一种基于物联网的气象装备器材管理及应用监管系统

摘要

本发明公开一种基于物联网的气象装备器材管理及应用监管系统，包括：气象装备编码规则库、气象装备编码系统、气象装备全寿命跟踪系统；所述气象装备编码系统分别与所述气象装备编码规则库、气象装备全寿命跟踪系统连接；所述气象装备全寿命跟踪系统基于物联网进行构建，包括采购管理单元、生产加工管理单元、设备检定管理单元、设备销售管理单元、出库发货管理单元、全寿命跟踪管理单元。本发明能够对气象装备全寿命周期内的状态进行实时有效监控，为建立与现行业务稳定运行相适应的现代化、系统化的装备保障体系提供了技术支持。

说明书

技术领域

本发明涉及器材管理技术领域，特别是涉及一种基于物联网的气象装备器材管理及应用监管系统。

背景技术

经过70多年的建设和发展，我国已基本建立了地基、空基和天基相结合，门类比较齐全，布局基本合理的综合气象观测系统。截止2020年底，气象部门共建有国家级自动地面气象观测站2428个，新一代天气雷达224部、L波段高空气象探测站120个、国家天气站站8491、省级区域型自动气象站近3万个站等。气象技术装备是综合气象观测网稳定、可靠运行的物质基础。根据《综合气象观测系统发展规划》，加强国家级、省级装备维护维修能力建设，建立气象装备全寿命跟踪管理，进一步提升气象装备的保障能力的规划。目前我国综合气象观测网内应用的气象装备的种类多、数量大、布设及储备广。现有国家级储备库房4个，省级储备库房31个，常规气象装备生产厂家主要有30余个，产品品目达500余项，涉及高空、地面、通讯、通用设备等方面；新一代天气雷达备件3000余种；自动站备件100余种。全国气象部门每年采购和储备的装备备件价值约3亿元。

继互联网之后，物联网技术逐渐走向前台。现代标准在促进经济发展和社会进步方面的作用日益显现，是推进技术进步、产业升级、提高产品、管理、工程和服务质量的重要因素，是信息化的重要技术基础。1988年，国务院授权成立中国物品编码中心，统一组织、协调、管理我国的物品编码工作，逐步在开放流通领域建立了一套完整的商品条码标识体系，推动了我国商业流通领域信息化和现代化的发展。各行业、部门、企业也依据自身信息管理的要求，建立了满足自身管理需求的编码系统，促进了这些行业的信息化发展。编码技术作为一种重要自动识别技术，在信息化建设中发挥了积极作用。

80年代中期，气象行业编写并实施了气象物资分类编码为气象装备管理，奠定了一定的基础，部分省级装备保障部门以此编码为基础开发了气象装备库存管理系统。综合气象观测系统运行监控平台(ASOM)在全国的推广应用，为基础信息的采集、存储创造了条件，为本项目提供了良好的支撑平台。

我国已全面实行财政预算体制，国家也越来越重视预算执行效益。气象物资装备采购已完全纳入政府采购管理范畴，因此准确地预测装备备件消耗情况、寿命情况及使用成本等因素的影响，制定科学、合理的采购计划才能满足财政预算需求，提高资金的使用效率。与其他行业相比，气象行业装备保障管理的标准化和信息化水平还比较薄弱，与美国等国外气象部门的装备保障管理水平差距更大。目前全国31个省份主要以人工记录的方式实施管理，部分省份开发了单机版装备库存管理系统，每个系统使用的编码未进行统一标准化，不具有通用性。气象装备没有科学、统一的编码标准，对数据的采集、统计、分析、应用等人工投入过大，不利于进行装备寿命的跟踪及维护维修的开展，无法满足目前综合气象观测网业务需求。

气象装备和备件的使用寿命跟踪管理与国内其他行业及国外同行业相比差距更大。对气象装备的使用状况等信息没有建立系统的基础数据库，无法进行统计分析评估，很难获得科学的决策依据。

