高彥，林玥，黃飛，張艷

（中國運載火箭技術(shù)研究院，北京 100076）

1 項目背景

我國航天事業(yè)目前正處于飛速發(fā)展階段，火箭技術(shù)研究院是我國航天科研的主力軍，任務繁重。航天測控、檢測技術(shù)的提高，新工藝、新技術(shù)的應用，都對設(shè)備儀器管理提出了更高的要求。由于任務需求的不斷發(fā)展，設(shè)備儀器的種類和數(shù)量日益增多，一些大型或特種設(shè)備的使用地點分散，使用環(huán)境各異，設(shè)備儀器使用率增高、使用人增多，也對設(shè)備儀器的管理提出了更高的要求，而目前我們設(shè)備儀器的現(xiàn)有管理手段已跟不上日益發(fā)展的需求，推進信息化、智能化管理，采用現(xiàn)時代先進技術(shù)手段能為我們的設(shè)備儀器管理工作提供簡單便捷的管理方式、準確高效的管理手段，縮短工作鏈條，降本增效，以更好的開展設(shè)備儀器過程管控和精益化管理工作。

2 工作與實踐

我們在科研生產(chǎn)過程中對設(shè)備儀器智能化管理的基本理念就是希望通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把每一設(shè)備儀器通過“一物一碼”定義形式，與管理系統(tǒng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、監(jiān)控和管理，而這種集成了多種技術(shù)優(yōu)勢的管理系統(tǒng)以條碼識別技術(shù)為依托，構(gòu)建高性能的設(shè)備儀器管理系統(tǒng)，通過生成二維碼標簽來識別每一臺設(shè)備儀器，充分利用設(shè)備儀器信息資源，結(jié)合航天企業(yè)設(shè)備儀器管理流程，來實現(xiàn)對設(shè)備儀器全生命周期的信息化智能化管理。

2.1 條碼識別技術(shù)

在日常生活中，我們對條形碼很眼熟，在各種物品或包裝的邊邊角角都可見其身影，例如：我們?nèi)コ匈I東西，收銀員都會拿著掃描器對著商品的條形碼掃描一下，商品信息瞬間就會顯示在電腦屏幕上；在路邊、交通工具上的廣告牌都有一些二維碼圖形，甚至機票、火車票上也印有二維碼，通過手機掃描這個二維碼，就能進入媒介，了解具體信息，方便快捷。所以這些應用范圍較廣的條形碼看似簡單的黑白條/塊組合，里面卻藏匿著大量的關(guān)鍵的實用信息，是迄今為止應用最為廣泛的自動識別技術(shù)。

條形碼主要可以分為一維碼和二維碼，如圖1所示，

圖1

一維碼是一組黑白幾何條形和數(shù)字在平面一個方向上按規(guī)律排列組成，圖形中可包含制定的信息，通常具有校驗功能以防止錯讀，但其數(shù)據(jù)容量較小，只能包含生產(chǎn)國、制造商、品名、生產(chǎn)日期等物品信息，且條形碼一旦遭到污損將被拒讀。二維碼是在二維平面上的圖形，可以在水平和垂直方向的二維空間對信息進行存儲，可以把文字、圖片、聲音等信息進行數(shù)字化信息編碼，編碼密度高，信息容量大，容錯能力強，具有糾錯功能，即使條形碼部分損壞也能將正確的信息還原出來，適用于多種閱讀設(shè)備進行閱讀。

條碼識別技術(shù)在零售和倉儲管理領(lǐng)域已得到廣泛應用，它使得每一件商品都有自己獨立的編碼，便于識別，提高效率，提供了實時庫存信息以及產(chǎn)品供需的真實信息。條碼管理系統(tǒng)現(xiàn)在也已大量應用于物聯(lián)網(wǎng)、電子商務、科研智能化管理等諸多領(lǐng)域。

2.2 二維碼技術(shù)的應用

存儲在信息管理系統(tǒng)中的每一臺設(shè)備儀器其自身信息量比較多，而且設(shè)備儀器體積差距很大，針對體積較小的儀器，需要粘貼尺寸小的標簽，因此二維碼不宜占據(jù)標簽太多的面積；針對體積較大的設(shè)備儀器，可以粘貼尺寸大的標簽。所以作為設(shè)備儀器管理，適宜選擇具有以下諸多優(yōu)點的二維碼技術(shù)。

（1）二維碼密度高，信息容量大。

（2）二維碼表示范圍廣：可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等以數(shù)字信息進行編碼，用條碼表示出來；可表示多種語言文字；可表示圖像數(shù)據(jù)。

（3）譯碼可靠性髙：它比普通條碼譯碼錯誤率百萬分之二要低得多，誤碼率不超過千萬分之一。

（4）容錯能力強，具有糾錯功能：在二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，依然可以正確得到識讀，損毀面積達50%時仍然可以恢復信息。

（5）成本低，易制作，持久耐用，條碼符號形狀、尺寸大小比例可變。

（6）可引入加密措施：保密性、防偽性好。

我們以二維碼技術(shù)為依托，將其融入到設(shè)備儀器管理系統(tǒng)中， 通過生成二維碼標簽來識別每一臺設(shè)備儀器，結(jié)合航天企業(yè)設(shè)備儀器管理流程，來實現(xiàn)對設(shè)備儀器全生命周期的信息化智能化管理。

