高彦，林玥，黄飞，张艳

（中国运载火箭技术研究院，北京 100076）

1 项目背景

我国航天事业目前正处于飞速发展阶段，火箭技术研究院是我国航天科研的主力军，任务繁重。航天测控、检测技术的提高，新工艺、新技术的应用，都对设备仪器管理提出了更高的要求。由于任务需求的不断发展，设备仪器的种类和数量日益增多，一些大型或特种设备的使用地点分散，使用环境各异，设备仪器使用率增高、使用人增多，也对设备仪器的管理提出了更高的要求，而目前我们设备仪器的现有管理手段已跟不上日益发展的需求，推进信息化、智能化管理，采用现时代先进技术手段能为我们的设备仪器管理工作提供简单便捷的管理方式、准确高效的管理手段，缩短工作链条，降本增效，以更好的开展设备仪器过程管控和精益化管理工作。

2 工作与实践

我们在科研生产过程中对设备仪器智能化管理的基本理念就是希望通过信息传感设备，按照约定的协议，把每一设备仪器通过“一物一码”定义形式，与管理系统连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、监控和管理，而这种集成了多种技术优势的管理系统以条码识别技术为依托，构建高性能的设备仪器管理系统，通过生成二维码标签来识别每一台设备仪器，充分利用设备仪器信息资源，结合航天企业设备仪器管理流程，来实现对设备仪器全生命周期的信息化智能化管理。

2.1 条码识别技术

在日常生活中，我们对条形码很眼熟，在各种物品或包装的边边角角都可见其身影，例如：我们去超市买东西，收银员都会拿着扫描器对着商品的条形码扫描一下，商品信息瞬间就会显示在电脑屏幕上；在路边、交通工具上的广告牌都有一些二维码图形，甚至机票、火车票上也印有二维码，通过手机扫描这个二维码，就能进入媒介，了解具体信息，方便快捷。所以这些应用范围较广的条形码看似简单的黑白条/块组合，里面却藏匿着大量的关键的实用信息，是迄今为止应用最为广泛的自动识别技术。

条形码主要可以分为一维码和二维码，如图1所示，

图1

一维码是一组黑白几何条形和数字在平面一个方向上按规律排列组成，图形中可包含制定的信息，通常具有校验功能以防止错读，但其数据容量较小，只能包含生产国、制造商、品名、生产日期等物品信息，且条形码一旦遭到污损将被拒读。二维码是在二维平面上的图形，可以在水平和垂直方向的二维空间对信息进行存储，可以把文字、图片、声音等信息进行数字化信息编码，编码密度高，信息容量大，容错能力强，具有纠错功能，即使条形码部分损坏也能将正确的信息还原出来，适用于多种阅读设备进行阅读。

条码识别技术在零售和仓储管理领域已得到广泛应用，它使得每一件商品都有自己独立的编码，便于识别，提高效率，提供了实时库存信息以及产品供需的真实信息。条码管理系统现在也已大量应用于物联网、电子商务、科研智能化管理等诸多领域。

2.2 二维码技术的应用

存储在信息管理系统中的每一台设备仪器其自身信息量比较多，而且设备仪器体积差距很大，针对体积较小的仪器，需要粘贴尺寸小的标签，因此二维码不宜占据标签太多的面积；针对体积较大的设备仪器，可以粘贴尺寸大的标签。所以作为设备仪器管理，适宜选择具有以下诸多优点的二维码技术。

（1）二维码密度高，信息容量大。

（2）二维码表示范围广：可以把图片、声音、文字、签字、指纹等以数字信息进行编码，用条码表示出来；可表示多种语言文字；可表示图像数据。

（3）译码可靠性髙：它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。

（4）容错能力强，具有纠错功能：在二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，依然可以正确得到识读，损毁面积达50%时仍然可以恢复信息。

