張茜+于瑞洋

摘要：本文首先對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫(kù)房智能管理模式進(jìn)行可行性分析，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫(kù)房智能管理系統(tǒng)，并通過開展基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫(kù)房智能管理實(shí)踐，為全面實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料信息化、一體化、智能化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)資料智能庫(kù)房物聯(lián)網(wǎng)智能管理系統(tǒng)

近年來，隨著地質(zhì)資料數(shù)量的持續(xù)增加，特別是地質(zhì)資料數(shù)據(jù)的海量增加以及國(guó)家對(duì)資料信息安全保密的高度重視，各級(jí)地質(zhì)資料館藏機(jī)構(gòu)以人工為主的傳統(tǒng)庫(kù)房管理模式的弊端尤為突出。如何運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)和管理理念，建立科學(xué)的地質(zhì)資料庫(kù)房管理模式，成為我們必須要思考的問題。

一、建立基于物聯(lián)網(wǎng)地質(zhì)資料檔案庫(kù)房智能管理系統(tǒng)的可行性分析

物聯(lián)網(wǎng)，是實(shí)現(xiàn)物物相連，智能化的一種網(wǎng)絡(luò)。具體而言，它是指通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、電子標(biāo)簽技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。自2014年工信部提出將關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、民生服務(wù)、國(guó)家安全的重要領(lǐng)域列入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)以來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧政府和智慧城市建設(shè)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。在這種情況下，筆者認(rèn)為應(yīng)該建立基于物聯(lián)網(wǎng)地質(zhì)資料檔案庫(kù)房智能管理系統(tǒng)，即在現(xiàn)有各類設(shè)備設(shè)施的基礎(chǔ)上，運(yùn)用電子標(biāo)簽、傳感器技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)館藏地質(zhì)資料實(shí)體、基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施和管理人員之間的互聯(lián)互通，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、主動(dòng)預(yù)警、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程控制等方式，構(gòu)建全方位、立體式、可視化的地質(zhì)資料檔案庫(kù)房安全管理平臺(tái)，為全面提升地質(zhì)資料庫(kù)房管理水平和安全保障能力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其可行性具體如下：

（一）通過電子標(biāo)簽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料實(shí)體全流程、全周期實(shí)時(shí)監(jiān)管

電子標(biāo)簽技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，具有存儲(chǔ)容量大、傳輸速度快、可識(shí)別等特點(diǎn)。利用電子標(biāo)簽技術(shù)，地質(zhì)資料實(shí)體管理可以實(shí)時(shí)、快速、可靠地記錄地質(zhì)資料實(shí)體信息、位置信息及修改補(bǔ)充等信息，及時(shí)地向管理人員通知地質(zhì)資料實(shí)體在整理——?dú)w檔——保管——利用環(huán)節(jié)中的流轉(zhuǎn)情況，從根本上保證入庫(kù)地質(zhì)資料實(shí)體的原始性、真實(shí)性，進(jìn)而解決了人工排架不科學(xué)、取還資料不準(zhǔn)確、盤點(diǎn)工作量大、查找不便等管理問題。

（二）通過傳感器技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)資料檔案庫(kù)房的全方位管理

通過傳感器技術(shù)的溫濕度監(jiān)控、紅外報(bào)警、視頻監(jiān)控、消防預(yù)警，對(duì)檔案庫(kù)房環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)感知與預(yù)警；通過自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤記錄出入庫(kù)人員情況，有效提升檔案庫(kù)房技防能力。同時(shí)，基于嵌入式技術(shù)和集成技術(shù)，結(jié)合地質(zhì)資料實(shí)體業(yè)務(wù)管理需求，建立地質(zhì)資料檔案庫(kù)房管理系統(tǒng)。即以地質(zhì)資料實(shí)體為中心，系統(tǒng)之間進(jìn)行實(shí)時(shí)通信和遠(yuǎn)程控制，對(duì)異常情況進(jìn)行主動(dòng)預(yù)警和應(yīng)急處理，從而實(shí)現(xiàn)人、資料、設(shè)備、環(huán)境的實(shí)時(shí)溝通與聯(lián)動(dòng)，使庫(kù)房設(shè)備和環(huán)境狀態(tài)處在可掌握的范圍內(nèi)，形成真正意義上的安全屏障。

（三）通過三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)資料檔案實(shí)體、信息、庫(kù)房環(huán)境物物相連的可視化管理

