单个弹药、单个弹药箱和满足条件的所有的弹药箱的流转情况;包括当前弹药当前弹药箱的状态,查看流转则展示所选中的信息的整个记录,记录从该弹药从厂家购买入库开始,直至作业或报废;
弹药信息倒入子功能模块:用于批量导入厂家提供的弹药或弹药箱清单。
所述采购功能模块包括:
申报采购子功能模块:根据年份和配置的采集时间段读取出该时间段中本区域各弹药类型的作业量,该作业量加上各作业点作业量减去库存量即为默认申报采购量;或人工修改默认采购量作为申报采购量;
采购审批子功能模块:上级部门对申报采购量进行审批,给出审批结论,同意采购则将采购信息发送至采购生产子功能模块;驳回则将驳回信息发送至申报采购子功能模块;
采购查看子功能模块:监管部门对采购信息进行跟踪和监督;
采购生产子功能模块:对审批后的采购信息按每种弹药类型进行分配数量和厂家;生成订单发送至厂家进行采购。
综合管理功能模块包括:
分类码管理子功能模块:将弹药、站点、仓库或车辆信息进行编码存储,供系统查询和使用;
厂商信息管理子功能模块:通过录入各厂家信息,供采购或维护部门查询和选择;
弹药管理子功能模块:输入各类弹药的类型、型号和批次信息进行集中监管;
弹药使用方式管理子功能模块:建立各类弹药的使用方式和存储方式,供各终端工作人员选取和查看;
基础数据功能模块包括:
站点管理子功能模块:结合GIS系统录入或删除各个作业站点的信息,并实时监控各作业个站点的信息;
仓库信息管理子功能模块:对各站点的仓库信息进行实时监控;
车辆管理子功能模块:结合GIS系统,对车辆位置、载货信息进行实施跟踪和监控。
物联管理功能模块包括:
综合监测子功能模块:结合GIS系统,在地图上展示仓库、站点和车辆的信息;
运输车辆轨迹跟踪子功能模块:根据车辆上的定位信息实时根据运输车辆的运行轨迹。
终端功能模块包括:
固定扫描终端:安装在各个仓库门口,扫描弹药或药箱的RFID码,在出入库的时候用于记录出入库信息;
移动手持终端:安装在各个作业点,用于作业信息填写、废弃库入库扫描和作业剩余弹药入库扫描操作,也用于进行弹药出入库操作;
超高频扫描终端:该终端用于在车上扫描车辆的经纬度和车上的弹药信息,如果偏离了路线或者弹药离车过远则会发出提示信息。