基于蓝牙物联网融合曹娥江大闸设备巡检管理应用探讨

朱鹏宇

（绍兴市曹娥江大闸投资开发有限公司，浙江 绍兴 312000）

1 问题的提出

水闸作为水利工程的基础设施，不仅承担着供水的重要职责，还关乎生产及人们的生命财产安全，加强对水闸运行的管理和维护至关重要。由于存在工程规模较大、结构精密复杂、部位巡查点过多等原因，直接导致大闸日常巡检工作面临路线较长、巡检点数量多、巡检部位多、巡检时间长等问题，传统的人工巡检难以进行任务监测。近几年流行的二维码巡查，虽通过扫码方式提高了工作便捷性，但实际操作中也存在问题。首先扫码具有可作弊性，巡检人员不到现场即可操作，进行信息上报；其次，在巡检的过程中需要在每个检查部位扫对应的二维码，增加工作步骤，在大型工程的场景多部位多的情况下显得力不从心。

针对以上问题，在曹娥江大闸设备巡检管理中尝试运用先进的蓝牙物联网技术，结合蓝牙定位、数据传输、连接服务终端等功能探索智慧化巡检管理新模式。

2 蓝牙物联网技术在曹娥江大闸设备巡检管理中的应用

曹娥江大闸是国内最大的河口大闸，主要包括挡潮泄洪闸、导流堤、鱼道、堵坝等建筑物。挡潮泄洪闸总宽697 m，共28孔。大闸巡检工作任务繁重，依靠传统方式无法按时保质完成。

针对以上情况，曹娥江大闸设备巡检管理工作适时引进蓝牙物联网技术，利用蓝牙实现定位、自动感应、数据上传、连接服务终端等功能，改变巡检工作进度无从考察、数据靠手动纸质抄录、信息失真、与服务端脱节等现状，实现巡检工作与大闸管理平台的深度融合。

曹娥江大闸设备巡检管理采用蓝牙物联网技术，使巡检责任人与巡查人员的信息无缝沟通，保证巡检地点、时间、质量及效率。首先，在曹娥江大闸巡检区域布置蓝牙点位，与手机终端建立自动感应，实现区域定位功能。其次，研发符合大闸具体情况的巡检管理APP，并安装到工作人员的手机端。巡检工作开始前，巡检人员打开APP并开启蓝牙，每到一个检查点先进行感应，实现巡检定位、有效跟踪，杜绝不检、漏检现象。最后，通过系统平台实现隐患信息上传、巡检排班、巡检点位管理、巡检线路配置、任务分发、数据统计报表、巡检报告生成等功能。曹娥江大闸设备巡检管理系统框架见图1。

图1 曹娥江大闸设备巡检管理系统框架图

2.1 蓝牙物联网与工程管理的结合

蓝牙物联网技术在曹娥江大闸中的应用，主要将巡检实时定位、地图巡检、巡检数据上报、管理平台、定位平台、系统管理等功能进行结合。

（1）巡检实时定位：通过蓝牙点位对大闸的覆盖，可显示巡检人员的行动轨迹，不遗漏每个巡检点。

（2）地图巡检：包括地图巡检、资料查询、地图导航3部分。巡检人员可在手机端查看巡检场景及具体路线。APP地图巡检界面见图2。

图2 APP地图巡检界面图

（3）巡检数据上报：巡检人员手持移动终端与检查部位蓝牙自动对接后，在APP界面进入隐患上报或检查日志模块，通过图片、语音、视频等形式进行隐患或检查结果上报。

（4）管理平台：管理平台实现数据实时同步，巡检负责人能及时提出整改意见，提高巡检工作的效率。

（5）定位平台：可查看巡检人员行动轨迹，实现网上监管，提高监管效率。

（6）系统管理：通过蓝牙和移动APP连接进行系统管理，包含部位管理、描述管理、设备管理和结构管理模块。

2.2 蓝牙物联网技术的原理

传统的物联网技术是通过WIFI进行连接，随着蓝牙技术在传感器技术、识别技术、移动通信技术等方面的优化，特别是专业低功耗蓝牙IBeacon技术的出现，为蓝牙融入物联网技术提供基础。

2.2.1 物联网技术

物联网依赖智能感知设备，制定协议规则，将感知设备与采集设备实时物联，实现物联设备与巡查对象设施设备的实时绑定，结合现有巡检机制，满足巡查到岗、打卡定位、考核考勤等功能[1]。

2.2.2 蓝牙技术

蓝牙技术依赖基带、跳频和链路管理，具备低成本、低功耗等特点[2]，满足外线及长时间作业要求。链路管理设置链路建立、连接和拆除的安全控制，以及终端命令控制指令，实现物联设备的功能激活和近距离配置。蓝牙技术原理见图3。

图3 蓝牙技术原理图

2.2.3 IBeacon技术

IBeacon技术使用低功耗蓝牙技术创建信号区域，当智能手机进入该区域时,由IBeacon发射信号，IOS设备定位接受，反馈信号。IBeacon信号将用户的特定APP唤醒,让移动设置具有语境计算能力。IBeacon技术原理见图4。

图4 IBeacon技术原理图

2.2.4 蓝牙定位原理

蓝牙定位基于RSSI定位原理[4]，根据定位端不同，蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。蓝牙定位原理见图5。

图5 蓝牙定位原理图

网络侧定位：当曹娥江大闸智能终端进入IBeacon设备终端信号覆盖的范围时，通过蓝牙将接收到的RSSI值传输到信号采集服务器，由定位引擎算法对其进行定位处理。

终端侧定位：当曹娥江大闸智能终端进入蓝牙设备覆盖范围内时，通过蓝牙将接收到的RSSI值由内置定位算法测出具体位置，显示距离值，设定相应感应距离范围，实现自动进入巡检页面并智能提醒。

3 结 语

对曹娥江大闸设备巡检管理与蓝牙物联网技术的融合应用的情况进行分析，得出以下观点：首先，通过蓝牙与服务系统连接实现巡检过程的定位可为巡检人员提供科学的巡检路线以及准确的巡检点位置[5]，若巡查人员没有完成既定的巡检任务，系统进行提醒，避免监测不到位、漏检等情况，形成全方位网格化设备巡检管理。其次，对于巡检人员巡查轨迹进行定位记录，保证巡检工作的真实性。最后，蓝牙物联网技术取代纸质抄录上报的传统方式，巡查人员可通过蓝牙连接服务终端进行上报，保障监测监管数据的准确性，并可在系统中获取解决方案，反馈维修情况，形成完整的巡检维护闭环，巡检管理工作更为便捷高效。

蓝牙物联网技术的融合应用，为曹娥江大闸设备巡检管理提供准确的全息数据支撑，通过蓝牙定位、同步数据等功能提升水闸管理的信息化、智慧化程度，使工程系统运行拥有全方位的防御网，实现智慧化管理，为大闸安全运行保驾护航。