雖然三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但是它在信息展示和交互方面具有較大優(yōu)勢(shì)。在基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)地質(zhì)資料管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過建立三維數(shù)字檔案庫(kù)房管理系統(tǒng)，模擬再現(xiàn)庫(kù)房建筑環(huán)境、檔案密集架擺設(shè)、溫濕度設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、消防設(shè)備等操作過程和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，從而為檔案庫(kù)房智能管理提供三維可視化系統(tǒng)解決方案。同時(shí)，結(jié)合二次開發(fā)工具，最大限度地利用各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)多年來積累的大量數(shù)據(jù)，并使這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為檔案庫(kù)房管理創(chuàng)造價(jià)值的信息，使用戶與地質(zhì)資料或庫(kù)房設(shè)備進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料信息社會(huì)化和信息服務(wù)便捷度的最大化。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫(kù)房智能管理系統(tǒng)的構(gòu)建

（一）系統(tǒng)功能模塊

地質(zhì)資料庫(kù)房智能管理系統(tǒng)基于Delphi平臺(tái)、SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用客戶端/服務(wù)器（C/S）模式，在地質(zhì)資料庫(kù)房管理工作中引入電子標(biāo)簽技術(shù)、嵌入式技術(shù)和傳感器技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建了地質(zhì)資料庫(kù)房智能管理系統(tǒng)的整體框架。該系統(tǒng)包括地質(zhì)資料實(shí)體管理、智能密集架管理、溫濕度管理、視頻監(jiān)控管理、門禁管理、消防管理、庫(kù)房預(yù)警管理、庫(kù)房設(shè)施設(shè)備管理、三維虛擬庫(kù)房管理和權(quán)限管理等十個(gè)子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)的功能既相對(duì)獨(dú)立，又能夠有效銜接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，智能聯(lián)動(dòng)。

其中，地質(zhì)資料實(shí)體管理子系統(tǒng)利用電子標(biāo)簽技術(shù)和大型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)館藏地質(zhì)資料實(shí)體管理各流程的快速識(shí)別、實(shí)時(shí)監(jiān)控和跟蹤管理；智能密集架子系統(tǒng)利用嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)密集架的遠(yuǎn)程控制和館藏地質(zhì)資料實(shí)體的精準(zhǔn)定位；溫濕度子系統(tǒng)利用傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)庫(kù)房溫濕度全天候?qū)崟r(shí)采集與監(jiān)控；視頻子系統(tǒng)利用傳感器技術(shù)和視頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)庫(kù)房環(huán)境、資料實(shí)體和人員的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控；門禁子系統(tǒng)利用電子標(biāo)簽技術(shù)和門禁技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)資料實(shí)體出入庫(kù)、庫(kù)房門開關(guān)狀態(tài)、人員和資料出入庫(kù)的同步監(jiān)管；消防子系統(tǒng)利用傳感器技術(shù)，通過庫(kù)房煙感器定位和視頻子系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握庫(kù)房消防狀態(tài)，緊急情況下啟動(dòng)滅火系統(tǒng)處置消防隱患；庫(kù)房預(yù)警子系統(tǒng)利用軟件接口和無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與各個(gè)功能子系統(tǒng)的互聯(lián)，通過對(duì)庫(kù)房環(huán)境以及相關(guān)功能子系統(tǒng)傳輸信息的分析與綜合，向工作人員通報(bào)警情；庫(kù)房設(shè)施設(shè)備管理子系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，全面掌控庫(kù)房?jī)?nèi)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，跟蹤設(shè)施設(shè)備維修情況，為系統(tǒng)分析與管理決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；虛擬庫(kù)房管理子系統(tǒng)利用3D建模技術(shù)，全方位、立體化地展示地質(zhì)資料庫(kù)房館藏、管理、環(huán)境等，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料庫(kù)房可視化管理；權(quán)限管理子系統(tǒng)基于權(quán)限控制技術(shù)，通過用戶設(shè)置與權(quán)限控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的配置與管理，提升系統(tǒng)的安全性。

（二）系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)在多級(jí)分布式體系架構(gòu)思想的指導(dǎo)下，主要涵蓋基礎(chǔ)底層（基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、館藏資料實(shí)體、電子標(biāo)簽、電子標(biāo)簽識(shí)別設(shè)備）、數(shù)據(jù)層（地質(zhì)資料實(shí)體數(shù)據(jù)、設(shè)施設(shè)備信息、管理信息）、平臺(tái)層、應(yīng)用層（館藏地質(zhì)資料實(shí)體管理子系統(tǒng)、智能密集架子系統(tǒng)、溫濕度管理子系統(tǒng)等十個(gè)子系統(tǒng)）。各個(gè)層次之間相互關(guān)聯(lián)，來保證系統(tǒng)各層次的邏輯獨(dú)立性和可擴(kuò)展性。如圖1所示。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料檔案庫(kù)房智能管理的實(shí)踐

