时间：2023-08-15 17:19:30
导语：在物联网技术的研究的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词 物联网 感知校园 建设
中图分类号：TP393 文献标识码：A
作为第三次信息技术革命的代表，物联网为人们提供了感知世界的能力，为技术创新和社会发展提供了一个前所未有的机遇。目前，物联网在交通、安防、物流、工业、农业、电网、医疗、教育、环保等领域得到了广泛应用。其中，基于物联网技术建设的“感知校园”，将是未来院校教育管理发展与改革的方向。
1 物联网发展现状
物联网是在互联网、移动通信网基础上，利用各种感知设备或手段自动获取物理世界各种物体的属性及状态信息，将所有能够独立寻址的物理对象互联起来，实现全面感知、可靠传输、智能处理，构建人与物、物与物互联的智能信息服务体系。从2009年起，美、欧、日、韩等国相继投入巨资深入研究探索物联网，并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“物联网行动计划”、“U-Japan”、“U-Korea”等国家性区域战略规划。我国也高度重视物联网的发展，目前，已经成功将RFID、M2M、传感器等物联网技术应用于物流、建筑、电力、城市交通、工业生产、食品追溯、移动支付等方面。可以预见，未来十年物联网在全球将实现大规模的普及与发展，形成万亿美元级的信息技术产业。
2 基于物联网技术的“感知校园”建设分析
目前，大多数校园已经建立了成熟的网络环境，配发和安装了各种教学信息系统、管理信息系统，校园可视化管理和信息化建设有了长足的进步。但仍存在着不足，比如，监控系统由于感知手段单一，存在监控死角多、人工参与多等问题，离智能化相差甚远；各种管理信息系统一定程度上提高了工作和生活效率，但也存在信息重复采集、一人多卡使用不便等问题。
“感知校园”是物联网技术应用于校园信息化建设的重要方向，是校园现代化管理的标志，可以有效解决上述存在的问题。其基本原理是：综合利用二维码、RFID、无线传感器等技术，对校园内的人员、车辆、仪器设备等对象进行标识；利用安装在教室、实验室、图书馆、食堂、供水系统等基础设施上的信息识别设备读取上述对象标签中的信息，并通过有线、无线网络传送到信息处理中心进行处理；处理结果再通过网络反馈给被标识的对象以及校园管理、安保等部门。通过这个过程来实现师生身份识别、图书借阅管理、教学管理、校内消费、安全防护等多重功能。对于“感知校园”的功能分析，具体如下：
（1）智能人员管理。为校园所属人员配备“一卡通”，通过遍布校园的感应点，可以实现对所属人员24小时不间断、不留死角、全自动实时感知与定位。管理人员可以通过感知校园管理平台实时了解所辖人员在位情况，对学生、职工的出勤、外出情况进行有效管控，实现电子点名、智能查岗等可视化管理。
（2）智能安防。使用智能门禁系统，智能识别所属人员、车辆特征，有效防止不法分子潜入；通过遍布校园的智能摄像头，能够对进入重要区域的可疑人员进行识别和报警，确保校园安全；为重要资产嵌入射频卡，可以实时感知其所在位置，防止丢失带来的经济损失。
（3）智能图书馆。为馆藏图书安装被动式射频标签，取代原来的条形码，通过使用书架感应器或手持智能终端，可以实现对图书资料所在的书架进行快速定位，方便借阅和管理。
（4）智能车辆管理。通过为校园车辆安装电子标签、卫星定位装置等，实现对公务用车、私家车、自行车等的准确定位和实时跟踪，公务用车还可通过嵌入的各类智能传感器，监控其工作状态、完好情况等，从而实现对其精细化管理。
（5）智能绿化。通过传感器技术，可以对校园的空气湿度、污染指数等进行实时监控，保障校园环境质量；可以根据当天的温度、湿度，实现自动调节教室灯光强弱，智能灌溉校园绿地等；可以根据昼夜环境，自动关闭或开启路灯。
3“感知校园”建设需注意的问题
3.1 统一数据标准
目前，物联网用到的各类传感器、射频标签制造标准各异、互不兼容，造成感知信息的数据格式千差万别，难以高效管理和集中控制。应加强这方面的统一，制定规范的数据标准，使用兼容的信息系统管理软件，使得校园资源能够统一管理，感知到的数据能够共享和合并处理，以提高管控水平。
3.2 注重系统集成
目前，校园已经安装视频监控系统或其他信息处理系统，“感知校园”建设应着重考虑新建校园管理平台与原有信息系统的兼容性，从而减少重复建设，最大程度确保与已有系统的兼容性和衔接性。
3.3 控制建设成本
“感知校园”建设牵涉的感知对象种类多，各对象所需感知的信息复杂程度差别也较大，如果统一使用某种感知技术，不仅会造成大量信息冗余，而且会提高感知成本。应根据各感知对象不同特点，综合采用不同感知技术，从而有效节约建设成本。
参考文献
关键词：物联网技术；现代物流；冷链物流；发展对策
中图分类号：F252.24 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）06-00-02
0 引 言
迄今为止，不同的机构和学者从不同的方面给出了冷链物流的定义，如我国标准物流术语的定义为：“为保持新鲜食品及冷冻食品等的品质，使其在从生产到消费的过程中，始终处于低温状态的配有专门设备的物流网络”[1]，该定义强调了冷链物流的专业性和物流网络的概念；美国食品药品管理局则定义为：“一条贯穿从农田到餐桌的连续过程中维持正确温度，以阻止细菌生成的供应链”[2]，该定义更加全面地解释了品质保证的条件，包含温度、细菌控制等多方面。以上定义虽然侧重点有所不同，但都指出了冷链物流的特点。总之，冷链物流是指为了保证食品的质量，在生产、贮藏、运输、销售，直到最终消费前的各个环节使之始终处于规定的低温环境下的特殊供应链体系，其一般包括在低温冷藏条件下的加工、储存、运输和销售四个基本环节[3]，且各个环节相互交错，共同运行。
1 冷链物流发展现状及问题
最近几年，我国现代物流发展迅速，其中冷链物流的发展尤为突出，国务院、交通部、商务部及各省各级部门相继出台了一系列冷链物流利好政策和标准，并加大了基础设施建设的财政支持力度，越来越多的冷链物流企业由基础服务转向增值服务，并向着综合性一体化方向发展[4]。
1.1 国家政策和财政的大力支持
随着我国冷冻冷藏产品消费量的快速上升，国家越来越重视冷链物流的发展，制定和了一系列政策对冷链物流进行宏观引导，最近五年有利于冷链物流的相关政策如表1所示[5]。除此之外，国家还给予冷链产业大量的财政支持，基于这些政策和财政的不断支持，中国冷链物流行业发展前景可观。
1.2 发展不平衡，冷链市场分散
最近几年冷链市场发展很快，但市场分散、集中度较低，发展不平衡，主要表现在以下三个方面：
