摘要：基于大數(shù)據(jù)物聯(lián)網技術建設智慧人影平臺，依托氣象專網資源、4G網絡、局域自組網等無線通信手段，利用地理信息系統(tǒng)和中國氣象局制定的相關行業(yè)標準，采用智能融合分析等技術，有效整合人工影響天多種信息，提高了人工影響天氣工作效率和科學指揮水平，人影安全監(jiān)管重點環(huán)節(jié)做到實時監(jiān)控，有效提升人影作業(yè)及管理的科技水平，增強人影綜合防災減災抗災能力。

關鍵詞：物聯(lián)網；人工影響天氣；智能

一、前言

智慧人影是通過物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)和云計算、人工智能等新技術的深入應用，使人工影響天氣系統(tǒng)成為一個具備自我感知、判斷、分析、選擇行動和自適應能力的系統(tǒng)，讓人工影響天氣全過程具有智慧，滿足社會生產生活對人工影響天氣的服務需求。物聯(lián)網是指通過信息傳感設備，按約定的協(xié)議實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網絡[1]。近年來，物聯(lián)網飛速滲透進人類生活的方方面，物流運輸、城市軌道、交通監(jiān)控、醫(yī)療衛(wèi)生、災害預警等多個領域的蓬勃發(fā)展都離不開物聯(lián)網技術的參與[2-5]。中國氣象局在2017年起草了《省級及以下人工影響天氣彈藥監(jiān)控管理系統(tǒng)建設指南》，提出“利用物聯(lián)網技術實現(xiàn)對人影彈藥從生產、驗收、轉運、倉儲（出入庫）、發(fā)射（作業(yè)）、到報廢和銷毀的全生命周期的監(jiān)控”，在2019年建立《人工影響天氣作業(yè)裝備與彈藥標識編碼技術規(guī)范》[6]，物聯(lián)網技術應用到人工影響天氣開始有章可循。從部分省市將物聯(lián)網應用到人影情況看，物聯(lián)網主要用于裝備彈藥安全監(jiān)管[7-8]，離國務院對于人工影響天氣“科學作業(yè)、精準作業(yè)、安全作業(yè)”的要求尚有距離，本文通過智慧人影平臺建設，提高科學作業(yè)、精準作業(yè)水平，強化安全作業(yè)能力，推進人影現(xiàn)代化科技水平，為國民生產生活保駕護航。

二、智慧人影平臺功能設計

智慧人影平臺利用國家和省級大數(shù)據(jù)云平臺，通過國省市縣不同權限級別的ID用戶，借助瀏覽器登錄后，完成人影裝備彈藥、站點、人員的管理和作業(yè)指揮。包括人影裝備彈藥物聯(lián)網系統(tǒng)、智能人影作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)、智能人影作業(yè)裝備系統(tǒng)、人影作業(yè)信息采集與上報系統(tǒng)、人影飛機作業(yè)通信智慧系統(tǒng)等（見圖1）。

（一）人影彈藥物聯(lián)網系統(tǒng)

根據(jù)中國氣象局制定人影彈藥統(tǒng)一的編碼規(guī)則，生產企業(yè)研制具有基于3S技術的自動感知技術的作業(yè)參數(shù)采集傳感器，感應彈藥狀態(tài)。每一個彈箱（炮彈）或者每一枚彈（火箭彈）都擁有自己的二維碼作為唯一的身份識別，通過光電信號轉換技術來讀取標識在彈箱或彈體上的信息，實時準確采集彈藥生命周期各個環(huán)節(jié)的信息，通過人影彈藥物聯(lián)網系統(tǒng)上傳于智慧人影平臺，平臺進行數(shù)據(jù)匯總及分類。人影彈藥物聯(lián)網系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能有：人影彈藥分發(fā)調撥，人影彈藥庫存、消耗、轉運監(jiān)控，人影彈藥狀態(tài)監(jiān)控，人影彈藥采購計劃管理等（見圖2）。

物聯(lián)網技術在人影彈藥管理中的應用主要體現(xiàn)在對彈藥的全程監(jiān)控上，彈藥流轉的每一個環(huán)節(jié)通過物聯(lián)網串聯(lián)，實現(xiàn)對每一枚彈藥從生產到消耗的全流程跟蹤、監(jiān)控和管理。（具體流程見圖3、圖4）

（二）智能人影作業(yè)裝備系統(tǒng)

智能人影作業(yè)裝備包括自動化高炮、全自動火箭作業(yè)系統(tǒng)、智能煙爐等。自動化高炮、全自動火箭作業(yè)系統(tǒng)通過加載數(shù)字羅盤、加速度計、光電感應等人影作業(yè)感知傳感器，準確記錄高炮、火箭人影裝備作業(yè)時間、作業(yè)經緯度、作業(yè)方位仰角和數(shù)量等信息，采集精度滿足業(yè)務需要，實現(xiàn)作業(yè)參數(shù)自動采集，智能煙爐加裝智能采集設備，采集作業(yè)點位置環(huán)境情況，通過4G網絡傳輸?shù)皆破脚_加工歸類后通過智慧人影平臺客戶端顯示（圖5）。

（三）人影作業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)

