移動智能巡檢信息系統(tǒng)

1、第 1 頁 共 15 頁移動智能巡檢信息系統(tǒng)建設解決方案武鋼工程技術集團通信有限責任公司武鋼工程技術集團通信有限責任公司2014 年年 7 月月第 2 頁 共 15 頁目錄目錄第第 1 1 章章 概述概述 _31.1 項目背景 _31.2 建設目標 _3第第 2 2 章章 移動巡檢需求分析移動巡檢需求分析 _42.1 移動巡檢業(yè)務現(xiàn)狀分析 _42.1.1 業(yè)務功能需求 _52.1.2 可用性需求_62.1.3 可靠性需求_6第第 3 3 章章 系統(tǒng)功能設計系統(tǒng)功能設計 _73.1 系統(tǒng)功能結構 _73.2 系統(tǒng)詳細設計 _73.2.1 手機 OA _73.2.2 數(shù)據(jù)同步_83.2.3 設備巡

2、檢_83.2.4 GPS 定位 _113.2.5 查詢統(tǒng)計_12第第 4 4 章章 系統(tǒng)安全方案系統(tǒng)安全方案 _134.1 系統(tǒng)結構 _134.2 APP 客戶端安全策略_14第第 5 5 章章 方案效益方案效益_15第 3 頁 共 15 頁第第 1 1 章章概述概述1.11.1項目背景項目背景當今許多領域，如鋼鐵、石油、通訊、電力、鐵路、邊防等，巡檢工作已成為事關人員生命和財產(chǎn)安全的重要保障，客觀、準確地記錄和考核一線巡檢人員的執(zhí)行情況因而變得極為重要。巡檢工作一般具有地域廣、作業(yè)面分散、人員眾多等特點，其工作落實得好壞、巡檢質量的高低在很大程度上取決于巡檢人員的工作責任心和各級管理者現(xiàn)場監(jiān)

3、督的力度，其管理工作更是由于以上特點而難以落實，迫切需要更先進的移動信息化監(jiān)督管理工具。目前，企業(yè)普遍采用的是人工巡視、手工紙介質記錄的工作方式，或者是信息鈕巡檢，這兩種方式存在著人為因素多、管理成本高、無法監(jiān)督巡檢人員工作狀態(tài)等明顯缺陷?！耙苿又悄苎矙z信息系統(tǒng)”就是根據(jù)針對巡檢工作實際需要，結合全球衛(wèi)星定位技術、二維碼技術、NFC 技術、3G/4G 無線通信技術和移動智能終端技術，而推出的可以有效監(jiān)督巡檢人員工作狀態(tài)、提升設備運行安全性、降低管理成本、提高工作效率的成熟技術解決方案。1.21.2建設目標建設目標移動智能巡檢系統(tǒng)項目的總體目標是：依托移動互聯(lián)網(wǎng)信息技術，在公司層面建立一套安全生

4、產(chǎn)智能管理平臺，根據(jù)企業(yè)實際巡檢業(yè)務實現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)實時傳輸、巡檢路線制定、巡檢定位跟蹤、巡檢事務短信報警、巡檢結果考核等，有效保障生產(chǎn)調(diào)度等人員及時掌握真實巡檢情況及結果，及時有效指揮生產(chǎn)。 第 4 頁 共 15 頁第第 2 2 章章移動巡檢需求分析移動巡檢需求分析2.12.1移動巡檢業(yè)務現(xiàn)狀分析移動巡檢業(yè)務現(xiàn)狀分析目前設備巡檢，由于技術等條件的限制，使得設備巡檢環(huán)節(jié)上存在巡檢效率低，難于管理等諸多不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、紙質記錄、人工錄入導致巡檢效率差，錯誤率高。傳統(tǒng)的設備巡檢一般是管理者對巡檢員下達書面任務，巡檢員到達目的后進行巡檢，并以紙介質方式記錄巡視情況，然后再人工錄入到計算