（1）市场需求不平衡。2014年，冷链市场需求主要集中在京、津、鲁、粤等中东部经济发达地区，此外，由于某些地域性很强的国家政策的推动，使得一些地方的冷链市场发展迅速，如 “丝绸之路”国家政策大大促进了成都、云南冷链物流的发展[6]。
（2）冷链物流基础设施建设区域不平衡，重点分布在中东部经济发达的地区，而西北区域较少。
（3）由于冷链物流基础设施和市场需求的不平衡，使得冷链市场分散，第三方物流企业规模较小。
1.3 设备比较落后，信息技术匮乏
目前我国的冷链基础设施陈旧，数量严重不足且发展和分布不均衡，很多关键物流节点缺少相应的冷冻冷藏设施[7]，信息技术极度匮乏。首先，基础设施落后，冷藏车和冷冻库的数量不足，物联网新技术的应用很少；其次，冷链物流“最先一公里”和“最后一公里”问题严重，由于“最先一公里”建设不完善，导致全国很多地区优质的冷链产品走不出去，品牌竞争力不强。另一方面，由于“最后一公里”不健全，国外的冷链产品很难保质保鲜、快速准时的引进来，及时送到消费者手中。最后，专门的冷链物流的综合性公共信息管理平台很少，信息技术匮乏，管理水平落后。
1.4 冷链物流标准不完善，落实不到位
首先，虽然目前我国冷链相关标准出台很多，但标准之间重复和交叉现象严重，标准体系还不完善[5]，不能达到国际标准的要求。其次，现有已的标准，落实不到位的情况严重。很多标准只是停留在公司制度层面上，在实际实施过程中非常困难，一方面冷链物流企业在思想上根本不重视国家标准，明知有相关标准，但还是遵循老观念和老做法。另一方面，很多物流企业在设备和技术上没有达到国家标准的要求，因此在物流配送中也很难按照标准执行，断链情况严重。
1.5 冷链物流人才匮乏且学历偏低
冷链物流需要专业的操作人员来保证整个物流过程的质量，但是我国的冷链物流人才却不容乐观。造成现今局面的原因主要分为如下3项：
（1）专业人才缺乏。随着冷库的多样化，在整条冷链中，对冷库的管理和使用要求越来越专业，而在设计中，更要求熟悉冷库使用全过程的专业技术人员。由于冷链物流等现代物流业最近几年才开始快速发展，我国大部分高校都没有相关的专业设置，即使有些高校有冷链物流相关专业，但也属于冷门专业，学生都不愿报考，因此，冷链人才极度匮乏。在冷链物流各环节中的冷库作业人员，冷链物流的各管理层，甚至货车司机都很少[5]。
（2）冷链物流中冷库建设规划缺少专业人才，重复建设现象普遍。
（3）冷链物流从业人员学历普遍偏低，本科学历少，大都是技校、职高或中专毕业生，且较多的是进城务工的农民工[8]。
2 基于物联网技术的冷链物流发展优势
物联网技术能够对冷链物流整个过程实施智能化管理和监控，是现代智慧物流发展的趋势，其优势有[9]：
（1）物联网技术的运用使储存管理变得更加简便、快捷、高效；
（2）物联网技术的运用能够快速找到问题，确定事故责任；
（3）物联网技术的运用使生产到销售的全过程变得更加智能化；
（4）物联网技术的运用可使生产厂家根据市场安排生产、控制成本，从而减少企业的生产风险。
总之，基于物联网技术的冷链物流保证了产品从生产到销售的质量，满足了人们的需求，降低了生产成本，明确了责任，方便了政府部门对冷链产品的监测和管理，这必定是未来冷链物流的发展方向。
3 基于物联网技术的冷链物流发展建议
3.1 加大新技术的自主研发和创新
科技和创新引领现代物流的未来，因此引导和鼓励企业、各科研机构及高校自主研发各种新型冷链物流装备和技术，全面融合物联网核心技术，创新现有冷链物流技术体系，使之与互联网技术、移动互联网技术、大数据及云计算技术广泛融合，建立“互联网+”环境下的冷链物流运转机制，将成为冷链物流发展的大趋势。
3.2 加快冷链物流基础设施建设
加快冷链物流基础设施建设分为如下几步：
（1）国家应从政策和资金上进一步加大冷链物流基础设施建设，改造和新建一批“冷链物流配送”型冷库，购置数量充足和装备先进的冷藏车，完善配送的各个环节，保证不断“链”；
（2）重视和解决冷链物流“最先一公里”和“最后一公里”问题；
（3）鼓励各物流企业建立信息系统，提高物流企业的信息化水平；
（4）以政府为主导建立冷链物流公共信息平台和云服务体系，加大政府在冷链物流中的市场监管、公共服务，保护国家经济安全和推动行业发展与社会进步等职能，从而保证冷链物流产品的质量。
3.3 大力发展第三方物流
目前，第三方物流已成为现代物流发展的方向。应鼓励企业积极引进国外的先进技术、装备和管理理念，不断改进现有冷链物流技术和设备，把企业做大做强；针对第三方冷链物流小而分散的现状，鼓励各企业通过兼并重组、协作联盟等方式做大做强，逐渐实现物流企业的规模化和集约化[6]。
3.4 人才培养策略
专业人才的缺失已成为冷链物流快速发展的瓶颈，因此加大培养和储备冷链物流专业人才刻不容缓。首先，国家教育部门要从思想上重视冷链物流专业人才的培养，积极开展相关专业的教育机制改革和探索；其次，各高校应积极开设相关专业，大胆引进国外的教师、教学理念和相关课程体系；最后，应大力发展职业教育，鼓励各高校及职业院校与企业实行联合培养，使企业技术人员走进课堂授课，让学生走进企业锻炼，实现物流企业和学校的双赢[10]。
4 结 语
物联网技术作为一个崭新的概念，为现代冷链物流的经营与管理带来了机遇与挑战。在国家政策和资金的大力支持下，我国冷链物流的发展虽具有一定规模，但仍然存在很多问题，也面临着许多机遇和挑战。因此，我们应更加关注冷链物流的基础设施建设，加大冷链物流人才培养的力度，积极开发和创新冷链物流的先进技术并与物联网、大数据、云计算等新兴技术相融合，建设冷链物流的公共信息共享平台和综合云服务体系，提升服务质量，加快冷链物流的发展。
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>> 基于XML技术农业专家系统知识库的研究 基于专家系统的自适应远程教育平台的研究与实现 基于专家系统的CSCL系统的设计与实现 基于专家系统的智慧农业管理平台的研究 基于BrainCell专家系统的实例研究 基于故障诊断专家系统的研究 专家系统中基于Jess的推理研究 基于的无公害辣椒专家系统的设计与实现 基于规则的公交识别专家系统设计与实现 基于Prolog服装导购专家系统的设计与实现 RHD诊断专家系统的研究与设计 脑电图分析专家系统的设计与实现研究 基于专家系统技术的网络计划工期估算研究 基于故障树与神经网络技术的故障诊断专家系统构建研究 基于物联网技术的农业气象观测系统的研究与设计 基于物联网技术的社区帮扶人员管理系统研究与实现 农业专家系统的自动测试 基于物联网技术的智能农业应用系统 基于GPRS温室农业环境监测专家系统的建立 基于概念图的教学专家系统 常见问题解答 当前所在位置：l.