因此，对装备的寿命跟踪可以为建立与现行业务稳定运行相适应的现代化、系统化的装备保障体系提供技术支持。装备全寿命跟踪技术的推广应用对提高装备质量、管理水平十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于物联网的气象装备器材管理及应用监管系统，以解决现有技术中存在的技术问题，能够对气象装备全寿命周期内的状态进行实时有效监控，为建立与现行业务稳定运行相适应的现代化、系统化的装备保障体系提供了技术支持。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于物联网的气象装备器材管理及应用监管系统，包括：气象装备编码规则库、气象装备编码系统、气象装备全寿命跟踪系统；所述气象装备编码系统分别与所述气象装备编码规则库、气象装备全寿命跟踪系统连接；

所述气象装备编码规则库用于存储对不同气象装备的半成品及成品进行编码的编码规则；

所述气象装备编码系统基于所述气象装备编码规则库中存储的编码规则对所述气象装备全寿命跟踪系统中气象装备的半成品及成品进行编码；所述气象装备编码系统还用于对所述气象装备编码规则库中存储的编码规则进行更新；

所述气象装备全寿命跟踪系统基于物联网进行构建，用于对气象装备的整个寿命周期进行监控和跟踪；所述气象装备全寿命跟踪系统包括采购管理单元、生产加工管理单元、设备检定管理单元、设备销售管理单元、出库发货管理单元、全寿命跟踪管理单元；所述采购管理单元用于对气象装备进行耗材采购管理；所述生产加工管理单元用于对采购的耗材进行生产加工管理；所述设备检定管理单元用于对气象装备的半成品/成品进行计量及检定管理；所述设备销售管理单元用于对检定合格的半成品/成品进行销售管理；所述出库发货管理单元用于对气象装备的半成品/成品进行出库发货管理；所述全寿命跟踪管理单元用于对气象装备的状态进行寿命周期内的综合管理。

