人工影响天气弹药物联网管理系统设计及应用
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摘 要：以物联网技术为基础，利用二维码和光学扫描技术进行信息采集，建立人工影响天气弹药物联网管理系统，实现对人工影响天气弹药采购、入库登记、弹药转运、弹药仓储、作业使用、报废销毁等环节进行全流程监控与管理，有效提高弹药信息采集的准确性和时效性，提高人工影响天气作业安全管理的科技水平和信息现代化程度，具有较高的推广应用价值。
关键词：人工影响天气弹药 物联网技术 二维码
中图分类号：P48 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（c）-0175-02
近几年，人工影响天气服务领域不断拓展，已由单纯的防灾减灾向防灾减灾、合理开发利用空中云水资源、改善生态环境等多功能作业转变，人影作业服务需求对加强作业指挥系统建设、提升作业决策指挥功能提出了更高要求。但当前大多数地区的人影弹药管理还属于粗放式管理，在弹药流转过程中没有严格量化的监管手段，在弹药出现故障时，难以快速查询故障弹的批次信息，存在一定的安全隐患[1]。弹药流转及作业信息采集中的许多环节自动化程度较低，过于依赖人工手动录入，数据的准确性时效性难以得到保障[2]。如何实现对人影弹药从采购入库到出库分发、从作业点入库到作业使用、报废销毁等全过程信息化监管，急需利用新技术新方法为其提供技术支撑，从而有效降低安全隐患。
物联网技术利用互联网将物与物联系起来，进行数据交换、信息共享和监控。其中RFID、二维码技术是最核心的技术。二维码是用点阵或矩形等几何图形，在二维平面上有规律分布形成图案来记录信息，并在图像被识读后，利用特定图形与二进制的对应规则实现数据符号的自动识别处理[5]。
本次开发的人工影响天气弹药物联网管理系统，就是以物联网技术为基础，利用二维码标识技术等，建立人工影响天气作业装备及弹药的物联网管理系统，实现人影装备及弹药的全程、规范、自动化的实时监控与管理[3]。
1 总体构架
人工影响天气弹药物联网管理系统采用Html5+ bootstrap+jquery开发，BS架构系统，后台以Spring+Spring-MVC+Mybatis聯合框架为基础，采用AOP面向切面设计。系统主要包括信息采集及录入终端、数据库、二维码打印机等。系统功能在充分调研基层台站人员和作业人员意见建议的基础上进行设计，界面清晰，操作简便。
系统分为Web端和移动端APP，Web端主要用于人影弹药的信息查询、信息修改、用户管理、弹药生产厂家管理等操作，移动端APP主要用于弹药出入库登记、二维码生成与打印、库存信息查询等操作。
2 软硬件设备
2.1 信息采集及录入终端
运行Android系统或iOS系统，支持安装人工影响天气弹药物联网管理系统配套的移动端APP。管理人员在接收弹药后，通过移动端APP即时录入弹药信息并生成电子二维码，实现弹药入库操作。
终端具有相机等扫描读写设备，利用光学扫描技术，对二维码标识进行扫描识别，采集弹药信息并进行出入库操作，利用GPRS网络将数据向数据库传送，实现对弹药出入库和使用情况的实时监控。管理人员的手机或平板设备即可满足终端功能需求，降低了系统布设成本。
2.2 二维码打印机
便携式条码打印机，通过蓝牙与移动终端进行连接，用于打印入库操作时生产的二维码标识。打印纸张可选用热敏不干胶材质的专用纸张，便于粘贴使用。
2.3 弹药二维码标识
在弹药箱的外部粘贴二维码标识，作为每箱弹药的唯一身份标识，对弹药的储用全周期进行监管。
3 系统流程
