方案简介:随着部队信息化建设层推进,军事智能化在各类军事场景中 的大面积应用,当前基层部队大量存在并使用的传统枪柜,因不能联网、数据无法快速提取、不能展现装备的整体态势、日常管理手段落后耗时 耗力等问题,无法适应部队信息化建设需求。本方案就是着眼部队这一现实需要,提出了传统兵器室智能化升级改造的方案,既为部队节约了大量建设经费,也让传统枪柜为信息时代再次焕发出新的光彩。
一、方案背景
经过多年的发展,部队兵器室也经历了从无到有、从小到大的过程,许多单位投放大量资金购置了各种各样的传统枪柜,这为部队武器装备的存储管理发挥了积极作用。但随着部队信息化建设的深层推进,军事智能化在各类军事场景中的大面积应用,这些传统枪柜大多是以第一代枪柜(大铁皮柜)和第二代枪柜(大铁皮柜上加装智能锁具、数据小平板)为主,它们不能联网、数据无法快速提取、不能展现装备的整体态势、日常管理手段落后耗时耗力等问题,与部队信息化建设的大环境格格不入,这些传统枪柜也成为“食之无味、弃之可惜”的鸡肋。所以,从武器装备管理信息化、智能化的角度来说,基层部队急需一批信息化程度高、智能化水平高的第三代智能兵器室。因为,从管理对象上看,传统兵器室管的只是单一枪柜,费力又繁琐,而第三代智能兵器室管的是连队兵器室,化繁为简更为智能。从管理层级上看,传统兵器室只能实现连级管理,枪柜间不能联网,还处于单柜独立运行,而第三代智能兵器室可通过局域网进行联网,实现全系统运行,从而确保了旅/营/连的三级分责管理,监督更为有效。从业务范围来看,传统兵器室只能实现装备信息维护、装备在位检查、出入库记录等基本功能,而第三代智能兵器室还能实现装备在位自动监测、连队兵器室装备自动登记、装备出入库自动盘点、装备检查和连队自查自动记录、装备交接自动汇总信息等业务,业务更广泛。从安防报警来看,传统兵器室在枪柜体内安装开门/震动等传感器,仅限于安防报警,不像第三代智能兵器室那样,还安装了温湿度、墙体震动等传感器,集成了内窥/库室监控摄像头,既有区分安防报警,还集成了环境监测报警和管理报警,监测报警更齐全。从在位监测技术来看,传统兵器室应用的是红外探测和重力感应技术,无法精准定位到单个装备,而第三代智能兵器室应用的是军用RFID技术,一物一码,精准定位单个装备,在位监测更精准。从工作效率来看,传统兵器室检查和领取、归还武器装备时,一人一枪一登记,需手工填写《连队军械装备登记簿》,领取枪支每次至少30分钟,耗时费力。而第三代智能兵器室那样,可以一键打开所有枪柜,只要枪支离位马上报警,RFID天线自动读取记数,枪柜关闭自动盘点,系统自动生成/实时上报数据,自动生成电子版《连队军械装备登记簿》,连队领取枪支时间可大幅压缩到5分钟之内,战备管理更高效。因此,本方案就是着眼部队这一现实需要,提出了传统兵器室智能化升级改造的方案,既为部队节约了大量建设经费,也为传统枪柜为信息时代再次焕发出新的光彩。
通过本方案的智能化升级改造,传统兵器室也要实现“五化”建设目标:
一是装备运用流程化。规范领用枪支、归还枪支、维护保养、管理检查、紧急用枪等流程,通过智能化升级改造,实现了进库门禁核验、认证一键开柜、装备快速领取、人工复核校验、电子表单确认的全流程自动引导操作,枪弹动用可管、可控、可追溯,装备动用精准、高效,战备出动速度显著提升。
二是入库盘点自动化。基于物联网技术,着眼兵器室网络化、数据化、精细化、实时化、智能化的垂直管控要求,通过加装各类传感器和信息化设备,满足装备归还入库后柜门关闭落锁、系统自动盘点、装备在位情况实时显示等新业务,方便人工核验,大大提高了装备盘点效率。
三是检查登记便捷化。按照“兵器室怎么管,系统就怎么建”的思路,重新设计兵器室智能化管理系统平台,依据《连队军械装备登记薄》检查内容优化系统数据流程,系统根据进库和开柜认证信息自动填写进库时间、检查人、陪同人、检查时间等基本要素,自动拍照留存现场检查资料,并自动生成《连队自查登记表》和《装备检查登记表》。
四是管理态势实时化。依托本级局域网,将各连队兵器室智能终端联为一体,实时汇总末端管理数据至旅级兵器室管控平台,通过业务模型和AI算法,自动生成电子版的《连队军械装备登记薄》,实时生成全旅装备“五率六量”核心数据,从装备数量、技术状况等八个维度自动生成《全旅兵器室管理态势图》,全方位展示全旅装备管理实时数据和业务趋势。