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[关键词]航天靶场；物联网；IP网；装备；信息资源
中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1008-1739（2016）02-71-4
1引言
航天靶场是国家用于进行航天发射活动和战略武器试验的专门场所，其发展建设水平的提高对于国家综合实力的提升具有重要意义。近年来，随着我国航天科技事业不断取得新的进步，航天靶场的发展建设规模也逐步扩大，新型试验设施与试验装备的种类和数量大幅增加，物资器材的流动与消耗也更加频繁，装备信息资源已成为靶场日常管理和任务组织的重要组成部分。如何对试验设施设备、物资器材等参试装备进行高效的精细化管理与使用，随时掌握相关的数量、质量等信息，以便使之以最佳的状态完成任务，一直是各级管理部门和技术人员考虑的问题。在当前的建设规模下，由于靶场地域分布广及设备器材数量多，仅依靠传统的人工操作方式进行装备信息资源管理和应用，已经无法适应靶场的发展进步。随着靶场信息化条件建设的进步，物联网技术在靶场的应用已具备了现实的基础条件，依靠信息技术特别是物联网技术对靶场装备信息资源进行高效整合和开发利用，进而实现对大量的试验装备进行精确管理已成为可能。
2装备信息资源开发利用的内涵
就航天靶场而言，装备是指靶场为了实现所承担的火箭、卫星和战略武器等航天器发射试验活动而使用的各种机械、仪器、仪表、工具和配件等设备和器材的总称。大到一座火箭发射塔架，小到一把螺丝刀，都可以囊括到“装备”这一概念中。装备信息包括了单个装备的编号、名称、类型、材料、组成部分、生产厂家、出厂日期、主要功能、技术性能指标及使用维护记录等等诸多要素。可以说，装备的价值必须通过装备信息才能体现，而对于装备的使用，也必须掌握足够的装备信息才能得以实现。随着时间的推移，装备信息的内容也在不断的发展变化。在当前的形势下，随着职能使命的拓展和任务量的增加，航天靶场装备的数量总的来说呈上升趋势；同时，随着技术的发展进步，装备的复杂度、可靠性和使用寿命也基本上都呈上升趋势，其相应产生的结果是整个装备信息的爆发式增长。大量不断发展变化的装备信息进行汇集，就形成装备信息资源。对于靶场来说，装备信息资源是一笔宝贵的财富，其中包括了整个靶场各类型装备的信息要素，是靶场技术水平和战斗力的重要体现。科学、高效的进行装备信息资源开发利用，就是要将庞杂、零散和枯燥的海量装备信息进行科学统筹，通过数据分析的方法进行规律探索，从而掌握整个航天靶场的装备实力状况，实现持续提高完成任务的能力。
3现状与需求
按照航天靶场现有的管理体制结构和任务组织指挥模式，装备的采购和配发等职能一般由业务机关负责，而装备的使用和维护等职能由基层单位负责。装备正式列装后，即成为使用单位的固定资产，自装备开始使用直至退役报废的整个周期中，产生与装备相关的各类信息资源，主要包括初始信息资源与过程信息资源两大类。初始信息资源在装备出厂时配套产生，具体内容包括装备的研制总结报告、出厂测试记录、技术性能说明和使用/维护说明等；过程信息资源在装备使用过程中产生，具体内容包括装备的安装交付记录、操作规程、操作使用记录、维护保养记录、升级改造记录和故障维修记录等。目前，各类装备信息资源主要采用纸介质记录，大多由岗位专业人员以手工方式进行填写，各种技术资料及记录文件随装备存放。
如果管理人员及技术人员需要全面了解掌握装备的相关信息，只能通过到现场查看随机文件和翻阅工作记录，向岗位操作人员进行询问，并现场开机运行以检查装备具体技术状态等方式进行。在这种模式下，装备信息资源的管理和应用水平都较为落后，具体不足表现在：①大量信息以纸质方式保存，未实现数字化和信息化；②信息资源大量分散，相互之间缺乏关联，“碎片化”特征明显；③缺乏信息资源网络，信息难以在岗位间有效共享，资源利用率低；④缺乏信息资源应用平台，信息的检索、查询和保存手段落后，效率低下；⑤缺乏完整的信息资源数据库，无法实时掌握装备实力的整体运行状态。装备信息资源管理和应用水平的落后，直接导致装备自身可能长期闲置，有效利用率不充分，处于分散状态的大量装备难以形成合力；且不同部门、岗位间会因信息障碍而导致重复建设，从而造成资源浪费。根据建设“信息化”航天靶场的总体思路，作为靶场战斗力重要组成部分的装备信息资源，必须朝着数字化、网络化和智能化处理的方向发展。靶场要以信息化手段改变装备信息资源的产生、处理、应用和存储等环节，并深入挖掘装备信息资源的有效价值，从而使装备的建设运行成本和故障率得到降低，装备的管理效率和使用效率得到提高，使其更好的服务于单位战斗力的生成。
4装备信息资源开发利用
物联网建立的初衷就是为了实现“物与物”之间的智能信息交互，从而使其中的关联设备具有“智慧”，实现自动识别和交流，同时大大降低人工劳动强度。物联网从概念推出至今，技术发展和实际应用水平已大大提高，靶场也已具备物联网建设和运行所需的基础网络条件。利用物联网进行航天靶场装备信息资源开发利用是一种先进、合理及可行的实现途径，其中的关键技术环节主要包括信息资源获取、信息资源传输与汇集和信息资源处理等。
4.1总体设计
装备信息资源开发利用的整个系统组成结构包括装备附属的条码或标签、阅读器、用户端PC、传输网络和服务器等，实现过程主要包括注册录入、信息维护和综合利用3个环节。为了实现对装备的全寿命和精细化管理，应在装备配发或经采购到达靶场后，即为其分配一个唯一的、固定的代码，分类根据装备的主要功能和用途进行[1]，代码按照装备标识的编制原则和方法进行[2]。代码确定后，生成条码或标签，将其粘贴固定于装备外表面。同时，设立专门的数据服务器，为每一台套装备建立各自的“电子档案”，实现对装备信息资源的集中处理和存储。装备不论是在库房存放，或是在机房运行，或是进行维修升级，每一次发生信息变更时，在维护端PC机通过多功能阅读器识别装备身份或手工录入装备身份代码后，进入装备信息编辑状态，并将变更结果通过网络上交，存储到服务器端数据库中。系统为维护端PC、浏览端PC和服务器端分配不同的用户权限，对应不同的用户操作界面。
4.2信息资源获取
物联网中信息资源获取的方式除了一维条码识别、二维条码识别和RFID标签识别外，还包括摄像头和传感器等。条码或标签与装备一一对应，用于标识装备的身份信息；摄像头用于实时采集装备工作的现场图像；传感器用于感知装备所处工作环境的特征信息。一维条码由一组黑白相间、粗细不同的条状符号组成。在一个方向上通过“条”与“空”的排列组合来存储信息，所以称为“一维条码”。二维条码用特定的、按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间图形来记录数据符号信息。一维条码识别的缺点是信息容量小，优点是成本低，读取直观，且适合在外表面积较小的装备上粘贴[3]。二维条码可以记录550个以上的汉字信息[4]，同样成本较低，但缺点是读取不直观，只适合在平整的装备外表面粘贴使用。相对于条码技术，RFID标签识别的信息容量大大提高，可进行信息的读取与写入，并能实现远距离非接触式识别，但成本远高于条码识别。根据航天靶场的实际应用环境，对于万用表、示波器和监视器等自身技术状态相对简单，信息变更量较少的一类装备，适合采用一维或二维条码作为身份标识，条码中仅保存装备的编号信息；对于雷达等技术状态复杂和信息变更量较多的一类装备，适合采用RFID标签作为身份标识，标签中保存设备的关键技术状态信息，且与服务器端数据库同步更新。需要进行信息资源获取时，由人工手持便携式多功能阅读器靠近装备上的条码或标签进行扫描，阅读器将所识别的装备代码传输至维护端PC，维护端PC采用C/S（客户端/服务器端）模式或B/S（浏览器端/服务器端）模式与服务器端进行通信。维护端PC主要用于对装备信息进行更新维护。初始状态时，由操作人员将装备的出厂日期、主要功能和技术性能指标等基础信息进行录入；运行状态时，由操作人员将装备的使用操作记录、维护保养记录和维修升级记录等动态信息依时间顺序进行录入。为了更加精准的对装备进行区域定位，每台阅读器也分配不同的特征码，对应相应的工作区[5]。阅读器进行装备代码扫描后，维护端PC向服务器端进行装备信息上报时，同步上报对应的阅读器特征码，实现对装备当前位置的确定。
4.3信息资源传输