优选地，所述编码包括：装备类别码、厂商码、序列码、校验码，所述编码后面还预设有扩展码。

优选地，所述气象装备全寿命跟踪系统采用安全套接协议层SSL和数据加密标准DES加密方法进行数据传输。

优选地，所述采购管理单元包括：采购申请模块、采购审批模块、采购合同生成模块、收货确认模块、采购过程监控模块；

所述采购申请模块基于采购明细进行采购订单的创建及提交，形成采购订单号；

所述采购审批模块用于对所述采购申请模块提交的采购订单进行审批；所述采购审批模块还用于对采购订单进行预算核查；

所述采购合同生成模块基于审批通过的采购订单生成采购合同；所述采购合同生成模块在自动生成采购合同的过程中能够自动获取采购明细；

所述收货确认模块基于采购订单进行收货确认；

所述采购过程监控模块用于对采购过程进行状态监控和提醒。

优选地，所述收货确认模块采用手持终端PDA进行收货确认，所述PDA用于扫描采购订单号。

优选地，所述生产加工管理单元包括生产加工申请模块、生产加工审批模块、生产加工合同生成模块、生产加工状态监控模块、费用结算单元；

所述生产加工申请模块基于加工明细进行加工单的创建及提交，形成加工单号；

所述生产加工审批模块用于对所述生产加工申请模块提交的加工单进行审批；

所述生产加工合同生成模块基于审批通过的加工单生成采购合同；

所述加工状态监控模块用于通过加工单号对加工状态进行监控提醒；

所述费用计算单元基于原材料的采购入库价格、原材料出库数量、加工完成后的入库数量、加工过程的损耗生成加工后半成品/成品的成本价格/入库价格。

优选地，所述设备检定管理单元包括检定申请模块、检定确认模块、地域变更模块、属性变更模块、检定信息绑定模块；

所述检定申请模块用于建立送检单和检定出库单，通过所述检定出库单能够按照先进先出规则自动生成仓库货架拣货指引；

所述检定确认模块用于检定机构对所述送检单进行确认；

所述地域变更模块用于对待检定气象装备的地域进行变更；

所述属性变更模块用于对检定状态进行更新；

所述检定信息绑定模块用于对检定参数信息进行绑定。

优选地，所述设备检定管理单元还包括检定提醒模块，所述检定提醒模块能够进行检定周期设定，基于检定周期对临近到检日期的设备进行送检提醒。

优选地，所述出库发货管理单元包括：出库单生成模块、发货模块、发货提醒模块、进度跟踪模块；

所述出库单生成模块用于建立出库单；

所述发货模块基于出库单获取气象装备的半成品/成品的扫码信息，并将气象装备的半成品/成品的扫码信息与物流单号进行绑定；

所述发货提醒模块用于在发货成功后对收货方进行信息提醒；

所述进度跟踪模块用于在发货成功后进行物流状态跟踪显示。

优选地，所述全寿命跟踪管理单元包括：

全寿命跟踪管理模块：用于对气象装备从出厂到报废生命链中的各环节进行识别、定位、跟踪、监控管理；

综合查询管理模块：用于对气象装备的采购、加工生产、出入库、库存、发货进行多角度的查询和统计；

财务帐统计管理模块：用于定时生产库存账单，与采购账单、加工账单、发货单建立管理，形成可追溯的明细帐；

往来帐管理模块：用于管理台站返修/送检气象装备，记录管理部门和台站的往来设备帐，还用于评估某类气象装备在某些地区的故障率。

本发明公开了以下技术效果：

(1)本发明基于物联网构建气象装备全寿命跟踪系统，对全寿命跟踪过程中气象装备的半成品及成品进行编码，基于编码实现对气象装备在生命周期内的识别、定位、跟踪、监控的全寿命管理。

(2)本发明通过气象装备编码系统对所述气象装备编码规则库中存储的编码规则进行更新，且编码后面设有扩展码，通过扩展码在不同的部门或厂家对编码进行关联，实现两种码的相互识别使用，从而有效保证了对气象装备全寿命周期状态监控结果的有效性，为建立与现行业务稳定运行相适应的现代化、系统化的装备保障体系提供了技术支持。

(3)本发明气象装备全寿命跟踪系统采用SSL和DES加密方法进行数据传输，提高了数据传输过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于物联网的气象装备器材管理及应用监管系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1所示，本实施例提供一种基于物联网的气象装备器材管理及应用监管系统，包括：

气象装备编码规则库、气象装备编码系统、气象装备全寿命跟踪系统；所述气象装备编码系统分别与所述气象装备编码规则库、气象装备全寿命跟踪系统连接；

所述气象装备编码规则库用于存储对不同气象装备的半成品及成品进行编码的编码规则；其中，所述编码包括：装备类别码、厂商码、序列码、校验码，所述装备类别码包括门类码、大类码、中类码、小类码、细类码，所述序列码包括：型号批次码、生产日期码、生产顺序码；本实施例中，各编码的字符数如表1所示：

表1

所述气象装备器材的编码后面还设有扩展码，通过所述扩展码，能够在不同的部门或厂家对编码进行关联，实现两种码的相互识别使用。本实施例中，所述扩展码包括：00(表示国家局条码标准)、01(表示国家三大门类中，省局扩展的细分类设备)、02(表示国家三大门类中，省局扩展的厂商分类)、03(表示国家三大门类中，各省扩展的细分类设备及厂商分类)、04(表示国家三大门类以外扩展了一个新的元器件门类)、06(表示国家三大门类以外扩展了一个新的元器件门类及厂商门类)。

所述气象装备编码系统基于所述气象装备编码规则库中存储的编码规则对所述气象装备全寿命跟踪系统中气象装备的半成品及成品进行编码；所述气象装备编码系统还用于对所述气象装备编码规则库中存储的编码规则进行更新；

所述气象装备编码系统是管理气象装备编码规则库的平台，根据编码规则的改变来维护和更新编码规则库，为气象装备编码的生成提供决策服务和支持。由于物品出厂时具有唯一标识，所以气象装备编码系统是气象装备器材管理及应用监管系统的初始化关键，是气象装备器材进入管理化流程的第一步，为气象装备器材的跟踪、预测和寿命评估提供唯一技术标识和身份标识。

所述气象装备全寿命跟踪系统是记录和管理气象装备从出厂到使用直至报废的整个寿命周期所经过环节的信息系统；所述气象装备全寿命跟踪系统的使用对象包括：装备生产厂家、省级气象保障部门、各市县气象局保障维护人员；气象装备从出厂、检定、备件入库、在用、维修、报废等各个环节的状态都能通过所述气象装备全寿命跟踪系统进行监控和跟踪；所述气象装备全寿命跟踪系统采用电脑或手机APP。