（5）成本低，易制作，持久耐用，条码符号形状、尺寸大小比例可变。

（6）可引入加密措施：保密性、防伪性好。

我们以二维码技术为依托，将其融入到设备仪器管理系统中， 通过生成二维码标签来识别每一台设备仪器，结合航天企业设备仪器管理流程，来实现对设备仪器全生命周期的信息化智能化管理。

3 设备仪器管理系统的构成

融入二维码技术后，现有设备仪器管理系统不仅软件进行升级，还要配置符合要求的二维码打印设备（标签打印机）和移动扫描终端（pad）等硬件。

（1）运行设备仪器管理系统；与手持扫描终端通讯联络；存储设备仪器信息数据；生成二维码标签等。

（2）二维码打印设备：打印设备仪器二维码标签，选取尺寸适合的工业标签纸，由管理人员自行打印输出；我院根据日常管理需求，设计出六种规格二维码标识，满足不同设备仪器使用。由于一些大型或特种设备处于室外或特殊环境，可选取防高温耐腐蚀的标签片（陶瓷、不锈钢等），用激光机刻制二维码标签。

（3）手持扫描终端：携带方便，现场扫描设备仪器二维码标签，显示设备仪器信息，可把数据上传设备仪器管理系统，集中批量处理，存储数据。

（4）信息采集软件：扫描读取二维码或手动输入二维码，根据编码规则保存数据信息。

（5）设备仪器管理系统：将采集信息存入数据库，更新设备仪器数据库的相应内容，用于设备仪器日常管理，状态变更管理，信息化盘点，统计分析等。

4 升级后设备仪器管理系统的应用

（1）设备仪器新增：把新增设备仪器信息输入设备仪器管理系统数据库，打印出设备仪器二维码标签，粘贴在设备仪器上，接收人员可通过扫描标签，查看并记录设备仪器的接收时间、接收人等相关信息。

（2）设备仪器库存：库管人员可通过扫描标签，查看并记录设备仪器的库存时间、状态等信息。

（3）设备仪器领用/归还：管理人员可通过扫描标签，查看并记录设备仪器的领用/归还时间、状态、领用/归还人员等信息。

（4）设备仪器使用现场检查：管理人员可现场扫描设备仪器二维码标签，查看并记录设备仪器的使用状态、责任人员等信息，可把数据上传主机集中批量处理。

（5）设备仪器数据统计：将采集信息存入数据库后对设备仪器的使用状态、计量信息、维保状态等进行数据统计分析，提高设备仪器的使用率。

（6）现场盘点：将在现场扫描的设备仪器信息回传到设备仪器管理系统，实现实物与帐物核对，核实帐实相符情况，对于异地使用或存放的设备仪器，当地保管人员直接利用手持扫描终端将读取的二维码信息回传到本单位，不必派专人进行异地现场盘点，省时、省力、节约成本。

5 实践效果

设备仪器管理系统通过生成二维码标签来识别每一台设备仪器，充分利用及时有效的数据采集手段，避免人工操作造成的信息错误，同时能提高管理工作效率和设备仪器信息的准确性，具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点，结合航天企业设备仪器管理流程，实现对设备仪器全生命周期的信息化智能化管理。

6 结语

根据上级要求和自身管理实际，不断对设备仪器管理系统进行升级和功能的扩充，对优化配置设备仪器资源，提高设备仪器的管理水平和使用率具有重要意义。

随着无线网络技术、多媒体图像处理技术、电力载波技术、RFID技术等的快速发展，将促进物联网的普及，而物联网的基本理念就是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品通过互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理这对于企业的设备仪器管理、运维管理等领域具有重要的应用和发展，能够实现设备仪器自动化、信息化、共享化管理。我院目前利用电力载波技术，可以监控设备运行参数、能耗数据、故障状态、定位数据、环境数据，并准确计算设备仪器利用率等，为年度考核利用率提供精准的数据。后续拟利用RFID技术，识别移动的设备仪器进出房间或楼宇的相关流动信息，定位其去向和地点等，进一步提升企业设备仪器管理应用水平。