五是安全预警一体化。按照“改造利用、淘汰更新、综合集成”的建设思路,以兵器室为单位一体化设计,智能硬件与业务功能融为一体,集成门禁报警、安防监控摄像头、人体红外报警器、墙体震动传感器、烟雾报警器、温湿度传感器、门磁传感器等10余种安防智能设备,区分警告层级,设置报警规则。
三、总体框架
根据我司调研和基层部队轻武器管理实际需求,总体框架设计以军事物联网技术为基础,结合大数据技术,依托营区内部网络,把传统兵器室升级改造为“1平台5个端”的智能兵器室。“1个平台”就是为升级改造而开发的智能兵器室管控平台,“5个端”就是重新规划功能而设计的旅级态势展示端、营级触摸查询端、连队兵器室门禁端、连队兵器室控制端、连队兵器室枪柜端。
图1:智能兵器室系统架构图
四、升级改造方案
根据基层部队传统兵器室存量设备状态和我司现场实际调研情况,着眼当前我们部队任务对兵器室提出智能化要求,并实践了3种升级改造方案,取得一定成效,受到了基层部队的好评。
(一)以“枪柜”为对象的智能化升级改造方案。
1、升级改造的基本途径。原枪柜升级改造,主要是基于现有普通枪柜,对内部结构进行合理化、模块化调整,并加装1套RFID读写器系统、1台物联网控制盒、开关门传感器和灯带等信息化设备。在内部设计安装RFID读写器系统,能同时对上下层步枪和中间手枪实现动态实时识别感知,同时能识别柜子开关门状态。升级改造后的枪柜具备单柜工作、多柜级联工作模式。
图2以枪柜为主体的改造方案系统组成示意图
2、升级改造的方法步骤。由于篇幅有限,这里简要地介绍一下传统枪柜改造的方法步骤。
2.1. 枪柜柜体结构的改造。枪柜柜体结构改造是传统枪柜升级改造的基础性工作,也是十分重要的环节,这个环节改造不好,无法实现“智能化”。简单地说,这个环节的改造主要内容包括:切割柜体上部的内嵌附品柜、加装双层枪架、枪支限位机构、EVA泡棉、底部设备盖板等工作。
图 3 原枪柜智能化升级改造前后柜体内部结构对比图
图4 原枪柜智能化升级后柜体内部结构改造图
2.2. 加装信息化设备。基于传统枪柜现状,要想实现“智能化”目标,在柜体升级改造后,还必须加装信息化设备,以实现信息的采集、传输和动作的监测、判断等功能。这个环节主要包括增添库室智能控制柜、优化库室门禁终端、枪柜加装信息化设备等内容。
2.2.1. 增添库室智能控制柜。库室智能控制柜作为智能兵器室的控制中枢,依托局域网对上连接智能兵器室管理系统,对下远程控制库室各个升级改造后智能枪柜,嵌入式安装21.5寸触摸一体机和智能兵器室控制端APP,实现连队兵器室装备登记、装备出入库、装备检查、连队自查和装备交接等日常管理业务。
图5 智能控制终端示意图
2.2.2 优化库室门禁端。原来的库室门禁端只能实现来人的身份核验,功能过于单一。经过优化升级后,库室门禁终端作为智能兵器室的门禁控制终端,不但能实现双人双认证的进库身份核验,还要承担来人检查登记、远程预览库室内监控、不进库查看日常检查情况等功能。如果再增加柜体内安装内窥式摄像头的改造项,那么在门禁终端还可以实现不入库就可以查看所有枪柜内枪支在位、离位实时状态,为检查人员节约大量入库检查时间。
图 6 库室门禁端升级改造后的安装效果图
2.2.3. 枪柜加装信息化设备。这个环节主要包括:给枪柜加装军用RFID读写器设备、物联网控制板卡、智能操作终端和配套网络设备、电源设备,给枪支加装军用RFID标签,实现枪柜内枪支出入库自动盘点、在位状态数据实时显示。客户还可以根据需要,在柜体内加装内窥式摄像头等监测设备。
图7 枪柜外观的信息化改造布局示意图
图 8 枪柜内观的信息化改造布局示意图
2.3. 构建智能兵器室管理系统。智能兵器室管理系统是智能兵器室的软件支撑平台,是兵器室智能化和信息化的“中枢大脑”,一般部署在旅团的数据中心,管理系统遵循用户现行管理办法和统计管理措施的逻辑结构和方式方法实现,主要功能包括装备管理、机关业务、综合查询、统计分析和态势展示、系统管理等许多功能,组成图和部分系统界面如下图所示。
图 9 智能兵器室管理系统功能组成图
(二)以“库室”为对象的智能化升级改造方案。
1、升级改造的基本途径。虽然方案一对原枪柜的升级改造智能化水平高、信息采集、数据处理、业务设计都能做得很精细,但因任务重、难度大、耗费时间长、经费投入大,也让一些单位望而却步。为改变这一现状,我们提出了第二种改造方案,基本上解决了以上问题。第二种改造方案,是以兵器室为升级改造目标进行信息化和智能化处理,而对现有枪柜/装备架柜体不增加信息化设备的一种改良型改造方式。其主要包括改造现有枪柜柜体结构、加装库室加装信息化设备、构建智能兵器室管理系统三项内容。