5、機中。因此，巡檢受過多人為因素的影響，并且人工錄入數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)手工錄入過程中容易出錯。2、巡檢員到位率難以控制。對于工作人員是否巡視到位無法進行有效的管理，巡視質量不能得到保障，線路的安全狀況亦得不到保證，留下了安全隱患。3、外力侵害的對抗及應變能力不強。處在室外的設備，其長期暴露在大自然之中，不僅承受正常機械載荷和電力負荷的作用，而且還經(jīng)受污穢、雷擊、強風、洪水、滑坡、沉陷、地震和鳥害等外力侵害?；诙S碼技術進行設備巡檢工作時，常年處在外界的條碼標簽經(jīng)常由于標簽外部的磨損或污濁而導致無法被識讀，因為條碼基于光電技術的特點對標簽表面印刷的完整性及清潔度的要求都非常高。因此對于室外設備基于

6、NFC 智能手機的巡檢系統(tǒng)很好的克服了上述缺點，將巡檢人員定位和現(xiàn)場數(shù)據(jù)錄入完美的結合在一起，同時還能根據(jù) NFC 標簽信息由手持終端導入相應設備的信息，以滿足同一單位不同巡檢崗位對不同設備或設施信息錄入的差異性，使數(shù)據(jù)錄入界面簡潔明了，同時也能滿足多個巡檢人員使用同一個終端，不僅可節(jié)省成本，也提高了工作效率。4、設施、人員無法準確定位。對于設備部署在較為偏僻的地方，工作人員親自到現(xiàn)場巡視線路，設施、人員常常無法準確定位，經(jīng)常導致設備、線路錯檢、漏檢的情況發(fā)生，導致巡檢效率低、效果不好。第 5 頁 共 15 頁2.1.12.1.1 業(yè)務功能需求對于設備移動巡檢業(yè)務功能，主要有以下需求：模塊分類

7、模塊分類功能分類功能分類功能列表功能列表功能性說明功能性說明接收郵件接收企業(yè)內(nèi)部郵件郵件提醒郵箱收到郵件后及時推送提醒用戶郵件查詢查詢郵件箱中的郵件郵件刪除刪除收到的郵件收件箱附件處理可以查看附件發(fā)送郵件查詢顯示正在發(fā)送的郵件發(fā)件箱刪除發(fā)送郵件刪除發(fā)送的郵件存儲郵件草稿可以保存郵件草稿編輯郵件草稿對草稿郵件進行編輯修改草稿箱郵件草稿發(fā)送發(fā)送草稿郵件存儲已發(fā)生郵件已經(jīng)發(fā)送郵箱中可以存儲已經(jīng)成功發(fā)送的郵件信息移動 OA已發(fā)送郵件刪除、查看已經(jīng)發(fā)送郵件刪除查看已經(jīng)成功發(fā)送郵件數(shù)據(jù)下載將任務分配給相關人員，同時將設備變動信息、設備缺陷信息等推送下來數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)上傳完成將已填寫的巡檢記錄內(nèi)容上傳到生產(chǎn)管

8、理系統(tǒng)服務器二維碼、NFC掃描用手機靠近電子標簽或二維碼，識別出巡視的設備，并以列表形式展現(xiàn)詳細信息記錄巡檢設備詳細信息列表參數(shù)記錄巡檢員在手機 APP 該頁面下記錄設備所需記錄的相關參數(shù)（如油溫、繞溫、氣壓等）設備列表檢測列表打開設備檢查項目列表，并查看缺陷信息歷史缺陷查看該設備最近已消除的缺陷，防止缺陷現(xiàn)場復發(fā)現(xiàn)有缺陷查看該設備當前未解決的缺陷，以便對缺陷進行跟蹤、消除錄入缺陷巡檢的過程中如果發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)缺陷時，巡檢人員需要填寫設備缺陷信息缺陷管理視頻缺陷定損對缺陷進行現(xiàn)場視頻圖像拍攝采集，傳到后端服務器，以便更好的對缺陷進行跟蹤、消除快速檢查在設備無缺陷時，快速地形成巡視記錄設備巡檢電子

9、標簽在電子標簽損壞之后，通過提交損壞報告而使巡視工作能夠繼續(xù)進行目標方向導航系統(tǒng)通過當前人員的實際地理位置（通過 GPS 設備發(fā)送的信號獲得），將當前位置與設備坐標進行計算，得到一個方向箭頭的指引和兩個位置的大約距離提示。從而巡檢人員可以很容易到達設備。GPS 定位電子地圖導航經(jīng)驗軌跡導航先由有經(jīng)驗的巡檢人員在巡檢走動過程中，錄下他實際走動的軌跡。將這些軌跡保存下來。新來的巡檢人員第一次，第 6 頁 共 15 頁可以循著這些巡檢軌跡，可以輕松到達設備位置。設施定位當巡檢人員到達設備一指定范圍內(nèi)時，巡檢系統(tǒng)能夠自動地提示，并顯示巡檢人員到達了該設備。人員定位在電子地圖上可自動繪制出巡檢員的行走軌