信息资源的传输包括维护端PC上报至服务器端、服务器端反馈至维护端PC、服务器端反馈至浏览端PC三种方式，均依托靶场IP网进行。维护端PC需要进行信息上报时，先从阅读器中获取装备代码，由代码进行程序驱动后打开对应的录入界面，操作人员将需要上报的信息按约定格式进行录入后，通过网络提交至服务器进行存储。为了实现装备信息资源的共享，系统可为维护端PC和浏览端PC分配全局访问权限，实现对整个系统中所有注册装备信息资源的开放式浏览。出于保密和信息安全的考虑，进行资源访问前需先使用预先分配的认证用户身份进行登录，且只具备信息浏览权限，不能对信息进行任何形式的更改。用户浏览可采用树状结构浏览和条件检索浏览等多种方式。按树状结构浏览时，所有注册装备可按“区域—系统—专业”三级结构进行归类，用户可依次浏览所需了解装备的履历、配置和性能等所有信息；按条件检索浏览时，用户可以装备代码和装备名称等作为条件按需检索浏览相关信息。
4.4信息资源汇集与处理
装备信息资源的汇集与处理主要在服务器端完成，具体包括装备信息的接收存储、请求响应和数据统计等方面功能，所有信息资源以数据库的形式进行集中存储。服务器端配置装备信息资源管理软件，实现对数据库的访问控制和数据管理。装备信息自维护端PC上报之后，服务器便以装备代码作为特征量在数据库中进行检索，将上报信息增加到该装备代码所对应的存储区，同时保存信息的上报时间。信息来源于不同的阅读器及维护端PC，可以说，服务器是整个装备信息资源开发利用系统的核心要素。为了实现数据安全，必须采用磁盘镜像对数据进行实时热备份，确保数据资源的可靠存储。PC机对服务器提出浏览请求后，服务器端的管理软件先对请求的合法性进行判断，将非法用户的访问拒绝，对合法用户的请求按照其类型进行相应响应，反馈所需的信息内容。服务器端集中了整个靶场的装备信息资源数据库，通过专用的数据处理软件，可从专业、系统、列装时间、归属单位、存放区域、生产厂家和故障率等等多个角度进行直观的数据分析与统计，从而掌握整个靶场装备的全时域信息，并寻找出装备管理工作中的科学规律。
5结束语
基于物联网技术进行航天靶场装备信息资源开发利用研究，既符合信息化建设的发展要求，也具备可行的现实条件。物联网技术的应用，降低了人员的工作强度，减小了差错的发生率，有利于提高值勤维护和装备管理水平。通过装备信息资源的开发利用，一方面大大提高了装备管理部门的工作效能，便于快捷掌握靶场装备的整体状态；另一方面也极大方便了各级专业人员学习、了解和掌握靶场装备的相关信息，使分散在不同区域和岗位的人员能够通过网络实现全方位的技术交流。当然，装备信息资源的开发利用不仅仅是技术层面的工作，也需要相应的工作制度做保障。
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关键词：中置柜；物联网；红外测温；电缆接头
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.103
0 引言
电气设备运行温度，是反映其运行状态的最直接、最重要的指标之一。各种高低压中置柜内部触头、变压器、母排、电缆的接头等[1-2]，长期运行造成材质老化、接触电阻增大及负荷过大，引起过热甚至烧损。通过连续的温度在线监测，可以发现电气设备的运行状态变化，及时发现存在的故障隐患[3-4]。目前离线、在线电气设备温度监测，只能对人为认定的薄弱点进行监测，存在很大的局限性。
1 中置柜温度监测现状分析
目前，国内外在电气设备温度监测方面采取的方法可分为离线式和在线式。离线的监测方法主要有固定粘贴式蜡片贴测温法、热电偶法和数字温度传感器测温法等。由于离线监测方式不能及时发现中置柜等电气设备潜在的故障，离线温度检测技术已经很难满足电力系统的需要。在线的监测方法主要有光纤测温和红外测温法。光纤温度测布线复杂、投资大、线路老化问题严重且拆换困难、移动性较差，因此实际中应用并不广泛，很难做到普及。
以上的各种监测方法的监测点多为事先预置，刚性较强，一但设定就很难改变，且数据传输多采用有线的方式，给中置柜的现场安装带来很大的不便。基于以上测温方式存在的问题和缺陷，本文将物联网技术应用于中置柜温度测量系统中，改变现有监测系统的数据采集及通讯方式，设计了一种基于红外测温的在线监测系统，实现了开关柜内电气设备的全景温度监测。
2 物联网与开关柜温度监测系统的融合
2.1 设计思路和原则
利用物联网技术设计的立体式全方位中置柜内电气设备运行温度监测系统，主要由全景扫描执行单元、红外温度探测器（实现非接触式测温）、信号放大器及信号处理单元、显示输出单元等部分组成。全景扫描执行单元实现将红外温度探测器对准被测象；红外探测器将被测对象的红外辐射能转变为相应的电信号；该电信号经放大器和信号处理电路（内置转换算法和目标发射率校正算法）转变为被测对象的温度值，最终通过通讯系统（有线、无线）送达接收处理装置，并在显示输出单元输出显示。
2.2 功能简介及技术架构图
（1）系统通过非接触式红外测温装置，实现对柜内的空间的全方位扫描式监测，并将采集到的数据在电气参数监测仪上显示。
（2）正常情况下每隔30分钟，将实时温度值通过有线和无线方式传输到后台系统，当监测温度超限时，实现就地及远程报警功能。
（3）后台系统实现对监测数据的统计分析，早期故障检测、状态评估和故障告警等功能。后台系统具有短信报警功能，当监测温度异常时，利用GSM网络的短信功能及时通报相关人员，实现远程报警。
3 中置柜温度监测系统硬件设计
3.1 机械结构设计
（1）传动装置。为了现实全景温度扫描监测，设计了一套类云台的运动机构，该机构以经向和纬向旋转装置为主体。经向转动装置由步进电机驱动，经二级齿轮传动后，带动红外温度监测仪进行经向转动，转动轴上设置限位开关，当转动到极限角度后，触发限位开关，进行反向旋转，旋转角度为135°（俯角-45°，仰角90°）。
（2）红外温度扫描装置。红外温度扫描装置的主要功能是采集温度信息，安装于类云台机构的上部。在控制电路的控制下随类云台机构进行旋转，当达到预设测定点坐标时，类云台机构停止旋转，控制电路发出采样命令，实现对被测对象的温度采集。
3.2 电源模块设计
中置柜温度检测系统所需要提供的电源主要为 24V，24V电压可以经开关电源转换为驱动舵机运行电压和MCU运行所需的5V电压。电源主要是由 USB提供；利用开关电源对240V电源进行转换可以得到24V电源； 5V不用外界提供，只需要通过单片机AD转换基准电压即可得到。
4 后台系统设计
（1）系统总体架构。后台系统是一个功能强大、界面清晰、操作简便的综合应用系统，作为构建中置柜智能监控及应用系统的重要组成部分，可实现中置柜多源信息的综合管理和高级应用。整个系统由基础服务、数据库、通讯、图形和报表5个平台作为支撑。在此基础上已开发出主接线图、实时数据、统计报表等6块主要应用。
（2）通信状态。该界面可以直观显示监控系统通信状态联络情况，并且可以细化到单台中置柜智能模块之间的通信情况，绿色表示通信正常，红色表示通信故障。运维人员可根据该功能对通信情况进行实时监控，并快速做出反应，消除通信故障。
（3）统计报表。统计报表内容按照日期可分为日报表和月报表；按照查询方式可分为中置柜报表（纵向查询）、功能报表（横向查询）、组合报表、综合评价报表。此外，还可直接导出统计报表。
（4）综合评价。利用算法对采集得到的电缆温度和环境参数指标进行综合分析，并通过雷达图和数据表格方式将故障诊断和综合评估结果直观地显示出来，结果可以报表形式进行存储和提取。各个评估结果都对应不同的、特定的工作建议，用户可依据建议制定维护和检修工作计划。
评价结果以分数形式表示，从0分到100分，分别对应优质、良好、合格和较差4个等级，每个等级对应不同颜色，最后，根据最终综合评价结果给出相应的建议，运行维护人员可以根据建议制定工作计划。评价结果和综合建议每小时刷新一次，并将其生成报表，便于历史查询。具体建议见表1和表2：
5 总结
该产品为与浙江群力电气有限公司共同开发研制，目前已在浙江余杭区的某居民小区挂网试运行三个月，整套系统运行状况良好，基本解决了柜内母排连接点、电缆接头等部位出现异常温升时引发的故障，提高了监测系统的有效性和电气设备运行的可靠性，证实该产品可以满足10kV以上高压中置柜温度监测的需要。监测仪还具有参数设定方便，可拓展性强等优点。该产品成本控制在1000-1300元，售价按2000-2800元，每年售出5000台，按照群力电气公司中置柜在市场上销售的份额来看，每年该产品可创利润160万元左右。整套产品具有良好的社会效益和经济效益，可以进行推广应用。
参考文献：
[1]巩宪锋，衣红钢，王长松等.高压开关柜隔离触头温度监测研究[J].中国电机工程学报，2006（01）：155-158.
