物联网技术在人工影响天气业务中的应用研究

史文群

摘 要：现阶段，我国科学技术水平已经有了切实有效的提高，如计算机技术、网络信息技术以及物联网技术等被广泛应用于天气业务，在很大程度上充分满足了人们对气象服务的实际需求。在物联网技术的强有力支撑下，人工影响天气业务的相关工作逐渐信息化与自动化，不断推动我国人工影响天气业务快速实现科学化、标准化与规范化。主要介绍了物联网系统和应用情况，并提出了相关建议。

关键词：物联网技术；人工影响；天气业务；科学化

中图分类号：P48 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）02–0-03

近年来，我国人工影响天气业务正在快速发展，其中规模越来越大、装备及弹药的使用越来越多。在这种情况下，管理工作的难度越来越大，逐渐出现了时效性不强、准确度不高、安全隐患较大等问题。因此，灵活、积极地将物联网技术应用于人工影响天气业务非常有必要，在很大程度上能够有效解决上述问题，还能不断推动我国人工影响天气业务现代化，相关部门需要重视对物联网技术应用的研究。

1 人工影响天气业务智能管理系统

1.1 物联网智能管理系统建设的内容

将物联网技术应用于人工影响天气业务，可以构建科学有效的物联网智能管理系统，根据气象小型业务项目可以支持建设的内容具体包括以下三大模块：

一是人工影响天气业务装备弹药全过程监控模块。该模块的主要内容包括对国家级人工影响天气业务装备弹药出厂验收质量管理，对国家级人工影响天气业务装备弹药进行信息化管理，对省级人工影响天气业务装备弹药进行信息管理等，这3个项目的实施对人工影响天气业务装备弹药的工作快速实现了全过程自动管理[1]。

二是人工影响天气业务信息实时采集整合模块。该模块的主要内容包括对人工影响天气业务的飞机操作进行信息数据的实时采集，对人工影响天气业务的地面作业进行信息数据的实时采集，这2个项目的实施对海量信息实现了高效自动化的采集、传输、保存、利用以及监控等。

三是物联网及其他相关技术的应用标准与规范模块。该模块的主要内容包括人工影響天气业务工作装备统一标识规范、人工影响天气业务弹药产品统一标识规范、飞机操作信息数据采集传输标准规范、地面作业信息数据采集传输标准规范等，该模块可以对每一类信息数据做出相应的规定与要求，使得内容管理、编码格式以及采集传输等更加科学化、规范化以及标准化[2]。

1.2 物联网智能管理系统的总体流程

物联网智能管理系统的总体流程主要包括6个环节：生产环节、验收环节、转运环节、仓储环节、发射环节、报废环节，具体流程如图1所示。

由图1可知，每个环节都是紧密连接的，当一个环节的流程完成以后，才可以顺利进入下一个环节流程。

在中国气象局人工影响天气业务中心环节，该流程的内容主要包括制定物联网技术在人工影响天气业务中应用的标准、制定相应的技术支持；在中国气象局上海物资管理处环节，该流程的内容主要包括对人工影响天气业务弹药进行验收与管理，确保弹药的完好性，若验收的弹药是合格的，那么就需要将验收合格的弹药产品信息生成报告，通过物联网智能管理系统将报告上传至各省（区、市）气象局[3]。在各省（区、市）气象局环节，该流程的内容主要包括根据上传的产品合格报告进行采购，然后可以应用于人工影响天气业务，将转运环节、仓储环节、使用环节以及报废环节等产生的信息数据自动上传物联网智能管理系统，此时系统就会自动保存上传的信息数据。

