韓培強(qiáng)

（陜煤集團(tuán)神木張家峁礦業(yè)有限公司 陜 西 神 木719300）

目前，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，RFID技術(shù)的日益成熟，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與FRID技術(shù)相互融合的物聯(lián)網(wǎng)被廣泛應(yīng)用于企業(yè)信息化，陜煤集團(tuán)神木張家峁礦業(yè)有限公司為了把公司建設(shè)成為全國(guó)一流的“五型”煤炭企業(yè)，公司開始實(shí)施精細(xì)化管理戰(zhàn)略，為此，從建礦以來(lái)公司開始著手規(guī)劃信息化建設(shè)。由于物資管理，特別是固定資產(chǎn)在礦井建設(shè)以及生產(chǎn)投資中所占的權(quán)重很大，屬于資產(chǎn)密集型行業(yè)，針對(duì)資產(chǎn)密集型行業(yè)資產(chǎn)數(shù)量大、種類多，網(wǎng)點(diǎn)位置多且較分散、管理流程復(fù)雜等特點(diǎn)，依靠傳統(tǒng)的手工錄入、紙質(zhì)存檔、年底清查資產(chǎn)的方法顯然賬面很難與實(shí)務(wù)相符，而且工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，管理的時(shí)候容易出現(xiàn)漏洞，在防盜方面也需要花費(fèi)大量的投入，這種方法比較繁瑣，效果不見得好轉(zhuǎn)。因此建立規(guī)范高效的實(shí)物管理系統(tǒng)，對(duì)于公司總體信息化建設(shè)，對(duì)于提高煤礦設(shè)備的可靠性和安全性，提高公司總體的工作效率和生產(chǎn)效益,具有重大的意義。

本方案將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、FRID技術(shù)、條形碼技術(shù)融合應(yīng)用于公司資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，以提高資產(chǎn)管理的工作效率，全面實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理中帳帳相符、以防止資產(chǎn)流失。為資產(chǎn)管理提供了較好的解決方案，真正的實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)管理的智能化。使得資產(chǎn)管理沿著精細(xì)化管理戰(zhàn)略發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)與FRID技術(shù)介紹

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)新的技術(shù)，是一種物與物，物與人的連接，通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、激光掃描、通信裝置等信息傳感設(shè)備[1-2]，按照約定的協(xié)議，將物體與互聯(lián)網(wǎng)相連，進(jìn)行信息的交換與通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)。

1.2 FRID技術(shù)

射頻識(shí)別[3-4]（簡(jiǎn)稱FRID）技術(shù)是一種利用射頻信號(hào)通過交變磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)非接觸式信息傳遞并通過所傳遞的信息識(shí)別目的的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。通過與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)資產(chǎn)的定位跟蹤與信息的共享。FRID正不斷向生產(chǎn)行業(yè)的各個(gè)方面滲透。FRID在煤炭行業(yè)的應(yīng)用首先是人員定位系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，然后擴(kuò)大到資產(chǎn)、物流的各個(gè)環(huán)節(jié)，已顯示其在煤炭行業(yè)的廣闊的應(yīng)用前景。

2 系統(tǒng)需求分析

基于物聯(lián)網(wǎng)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)基本功能應(yīng)滿足公司公司資產(chǎn)的流程管理工作，具體包括資產(chǎn)的錄入管理：即采購(gòu)資產(chǎn)的信息錄入、到貨信息的補(bǔ)充錄入、資產(chǎn)的驗(yàn)收確認(rèn)、資產(chǎn)信息數(shù)據(jù)的寫入、RFID芯片標(biāo)簽的制作、標(biāo)簽的粘貼與固定；同時(shí)實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的變動(dòng)管理：包括資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移、維修修和報(bào)廢管理；資產(chǎn)狀態(tài)管理：主要是區(qū)域內(nèi)資產(chǎn)分類、資產(chǎn)名稱和數(shù)量等，而且某個(gè)大型設(shè)備上安裝多個(gè)標(biāo)簽可反應(yīng)一個(gè)資產(chǎn)信息，快速盤點(diǎn)資產(chǎn)；資產(chǎn)信息的查詢匯總；統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等功能。

要求能夠?qū)Y產(chǎn)進(jìn)行全生命周期管理工作，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備使用的全過程，從而實(shí)現(xiàn)從設(shè)備的采購(gòu)，運(yùn)行，報(bào)廢整個(gè)過程對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)合理的管理[5-6]。是管理工作做到更加精細(xì)，精確。