[2]GUO Hong-xia.Research of The on-line Temperature Monitoring System of Power Cable Based on FBG[D].Wuhan ： Wuhan University of Technology，2010.
[3]熊兰，徐敏捷，杨子康，赵艳龙，焦阳.高压开关柜电缆室温度场分析及在线监测系统构建[J].电力自动化设备，2014（06）：153-157.
实现方式和运作流程
云防伪技术是利用二维码防伪技术，通过定制的手机客户端APP读取二维码信息，将信息录入计算机服务器，服务器对信息进行解密后，在数据库中查询对应商品的信息并将验证结果反馈到手机客户端。同时，云计算作为时下最热的技术，融合了负载均衡、网络存储等技术，对外可以提供丰富的接口。企业可以根据自身需求进行调用，不仅解决了花费高额费用购买设备的问题，还能凭借后台积累的数据以及高效的云计算能力，帮助企业更好地了解市场运作动态，完成产品营销和市场预判计划的制定。
1.企业运用云防伪系统流程
如图1所示，企业首先登录云防伪系统，录入商品信息并存储到数据库中，然后利用可变数据软件为商品生成唯一的二维码，通过数字印刷等方式印刷二维码标签，最后贴在商品包装上，从而完成商品防伪包装制作过程。在商品上架销售过程中，企业可将消费者扫描得到的二维码及产品流通位置存储到相应的数据库中，通过分析商品在不同用户人群、不同地域的销售情况，在提供扫码识别商品真伪的基础上，有针对性地向手机客户端推送优惠消息以及提供分享抽奖等服务，建立企业与消费者之间的互动，从而提高用户的二次购买率。
2.用户使用云防伪客户端流程
用户通过云防伪网站平台下载手机客户端APP，按照提示完成相应安装。如图2所示，消费者打开手机客户端APP二维码扫描功能，将手机摄像头对准商品包装上的二维码进行扫描，APP将扫描后的商品信息发送到服务器进行验证，服务器对扫描信息进行解密和查询后，再将商品真假信息反馈给消费者。
关键技术的设计及应用
随着信息化时代的到来，工业设计的价值取向也在发生着巨大变化。工业设计的任务已经远远超出了产品造型，而是在研究和创造着新的生活方式。由于信息交互在人们生活中的统治地位日益加强，“用户体验”的好坏已成为工业设计成败的关键。简单、高效、低成本、用户信息安全等体验涵盖了从实物产品到虚拟产品的方方面面，且与工业设计相互融合、相互促进，形成新时代工业设计新的核心价值取向。下面，笔者就为大家介绍基于物联网技术的商品包装云防伪系统关键技术的设计及应用。
1.制定商品包装唯一码防伪方案
目前市场上的唯一码防伪采用了NFC、RFID、信息安全、移动和无线通信、数据库等多项技术，技术较为复杂，导致防伪识别所需的设备成本高，用户的手机除了具备基本的功能之外，还需要配备相应的传感器，才能验证商品真伪，而且在验证时，至少需要通过连接两次以上数据库才能实现验证，过程繁琐且等待时间长。
为此，我公司采用Photoshop进行原型构想设计，使用Matlab软件进行唯一码生成，同时开发了相应的识别测试函数进行初步验证。验证可行，则进一步建立相应的数学模型，进行防伪安全和数量上的可行性分析。分析结果可行，则采用印刷机印刷，利用开发的手机图像采集程序，对这些图像进行采集并在数据库中建立标准的图像库。使用开发的手机图像采集程序和基于OpenCV开发的识别服务相结合的方式，测试新的唯一码，根据测试结果修正唯一码的设计方案。通过不断测试和修正，得到满足需求的唯一码。
2.选择二维码作为传输加密的载体
二维码凭借存储量大、保密性高、成本低等特点，在全球范围内得到广泛应用和推广。随着二维码技术的日益成熟，以及消费者对二维码认知度和信任度的提高，移动互联网与二维码防伪技术的结合成为企业关注的焦点。
通过对典型的对称加密算法――DES算法以及非对称加密算法――RSA算法进行整体对比，确定将RSA算法作为数据传输的加密方案。利用RSA算法生成密钥对。服务器存储私钥，客户端存储公钥，将扫描二维码得到的加密图像及公钥一同发送给服务器进行验证。验证完成后，服务器将当前验证结果反馈给手机客户端APP。
3.选择负载均衡技术，降低服务器验证响应时延
随着二维码防伪系统用户的增多，以及请求次数的指数级增长，较大的数据访问量对单机服务器的压力会越来越大，这就对服务器的处理能力提出了越来越高的要求，而负载均衡技术可以很好地解决这个问题。负载均衡技术通过多个服务器或者设备提供单一的服务，避免了高并发下用户请求响应过慢的问题。
负载均衡技术大致分为两种实现方式，一种是硬件四层交换，另一种是软件四层交换。从企业角度出发，软件四层交换的性能虽然比硬件四层交换的性能略有逊色，但依然可以游刃有余地满足一定量压力，而且软件实现方式有其不可替代的优点。
我公司采用基于内容的负载均衡技术，综合手机客户端APP的请求来进行负载均衡。这种负载均衡技术有很多优点，包括servlet可以将不同的用户请求转发到指定的后台处理服务器上，如解密请求会转发到解密服务器上，而不会转发到商品查询服务器上，这样服务器就可以更加高效地完成相应的服务请求。
4.基于JDF的云印刷管理模块开发
JDF即作业定义格式，是一种基于XML的用于印刷作业的描述及交换的文件格式。它是一种文件格式标准，凡是接受该标准的软硬件设备，都可以利用所接收到的JDF文件执行相应的生产任务或控制相应的生产流程。同样，要想实现开放式的印刷流程控制和管理，就必须将印刷生产作业过程以JDF格式的文件进行描述，以保证承认该标准的第三方软硬件设备能直接接受该文件，并利用其实现生产管理和控制。
关键词：邮政速递物流；业务流程优化；物联网技术
中图分类号：F618 文献标识码：A
Abstract： This paper first studies the present situation of study on China Postal Express & Logistics Co. Ltd.， and then discusses theories and methods related to business process optimization and reorganization， and finally studies on the application of internet-of-things management technology and internet of things in business process optimization and reorganization. It lays theoretical and methodological foundations for the study on the process optimization of China postal express & logistics business based on the internet of things.