图10 以库室为主体的改造方案系统组成示意图
2、升级改造的方法步骤。主要包括:
2.1. 改造现有枪柜柜体结构。改造枪柜柜体结构是传统枪柜升级改造的基础性工作,是实现“智能化”的重要环节。这个环节的改造内容与方案一相同,即包括:切割柜体上部的内嵌附品柜、加装双层枪架、枪支限位机构、EVA泡棉、底部设备盖板等工作。
2.2. 加装信息化设备。这个方案中的加装信息化设备,与方案一中的加装信息化设备,既有相同点,即包括增添库室智能控制柜、优化库室门禁终端两个环节,更有不同点,即把“枪柜加装信息化设备”调整为“现有库室门加装信息化改造”。相同的内容不再赘述,不同点“现有库室门加装信息化改造”主要方法如下:
给现在库室门出入口加装军用RFID读写器设备、配套网络设备、电源设备,给所有枪支加装军用RFID标签,实现枪柜内枪支出入库时自动识别、自动盘点、在位状态数据实时显示上报。
11 库室门RFID设备安装示意图
2.3. 构建智能兵器室管理系统。此步骤与方案一相同,不过部分业务功能模块需要根据库室门改造情况进行微调,这些不再赘述。
图12 智能兵器室管理系统登录示意图
(三)以“装备架”为对象的智能化升级改造方案。
在调研中,基层单位除了枪柜外,还有大量的装备存在放在“装备架”上,对“武器架”的升级改造,原理与对“传统枪柜”的升级改造一致,方法步骤也相同,但因为“武器架”是开放式的,用眼睛可以看见,不用加装内窥式摄像头等内部探测设备,所以要比“传统枪柜”更为简单,这时也不再重复。
图13 设备架信息化改造布局示意图
五、升级改造的功能目标。
原枪柜升级改造后,基本实现了五个方面的功能目标:
一是实现了兵器室装备状态的实时数据可视化,装备在位、在柜、在架、在库所有数据都能实时动态感知,随时采集、汇总、发送上报;
图14 智能兵器室管理系统态势示意图
二是实现了兵器室装备状态实时图像可视化,装备在位、在柜、在架、在库的视频图像也是实时采集传送,不用开柜、开库就能掌握实时状态;
图15 智能兵器室管理系统首页示意图
三是实现了对兵器室装备出入库明细的自动记录和统计,开柜自动记录,关柜自动盘点,数据实时汇总上报并生成相关信息;
图16 智能兵器室管理系统装备管理页面示意图
四是实现了兵器室业务流程、日常管理电子化、自动化及智能化,通过加装的控制柜和兵器室业务管理平台,对兵器室所有枪柜进行统一管理;
图17 智能兵器室管理系统装备详情页面示意图
五是实现了连队兵器室的无纸化管理。通过加装的各类传感设备,随时采集兵器室和来人的相关信息,检查结束后系统自动生成检查登记簿相关内容,军械装备登记簿实现了电子化、自动化及智能化。
六、方案优势
在信息化、智能化的浪潮中,传统的兵器室面临着前所未有的挑战与机遇。通过智能化升级改造,不仅能够提升管理效率,还能增强传统设备的安全性和使用的便捷性。
一是智能化升级改造可以极大地提高兵器室的安全性能。传统的兵器室依赖于人力管理和机械锁具,存在一定的安全隐患。而智能系统则可以通过生物识别技术、视频监控以及实时报警功能,实现全方位无死角的安全防护。这样一来,无论是内部人员的操作失误还是外部的非法入侵,都能被及时发现并处理,从而大大降低了风险。
二是智能化系统的引入可以显著提升管理效率。借助物联网技术和大数据分析,管理者可以实时掌握兵器的状态和位置,减少了人工盘点的时间和劳动力成本。同时,智能化系统还可以自动生成各类报表和统计信息,为决策提供科学依据,使得资源调配更加合理高效。
三是智能化升级改造还能够优化用户体验。官兵们只需通过身份认证即可快速存取装备,无需繁琐的手动登记流程。这不仅节省了时间,也提高了工作效率。更为重要的是,智能化系统可以根据单位实际和个人需求进行个性化设置,提供了更贴心的服务体验。
四是智能化升级改造有助于推动军事现代化进程。作为国防建设的一部分,兵器室的智能化改造不仅是科技进步的表现,更是适应未来战争需要的重要举措。它标志着我军由机械化向信息化转变的决心和能力,对于提升整体战斗力具有深远意义。
五是智能化升级改造有利于节约大量经费。目前,传统兵器室是当前基层部队武器管理设备主体,存量占比十分庞大。智能化兵器室虽然理念先进、技术高端、性能优越,但价格相对于传统兵器室来说还是贵出不少。采取智能化升级改造的办法,既让基层的传统兵器室老旧设备继续物尽其用、减少浪费,同时也可以为基层节约一大笔新建开支。
七、应用领域
本方案可广泛用于各军兵种、武警部队及动员系统涉枪单位对现有老旧兵器室和老式枪柜的升级改造。