一、方案背景
近年来,军队/武警部队遂行多样化任务日趋繁重,尤其是每年实兵外训、跨区演练等任务过程中,枪支弹药、武器器材的运输、储存、管理中的安全问题给部队官兵带来极大困扰,基层部队急需一种机动性强、安全性好、可靠性高、易维护的移动式武器库。但从当前部队现状看,野战智能兵器室建设还存在不少问题。
一是规划与统合不足。野战智能兵器室的建设往往缺乏统一规划和有效管理。各单位在信息化程度上参差不齐,智能化水平不一,导致整体建设难以形成统一的管理体系。
二是信息化水平不高。尽管野战智能兵器室在信息化方面取得了一定进展,但整体信息化水平仍然不高,许多单位仍然采用传统的纸质文件流转和手工处理方式,极大地拉长了动散条件下枪支申请、发放、归还、盘点等管理时间,降低了工作效率。
三是智能化程度有限。当前野战智能兵器室的智能化程度还难以满足现代军事管理的需要,许多单位仅实现了基本的“双人双锁”要求,对枪支在位实时监控等高级功能缺乏有效手段,特别是在紧急情况下难以迅速形成战斗力,给部队的安全和战备带来了潜在风险。
四是管理模式不科学。当前野战智能兵器室的管理模式缺乏科学性和系统性,人防、技防和制度相结合的管理运行模式尚未形成,效率低下的问题还没有彻底改变,安全隐患和漏洞还未完全消除。
五是硬件设施落后。部分野战智能兵器室的硬件设施相对落后,门禁系统、安防系统、监控系统等设备陈旧、功能单一,无法实现对兵器室的全面、实时、精细化管理,不仅影响工作效率,降低了安全性和可靠性,也无法满足现代军事管理的需求。
六是系统维护困难。由于野战智能兵器室涉及的信息化、智能化系统较为复杂,其维护和管理也面临较大困难。一些单位缺乏专业的技术人员和完善的维护机制,导致系统故障频发、成本增加。
尚戎信息设计的野战智能武器室,就是利用野战方舱结构紧凑、机动性好、保密性强、安全性高等特点,通过智能监控、防火、防盗、恒温、除湿、信息化管理等多种技术手段改造,将野战方舱打造为解决动散条件下武器装备安全管理的移动武器库,实现了武器装备在战备、紧急出动、战场输送、动态管理、维修保障等方面的信息化、模块化的高效管理,保证了武器装备在输送、调度过程中具有高度机动性和安全性,可以很好地满足基层营连武器装备在短时间内迅速机动的现实需要,大大地提高了部队的机动能力和战备水平。同时,本方案确立实现“物联感知、业务融合、流程规范、数据可视,野固一体、安全可信”的建设目标,野战智能兵器室与营内固定式智能兵器室可很好地实现资源共享、数据对接,主要功能包括装备管理、机关业务、综合查询、统计分析、态势展示、系统管理等,可很好解决当前基层部队在野战条件下武器装备管理中存在的突出问题。建设的系统界面如图1所示。
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图 1 野战智能兵器室管理系统登录示意图
二、系统框架
根据野战条件下基层部队轻武器管理实际调研需求,本方案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,设计动散条件下“旅/营/连”三级架构的智能兵器室管理系统,架构图如下图2所示。
旅级:野战条件下面向旅首长、业务机关用户,按照用户岗位角色设置不同访问权限和不同的业务功能模块,可以查询呈现全旅在外枪支弹药的总体态势,监控每个野战智能兵器室运行情况,完成远程授权等功能。
营级:野战条件下面向营级用户,按照用户岗位角色设置不同访问权限和不同的业务功能模块,可以查询呈现全营在外枪支弹药的总体态势,监控每个连队野战智能兵器室运行情况等功能。
连级:野战条件下面向连队兵器室管理员,按照管理员岗位角色设置不同访问权限和不同的业务功能模块。可以完成所有业务操作功能。
物联网层:连队一级的野战智能兵器室作为重要安全场所,加装了智能枪柜和门磁、红外双鉴、震动、烟感及温湿度等安防传感器,实现对装备在位监测和场所安全的技术防范。
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图 2 野战智能兵器室硬件架构图
三、方案设计(简要)
(一)总体设计
本方案在方舱内设置相应的设备实现各功能要求,分为舱体总成、步枪柜、手枪柜、零弹柜、器材柜、控制柜、设备柜、电气系统、调温系统、监控系统、报警系统、定位系统、通信系统、射频识别系统等十余个子柜和子系统。整个方舱布局设计考虑了底盘轴荷、重心位置、装载质量等要求,以保持整车的机动性、可靠性、维修性、安全性等。整车总体布置如图3、图4所示。
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图3 野战智能兵器室内部布局俯视图
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图4 野战智能兵器室内部布局平视图(左侧)
(二)舱体设计