（一）建立館藏紙質(zhì)地質(zhì)資料實(shí)體信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為館藏紙質(zhì)地質(zhì)資料實(shí)體的精細(xì)化管理奠定基礎(chǔ)

在全國(guó)地質(zhì)資料館已有的地質(zhì)資料案卷級(jí)目錄數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了集案卷級(jí)、文件級(jí)為一體的館藏地質(zhì)資料實(shí)體信息數(shù)據(jù)庫(kù)，案卷級(jí)信息數(shù)據(jù)庫(kù)重點(diǎn)采集資料盒厚度以及盒內(nèi)資料的基礎(chǔ)信息；文件級(jí)信息數(shù)據(jù)庫(kù)重點(diǎn)采集反映地質(zhì)資料實(shí)體的性狀與載質(zhì)特征的元數(shù)據(jù)信息，具體包括地質(zhì)資料形成時(shí)所采用的紙張類型、印刷方式、每件地質(zhì)資料實(shí)體的大小以及模糊破損情況。通過這種方式，摸清了館藏地質(zhì)資料實(shí)體的性狀與載質(zhì)特征，為館藏紙質(zhì)地質(zhì)資料實(shí)體的精細(xì)化管理奠定了基礎(chǔ)。

（二）構(gòu)建地質(zhì)資料管理電子標(biāo)簽化的技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料檔案的信息化、流程化與智能化

根據(jù)地質(zhì)資料庫(kù)房智能管理的實(shí)際需要，筆者所在單位構(gòu)建了紙質(zhì)地質(zhì)資料實(shí)體信息采集、入庫(kù)、核查、盤點(diǎn)、調(diào)檔、出庫(kù)、銷毀等全流程的電子標(biāo)簽化管理平臺(tái)?；陔娮訕?biāo)簽技術(shù)，地質(zhì)資料實(shí)體的入庫(kù)、調(diào)檔、出庫(kù)、銷毀都以電子標(biāo)簽的方式進(jìn)行精準(zhǔn)記錄，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地質(zhì)資料的全生命周期管理。具體而言，在流通狀態(tài)下，紙質(zhì)地質(zhì)資料的逐盒自動(dòng)識(shí)別，實(shí)時(shí)監(jiān)控及跟蹤管理，快速確定地質(zhì)資料所在工作環(huán)節(jié)。在紙質(zhì)地質(zhì)資料處于庫(kù)房靜態(tài)保管時(shí)，通過架位導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)快速盤點(diǎn)、精準(zhǔn)定位、及時(shí)查找錯(cuò)位資料。

（三）基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料檔案庫(kù)房智能管理系統(tǒng)基本形成

基于電子標(biāo)簽技術(shù)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、軟件接口等技術(shù)，筆者所在單位完成了地質(zhì)資料實(shí)體管理子系統(tǒng)、地質(zhì)資料庫(kù)房密集架管理子系統(tǒng)、溫濕度智能管理子系統(tǒng)、預(yù)警子系統(tǒng)等功能研發(fā)工作及各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和聯(lián)動(dòng)。

其中，地質(zhì)資料實(shí)體管理子系統(tǒng)與館員工作站、移動(dòng)盤點(diǎn)設(shè)備、安全檢測(cè)門等設(shè)備的聯(lián)通實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)資料實(shí)時(shí)跟蹤管理，實(shí)時(shí)掌握地質(zhì)資料流轉(zhuǎn)情況、精確定位地質(zhì)資料所在的工作環(huán)節(jié)和位置，對(duì)未授權(quán)出庫(kù)的資料進(jìn)行安全預(yù)警。通過對(duì)密集架子系統(tǒng)升級(jí)改造及與地質(zhì)資料實(shí)體管理子系統(tǒng)的對(duì)接與智能聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制密集架開合，快速、批量、準(zhǔn)確地確定地質(zhì)資料所在位置。密集架子系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)布密集架設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并與預(yù)警子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)及時(shí)向工作人員發(fā)布故障預(yù)警，提供故障原因及處理意見。溫濕度智能管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫濕度的記錄、統(tǒng)計(jì)分析與點(diǎn)位管理，并與預(yù)警子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)不同點(diǎn)位的庫(kù)房溫濕度，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或溫濕度值不符合要求時(shí)，通過短信和程序窗口向管理人員主動(dòng)預(yù)警，便于管理人員及時(shí)解決問題。

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