10、跡，對比設備的物理位置可以清楚地判斷巡檢員是否到位補充定位當線路變更的時候，某些設備位置變化，用戶可以通過該功能在巡檢的時候補充定位設備設備查詢系統(tǒng)可根據(jù)設備類型，確定所要查詢的設備。查詢統(tǒng)計信息統(tǒng)計根據(jù)系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)巡檢到位率統(tǒng)計等功能，顯示的方式可以是餅狀圖或直方圖的形式2.1.22.1.2 可用性需求界面表現(xiàn)：系統(tǒng)的在手機終端的頁面表現(xiàn)要美觀、簡潔，對于用戶來說一目了然。信息表現(xiàn)：業(yè)務系統(tǒng)信息類型較多。在信息的表現(xiàn)方式要豐富，可以實現(xiàn)表格、圖文顯示。操作性：系統(tǒng)的功能要求操作簡單明了。使用門檻低。適合大眾使用。定制功能：隨著企業(yè)的業(yè)務變化，業(yè)務系統(tǒng)需要做出調(diào)整。系統(tǒng)可以靈活定制

11、，不必花費大量的工作量進行重新開發(fā)和修改。2.1.32.1.3 可靠性需求要求提供傳輸加密、權限控制等安全防范機制，以保證數(shù)據(jù)傳輸和存儲安全；要求在業(yè)務數(shù)據(jù)輸入、生成、提交等環(huán)節(jié)根據(jù)業(yè)務情況提供較驗功能，以保證數(shù)據(jù)的正確性；要求系統(tǒng)具備高度的可用性、最小故障時間、最小數(shù)據(jù)丟失風險等，保證系統(tǒng)24 小時不間斷運行。要求做到系統(tǒng)在運行時穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)必須保證數(shù)據(jù)的安全與完整。第 7 頁 共 15 頁第第 3 3 章章系統(tǒng)功能設計系統(tǒng)功能設計3.13.1系統(tǒng)功能結構系統(tǒng)功能結構3.23.2系統(tǒng)詳細設計系統(tǒng)詳細設計3.2.13.2.1 手機手機 OAOA手機 OA 郵箱功能可以通過應用服務器把企業(yè)郵件

12、系統(tǒng)中都郵件推送到手機終端。1 1）收件箱收件箱收件箱中將應用服務器推送到手機終端的電子郵件存儲在這個目錄中。供用戶查看郵件。郵件按照接收郵件時間的降序排列。郵件列表中顯示內(nèi)容包括：發(fā)件人、發(fā)件時間、郵件主題。打開郵件，郵件內(nèi)容顯示：發(fā)件人、郵件主題、郵件內(nèi)容、郵件附件。用戶可以點擊郵件附件下載附件內(nèi)容進行附件查看。第 8 頁 共 15 頁用戶也可以通過接收郵件功能主動到郵件服務器接收郵件。2 2）發(fā)件箱）發(fā)件箱發(fā)件箱中存儲了正在發(fā)送的郵件。在郵件沒有發(fā)送完成前，用戶可以在這里找到正在發(fā)送的郵件。3 3）草稿箱草稿箱草稿箱中存放了用戶編輯的草稿郵件，用戶可以打開草稿郵件進行對郵件進行編輯，完成

13、編輯后可以通過發(fā)送功能發(fā)送郵件。4 4）已發(fā)送已發(fā)送已發(fā)送郵件統(tǒng)一保存在已發(fā)送目錄中，用戶可以在這里查詢查看所有發(fā)送成功的歷史郵件。3.2.23.2.2 數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)同步模塊主要分為兩個部分：數(shù)據(jù)上傳和數(shù)據(jù)下載。1）數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)上傳 數(shù)據(jù)上傳功能主要完成已填寫的內(nèi)容向信息管理系統(tǒng)導入的功能，數(shù)據(jù)上傳完畢可以選擇是否刪除數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)上傳方式可以通過無線網(wǎng)絡或 3G/4G，可以根據(jù)用戶的實際情況選擇。2）數(shù)據(jù)下載數(shù)據(jù)下載維護班組去設備現(xiàn)場工作之前需要與信息管理系統(tǒng)進行同步，以確定是否有設備發(fā)生了變動，同時將以前沒有消缺的缺陷下載下來，提醒工作人員繼續(xù)進行處理。3.2.33.2.3 設備巡檢設

