物联网技术在贵州人工影响天气中的应用
　　摘 要:引进基于物联网技术的人工影响天气智能管理系统,利用现代物流的管理模式,建立全自动化的作业装备、弹药信息交换平台,提高人工影响天气安全管理的工作效率.
　　关键词:物联网 ,智能, 管理 ,人工影响天气
　　随着人工影响天气作业规模的逐渐增大,装备和弹药的管理难度进一步增加,尤其是作业采用的弹药属火工范畴产品,管理要求更加严格.目前国内的管理方法是通过人员填表或办理出入库手续等完成对弹药的提取和追踪,存在人为因素造成的数据不准确问题,且无法对运输、发射等环节进行追踪.2005年,国际电信联盟正式提出物联网的概念,将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置,按约定的协议与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪监控和管理.基于物联网的理念,陕西中天火箭技术有限责任公司引入无线射频识别技术,开发出人工影响天气物联网智能管理系统,针对WR-98型火箭弹从装备、弹药的生产、运输、仓库到货检验、入库、出库、调拨、库存盘点等各个作业环节进行自动化跟踪监测与管理,以及对参与其中的相关人员进行全方位的信息追踪与控制,确保管理人员能及时准确地掌握装备、弹药、人员的实时信息,及时地作出科学有效的决策.
　　1 系统组成
　　人工影响天气物联网智能管理系统由下位机、服务器通信系统、上位机和身份卡组成,上位机为省人影作业管理平台,服务器通信系统包括服务器监控软件和数据库,下位机包括库房管理控制系统、弹药运输跟踪系统和火箭作业信息采集系统,身份卡包括装有RFID标签的WR-98型火箭弹和标有人员信息的RFI D卡.下位机负责监控各使用环节对身份卡的采集信息,并上传至服务器通信系统.服务器通信系统负责监听来自所有下位机上传信息,分类后储存至服务器数据库.上位机负责从服务器数据库中提取数据并显示,形成报表以及完成其它管理功能.
　　1.1 下位机
　　1.1.1 库房管理控制系统.库房管理控制系统安装在各级弹药库库房入口,弹药出入库时,入库(或出库)人员刷RFID卡启动出入库过程,弹药通过扫描通道进入(或出库),系统自动采集弹药信息并加入人员信息,通过GPRS上传服务器数据库.
　　1.1.2 弹药运输跟踪系统.弹药运输跟踪系统安装在弹药运输车辆上,由车上电源供电,车辆启动,自动为系统加电,运输弹药时运输人员刷RFID卡启动跟踪,将运输过程行车轨迹通过GPRS上传服务器数据库.
　　1.1.3 火箭作业信息采集系统.火箭(高炮)作业信息采集系统控制火箭发射,并自动采集所有作业信息(作业信息包括仰角、方位角,发射时刻、发射火箭编号、用弹量、作业位置),通过GPRS上传至服务器数据库.
　　1.2 服务器通信系统
　　省级指挥中心安装固定IP服务器,服务器监控软件和数据库自动监听来自所有下位机的上传数据,并存入服务器数据库中,同时通知上位机提取数据.
　　1.3 上位机
　　上位机调用服务器数据库数据,分析统计并显示,完成人影装备、弹药的统一管理.系统采取目前主流的客户端/服务器模式,采用最新的GIS技术和GPS定位技术,通过GIS电子地图准确反映各地人影信息资源情况,及时准确地掌握装备、弹药、人员的实时情况,分析待命作业点作业条件,并实现对全省作业的全过程监控和管理.任何时候,任何地点,只要所在电脑的IE浏览器可以接入Internet,就可以完成本平台中的所有功能,操作灵活方便,易于管理和更新,实现一处安装,随处可以使用.