1.3 物联网智能管理系统的主要功能

人影物联网智能管理系统充分实现了对人工影响天气业务的装备弹药全流程管理和对飞机地面作业信息数据的全程自动化采集传输。

1.3.1 装备弹药全流程管理功能

在人工影响天气业务装备弹药全流程管理功能中，主要包括6个环节：一是生产环节。该环节的主要功能是每一个生产厂家在生产弹药的过程中，必须根据国家制定的安全规定与统一标识规范进行高质量生产，然后确保每一个弹药都是有条码标签的，将其作为弹药的唯一的身份标签，最后该环节就可以通过扫描每一个弹药的条码标签采集信息数据，进而有效实现条码扫描技术与感应技术的规范化人影弹药标识信息采集工作[4]。二是验收环节。该环节充分利用了条码感应技术，气象管理部门利用该技术对每一个弹药进行必要的出厂质量验收，只有顺利通过条码感应技术的验收，才可以打上合格的标签进入下一个环节。三是仓储环节。该环节需要在信息数据库找到气象管理部门录入的弹药验收合格信息，然后将待入库的人影弹药信息与其进行对比，只有通过验收的人影弹药才可以顺利进入仓储。最后管理人员需要手持终端对已经入库的人影弹药进行条码扫描感应，高效实现对所有入库的人影弹药实时追踪与监控，同时该环节还具备自动化的监控提醒功能与报警功能，促使管理人员有效管控弹药储存。四是转运环节。当将不同仓储中的人影弹药进行转移与运输时，管理人员需要对转运的人影弹药进行必要的条码扫描、车辆定位以及通信传输等，这样就可以直接在管理系统中对人影弹药进行实时追踪管控。五是作业环节。该环节已经保存较为完善的库房弹药出库信息、回库信息等，管理人员只需要对这些信息进行解析，就可以充分掌握弹药实际发射的信息；管理人员还可以利用全自动控制发射系统、远距离声光电系统以及发射过程视频图像解析技术等对弹药发射的信息进行自动识别。六是报废环节。当人影弹药与工作装备等经过上述5个环节的验收与使用，一旦发现质量不合格，那么就需要予以报废，并由相应的生产厂家进行必要的销毁报废，同时将报废信息传送到气象管理部门级管理系统上[5]。

1.3.2 飞机地面作业信息数据管理功能

飞机地面作业信息数据管理功能主要包括2个环节：一是人影飞机操作信息数据自动采集传输环节。该环节的主要功能具体包括对地面的相关通信控制设备进行水平升级、安装机载北斗设备并充分利用北斗卫星定位技术、地空数据链技术等对飞机操作的信息数据进行实时采集与传输，便于气象管理部门对飞机作业状态进行追踪、统计与分析[6]。二是人影地面作业信息数据自动采集传输环节，该环节的主要功能包括对人影火箭与高射炮进行远程控制自动发射、利用声电光自动感应技术、识别技术、移动互联网技术等对火箭与高炮等作业的信息数据进行自动化采集与传输，以便气象管理部门对人影地面作业的状态进行实时监控、统计与分析。

2 物联网技术在人工影响业务中的应用

2.1 明确人影物联网技术建设路线

在人工影响天气业务中，物联网技术的高效应用明确了人影物联网智能管理系统建设的技术路线。在建设过程中，基于二维码标识的炮弹管理技术、火箭弹管理技术以及弹药箱管理技术等路径逐一被明确，使得原先较为混乱的人影装备弹药得到了科学规范的管理，统一编码，扫描身份标识码，可以实现对装备弹药的实时追踪与管控。在炮弹的管理方面，气象管理部门可以采用激光刻印的方式在炮弹表面印上醒目的二维码标识，在弹体的表面刻印醒目的物联网信息标记，使得所有装备弹药的信息是公开、透明的[7]。在采集人影弹药与弹药箱的信息数据时，管理人员可以利用基于光学扫描技术研发出的手持式扫描终端扫描每一个弹药的二维码。同时，手持式扫描终端内部还设置了全球定位系统GPS模块，在这些技术的支持下，管理人员可以对弹药运输车辆和人员携带弹药情况进行实时定位与监控，进而可以直接在物联网智能管理系统中随时查看装备弹药转运的所有信息数据。在构建人影物联网智能管理系统的过程中，设置的每一个业务环节所采集的信息数据都会通过有线通信网络与无线通信网络进行实时传输。

2.2 配套制定人影物联网技术的规范标准

在构建人影物联网智能管理系统的过程中，气象管理部门在充分了解与掌握了每一个业务和流转信息以后，根据详细的业务环节和信息流转情况，在遵循最基本要求的基础上制定出一套科学有效的人工影响天气业务装备弹药的监控管理系统的具体应用接口规范，并对监控管理系统的对外接口进行了必要的定义，为国家级人影物联网智能管理系统、省级人影物联网智能管理系统以及人影其他天气业务数据交互系统等提供真实、有效的依据。此外，气象管理部门还制定了一套科学有效的人工影响天气业务装备弹药行业技术标准与作业信息数据管理行业技术标准，在具体应用过程中是配套使用这两套标准，主要内容包括对人工影响天气业务的作业站点统一编码规范、装备弹药统一编码规范、飞机操作信息数据采集传输规范以及地面作业信息数据采集传输规范等，在很大程度上有效提高了人工影响天气业务工作的科学化、规范化与标准化水平[8]。

气象管理部门还发布了行之有效的《人工影响天气装备弹药监控管理系统业务试运行规定》，该规定在实施过程中进一步明确了国家级、省级、市级、县级以及作业站点等各个业务层级的详细责任与义务，同时也进一步明确了这些层级在人影物联网智能管理系统软硬件运维和信息安全管理等工作，最大限度地保障了每个层级的人影物联网智能管理系统能够得到一體化的运行，保障了各项信息数据能够及时地采集、传输与上报，进而确保整个人影物联网智能管理系统能够充分发挥整体建设效益。