3 系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

資產(chǎn)管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)是按照物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，具體包括感知層，網(wǎng)絡(luò)層，和應(yīng)用層[7-9]，感知層采用RFID讀寫器和RFID標(biāo)簽組成，標(biāo)簽用于記錄資產(chǎn)信息，讀寫器用于讀取標(biāo)簽上的信息，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層原始數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集工作。網(wǎng)絡(luò)層采用公司的各類可連接的網(wǎng)絡(luò)連接讀寫器，在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房架設(shè)SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，將讀寫器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器中來(lái)完成資產(chǎn)的全程跟蹤，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的動(dòng)態(tài)信息化管理。應(yīng)用層是用戶和物聯(lián)網(wǎng)的接口，是根據(jù)公司資產(chǎn)管理流程處理讀寫器采集到的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)顯示在用戶桌面上，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的查詢、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)與共享工作。具體架構(gòu)構(gòu)成圖如圖1所示。

圖1 資產(chǎn)管理框架構(gòu)成圖Fig.1 Asset management framework configuration diagram

4 資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)包括資產(chǎn)編碼設(shè)計(jì)、RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)和資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

4.1 資產(chǎn)編碼設(shè)計(jì)

為了有效控制和管理公司的資產(chǎn)，準(zhǔn)確區(qū)分公司各類型資產(chǎn)存放狀況，將公司資產(chǎn)分為固定資產(chǎn)和其他資產(chǎn)兩大類，為了做好編碼資產(chǎn)的動(dòng)態(tài)管理，本次資產(chǎn)編碼采用RFID植入式芯片無(wú)線管理監(jiān)控，并對(duì)編碼資產(chǎn)實(shí)行門禁系統(tǒng)管理，將公司資產(chǎn)存放位置劃分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、井下、風(fēng)井工業(yè)區(qū)四大區(qū)域。同時(shí)，為了規(guī)范資產(chǎn)管理，前期由資產(chǎn)管理部門對(duì)所管轄資產(chǎn)進(jìn)行標(biāo)簽寫入、核對(duì)及貼簽。后期對(duì)新增的每一項(xiàng)資產(chǎn)均在驗(yàn)收通過時(shí)，寫入資產(chǎn)管理系統(tǒng)并現(xiàn)場(chǎng)制做并貼簽。

4.2 RFID設(shè)計(jì)

4.2.1 RFID標(biāo)簽設(shè)計(jì)

由于煤礦物資存放的場(chǎng)所不同，體積各異，且井下環(huán)境條件惡劣，在對(duì)公司物資設(shè)備情況進(jìn)行具體分析后，確定使用超高頻860～960 MHz，存放公司物資電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下內(nèi)容：

1)防水、防油污、防撕

2)RFID芯片的粘貼或懸掛

根據(jù)以上要求將RFID標(biāo)簽樣式設(shè)計(jì)為室內(nèi)標(biāo)簽和室外標(biāo)簽兩種，室內(nèi)標(biāo)簽采用超高頻無(wú)源RFID標(biāo)簽銀行卡大小，封裝pvc 8.5×5，室外標(biāo)簽采用超高頻無(wú)源RFID標(biāo)簽，封裝pcb，抗金屬，規(guī)格 95×35×10，帶外殼，具體根據(jù)實(shí)際情況分為鋼絲栓掛，帶膠，帶膠且螺絲固定3種類型。具體如圖2所示。

圖2 RFID標(biāo)簽圖Fig.2 RFID tag

4.2.2 RFID讀寫器設(shè)計(jì)

RFID讀寫器是系統(tǒng)的核心設(shè)備，通常分為固定式和手持式兩種，固定式讀寫器安裝于公司資產(chǎn)存放位置的出入口，用于快速識(shí)別資產(chǎn)上綁定的標(biāo)簽出入，進(jìn)行方便的對(duì)資產(chǎn)的管理，并提供報(bào)警功能。手持式讀寫器配合管理人員用于對(duì)公司固定資產(chǎn)進(jìn)行盤點(diǎn)。管理人員拿著手持式讀寫設(shè)備在資產(chǎn)所在區(qū)域走一圈，該區(qū)域的資產(chǎn)將自動(dòng)讀入手持式讀寫器，再將讀寫器連接在互聯(lián)網(wǎng)上將數(shù)據(jù)導(dǎo)入資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，方便的實(shí)現(xiàn)固定資產(chǎn)的盤點(diǎn)工作。