3 設(shè)備儀器管理系統(tǒng)的構(gòu)成

融入二維碼技術(shù)后，現(xiàn)有設(shè)備儀器管理系統(tǒng)不僅軟件進行升級，還要配置符合要求的二維碼打印設(shè)備（標簽打印機）和移動掃描終端（pad）等硬件。

（1）運行設(shè)備儀器管理系統(tǒng)；與手持掃描終端通訊聯(lián)絡；存儲設(shè)備儀器信息數(shù)據(jù)；生成二維碼標簽等。

（2）二維碼打印設(shè)備：打印設(shè)備儀器二維碼標簽，選取尺寸適合的工業(yè)標簽紙，由管理人員自行打印輸出；我院根據(jù)日常管理需求，設(shè)計出六種規(guī)格二維碼標識，滿足不同設(shè)備儀器使用。由于一些大型或特種設(shè)備處于室外或特殊環(huán)境，可選取防高溫耐腐蝕的標簽片（陶瓷、不銹鋼等），用激光機刻制二維碼標簽。

（3）手持掃描終端：攜帶方便，現(xiàn)場掃描設(shè)備儀器二維碼標簽，顯示設(shè)備儀器信息，可把數(shù)據(jù)上傳設(shè)備儀器管理系統(tǒng)，集中批量處理，存儲數(shù)據(jù)。

（4）信息采集軟件：掃描讀取二維碼或手動輸入二維碼，根據(jù)編碼規(guī)則保存數(shù)據(jù)信息。

（5）設(shè)備儀器管理系統(tǒng)：將采集信息存入數(shù)據(jù)庫，更新設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫的相應內(nèi)容，用于設(shè)備儀器日常管理，狀態(tài)變更管理，信息化盤點，統(tǒng)計分析等。

4 升級后設(shè)備儀器管理系統(tǒng)的應用

（1）設(shè)備儀器新增：把新增設(shè)備儀器信息輸入設(shè)備儀器管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，打印出設(shè)備儀器二維碼標簽，粘貼在設(shè)備儀器上，接收人員可通過掃描標簽，查看并記錄設(shè)備儀器的接收時間、接收人等相關(guān)信息。

（2）設(shè)備儀器庫存：庫管人員可通過掃描標簽，查看并記錄設(shè)備儀器的庫存時間、狀態(tài)等信息。

（3）設(shè)備儀器領(lǐng)用/歸還：管理人員可通過掃描標簽，查看并記錄設(shè)備儀器的領(lǐng)用/歸還時間、狀態(tài)、領(lǐng)用/歸還人員等信息。

（4）設(shè)備儀器使用現(xiàn)場檢查：管理人員可現(xiàn)場掃描設(shè)備儀器二維碼標簽，查看并記錄設(shè)備儀器的使用狀態(tài)、責任人員等信息，可把數(shù)據(jù)上傳主機集中批量處理。

（5）設(shè)備儀器數(shù)據(jù)統(tǒng)計：將采集信息存入數(shù)據(jù)庫后對設(shè)備儀器的使用狀態(tài)、計量信息、維保狀態(tài)等進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，提高設(shè)備儀器的使用率。

（6）現(xiàn)場盤點：將在現(xiàn)場掃描的設(shè)備儀器信息回傳到設(shè)備儀器管理系統(tǒng)，實現(xiàn)實物與帳物核對，核實帳實相符情況，對于異地使用或存放的設(shè)備儀器，當?shù)乇９苋藛T直接利用手持掃描終端將讀取的二維碼信息回傳到本單位，不必派專人進行異地現(xiàn)場盤點，省時、省力、節(jié)約成本。

5 實踐效果

設(shè)備儀器管理系統(tǒng)通過生成二維碼標簽來識別每一臺設(shè)備儀器，充分利用及時有效的數(shù)據(jù)采集手段，避免人工操作造成的信息錯誤，同時能提高管理工作效率和設(shè)備儀器信息的準確性，具有輸入速度快、準確度高、成本低、可靠性強等優(yōu)點，結(jié)合航天企業(yè)設(shè)備儀器管理流程，實現(xiàn)對設(shè)備儀器全生命周期的信息化智能化管理。

6 結(jié)語

根據(jù)上級要求和自身管理實際，不斷對設(shè)備儀器管理系統(tǒng)進行升級和功能的擴充，對優(yōu)化配置設(shè)備儀器資源，提高設(shè)備儀器的管理水平和使用率具有重要意義。

隨著無線網(wǎng)絡技術(shù)、多媒體圖像處理技術(shù)、電力載波技術(shù)、RFID技術(shù)等的快速發(fā)展，將促進物聯(lián)網(wǎng)的普及，而物聯(lián)網(wǎng)的基本理念就是通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品通過互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理這對于企業(yè)的設(shè)備儀器管理、運維管理等領(lǐng)域具有重要的應用和發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備儀器自動化、信息化、共享化管理。我院目前利用電力載波技術(shù)，可以監(jiān)控設(shè)備運行參數(shù)、能耗數(shù)據(jù)、故障狀態(tài)、定位數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，并準確計算設(shè)備儀器利用率等，為年度考核利用率提供精準的數(shù)據(jù)。后續(xù)擬利用RFID技術(shù)，識別移動的設(shè)備儀器進出房間或樓宇的相關(guān)流動信息，定位其去向和地點等，進一步提升企業(yè)設(shè)備儀器管理應用水平。