Key words： postal express & logistics； business process optimization； the internet of things
1 我国快递业发展现状
1.1 我国快递业发展潜力巨大却竞争激烈
据统计调查，欧美快递业收入占到GDP收入的1%左右，而我国占比仅为0.16%，还有很大的增值空间。据预测，我国在2015年GDP将达55.8万亿元人民币，城镇化率也将提高至51.5%，伴随持续的经济规模扩大和城镇化率提高，信息流、物流和资金流等活动日趋频繁，对快递服务的需求也将持续增长；到2105年，我国电子商务将突破18万亿元，网络零销售额占社会消费品零售总额9%以上，这将推动人们消费方式的转变，促使网购快递需求快速增长；2015年我国快递业收入将会达到38.708亿美元，将占全球市场份额的13.19%。
快递业务属于竞争型行业，我国未设置市场准入限制，因此有众多企业从事快递业务。据统计，我国注册的物流公司目前有70多万家，其中快递公司7 500多家。顺丰、圆通等民营快递公司运作效率较高，构成对中国邮政速递物流公司的巨大竞争压力。中国邮政速递物流公司的市场份额从原有的94%已降至目前的30%左右。而随着对外开放，美国UPS、荷兰TNT等快递企业进驻中国抢占市场份额，由于运作效率和质量的领先优势，对国内快递企业形成了巨大竞争压力。
1.2 中国邮政速递物流公司业务流程效率低下急需优化
当前中国邮政速递物流公司较其他快递企业效率低下且服务质量较差，掉包、毁损频发，顾客投诉率呈不断增长的趋势，每百万件快递申诉从2010年的2.9件增加到2011年的8.3件。在国内外的严峻竞争压力下，优化业务流程、提高服务质量，已成为中国邮政速递物流公司的当务之急。
1.3 物联网技术有利于业务流程优化和重组
物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，利用物联网全面感知、安全传输、智能处理等优势进行物流业务体系及流程再造，可有效提高物资的使用效率及物流管理水平[1]。
2 邮政速递物流研究综述
薛蓉娜、赵会娟（2006）[2]建立了快递产业的评价指标体系，将邮政速递物流公司同国内外竞争者对比发现体制改革是提高竞争力的关键途径。王同聚（2006）[3]从业务运作、客户开发、网络资源优化与协作研究了邮政速递物流公司业务层面的资源全面整合问题。陈争辉，王倩，朴明燮（2011）[4]验证出了响应性、可靠性、价格和有形性是邮政快递服务质量的四个因子，对品牌形象和满意度产生显著影响。张振旺（2006）[5]认为EMS对外面临四大国际快递公司竞争；对内面临私营公司的竞争，导致竞争力不足。EMS由于受政策保护，在企业规模、物流网络、网点覆盖等方面具有优势，却面对高价、低质量的劣势。
随着邮政速递物流公司即将上市，所处外部环境变化更大，竞争更激烈，而我国大部分研究还注目在2005年，研究成果无法满足外部环境变化要求。对于中国邮政速递物流公司来说，竞争力提高的最直接表现就是市场份额的提升，影响因素主要是顾客满意度，而影响满意度又是服务质量。那么对于服务质量来说，如何在动态环境下对中国邮政速递物流公司的价格、速度、货损率等因素的业务流程进行优化便是当前研究目的。基于中国邮政速递物流公司的特殊地位，本文拟在物联网环境下对中国邮政速递物流公司的业务流程进行优化重组。
3 业务流程优化和重组研究综述
流程在《朗文当代词典》中的解释为：一系列相关的人类活动或操作，有意识的产生一种特定的结果。Davenport对流程的定义为：“流程是系列的工作，有一个起点，有一个终点，有明确的输入资源与输出结果。”因此，流程必将是由一系列的行动或者活动而必将产生结果的执行。
达文・波特将业务流程定义为跨越时间和空间的有序工作活动，它有起点和终点并有明确的输入和输出。我国学者彭东辉认为业务流程是企业为了向顾客提供有价值的产品或服务所进行的各种有序的活动。蒋志青认为业务流程优化为在进行产品或服务改进时，企业不需要改进基本业务流程，只是随着产品或服务改进而改善业务流程；在实施新产品、新市场建设时，由于产品和服务发生变化，企业必须重新构建业务流程。
部分学者对企业业务流程重组的实施框架进行了研究，Hamid从影响 BPR实施的组织因素进行研究， 这些因素可以根据客户、员工和组织的关注点不同进行管理；Reijiers（2004）[6]提出以工作为中心的BPR框架，作者提出了客户、产品/服务、流程、参与者、信息系统和技术。该框架中参与者、信息系统、技术与流程密切相关，以支撑产品或服务为目的，最终满足客户的需要；其他学者提出了彻底变革的概念模型，并指出四个关键成功因素是：创造力、洞察力、标杆和IT；而Kettinger和Grove（1995）[7]将流程重组和流程改进的思想结合起来，提出了业务流程变革管理的理论框架模型。
也有学者对业务流程重组的实现方式进行了探讨，Nelson和Coxhead（1997）[8]提出BPR概念可以引申出各种术语：流程变革、流程再设计、业务流程转型及核心流程再设计，根据BPR的各种定义总结出了流程的变革范围为流程改进流程简化流程重组业务重组业务范围重组公司转型； 其他学者认为可以将业务流程重组分为演进式和革命式，并针对流程演进式和革命式变革列出了其变革的元素，提出一般BPR在设计阶段采用革命式方法，而实施时采用演进式方法。
还有学者对业务流程重组的评价方法也进行了研究。《企业再造》一书中明确指出：BPR的目的就是在成本、质量、服务和速度等衡量企业业绩的这些重要的尺度上取得显著的进展，并提出显著进展不是要在业绩上取得点滴的改善或逐渐的提高，而是要在经营业绩上取得显著的改进；Sarkis等人（2002）[9]采用网络决策层次的方法来评价制造业组织实施BPI结果，评价分成战略性评价和运作层评价，战略性评价包括成本、质量、时间和柔性， 这些因素之间是会相互影响的。运作评价包括报废、反馈、初始成本、循环成本、交付时间、新产品开发时间、产品柔性和数量弹性等。
4 关于物联网的研究综述
4.1 物联网概念
物联网（the internet of things）是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、光热敏器件等信息传感设备，按约定的协议将物件与互联网连接起来进行信息交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络。
4.2 物联网与业务流程优化
高婧等（2011）[10]根据物联网技术应用对物流配送业务的技术改进，在作业调度配载、在途监控等作业环节进行改进优化，实现配送过程信息化、智能化，并与上下游业务进行物资资源整合和无缝连接。宋昕等（2010）[11]研究了物联网技术在推进散杂货港口生产业务流程优化，提高企业生产效率方面的积极作用，并从系统的设计角度，提出了基于物联网技术的散杂货港口汽车提货管理系统的设计框架。石玮（2011）[12]认为将RFID、3G等物联网技术应用在物流上，将会提高物品在运输途中的安全，减少因安全问题给企业和个人带来的损失。
4.3 物联网技术在物流中的应用研究
对于物联网在物流中的应用，国内学者大多做了阐述性的描述。龙江等（2011）[13]研究了物联网视角下快递业服务品质提升研究，作者认为快递业要准确了解物联网标准的基础上，使快件信息的编码方式与物联网的主流编码方式保持一致。冯东（2005）[14]研究了RFID在供应链管理中的应用，作者认为RFID帮助供应链上下游企业之间协同工作，减少信息不对称、信息失真，使供应链的透明度大大提高，从而提高整个供应链的运营表现。
5 结 论
多数研究认为物流速递公司在竞争中处于内外夹击状态。没有从根本上考虑如何提高竞争力。如何在兼顾邮政速递物流公司作为国有企业在进行业务变革的时候会受到多方面的利益抗衡，但整个大环境又要求中国邮政速递物流公司必须进行改变。因此，本文在此基础上提出具有前瞻性的研究，采用物联网技术对公司进行变革。采用物联网对公司业务流程进行优化，避免了直接和公司固有的利益进行抗争，能够成功的概率较大。
在进行业务流程优化和重组的过程中，国内外的研究还是比较丰富的。但随着技术的进步，环境的变化，越来越多的先进技术将会采用。应用具体的物联网技术对某个公司进行研究还没有发现。因此，作为国有企业，作为中国即将上市的快递物流公司，面临着巨大的机会，同时也面临着巨大的威胁和竞争，采用新技术对该公司业务流程进行优化，对于其提高竞争力就显得十分重要了。其一是开拓新的方式对国有企业的低效率进行变革；其二是对物联网技术在快递物流企业的应用进行探讨。
参考文献：
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[4] 陈争辉，王倩，朴明燮. 邮政快递服务质量要素与品牌忠诚研究[J]. 商业研究，2011，415：127-132.
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[12] 石玮. 面向物联网的在途物流管理优化研究[J]. 长春工业大学学报（社会科学版），2011，23（4）：44-46.