4.3 資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.3.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

根據(jù)公司資產(chǎn)管理的流程分析，流程圖如圖3所示。

管理人員登錄到資產(chǎn)管理系統(tǒng)，根據(jù)流程圖可以看出管理資產(chǎn)的動(dòng)向和盤點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

圖3 資產(chǎn)管理流程圖Fig.3 Asset management flowchart

4.3.2 業(yè)務(wù)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)公司的實(shí)際需求，對(duì)公司的業(yè)務(wù)工作流進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能圖如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能圖Fig.4 Systems business function chart

資產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能包括資產(chǎn)的新增，領(lǐng)用、借用、處置、調(diào)撥等功能。

4.3.3 系統(tǒng)開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境

在項(xiàng)目開發(fā)階段，整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)基于B/S的體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在數(shù)據(jù)服務(wù)器上，采用基于微軟的.NET平臺(tái)Visual Studio 2010進(jìn)行編程，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server2005數(shù)據(jù)庫(kù)，在客戶端運(yùn)行此系統(tǒng)端無(wú)需安裝任何軟件，通過瀏覽器就可以訪問，在服務(wù)器端配置windows Server 2008+IIS（.net Frame Work 3.5）即可。

5 結(jié)束語(yǔ)

張家峁礦業(yè)公司基于物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)對(duì)未來(lái)煤礦行業(yè)大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推廣有積極的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望成為煤礦行業(yè)工業(yè)化和信息化融合的切入點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得公司技術(shù)創(chuàng)新形態(tài)發(fā)生著轉(zhuǎn)變，以用戶為中心，以人為本的創(chuàng)新形態(tài)正在不斷的顯現(xiàn)，實(shí)際應(yīng)用下的用戶體驗(yàn)也是煤礦行業(yè)的創(chuàng)新。但物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用涉及到信息的采集，傳輸、處理、控制各個(gè)過程，還涉及到研發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)，顯然不是單個(gè)人后者單個(gè)部門能夠處理的了的事情，需要在政府部門、企業(yè)技人員、和消費(fèi)者的共同努力下，才可能形成一個(gè)良性的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展環(huán)境。

[1]劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2012.

[2]黃玉蘭.物聯(lián)網(wǎng)·射頻識(shí)別(RFID)核心技術(shù)詳解[M].北京:人民郵電出版社,2010.

[3]單存波.基于RFID的高校固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].杭州:浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院,2011.

[4]劉宗元.基于射頻識(shí)別RFID的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[D].廣州:中山大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,2009.

[5]胡桂兵,邱雪松,孟洛明.基于信號(hào)穩(wěn)定度的提高RFID標(biāo)簽識(shí)別率的方法[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2012,35(1):55-58.HU Gui-bing,QIU Xue-song，MENG Luo-ming.Efficient method to improve RFID’s discrimination based on stability of signal [J].Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications,2012,35(1):55-58.

[6]項(xiàng)巧蓮,李超鋒,鄭雙怡.基于RFID技術(shù)的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2008,24(14):207-209.XIANG Qiao-lian，LI Chao-fen，ZHENG Shuang-yi.Design of fixed assets Management system based on RFID[J].Microcomputer Information，2008，24(14)：207-209.

[7]吳新生,茅曉紅,李克勤.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高校資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2012,2(2):68-69.WU Xin-sheng，MAO Xiao-hong，Li Keqin.Design of colleges and universities asset management system based on IOT Technology[J].Internet of Things Technologies,2012,2(2):68-69.

[8]呂峻閩,繆春池,周啟海,等.基于RFID和SCOR的物聯(lián)網(wǎng)配送中心信息系統(tǒng)模型研究 [J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2011,38(12):128-130.LV Jun-min,MIAO Chun-chi,ZHOU Qi-hai,et al.Research on distribution center information system model for internet of Things based on RFID and SCOR[J].Computer Science,2011,38(12):128-130.

[9]牛博，姚林，曹小行，等 . 基于3G物聯(lián)網(wǎng)的高壓輸電線路多狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].陜西電力，2013（12）：56-60，70.NIU Bo，YAO Lin，CAO Xiao-xing，et al.Probe into multiple state information monitoring system of high voltage transmission lines based on 3G internet of things[J].Shaanxi Electric Power，2013（12）：56-60，70.