　　1.4 身份卡
　　身份卡采用物联网概念,在弹药和装备上安装无源RFID标签,通过无线射频识别技术,GPRS、GPS技术以及相关硬件设备和信息管理系统,对弹药从出厂、运输到发射的所有环节进行自动跟踪和管理.通过为所有职能人员配备无源RFID卡,由相应人员在适当时机刷卡将所有环节自动衔接起来,达到弹药的闭环管理,从而减少人为因素造成的信息错误,实现人工影响天气作业现代化、智能化、科学化的管理.
　　2 系统流程
　　人工影响天气物联网智能管理系统流程如下图所示:
　　图1 人工影响天气物联网智能管理系统工作流程以一枚火箭弹从生产到发射的全过程为例,说明物联网智能管理系统的工作流程.
　　2.1 火箭弹生产陕西中天在WR-98型火箭弹生产时将RFID标签植入弹体,作为该枚火箭弹唯一的身份标识.
　　2.2 火箭弹运输(从生产厂家到省级弹药库)弹药运输车辆上配备弹药运输跟踪系统,弹药运输前,运输人  员在系统上刷运输身份卡,启动运输过程,弹药运输跟踪系统将车辆GPS信息实时传送到弹药所要运抵的省级指挥中心.
　　2.3 火箭弹入省库省级弹药库安装库房管理控制系统,弹药运抵省级弹药库后,省库保管人员刷入库身份卡,启动入库过程,火箭弹在进入库门时,库房管理控制系统通过弹体内的RFID标签自动记录火箭弹的身份标识号码,同时,所有的信息实时传输到省级指挥中心服务器.
　　2.4 火箭弹出省库地县人员到省级弹药库领取火箭弹时,省库保管人员刷出库身份卡,启动出库过程,火箭弹在运出库门时,库房管理控制系统通过弹体内的RFID标签自动记录火箭弹的身份标识号码,同时,所有的信息实时传输到省级指挥中心服务器.
　　2.5 火箭弹运输(从省级弹药库到地县弹药库)地县人员在运输车辆配备的弹药运输跟踪系统上刷运输身份卡,启动运输过程,车辆GPS信息实时上传到省级指挥中心服务器.
　　2.6 火箭弹入地县库弹药运抵地县弹药库后,地县库保管人员刷入库身份卡,启动入库过程,火箭弹在进入库门时,库房管理控制系统通过弹体内的RFID标签自动记录火箭弹的身份标识号码,同时,所有的信息实时传输到省级指挥中心服务器.
　　2.7 火箭弹出地县库作业人员到地县弹药库领取火箭弹时,地县库保管人员刷出库身份卡,启动出库过程,火箭弹在运出库门时,库房管理控制系统通过弹体内的RFID标签自动记录火箭弹的身份标识号码,同时,所有的信息实时传输到省级指挥中心服务器.
　　2.8 火箭弹运输(从地县弹药库到作业点)作业人员在运输车辆配备的弹药运输跟踪系统上刷运输身份卡,启动运输过程,车辆GPS信息实时上传到省级指挥中心服务器.
　　2.9 火箭弹发射到达作业点后,作业人员将火箭作业信息采集系统连接到火箭发射装置上,装填火箭弹并进行检测,如果检测正常则申请作业空域,待空域得到批准后实施发射,此时火箭采集系统自动将火箭发射的有关参数发送到省级指挥中心服务器.
　　2.10 信息纠错针对贵州山区地形特点,在整个弹药跟踪的过程中,为避免因信号问题丢失上传数据,网络通畅时,除下位机主动上传未上传数据外,上位机还可主动向下位机索要下位机存储单元的全部历史数据,确保省级指挥中心信息完整.
　　3 结语
　　物联网技术应用是未来人工影响天气作业装备、物资管理的必然趋势,对保障作业安全、掌握作业动态,进而实现对贵州全省WR-98型火箭作业的科学、统一管理具有重要意义.目前,物联网技术在人工影响天气领域的应用还仅仅限于WR-98型火箭弹,如何将其进一步拓展到对"三七"高炮人雨弹的管理中,是未来人工影响天气需要重点研究的课题.