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人工影响天气专用装备物联网关键技术研究与应用

更新时间：2019-12-23 22:56:20 大小：992K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

本文介绍了人工影响天气(以下简称人影)物联网技术体系架构组成和人影作业装备弹药安全管理主要业务环节,讨论了条形码、二维码、RFID等标签技术在人影物联网应用适用领域,分析指出做好人影设备标记与识别、采集传输和信息融合处理等关键技术,可以满足人影作业信息化需求,减少基层业务人员工作量,有效提高人影业务安全监管能力.

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V01．45

June

No．6

2019

气象

METEOROLOGICAL MONTHLY

第45卷第6期

0 1

9年6月

J，He

罗俊颉，贺文彬，李宏宇，2019．人工影响天气专用装备物联网关键技术研究与应用[J]．气象。45(6)：877—885．Luo

IoT for weather

special equipment

B。Li

Y，2019．Research and

modification[J]．Meteor

application

key technologies

Mon，45(6)：877—885(in Chinese)．

人工影响天气专用装备物联网关键

技术研究与应用

罗俊颉^1．2贺文彬3 李宏宇4

1陕西省人工影响天气办公室，西安710014

，汉中723000

2汉中市气象局

3陕西省气象局，西安710014

4中国气象科学研究院人工影响天气中心，北京100081

提

要：本文介绍了人工影响天气(以下简称人影)物联网技术体系架构组成和人影作业装备弹药安全管理主要业务环节，

讨论了条形码、二维码、RFID等标签技术在人影物联网应用适用领域，分析指出做好人影设备标记与识别、采集传输和信息

融合处理等关键技术，可以满足人影作业信息化需求，减少基层业务人员工作量，有效提高人影业务安全监管能力。

关键词：人工影响天气，安全管理，物联网，应用

中图分类号：P401，P409

文献标志码：A

DOI：10．7519／j．issn．1000—0526．2019．06．014

Research and

Special Equipment

IoT

Application

KeyTechnologies

for Weather Modification

LUO_Junjiel’2HE Wenbin3 LI

Hongyu4

Weather Modification

Shaanxi

710014

Province．Xi’an

0ffice of

Office 0f Shaanxi

723000

Province，Hanzhong

Hanzhong Meteorological

Shaanxi Service，Xi’an 710014

Meteorological

Weather Modification Center，Chinese

100081

Academy

Meteorological Sciences，Beijing

Abstract：This

introduces the architecture of the internet of

to weather

the

paper

technology

applied

things

field and

modification

the

of ammunition and

and RFID

major operations

safety

equipment

management．And

ap—

of bar

code，two—dimensional code

in the internet of

of weather

plication

tag technology

things

modification are also

out

discussed．The

the

such as

and

marking recogni—

analysis points

key technologies

and

information

fusion

transmission，and

of weather modification

process

tion，acquisition

equipment．

the

These

can

meet the informatization demand of weather modification

key technologies

operation，reduce

workload of

staff。can

the

improve

of weather modifica—

safety supervision

grass—root operational

ability

tion

operation efficiently．

words：weather

things(IoT)，application

Key

modification，safety management，internet

*中国气象局气象关键技术集成与应用项目(CAMGJ2012219和CMAGJ2014M53)共同资助

2018年4月3日收稿；

第一作者：罗俊颉，从事人工影响天气科学研究和业务管理工作．Email：．com

2018年12月30日收修定稿

万方数据

878

气

象

第45卷

在大田种植、设施园艺以及农产品物流等典型农业

产业，集成应用信息感知、数据传输、智能处理技术

推动信息化与现代农业技术融合。李建邦等(2014)