所述气象装备全寿命跟踪系统基于物联网进行构建，包括采购管理单元、生产加工管理单元、设备检定管理单元、设备销售管理单元、出库发货管理单元、全寿命跟踪管理单元；所述气象装备全寿命跟踪系统采用SSL(Secure Sockets Layer，安全套接协议层)和DES(Data Encryption Standard，数据加密标准)加密方法进行数据传输，确保数据传输过程中的安全性。

所述采购管理单元用于对气象装备进行耗材采购管理；所采购的耗材包括：原材料/元器件、成品，其中，所述原材料/元器件需要生产加工成半成品或是成品，例如电子元器件、印制电路板、铝制外壳，用于加工成采集器、电源模块等；所述成品为从生产厂家直接购置的成品，例如传感器。

所述采购管理单元包括：采购申请模块、采购审批模块、采购合同生成模块、收货确认模块。

所述采购申请模块基于采购明细进行采购订单的创建及提交，形成PO(PurchaseOrder，采购订单)号；

所述采购审批模块用于对所述采购申请模块提交的采购订单进行审批；所述采购审批模块还用于对采购订单进行预算核查，例如，核查本次采购符合哪个项目预算、预算金额是否符合；

所述采购合同生成模块基于审批通过的采购订单生成采购合同；所述采购合同生成模块在进行采购合同生成的过程中，能够自动生成采购BOM(Bill of Material，物料清单)表。

所述收货确认模块基于采购订单进行收货确认；所述收货确认模块通过PDA(Personal Digital Assistant，手持终端)来实现，收货人员通过PDA输入PO号，在PDA上显示当前采购订单的货采购明细，核对后，通过PDA输入数量并进行到货确认操作，完成收货确认。

所述采购过程监控模块用于对采购过程进行状态监控和提醒，用于进行采购合同的实际收货、开票、付款情况、发票情况等综合查询，以及合同执行状态的更新。

采购流程：采购订单创建-采购审批单(领导审批)-采购合同(可自动生成采购BOM表)-支付管理-收货管理-收货验收管理-二维码生成(元器件/原材料可生成箱码，成品传感器可生成气象设备专用码)-入库管理。实时查新监控采购订单的实施进度，提醒及时完成。

所述生产加工管理单元用于对采购的耗材进行生产加工管理；本实施例中，生产加工内容包括：一、电路板印制、电缆制作、机箱加工、安装件加工等外协加工；二、出库原材料/元器件等外协加工成采集器、电源模块等成品/半成品；三、将机箱、采集器、电源模块、电缆等组装成成套产品。

所述生产加工管理单元包括生产加工申请模块、生产加工审批模块、生产加工合同生成模块、生产加工状态监控模块、费用结算单元；

所述生产加工申请模块基于加工明细进行加工单的创建及提交，形成加工单号；

所述生产加工审批模块用于对所述生产加工申请模块提交的加工单进行审批；加工单审批合格后，生产加工负责人则执行加工，凭加工单号到仓库领取所需要的零配件。

所述生产加工审批模块还与所述采购申请模块连接，加工所需要的原材料还在所述采购订单中记录加工单号。

所述生产加工合同生成模块基于审批通过的加工单生成采购合同；

所述生产加工状态监控模块用于通过加工单号对加工状态进行更新，对加工过程的状态进行监控提醒。

所述费用计算单元基于原材料的采购入库价格、原材料出库数量、加工完成后的入库数量、加工过程的损耗生成加工后半成品/成品的成本价格/入库价格。

生产加工流程：加工单创建-加工单审批(领导审批)-加工合同(可自动生成生产BOM单，从系统自动出库)-支付管理-收货管理-收货验收管理-二维码生成(元器件/原材料可生成箱码，成品传感器可生成气象设备专用码)-入库管理。生产加工后的新产品验收后将重新生产新的二维码入库，新产品的成本将通过系统自动计算，同时允许人工纳入加工损耗，按照计算出的新成本扫码入库。