人工影响天气弹药物联网管理系统采用气象管理部门和作业站点分级管理，各级部门根据不同账号登录系统，根据各自管理权限管理弹药信息，对弹药采购、入库登记、弹药转运、弹药仓储、作业使用、报废销毁等环节进行全流程监控与管理。通过物联网可以实时监测到库房状态、出入库情况、作业点实况、弹药作业使用情况、过期弹药仓储情况、故障弹药回收报废情况等。
3.1 采购入库环节
通过移动端APP对采购的弹药逐箱进行信息登记，包括弹药类别、弹药用途、生产厂家、弹药型号、生产批号、入库数量和时间等信息，并将信息实时上传至数据库。登记完成后生成二维码标识，通过二维码打印机打印后粘贴在弹药箱外部，作为每箱弹药的唯一管理标识。
3.2 分发转运环节
各级气象管理部门根据工作需要，对弹药进行合理调配时，通过移动端APP扫描二维码，录入分发目的地、分发数量、分发时间等信息并实时上传至数据库，数据库自动实现弹药数据统计。
3.3 作业使用环节
作业人员通过移动端APP扫描二维码，根据作业实际情况录入弹药使用数量、使用时间、故障弹数量等信息并实时上传至数据库，数据库自动实现弹药数据变更。
3.4 报废销毁环节
对过期、故障弹进行回收、报废、销毁时，通过Web端或移动端APP对弹药信息进行登记并上传至数据库，数据库自动将过期、故障弹库存信息清零。
4 系统使用（试用）情况
通过对数据库、手机APP等技术的研究应用，探索出了一套功能实用、操作简便的设计方案，并开发完成了人工影响天气弹药物联网管理系统。目前该系统已投入业务试用阶段，试用后大幅提高了人工影响天气办公室与各炮点之间的沟通效率，减少了管理员与炮手机械性的记录工作，弹药出入库及使用记录能够自动有序的生产可检索、可追溯、可统计的数据库记录，比之前的手工文档记录方式的效率和安全性都有了很大提高。
通过试用，人工影响天气弹药物联网管理系统实现了对作业装备、弹药从采购、运输、存储、使用、报废等全周期的实时监管，解决了对人影弹药传统纸质管理过程中存在的管理与调拨工作效率不高、弹药身份追溯与库存弹药查询工作量大、运输过程无法全程监控等问题。通过网络实时全程监控，提高了信息安全管理的规范化和自动化程度，达到了提高人影装备弹药管理安全性的目的。
5 结语
人影弹药的信息化管理是气象现代化建设中的重要组成部分，随着物联网科技的不断发展，人影弹药管理的物联网应用必将会有更大的发展空间和更广泛的应用，以建设稳定可靠、技术先进、功能完善的系统平台，满足当前人影作业安全管理和现代化发展的需求。下一步，将继续对人影弹药物联网管理系统功能进行进一步完善，提高系统安全性能并推广应用；将逐步制定物联网安全管理相关流程和制度，完成全部作业点的系统软、硬件部署，对相关管理人员和作业人员进行使用技术培训，实现弹药全生命周期的监控和管理，为实现安全人影、科学人影、智慧人影奠定坚实基础。
参考文献
[1] 车云飞，房文，李宏宇，等.物联网在人工影响天气装备弹药管理中的应用[J].气象科技，2018，46（5）：1044-1049.
[2] 罗俊颉，贺文彬，田显，等.人工影响天气作业对空射击信息管理系统研发与应用[J].气象科技，2013，41（1）：166-169.
[3] 彭宇翔，刘国强，田英，等.贵州省人工影响天气弹药物联网管理系统应用[J].气象科技进展，2018，8（5）：27-28.
[4] 李林红，沙拉木，黄晓辉，等.广西人工影响天气装备弹药物联网管理系统设计[J].气象研究与应用，2018，39（2）：78-81.
[5] 梁欣.物联网二维码技术在成品库存管理中的应用初探[J].天津冶金，2013（5）：42-44.
[6] 刘伟，曹烤，龚茜，等.基于物联网的人工影响天气作业用弹药管理系统[J].电脑知识与技术，2017，13（25）：63-64.
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