劉興忠，周 薇，何 超，張 曦

(1.四川省氣象探測數(shù)據(jù)中心，成都 610072；2.中國氣象局氣象探測中心，北京 100081)

0 引言

中國是世界上自然災(zāi)害發(fā)生頻率高、影響范圍廣、損失程度重的國家之一[1-3]。據(jù)統(tǒng)計，中國由于氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟損失占自然災(zāi)害損失的70%以上，在全球變暖的背景下，因氣象災(zāi)害導致的損失呈現(xiàn)逐年上升趨勢，科學防治與降低氣象災(zāi)害導致的后續(xù)影響，顯然已成為防災(zāi)減災(zāi)的重點。

科學防治與降低氣象災(zāi)害的根源是做好充足的準備，因此隨著社會的不斷進步，建設(shè)應(yīng)急管理體系已經(jīng)成為許多國家相關(guān)領(lǐng)域重點進行的工作。只有進一步完善應(yīng)急管理體系，采取行之有效的措施，制定應(yīng)急處理方案[4]，才能在氣象突發(fā)事件發(fā)生時，科學高效地保障氣象部門業(yè)務(wù)正常運轉(zhuǎn)。

1 氣象應(yīng)急物資種類

氣象應(yīng)急物資是在發(fā)生突發(fā)事件和嚴重自然災(zāi)害的情況時，保障氣象業(yè)務(wù)正常開展的重要基礎(chǔ)，是為恢復正常觀測、預報、氣象服務(wù)保障而儲備的物資。當遇到突發(fā)情況時，應(yīng)第一時間調(diào)配物資以滿足氣象部門應(yīng)急需要并保障氣象業(yè)務(wù)正常運轉(zhuǎn)。因此，結(jié)合氣象部門業(yè)務(wù)的性質(zhì)，應(yīng)急物資大致分為兩類：氣象儀器類和通用設(shè)備類。

1.1 氣象儀器類

氣象部門業(yè)務(wù)種類多，需要對天基、地基、空基實行24 h精密化連續(xù)監(jiān)測，當遇到突發(fā)狀況或不可抗力因素時，易導致氣象部門業(yè)務(wù)中斷，因此中國氣象局綜合觀測司下發(fā)了觀測業(yè)務(wù)技術(shù)處理手冊。國內(nèi)自動氣象站站網(wǎng)中心大多采用傳統(tǒng)氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法(MDOS)，包括對時間一致性、內(nèi)部一致性、 空間一致性、時變和氣候?qū)W極值等進行處理[5]。但是大量的氣象數(shù)據(jù)缺測是不可逆的。氣象數(shù)據(jù)缺測，給日后科研分析及氣候預測增加難度，因此氣象部門通常設(shè)有雙套氣象觀測站及備用氣象儀器，以保障氣象業(yè)務(wù)觀測的連續(xù)性和完整性。

1.2 通用設(shè)備類

氣象通用設(shè)備是用于維護和保障氣象業(yè)務(wù)正常運行的設(shè)備。氣象數(shù)據(jù)傳輸需要通暢的網(wǎng)絡(luò)支持，在突發(fā)事件時，如遇地震、火災(zāi)等不可抗因素導致通信中斷，需要第一時間維持氣象業(yè)務(wù)正常運轉(zhuǎn)，并且將氣象災(zāi)害信息及時發(fā)布給決策部門使其做好調(diào)度指揮，因此氣象通用類設(shè)備也屬于氣象部門應(yīng)急物資儲備的類別。

2 智能倉儲系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

2.1 Browser/Server

氣象應(yīng)急物資智能倉儲系統(tǒng)(以下簡稱智能倉儲系統(tǒng))采用B/S架構(gòu)，B/S即browser(瀏覽器)模式和server(服務(wù)器)模式。在B/S架構(gòu)下，用戶主要通過網(wǎng)絡(luò)端瀏覽器實現(xiàn)，極少部分邏輯事務(wù)在前端實現(xiàn)，但是主要邏輯事務(wù)在服務(wù)器端(Server)實現(xiàn)，形成3層3-tier結(jié)構(gòu)[6]。B/S架構(gòu)是Web興起后的一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，Web瀏覽器是客戶端最主要的應(yīng)用軟件。該模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能的核心部分集中到服務(wù)器，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用流程。

2.2 RFID射頻識別技術(shù)

射頻識別(RFID)技術(shù)(Radio Frequency Identification)能適應(yīng)各種環(huán)境，利用相關(guān)數(shù)據(jù)可以識別多個RFID標簽[7]，射頻識別是利用電磁感應(yīng)原理對需要識別的物體進行讀寫(Read-Write)，完整的RFID標簽分為3部分，分別是閱讀器、運行系統(tǒng)和電子天線。利用帶有RFID電子標簽的設(shè)備向RFID天線傳輸標簽的信號信息，再通過RFID讀寫器接收天線的數(shù)據(jù)，然后通過計算機將詳細數(shù)據(jù)展現(xiàn)并確認，從而實現(xiàn)倉儲系統(tǒng)對物資的查詢、調(diào)運和出庫等操作，實現(xiàn)智能調(diào)配。

3 智能倉儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

3.1 智能倉儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

智能倉儲系統(tǒng)通過建立智能倉儲平臺，包括物資打碼、物資入庫、物資出庫、物資盤點、物資運輸和物資報表管理等功能，對氣象應(yīng)急物資進行信息化監(jiān)管，為決策者提供相關(guān)信息。