人影作業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)控人影安全監(jiān)管關鍵環(huán)節(jié)，包括固定作業(yè)站點監(jiān)控、人影彈藥存儲倉庫監(jiān)控、移動火箭作業(yè)監(jiān)控和遠程煙爐監(jiān)控等。固定作業(yè)站點監(jiān)控主要監(jiān)控固定作業(yè)站點臨時彈藥存儲庫彈藥出入庫情況、作業(yè)裝備出入庫情況、人員進出情況、作業(yè)空域申請情況、人影作業(yè)情況等，通過智能監(jiān)控系統(tǒng)識別未授權人員禁入，禁止操作設備等。人影彈藥存儲倉庫監(jiān)控主要是倉庫監(jiān)控，湖南省省市兩級要求存放在軍分區(qū)倉庫，這部分部隊已經建設。移動火箭作業(yè)監(jiān)控和遠程煙爐監(jiān)控主要包括火箭移動作業(yè)時的作業(yè)情況監(jiān)控，煙爐作業(yè)環(huán)境監(jiān)控。

（四）人影作業(yè)信息采集與上報系統(tǒng)

人影作業(yè)信息采集與上報是人影業(yè)務中最基礎的業(yè)務，為相關部門開展人影作業(yè)服務、管理部門統(tǒng)籌協(xié)作，提供重要科學依據(jù)和應用價值。該系統(tǒng)采用全國統(tǒng)一的規(guī)范，依托氣象業(yè)務專網和4G網絡，實現(xiàn)人工影響天氣作業(yè)信息的采集、上報、存儲、查詢、統(tǒng)計分析、產品制作等功能。

（五）人影飛機作業(yè)通信指揮系統(tǒng)

人影飛機通信指揮系統(tǒng)有兩個終端，飛機端和地面端，飛機端收集飛機實時位置信息、飛機探測數(shù)據(jù)、催化劑燃燒種類和消耗量通過北斗通信鏈路實時傳輸?shù)降孛娑?，地面端的雷達回波信息、地面區(qū)域站雨量數(shù)據(jù)以及其他應急信息（突發(fā)情況等）通過北斗衛(wèi)星通信鏈路傳輸?shù)斤w機端，對飛機進行指揮作業(yè)，具體流程與功能見圖8。

三、平臺設計創(chuàng)新點與難點

（一）創(chuàng)新點

智慧人影平臺利用大數(shù)據(jù)物聯(lián)網、虛擬現(xiàn)實和仿真、地理信息等技術，實現(xiàn)了對人工影響天氣數(shù)據(jù)的“智慧”管理。創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下三個方面。

1.實現(xiàn)不同人工影響天氣設備不同接口和協(xié)議集成，有效整合了人工影響天氣多種信息，并實現(xiàn)人工影響天氣作業(yè)的遠程監(jiān)控。

2.平臺通過Internet網絡和氣象專網傳輸信息，提高了信息傳輸可靠性。

3.利用智能化信息應用平臺，可以更加合理分配資源，同時物聯(lián)網技術實現(xiàn)了人工影響數(shù)據(jù)的可追溯性。

（二）難點

1.目前應用的人影設備為不同廠家生產，雖然實現(xiàn)不同接口和協(xié)議集成，但是采集數(shù)據(jù)質量和糾錯解決過程繁瑣。

2.智慧人影平臺采集數(shù)據(jù)有人員、作業(yè)裝備彈藥、站點、監(jiān)控視頻等信息數(shù)據(jù)，種類較多，數(shù)據(jù)安全保證需要建立相應規(guī)范。

四、結語

智慧人影是對標人工影響天氣高質量發(fā)展的重要舉措。智慧人影平臺建設有效推動了人工影響天氣工作智能化發(fā)展，使得有限的資源更加合理分配使用，提高了人工影響天氣工作效率。智慧人影平臺建設強化了人工影響天氣安全監(jiān)管，人影安全作業(yè)關鍵環(huán)節(jié)都納入物聯(lián)網監(jiān)控，做到實時監(jiān)管，事后溯源。智慧人影平臺還在建設完善中，部分模塊并沒有完全進入業(yè)務化，隨著人工智能技術等新興技術的不斷發(fā)展，還有很大的完善空間。

參考文獻

[1]高常水，許正中，王忠．我國物聯(lián)網技術與產業(yè)發(fā)展研究[J].中國科學基金，2012，26（04）：205-209．

[2]余雷.基于RFID電子標簽的物聯(lián)網物流管理系統(tǒng)[J].微計算機信息，2006（02）：233-235+232.

[3]何霖，姚世峰，馮亞琳.物聯(lián)網與移動互聯(lián)技術應用于城市軌道交通設備設施維修的探索[J].城市軌道交通研究，2015，18（10）：1-4

[4]顧屹.基于物聯(lián)網技術的高速公路交通流監(jiān)控研究[J].信息通信，2015（05）：87-88

[5]趙智鵬，史蓮梅.基于物聯(lián)網技術的氣象災害監(jiān)測預警體系研究[J].電腦知識與技術，2016，12（08）：263-265.

[6]中國氣象局.人工影響天氣作業(yè)裝備與彈藥標識編碼技術規(guī)范：QX/T 471-2019[S].北京：氣象出版社，2019.

[7]晁增元.物聯(lián)網技術在河北人影彈藥管理中的應用[J].電腦編程技巧與維護，2019（03）：85-87.

[8]趙博，鄭凱，鐘晨，等.物聯(lián)網技術在廣東人工影響天氣安全管理中的應用[J].廣東氣象，2018，40（2）：48-50．

作者單位：湖南省人工影響天氣領導小組辦公室

責任編輯：尚丹