【关键词】电缆井 智能主机 采集单元 物联网取能 CT 监测预警
1 引言
随着城市电网电缆化率的不断提高，电缆沟井里程数明显增多，电缆井故障成为了影响供电可靠性的关键因素。电缆沟井位于地下，难以通过直观肉眼观察的方式进行巡视查看，需要更为有效的手段，来提升电缆井的状态监测水平，实现状态安全提前预测，及时预防、超前预警。
2 国内外发展现状
目前，国内外开展的研究应用主要实现了对电缆沟井内测温，可燃气体监测，积水、防火、视频监测等目标，但仍存在监测形式单一，工程量大，监测、安装范围局限，监测数据不能进行实时分析、处理及存储等缺陷。为有效提高电网运行的安全性和供电可靠性，迫切需要研发一套新的电缆井状态监测终端及可靠的数据收发、分析、管理、预警主站系统。
3 架构及关键技术
随着技术的发展和进步，数字化电子技术和物联网技术在国内高速发展，为电缆井综合状态监测和预警技术的研究与应用提供了强大的支持。基于边缘科学概念，进行技术融合和集成，将分体式传感技术、可持续供电技术、物联网通讯技术、信息处理技术、地理信息技术和移动作业技术等引入到电缆井内状态监测及预警业务中，将电缆井监测节点网络架构与物联网相连，实现电缆井运行全工况信息交换，帮助管理人员和技术人员突破时间和空间的约束，掌控现场一手数据，提高电缆井实时监测、预警、响应和运维水平。
3.1 监测终端
监测终端由采集单元、智能主机两部分组成，二者采用RS485有线模式进行双向数据传输，实时交互，使监测终端具有全面感知，智能处理和可靠传输的功能。
采集单元分为井盖位移，环境温湿度监测、有害气体监测、可燃气体监测、水位监测、火灾探测、电缆接头测温等模块，周期性采集电缆井的状态数据，并上传至智能主机。智能主机接收到采集单元上传的数据后，进行汇总，通过ZigBee网络，经最近的智能主机向主站系统上传数据。若最近的智能主机通讯异常，则搜索通讯范围内（可视距离2000米）的其它智能主机，建立新的传输路径，进行数据传输。
考虑到在产品试点或推广前期时，电缆井监测节点与主站系统可能存在距离过远的情况，智能主机主控板兼容APN（基于GPRS的VPN）通讯模式，设定为主节点的智能主机，可以通过3G/4G等GPRS通道将区域性数据上传至主站系统。
3.2 主站系统
主站系统一般部署于变电站或自动化机房，通过ZigBee网络或APN网络，与监测终端进行双向组网通讯，实现对所管辖范围内的电缆井综合状态的监测和预警。
主站系统基于地理信息GIS平台开发，相关数据接口及业务分析模块采用JAVA开发，封装为后台服务。当后台数据接口进程接收到智能主机上传的信息后，自动进行拓扑，实现监测网络重构。启动业务分析模块，进行电缆井各状态分析，当发现模拟量数据越限或开关量状态变位后，立即评估告警等级，并启动告警业务，在GIS界面点亮相关电缆井，显示其具置和预警内容，同时通过短信告警平台，提醒电缆井相关责任人尽快处理安全隐患。
3.3 关键技术
3.3.1 监测终端续航力设计
采集单元是分体式微型设计，由智能主机一体化供电，周期性采集状态正常数据，连续性采集状态异常数据，因此，其自身的设计应满足低功耗的要求。与此同时，电池的设计也应能连续工作。
开发电池管理系统（BMS），优化充电、用电效率，提高电池利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，对电缆井状态监测及预警技术的实现不可或缺。
智能主机采用高性能锂电（单一电源供电周期不低于一个月），同时配套取能CT装置，为适应不同应用环境（负荷电流），取能装置采用双线圈设计。
当CT取能装置正常工作时，BMS系统向监测终端稳定供电，满足智能主机及采集单元应用。同时，监测锂电池状态，当锂电池处于需要充电的状态时，BMS系统同步进行锂电池充电。锂电池充满后，BMS系统切断其充电电路。
3.3.2 信号传输可靠性技术
信号的强度和质量直接影响电缆井状态监测数据的正常传输。电缆井周围电磁干扰复杂严重，智能主机分布分散，为保障数据的正常传输，智能主机的通讯设计不但要满足相互之间在多层信号屏蔽的情况下信号强度衰减幅度小的要求，而且要具有多层次抗电磁干扰的功能。另外，辅以增强型通讯模块及高灵敏延长天线，合理选择天线的安装位置，切实保障数据传输正常。
3.3.3 系统自检技术
为保障系统可靠运行，达到预期目标，得到理想的运行效果，自检技术尤为关键。电缆井状态监测终端设计自检功能，周期性运行，保障智能主机和采集单元的正常运行。电缆井状态监测预警主站系统建立软件进程监测和管理功能，一旦发现进程异常，则自动关闭该进程后重新启动。
在独立自检基础上，整体系统实现自检，校验各个组成的运行状态，通过系统设定主站定期召唤监测终端和监测终端定期上传状态的任务，保证系统监控人员、管理人员及时掌握所辖范围内智能主机和采集单元的运行状态，如果发现异常，启动告警流程。
4 小结
电缆井状态监测及预警系统已经在新野电网成功进行试点应用，实现了对电缆沟井内的温度、湿度、有害气体、有毒气体、积水水位、火灾烟感、井盖移位、电缆接头温度等数据的实时采集和在线状态分析，并对出现异常及安全隐患的情况立即提醒电缆井相关责任人尽快处理，为有效预防和控制电缆井安全事故起到了很好的预警作用。
实践证明，电缆井状态监测及预警系统适合在电力系统、电力专网中进行大范围的推广和应用，发挥重要作用，有效提高电缆供电的可靠性和安全性，产生显著的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]郑坤.动力电池模组信号采集与快速充电策略研究[D].电子科技大学（博硕论文），2012.