14、備巡檢模塊主要分為：二維碼掃描、設備列表、缺陷管理、快速檢查、電子標簽幾個部分。3.2.3.13.2.3.1二維碼掃描二維碼掃描用手機靠近二維碼標簽，攝像頭會自動掃描該標簽，并搜索出相關的設備。二維碼技術使快速設備識別成為可能。通過射頻信號，可以實現(xiàn)遠距離識別。二維碼標簽還可以將產(chǎn)品生產(chǎn)商、產(chǎn)品類型以及環(huán)境變量等各種信息作為身份的標識。第 9 頁 共 15 頁3.2.3.23.2.3.2設備列表設備列表1）詳細信息在設備列表中，點擊相關設備即可查看該設備的詳細信息列表。2）參數(shù)錄入巡檢員在該頁面下記錄設備所需記錄的相關參數(shù)，例如：設備溫度檢查、運行動作記錄、保護壓板核查、斷路器壓力檢查、蓄電池

15、定期測量等。3）檢測列表打開設備檢查項目列表，并可以查看相關缺陷信息。3.2.3.33.2.3.3缺陷管理缺陷管理1）歷史缺陷 查看該設備最近已消除的缺陷，防止缺陷現(xiàn)場復發(fā)2）現(xiàn)有缺陷 查看該設備當前未解決的缺陷，以便對缺陷進行跟蹤、消除3）缺陷錄入 巡檢的過程中如果發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)缺陷時，巡檢人員需要填寫設備缺陷信息。 填報設施缺陷記錄，這是巡檢系統(tǒng)項目的主要功能，目的就是為了在手機上方便、快速、規(guī)范地填寫、提交線路、設備當前的運行狀況記錄、缺陷記錄，以供后臺系統(tǒng)實時對設備整體的巡檢、檢修提供第一手數(shù)據(jù)。這種填報的意見在于，它是通過移動設備，在實地進行，可以實時提交的。當有特殊情況發(fā)現(xiàn)時，必須對

16、設備停電搶修時，這種實時傳送數(shù)據(jù)將體現(xiàn)出優(yōu)勢：這時，領導可以不在現(xiàn)場，而在辦公室就能第 10 頁 共 15 頁獲知最新情況從而下達是否對某些設備停電搶修的決定。另外，通過用手機提交的巡檢缺陷記錄，將是規(guī)范的數(shù)據(jù)，可以有效地進行分析匯報。4）視頻缺陷定損 對缺陷進行現(xiàn)場視頻圖像拍攝采集，傳到后端服務器，以便對缺陷更詳盡、準確的定位，確定消除方案，更好的對缺陷進行跟蹤、消除。3.2.3.43.2.3.4快速檢查快速檢查 在設備無缺陷時，快速地形成巡視記錄3.2.3.53.2.3.5NFCNFC 電子標簽電子標簽 基于NFC 的智能手機巡檢系統(tǒng)，巡檢系統(tǒng)包括手機檢系統(tǒng)和后臺管理中心，后臺管理中心包括

17、巡檢數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和客戶端，手持巡檢終端可通過移動互聯(lián)網(wǎng)與巡檢數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行實時通信，巡檢數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與客戶端通過本地網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；巡檢方法為：巡檢人員用NFC 智能手機掃描被巡檢設備的NFC 標簽、通過手機內(nèi)置的時鐘自動記錄巡檢時間、在手機上直接錄入巡檢設備狀態(tài)信息、選擇存儲或發(fā)送狀態(tài)信息按鈕、確認巡檢人員信息、通過移動互聯(lián)網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)信息至后臺管理中心和巡檢數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行處理。 基于NFC 的智能手機巡檢方法流程圖：第 11 頁 共 15 頁3.2.43.2.4 GPSGPS 定位定位3.2.4.13.2.4.1電子地圖導航電子地圖導航 在電子地圖上，可以查看到所有巡檢設備地圖上