2.3 实现人影装备弹药的信息化管理

在构建人工影响天气业务管理系统的过程中，物联网技术的应用高效实现了人工影响天气业务装备弹药信息化管理与飞机地面作业实时信息化管理。在这2个方面还基本实现了炮弹与火箭弹的全流程信息化管理，从生产环节、验收环节、转运环节、仓储环节、使用环节与报废环节等，使得管理人员能够根据系统的信息化与自动化对其全生命周期进行实时追踪、管理与监控，不断推动人工影响天气业务朝着精细化、智能化、自动化与科学化的方向发展。在设置好的条码与电子标签上，管理人员只需手持终端对其进行扫描与感应，相关技术就可以自动采集到刻印条码的人影弹药的信息数据，然后通过数字振动技术、光学采集技术以及智能采集感应器等自动采集人工影响天气业务相关信息，利用地理信息系统、全球定位系统以及移动互联网技术等，将采集的人工影响天气业务相关信息进行自动化整理、分析以及传输，高效完成人工影响天气业务的相关作业信息处理任务，进一步有效提高了人工影响天气业务的信息化水平与效率[9]。

3 物联网技术在人工影响业务中的具体应用

当前，全球变暖已经成为全世界特别关注的环境问题之一，在全球变暖的过程中逐步引发了暴雨、冰雹、霜冻以及干旱等各种各样的自然灾害，使得人类及动植物等受到极大的影响。而人工影响天气业务却可以对防灾减灾起到关键性的作用，并且各种各样的科学技术也使得人工影响天气业务作业水平有了切实有效的提高。因此，随着环境问题的日益加剧，各国扩大了物联网技术在人工影响天气业务作业中的应用范围。例如，2017年，我国研究发布了人工影响天气作业装备弹药管理系统4.0，它的功能相比于2016年发布的人工影响天气作业装备弹药管理系统3.0，新增了弹药全流程自动化管理、作业装备与弹药的多元化数据统计、数据导出以及快速上报等内容。2019年，我国研究发布了人工影响天气作业装备弹药管理系统5.0，该管理系统更加全面与高效，重新对整个系统的整体框架结构进行了架构、将所有的功能进行了微服务化、优化并完善了系统流程管理，但是还有一些重要内容未能得以呈现。具体如图2所示。

在面对人工影响天气业务作业持续追求精益求精的需求下，人影物联网智能管理系统陆续应用计算机技术、GPS技术以及RFID技术等，最大限度地保证了人工影响天气业务作业信息的快速识别、精准采集以及迅速传输等，使得人工影响天气业务工作快速实现了精准作业的发展目标。在气象信息化方面，各省气象管理部门与科技企业、装备弹药制造企业等通力合作，对人影物联网智能管理系统进行了持续的探索与研发。例如，江西省与福建三维公司联合开发了江西省人工影响天气智慧业务系统，该系统主要包括一个大的系统工作台，通过工作台可以开展相关业务，具体包括五段式业务（物联网数据、培训考核）、值班管理（云水资源评估、电子沙盘）以及安全射界图（文档共享、系统后台）[10]。具体如图3所示。

4 结束语

随着社会经济的高质量发展，在物联网技术和其他科学技术的支持下，我国人工影响天气业务工作水平得到了切实有效的提高。应用物联网技术能促进人工影响天气业务的信息化与自动化，对提高中国人工影响天气业务的信息化与自动化水平具有重要的推动意义，因此，人影物联网智能管理系统建设内容、应用成效以及应用案例等对我国气象管理具有重要的参考作用。

参考文献

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[4] 杨树羿.信息网络技术在气象业务中的应用[J].中外企业家，2017（9）：128.

[5] 刘磊.物联网技术在人工影响天气业务中的应用[J].农业开发与装备，2022（8）：115-117.

[6] 哈青辰.物联网在人工影响天气业务中的应用[J].南方农机，2018，49（4）：212.

[7] 彭宇翔，刘国强，田英，等.贵州省人工影响天气弹药物联网管理系统应用[J].气象科技进展，2018，8（5）：27-28.

[8] 罗俊颉，贺文彬，李宏宇.人工影响天气专用装备物联网关键技术研究与应用[J].气象，2019，45（6）：877-885.

[9] 李普庆，李抒泽，刘安然，等.朝阳市人工影响天气地面作业能力建设的思考[J].吉林农业，2019（21）：98-99.

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