作者简介
姜晓华（1966-），现为国网河南新野县供电公司高级工程师。研究方向为电力管理与服务。
高洪杰（1975-），现为国网河南新野县供电公司高级政工师。研究方向为电力管理与服务。
林江（1980-），现为南京德软信息科技发展有限公司高级工程师。研究方向为电力系统科技研究开发和应用服务。
蔡会会（1987-），现为南京德软信息科技发展有限公司工程师。研究方向为管理科学与工程。
作者单位
关键词：物联网技术；电能计量装置；远程在线监测；平台建设；供电企业 文献标识码：A
中图分类号：TM933 文章编号：1009-2374（2016）34-0016-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.008
如今变电站建设数量逐渐增加，计量点数量也会随之增长，计量点用电信息数据采集负担加重。以往电能计量装置管理，供电企业需要派遣专业人员到现场对信息数据进行采集。电能计量装置发生不良故障问题后，很难在第一时间发现，故障排查也需要消耗较长时间，对供用电双方都会造成不良影响。但以物联网技术为基础的电能计量装置在线监控系统，可以对计量装置运行状态进行实时监控，故障问题发生后可以第一时间发出警报，对提升电能计量装置运行安全、稳定有着积极影响。物联网技术的电能计量装置远程在线监测系统应用是智能电网建设发展的必然需求，必须要给予高度重视。
1 物联网技术的电能计量装置远程在线监测平台介绍
物联网平台主站是对电能计量装置运行进行远程监控，对装置运行状态进行诊断与分析的关键所在。主站系统由主站计算机操作系统、电能计量装置运行状态诊断软件、电能计量装置采集器通信系统、网络接口等组成。主站系统可以提供人机交互界面，工作人员通过计算机可以对管辖区域内所有电能计量装置运行状态做到“了如指掌”，实现电能表、电能表信息数据采集器、二次回路远程在线全面监控。一旦发现电能计量装置运行存在异常情况，其中包括电能表计量装置失压、断电、主副表数值存在较大差距等问题，系统会自动地发出警报信息，对工作人员进行提示，便于在第一时间对不良问题进行调整。警报信息方式众多，可以在计算机主机屏幕上进行提示，也可以通过短信进行通知，警报信息指挥发送给指定负责人员。
物联网平台可以对电能计量装置运行状态进行远程诊断，及时发现电能计量装置运行中存在的异常情况，强化计量信息数据的精准性、时效性。如果是电能计量设备本身发生了问题，供电企业可以及时派遣专业人员进行修整，如果是设备安装或者是受到其他因素影响致使故障问题产生，供电企业也可以在第一时间进行补救。主站诊断报警功能实现需要分析、判断电能计量装置的实际运行状态，依据设备运行现状对计量工作开展的影响程度进行报警等级划分，其中包括一般信息、普通警告、严重警告三种。不同报警信息也会采用不用的报警方式，包括主机屏幕提示、短信提醒和电话通知等。物联网平台会对电能计量装置运行各项参数进行收集，并且与标准参数进行比对，对故障问题进行综合性诊断，然后根据系统处理标准选择相应的报警方式，报警信息会传递给指定负责人员。在此阶段平台还会对故障诊断信息进行记录，为电能计量装置运行维护管理工作开展提供重要依据。
2 物联网技术的电能计量装置远程在线监测推广意义分析
基于物联网电能计量装置远程在线监测系统的推广意义可以从两方面进行阐述，分别为经济效益与社会效益。经济方面主要是在线监测系统运用可以及时发现电能计量装置运行中存在的异常情况，强化电能计量装置周期检测效率，缩减周期检测成本投入。以往变电站电能计量装置检测需要派遣专业技术人员到现场，检测周期较小较长，而且还需要投入大量的人力和物力。在线监测系统还可以对供用电双方的经济效益进行保护，在线监测系统可以准确记录各个电力瞬时量，对线路运行负荷进行跟踪监测，了解电能计量信息数据采集存在的误差问题，为电能追踪提供重要依据，为电网运行查窃漏堵工作开展提供有力支持。电能计量装置在实际运行受到众多不良因素影响常有故障问题发生，在线监测系统应用大幅度提升了电能计量管理的工作效率，对提升供电企业市场竞争力、树立良好企业形象有着积极影响。
3 物联网技术的电能计量装置远程在线监测系统结构分析
以物联网技术为基础的电能计量装置远程在线监测系统结构非常复杂，其中包含内容众多。国内外对电能计量装置远程在线监测系统设计都非常重视，不断强化在线监测系统结构的合理性、科学性，保证基于物联网的在线监测系统可以跟紧时展脚步，满足现代电能计量工作开展的实际需求。
3.1 主站软件部分分析
基于物联网的在线监测系统对主站软件有着较高要求，现阶段应用的主站软件稳定性、可靠性较为良好，操作也非常便捷。主站与分站之间所应用的是通信效率较为良好的C/S模式设计，主站软件应用可以满足电力企业计量现代化建设的实际需求。主站可以概括性地分为两个模块，分别为用户管理模块和通信模块。用户管理模块主要是以电能用户为核心，对电能表、互感器等众多设备运行情况进行了解，对基础信息进行收集和整理。主站软件操作人员会对信息数据进行记录，并且将信息数据输入到信息库中，便于对计量信息进行管理和查询。利用通信模块，主站可以与分站进行信息数据交换，完成数据的接收，从而满足计量装置远程监控的实际需求。多项操作指令的以及信息数据应用需要通过安全可靠的TCP/IP协议。主站计算机控制中心与分站计算机终端需要保持良好通信，在实际通信过程中通过Unicode完成信息数据传送，保证信息数据传输的安全性。
3.2 现场数据采集系统
现场数据采集系统包括电流采集模块、电压采集模块、分站工控设备、多路脉冲采集模块等。电流、电压信息数据采集模块前端通过光纤交换机与三项合并单元进行有效连接，对单元输出进行合并通过光纤交换机对众多计量装置采集信息进行汇总，将信息传输到分站工控设备中去。多路脉冲模块利用以太网与分站工控设备进行连接。分站操作人员对各个模块构成都需要有深入了解，从将现场数据采集系统的重要作用展现出来，保证电能计量装置在线监测功能可以良好实现。
3.3 电压采集模块构成分析
电压采集模块前端所采用的是精密性较为良好的电压互感器，进行电压转换，将100V电压直接转变成为便于数据采集模块A/D采集的4V电压，模块建设所应用的是无源双极电压互感器。主要是因为这种电压互感器可以承受较高阻抗输入，且接于互感器二次输出过程中不会增加相应的负载，对上一层量值传递有着积极影响。经过电压互感器对电压信号进行转变后，应用18位高速AD可以完成高精度的模数转换。因为现场电压信号是较为稳定的，并不会产生较大变化。为了满足长期稳定运行的实际需求，中间并不会进行增益转换设备或者是设置相应控制环节。采样模块采集信息有着多元化的特点，运行过程中会对现场的温度信息进行收集，后台会对现场温度特性进行分析，在温度发生异常情况时能及时进行调增做补偿处理。电压采集模块设计精度必须要严格控制，这样才能保障模块批量测试中满足电能计量装置在线监测系统构建的实际需求。
3.4 电流采集模块构成
现场电流实际变化是不可预测的，电流采集模块建设不仅需要确保电能计量装置运行中电流可以在额定标准范围内，同时还需要进一步的扩展。在电流采集模块构建过程中，为了提升电能计量装置在线监测系统运行的可靠性，降低电流回路承担的负载。该模块结构中电流变换器只可以选用单一比例穿心式设计5A/80mA双级电流互感器，并且运用恒定采样电阻。利用增益设备对采样电阻转换的电压进行放大处理，保证输出信号可以控制在0.4～4V之间。电流采集模块建设完成后需要进行测试，保障电流采样方式的合理性、科学性。工作人员应用双通道交直流比较器对两组信号进行综合性比对，测试工作开展过程中对电流装置比例进行切换，电流互感器对不同信号进行输入，电力互感器二次输出都可以保证80mA信号输出。然后应用变换器对信号进行转换，传输给直流比较仪通道1，通道2在模块测试过程中需要应用固定比例的双极电流互感装置，电流通过相应设备可以完成电压信号转变，应用可编程增益仪对信号进行放大处理，最终输入到比较仪通道2，工作人员通过交直流比较仪记录进行科学计算。深入了解模块构建的合理性，找寻某块结构设置中存在的不足之处，及时对模块结构进行调整，避免对基于物联网的电能计量装置在线监测系统高效运行所造成的不良影响。
4 物联网技术的电能计量装置远程在线监测系统建设分析
物联网技术的电能计量装置远程在线监测系统建设是非常重要的，对于该环节必须要给予高度重视，严格保障系统建设质量，从而将在线监测系统的现代化、科学化特点充分展现出来，为促进智能电网建设发展奠定良好基础，强化电网运行的自动化水平。要通过不同的安装方式实现不同对象的在线监测需求。在发电厂和变电站中，因为点差互感设备与控制室内部电能计量装置二次连接导线设置较长，在中间也存在着众多开关、继电气设备等，这些设备运行都会存在一定的电阻值。在线监测系统应用时间延长，受到线路老化、元件锈蚀等众多因素影响，电阻值也会逐渐提升。物联网技术的电能计量装置远程在线监测系统实际建设过程中，工作人员必须要持有认真、谨慎态度。每一模块安装完成后都需要进行检测，保证系统建设质量，同时还需要注重检修维护工作落实，从而实现远程在线监测系统功能。
5 结语
基于物联网的电能计量装置远程在线监测系统应用，对促进配网运行现代化建设有着积极影响。物联网平台功能具有多元化特点，可以对电能计量装置运行多种信息数据进行采集，及时发现电能计量装置运行中存在的异常情况，缩减了电能计量管理的成本投入，强化了电能计量管理的工作效率。
参考文献
[1] 张田，田文静.浅谈电能计量装置故障分析及管理
[J].科技风，2015，（22）.
[2] 高照远，宋萍.浅谈如何加强电能计量装置的管理
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