18、的實際地理位置。配合手機GPS 定位，可提供目標方向導航與經(jīng)驗軌跡的導航。目標方向導航功能通過選定了一個到達目標，以及系統(tǒng)當前人員的實際地理位置（通過 GPS 手機發(fā)送的信號獲得），將當前位置與設備坐標進行計算，得到一個方向箭頭的指引和兩個位置的大約距離提示。從而巡檢人員可以隨意在目標設備周邊走動，而不會錯失目標設備。第 12 頁 共 15 頁 經(jīng)驗軌跡導航的意義在于，某些設備在野外缺乏標識物、或顯眼的參考地理標識物，對于新的巡檢人員，這是一個難題。通過以驗軌跡的解決辦法是，先由有經(jīng)驗的巡檢人員在巡檢走動過程中，錄下他實際走動的軌跡。將這些軌跡保存下來。新來的巡檢人員第一次，可以循著這些巡檢軌

19、跡，可以輕松到達設備位置。3.2.4.23.2.4.2設施定位設施定位當巡檢人員到達設備一指定范圍內(nèi)時，巡檢系統(tǒng)能夠自動地提示，并顯示巡檢人員到達了該設備。3.2.4.33.2.4.3人員定位人員定位可以在電子地圖上可自動繪制出巡檢員的行走軌跡，對比設備的物理位置可以清楚地判斷巡檢員是否到位。3.2.4.43.2.4.4補充定位補充定位 當線路變更的時候，某些設備位置變化，用戶可以通過該功能在巡檢的時候補充定位設備。3.2.53.2.5查詢統(tǒng)計查詢統(tǒng)計查詢統(tǒng)計是為了提供用戶方便對設備巡檢情況進行查詢登記。3.2.5.13.2.5.1設備查詢設備查詢 系統(tǒng)可根據(jù)設備類型確定所要查詢的設備。3.2

20、.5.23.2.5.2信息統(tǒng)計信息統(tǒng)計根據(jù)系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)巡檢到位率統(tǒng)計等功能，顯示的方式可以是餅狀圖或直方圖的形式。第 13 頁 共 15 頁第第 4 4 章章系統(tǒng)安全方案系統(tǒng)安全方案4.14.1系統(tǒng)結構系統(tǒng)結構 本系統(tǒng)設計拓撲結構如下：設計原則：移動終端在任何情況下都不能直接與無線訪問控制服務器系統(tǒng)建立直接訪問通道，所有移動應用業(yè)務全部由無線訪問控制服務器實現(xiàn)。移動終端只能與無線訪問控制服務器服務器建立連接（通過公共 3G/4G 或 WiFi 無線網(wǎng)絡），由無線訪問控制服務器實現(xiàn)移動應用協(xié)議轉換及數(shù)據(jù)交換。整套系統(tǒng)網(wǎng)關是通過標準服務器加管理軟件實現(xiàn)，前端的移動應用終端和后臺的服務器

21、，構成了一套完整的無線網(wǎng)絡安全訪問控制平臺。無線訪問控制服務器的功能如下：（1）提供無線應用安全管理功能，實現(xiàn) 3G 無線互聯(lián)網(wǎng)移動終端及內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)之間的安全受控數(shù)據(jù)轉發(fā)。提供基于移動終端 IME 唯一硬件標識碼的身份識別管理及訪問權限控制功能模塊，達到硬件標識碼識別率為 100%；（2）提供移動終端訪問行為審計，日志歷史追溯的功能，所有的訪問記錄均可保留，有效追溯訪問行為；（3）針對智能客戶端，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)推送服務，基于 TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡傳輸機制，全程實現(xiàn)數(shù)據(jù)基于 RSA 公私鑰模式的數(shù)據(jù)加密，根據(jù)客戶端不同的數(shù)據(jù)請求，實現(xiàn)移動應用業(yè)務與原有產(chǎn)銷資訊網(wǎng)之間的接口及協(xié)議轉換，并完成數(shù)據(jù)轉發(fā)；第 14 頁 共 15 頁4.24.2APP 客戶端安全策略客戶端安全策略APP 客戶端程序。作為單一的移動客戶端，是用戶和網(wǎng)絡、應用的唯一交互界面，簡潔的客戶端可降低管理和維護復雜度。同時，APP 客戶端是一個安全的移動辦公巡檢工作臺，可集成以下安全策略：（1）可實現(xiàn)終端硬件和使用者身份（賬號）的綁定功能，并可將終端硬件信息、使