所述设备检定管理单元用于对气象装备的半成品/成品进行计量及检定管理；所述设备检定管理单元包括检定申请模块、检定确认模块、地域变更模块、属性变更模块、检定信息绑定模块；

所述检定申请模块用于建立送检单和检定出库单，通过所述检定出库单能够自动生成仓库货架拣货指引；

所述检定确认模块用于检定机构对所述送检单进行确认；

所述地域变更模块用于对待检定气象装备的地域进行变更；

所述属性变更模块用于对检定状态进行更新；

所述检定信息绑定模块用于对检定参数信息进行绑定；

所述设备检定管理单元还包括检定提醒模块，所述检定提醒模块能够进行检定周期设定，基于检定周期对临近到检日期的设备进行送检提醒，临近到检日期根据实际情况进行设定，防止检定逾期。

气象装备按照气象业务观测规范必须经过第三方检定机构进行检定校准之后才能投入使用，因此，成品/半成品例如采集器、传感器等需要送检。建立检定出库单-仓库货架拣货指引(默认按照先进先出，也可人工选择相应库位)-扫码-更改设备属性(由待检改为送检)-更改地域属性(由器材科改为检定机构)。

检定机构进行用户登陆之后，即可看到待确认送检单。通过扫码确认接收，检定后，登陆系统或者手机APP填写检定信息。每种类型的设备都可设置检定周期，临近到检日期时系统将提醒。设备检定完成后，通过检定机构用户更改设备属性和地域属性，设备将流转到送检单位，入库待用。

所述设备销售管理单元用于对检定合格的半成品/成品进行销售管理；所述设备销售管理单元包括销售订单生成模块、销售审批模块、销售合同生成模块、支付管理模块、发货管理模块；

所述销售订单生成模块用于生成销售订单；

所述销售审批模块用于对所述销售订单进行审批；

所述销售合同生成模块基于审批通过的销售订单生成销售合同；

所述支付管理模块用于进行支付管理；

所述发货管理模块用于在支付成功后进行发货管理。

销售审批(领导审批)-销售合同(自动生成，可通过选择BOM单生成销售设备明细)-支付管理-发货管理。可以实时监控销售的进度，提醒及时完成。

所述出库发货管理单元用于对气象装备的半成品/成品进行出库发货管理；

所述出库发货管理单元包括：出库单生成模块、发货模块、发货提醒模块、进度跟踪模块；

所述出库单生成模块根据合同订单/重点工程项目建立出库单，可通过选择BOM清单一次完成，例如选择一套四要素自动气象站，出库单即可获得自动一套四要素自动气象站所需的设备、配件等。建立出库单后，即可生成取货指引，提示某物在某库区某货架的某行某列。

所述发货模块基于出库单获取气象装备的半成品/成品的扫码信息，并将气象装备的半成品/成品的扫码信息与物流单号进行绑定；将气象装备的半成品/成品的扫码结果从气象装备全寿命跟踪系统中发送给指定用户，扫入物流单号，对方系统即可接收到，对方收到货物后，可通过扫描物流单号接收全部，也可通过逐个扫描设备接收确认，对方接受确认后，该设备即流转到账户下的仓库。

所述发货提醒模块用于在发货成功后对所述收货方进行信息提醒；本实施例中，发货成功后，所述提醒模块自动向收货方发送一条手机短信，所述手机短信包括数量、名称、物流单号。

所述进度跟踪模块用于在发货成功后进行物流状态跟踪显示。

所述全寿命跟踪管理单元用于对气象装备的状态进行寿命周期内的综合管理；具体包括：

全寿命跟踪管理模块：用于对气象装备从出厂到报废生命链中的各环节进行识别、定位、跟踪、监控管理。

综合查询管理模块：用于对气象装备的采购、加工生产、出入库、库存、发货等进行多角度的查询和统计分析。

财务帐统计管理模块：用于定时生产库存账单，与采购账单、加工账单、发货单建立管理，形成可追溯的明细帐。

往来帐管理模块：用于管理台站返修/送检气象装备，记录管理部门和台站的往来设备帐，还用于评估某类气象装备在某些地区的故障率，为管理决策提供支持。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。