3.2 智能倉儲系統(tǒng)功能設(shè)計

3.2.1 物資打碼

將打碼專用設(shè)備連接Web平臺，對收到的物資進行錄入，系統(tǒng)按照國家編碼規(guī)范生成標準的物資編碼，根據(jù)物資的貼碼要求自動打印二維碼、激光篆刻或?qū)懭隢FC卡，同時根據(jù)存放依據(jù)自動寫入RFID電子標簽，根據(jù)信息化倉儲管理要求進行標簽安裝。所有物資在入庫前需要粘貼RFID電子標簽，以便在庫房大門、貨架上的讀卡器能準確識別該物資的信息。

3.2.2 物資入庫

通過專用的PDA(手持終端儀)接收待入庫物品的清單，門口的讀卡器自動讀取人員攜帶的ID認證卡，并根據(jù)入庫任務(wù)在大屏上顯示此次入庫應(yīng)擺放的位置；同時通過讀取用戶攜帶物資的信息，并根據(jù)入庫任務(wù)判斷物品是否攜帶齊全。用戶進入庫房后，根據(jù)引導燈找到相應(yīng)的位置正確擺放貨物，貨位的讀卡器識別后提示該設(shè)備入庫成功，如果信息不符則提示擺放錯誤。管理平臺可實時查看物品擺放位置和擺放進度。調(diào)撥入庫和檢定入庫系統(tǒng)將自動判斷，并對上一環(huán)節(jié)進行封閉。

3.2.3 物資出庫

通過專用的PDA接收出庫任務(wù)清單，用戶到達庫房門口時，門口的讀卡器自動讀取人員攜帶的ID認證卡，并根據(jù)出庫任務(wù)在大屏上顯示此次取貨的實際位置；用戶進入庫房后，根據(jù)引導燈找到相應(yīng)的位置提取貨物，貨位的讀卡器識別后提示該設(shè)備取件成功。離開庫房時，門口的讀卡器通過RFID讀取用戶攜帶物資的信息，并根據(jù)出庫任務(wù)判斷物品是否攜帶齊全或者多取貨物。

3.2.4 物資盤點

盤點主要是制定盤點計劃，系統(tǒng)根據(jù)計劃自動盤點，同時支持專用PDA進行手動盤點，用戶只需攜帶PDA按照制定的盤點路線行走即可，手持終端將讀取到的信息自動與系統(tǒng)信息進行對比，發(fā)現(xiàn)數(shù)量異常時發(fā)出告警，盤點完成后系統(tǒng)自動生成報表。

3.2.5 物資運輸

運輸主要分為自主運輸和委托物流運輸。

自主運輸：系統(tǒng)通過運輸人員的手機或者專用PDA進行實時定位，結(jié)合地理信息進行實時展示，并保存記錄信息，提供信息回放功能。

委托物流運輸：提供相關(guān)快遞公司的物流信息讀取接口，用戶將發(fā)貨單通過專用PDA進行拍照上傳后，系統(tǒng)自動識別貨運單號，根據(jù)貨運單號，從物流公司提供的API上查詢貨物的實時運輸信息。

3.2.6 物資報表管理

1)物資庫位展示：通過庫房平面展示圖，根據(jù)庫位信息，實時動態(tài)展示各個庫位上的物資數(shù)量、狀態(tài)等信息，對產(chǎn)生告警的位置用紅色提醒；

2)物資全流程展示：對任意物資從采購到派發(fā)的全流程實施跟蹤，決策人員可隨時查看物資的位置，確保準備充足、派發(fā)及時；

3)物資查詢統(tǒng)計：根據(jù)用戶需求設(shè)計常用的報表輸出，并提供常用的查詢統(tǒng)計分析工具，支持根據(jù)用戶需求制作報表；

4)物資預警管理：預警管理主要是針對業(yè)務(wù)中關(guān)心的重要信息進行自動化分析和預警，系統(tǒng)提供：

①設(shè)備檢定預警：對需要定期檢定的設(shè)備，根據(jù)時間進行檢定到期提醒；

②庫存上下限告警：對各種物資儲備數(shù)量的上下限進行閾值設(shè)定，系統(tǒng)根據(jù)上下限閾值進行預警；

③任務(wù)超時預警：根據(jù)系統(tǒng)中各種業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的實效性，對超出實效未封閉完成的業(yè)務(wù)進行預警；

④任務(wù)卡頓預警：針對緊急任務(wù)，根據(jù)任務(wù)的流程對某一環(huán)節(jié)的停頓進行預警。

4 結(jié)束語

氣象應(yīng)急物資智能倉儲系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)了氣象物資的自動化全流程調(diào)配，對氣象應(yīng)急保障起著重要的作用。當出現(xiàn)不可抗力或人為因素導致的突發(fā)事件時，需保障物資的快速調(diào)配運轉(zhuǎn)，以保障氣象業(yè)務(wù)不受影響。基于RFID技術(shù)的氣象應(yīng)急物資智能倉儲系統(tǒng)能快速、精準地對應(yīng)急類物資實現(xiàn)全生命周期的監(jiān)控覆蓋，保證了氣象應(yīng)急物資安全快速的轉(zhuǎn)移和氣象業(yè)務(wù)正常運轉(zhuǎn)。