将RFID技术应用到安徽省人影业务管理服务平台

提高安全和信息化管理水平。戴艳萍等(2018)参照

《气象数据分类与编码》(QX／T 151—2012)中的编码

原则，对人影作业全过程产生数据按照属性进行归

类，制定了人影数据分类与编码标准。从物联网技

术特点和人影业务安全管理需求分析，充分利用各

类感知设备采集人影作业飞机、高炮、火箭等作业装

备第一现场信息，通过多种通信方式实时获取并融

合处理外场作业数据，可以提高人影作业科学调度、

量化指挥能力，也能为人影作业装备弹药生产、销

售、验收、仓储、物流和质量安全追溯提供信息化管

理手段，有效提升人影规范化、信息化水平，也是人

影业务安全监管能力建设的需要(张吉，2013；李集

明等，2006)。

引

言

随着社会经济发展、农业生产需求和生态环境

建设需要，人工影响天气(以下简称人影)工作已经

成为当前防灾减灾和保障粮食、生态、水资源安全的

重要手段，人影飞机和地面高炮、火箭等作业规模和

活动也日益频繁。许焕斌和尹金方(2017)认为目前

对人影的基础科学问题的认识还存在局限性和盲目

性。郭学良等(2013)回顾和总结了近年来国内外云

降水物理与人影研究进展，认为提高云降水形成过

程、时空结构与演变机理的深入认识，对提高云水资

源开发利用及气象防灾减灾的能力具有十分重要作

用。飞机和地面作业信息的采集与作业监控是人影

综合业务平台的重要组成，也是人影作业云系研究

识别、方案设计验证和效果评估的重要环节，更是人

影安全管理建设的重要内容。段婧等(2017)介绍了

国际人影作业装备研发改进的进展及现状，汪玲和

刘黎平(2015)提出针对人影作业效果评估应连续跟

踪高炮和飞机播云作业，邹书平(2011)利用编程和

表格处理技术研发了地面人工增雨防雹作业信息采

人影作业装备弹药主要管理环节

(1)生产：生产环节是人影作业装备弹药整个

生命周期中最前端环节。各生产厂家根据装备和弹

集系统，吴万友等(2012)设计与实现了移动式人工

增雨作业技术支撑系统，吴林林等(2013)设计与开

发基于MICAPS 3核心的人影业务平台。“十二

五”期间，为了解决全国人影作业信息管理与数据共

享，国家人影中心牵头制定人影业务现代化建设三

年行动计划(以下简称三年行动计划)指出，现有人

影信息系统其时效性和功能上无法满足全国飞机和

地面作业信息实时采集及实时监控的需求，收集上

报的作业数据准确性无法保证，指挥或管理部门难

以实时掌握实际作业情况和精准的用弹信息，也直

接制约了包括安全管理在内的其他业务环节的顺利

开展。

药统一标识规范，通过添加条形码／二维码标签、电

子标签(RFID射频识别)，实现人影作业装备弹药

标识及信息采集。

(2)验收：验收环节是作业装备弹药质量和使

用安全的重要一环。利用扫码或感应技术，可以实

现对装备弹药的验收、质量跟踪、有效期监控，同时

提供自动化监控告警等功能。

(3)仓储：各省(区、市)采购的经过验收合格的

作业装备及弹药，由生产厂家负责转运到对应省级

的仓储库，再从省级仓储库分发到下辖的市县级仓

储库，继而分发到下辖的各作业点临时库。通过扫

描感应作业装备及弹药(以整箱为单位)的条码和电

子标签，实现对作业装备及弹药出入库的跟踪管理。

(4)转运：根据采购计划，作业装备弹药由厂家

向省级运送、省级向市县级调拨、市县级向固定作业

点调拨、移动作业车运载至野外发射作业，不同仓储

库或位置间作业装备弹药的转移运输，通过物联网

技术可实现对装备弹药转运环节跟踪管理。

物联网是指通过各种信息感知设备和系统实现

智能感知识别、跟踪定位、监控管理的一种智能化网

络，胡永利等(2012)研究分析物联网信息感知与交

互技术，周津(2014)讨论分析物联网环境下信息融

合基础理论与关键技术。张吉(2013)探讨了基于物

联网的自动气象信息采集技术。陈荣雄(2015)在铁

路货运、港口、物流等业务领域融合应用网络、通信、

感知和智能仓储技术，可以有效节省货物流传时间

和费用。刘捷和陈雷(2012)应用RFID技术实现卷

烟产品物流跟踪和全程监管。李道亮和杨昊(2018)

(5)使用：人影外场作业装备弹药使用及消耗，

通过加载信息采集传感设备，利用有效通信手段可

实现对作业信息的实时采集监控。

万方数据

罗俊颉等：人工影响天气专用装备物联网关键技术研究与应用879

第6期

(6)报废与销毁：以上各环节中，凡是经发现不

溯源、智能调度等功能设计与实现。终端设备层包

括计算机、智能手机、扫码终端、信号开关等硬件人

机交互界面。通过终端设备和应用程序设计，实现

人影作业静态与动态信息及时准确获取。

合格的人影作业装备和弹药，或不符合规定技术标

准和要求，应予以报废，并由对应的生产厂家负责拉

走销毁。同样通过物联网技术来实现对该环节的采

集监控与管理。

人影物联网关键技术

人影物联网体系基本架构

3．1信息标记与识别技术

将人影物联网系统划分为感知层、网络层和应

用层三个层次，如图1所示。

人影作业装备、弹药标记与识别，是实现人影安

全管理要素全面感知与识别基础，根据不同应用场

合选择合适的识别技术是人影物联网信息感知的关

键。一般来说，人影设备适宜于仓储物流领域广泛

应用的条形码、二维码、RFID非接触式自动识别技

术。

(1)感知层：人影物联网感知层首先是通过位

置、声音、计数等传感器技术将作业外场数据采集记

录，然后通过感应标签、蓝牙、红外等短距离传输技

术传递数据。其中，传感器承载着实时掌握动态信

息源头的重要作用，传感器的性能决定了人影物联

网性能。信息编码、传感器检测、短距离有线和无线

通信是感知层关键技术。

3．1．1 条形码识别技术

条形码是按照一定的编码规则，用以表达一组

信息的图形标识符。在水平和垂直方向的二维空间

存储信息的条形码称为二维条形码，简称二维码。

条形码标签存储容量最小、印刷成本低、读写便捷。

根据其特点，可以广泛印刷在人影作业炮弹、火箭

弹、焰条、焰弹等消耗类物资表面，存储包括生产厂

家、生产日期、弹药种类、催化剂类别等最基本数据

(2)网络层：网络层解决感知层获取数据长距

离的传输问题。人影物联网数据可通过移动通信

网、北斗通信网、气象局域网等网络传输。

(3)应用层：应用层包括应用程序和终端设备

层。应用程序层涉及人影安全管理要素的标签识

别、位置定位、库存盘点、安全监控、人员考勤、质量

应用层<

人

影

作

业

装

设备动

态信息

设备静

态信息

备

弹

药

名称、型号，

性能参数、

生产商、

飞行轨迹、

装备状态．

作业动态、

车辆轨迹、

网络层<

唯

——

生产日期、

有效期等

识

别

弹药库存等

码

感知层<

关键信息

信息处理全过程

信息处理关键技术

图1人影物联网系统架构

architecture of

special

equipment

Fig．1

System

for weather

modification

万方数据

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