从军队/武警部队执行任务实际出发,保证一个连队(中队)的武器装备可以在短时间内装进一个方舱,快速机动,互不影响;依据基层连队(中队)武器装备携行标准,本方案选择标准海运集装箱尺寸、用材和加工工艺进行方舱舱体专业设计,能够最大限度地与基层连队(中队)的运输车匹配,装卸方便。空调外机内置于舱体内,确保舱体美观和防止运输吊运过程中磕碰;方舱后面装有主防盗门,集成安装12.1英寸4:3触摸操作终端,可实现人脸识别、指纹识别、喇叭和麦克风功能,柜门集成两把机电一体化的防盗锁和外部门拉手,方便人员识别和进入;红蓝报警警示灯和一个高分贝报警喇叭设计安装在主防盗门门框近顶部,采取防拆式和防雨水设计;舱体主防盗门内嵌设计有电源和通信接插头电气盒,采用防雨设计,内部集成安装220V防水式三芯电源航空连接器和超6类防水式网络航空连接器;舱体外均采用符合国标的冷轧钢瓦楞板,角件和角柱用材全部采用标准海运集装箱用料并在底部增设加强龙骨,确保满足吊运和承重要求。
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图5 建设中的野战智能兵器舱外实物图
(三)隔热设计
为减少野战条件下恶劣环境的影响,野战智能兵器室整个舱体采用防潮、防尘、防火、隔热设计,舱体地板下铺设有防潮、防火的隔热板,其他五个面的舱体内加装有隔热板,防盗门框内采用防尘密封条设计,确保了野战条件下智能兵器室的系统稳定和正常运行。
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图6 野战智能兵器隔热设计示意图
(四)内部布局设计
根据前期调研情况,舱体内部集成设计有X个标准步枪柜、X个手枪柜、X个零弹柜、X个器材/耗材柜、X个控制柜及X个设备柜,顶部集成两盏条形LED灯、X个摄像头,最大限度地利用了有限空间。
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图7 野战智能兵器舱内布局实物图
(五)枪柜设计
手枪柜和步枪柜内部结构件均采用高度模块化和制式化设计理念,便于维护和灵活调整安装位置即可实现不同类型枪支共柜存储,可同时满足部队现役95式和20式等各类型枪支以及弹匣、刺刀、油壶、擦枪盒、望远镜等物品的存放。
(六)控制柜设计
集成21.5寸触摸操作终端,RFID、两个钥匙存放盒、耗材阁和UPS系统等设备,是野战智能兵器室所有电气设备接入接出总成。
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控制柜示意图
(七)安防系统设计
方舱内部集成两路AI视频监控摄像头,可实现实时视频监控、录像和单人在库时报警提示;集成红外2—3路红外入侵探测传感器,2路防盗门专用门磁开关、1路烟雾探测传感器和1路温湿度传感器等,防盗门主门门框顶部集成两路双色报警灯和高分贝报警喇叭。
(八)制冷系统设计
根据调研需求,在方舱内安装大1.5P的空调,内机安装于箱体内部主防盗门上方,外机嵌于控制柜相邻手枪柜顶部,无线(红外)遥控,具备除湿和制冷功能。
四、方案优势
本方案以野战局域网为依托,按照“管用、好用、放心用”的设计理念,全维应用射频识别技术、生物识别技术、大数据处理技术,在方舱内搭建智能控制柜、智能枪柜、门禁终端和末端感知设备等一体化的野战智能兵器室管理系统,构建野战条件下的旅级兵器室总控系统、营级监控系统、连级操控系统三级授权实时联动软件系统,很好实现了基层部队动散条件下装备动用流程化、入库盘点自动化、登记检查便捷化、管理态势实时化、安全预警一体化和野外管理规范化。
(一)装备动用流程化
方案优化了动散条件下基层部队武器装备的动用流程,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、系统自动盘点、电子表单确认的全流程自动引导操作,装备动用精准、高效,战备出动速度显著提升。
(二)入库盘点自动化
方案通过在舱体内加装的信息化设备,实现了装备归还入库后,柜门关闭落锁,系统自动盘点,装备在位情况实时显示,方便人工核验,大大提高了野战条件下基层部队频繁动用装备后的盘点效率。对入错柜和未按时归还等异常情况及时提醒,避免人为失误,确保装备动态情况准确无误。
(三)检查登记便捷化
根据动散条件下基层部队装备管理特点,区分机关月检查、营周检查和连队日自查,依据军械装备登记簿检查内容要求,并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,减少基层检查登记填写,自动拍照留存现场检查资料,防止检查过程弄虚作假,系统自动生成《连队自查登记表》和《装备检查登记表》。
(四)管理态势实时化
依托野战局域网,将各连队野战智能兵器室智能终端联为一体,实时汇总末端管理数据至旅级野战兵器室管控平台,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L装备在位率、配套率和编配率等核心数据,从8个维度生成的《全L兵器室管理态势图》,全方位展示装备管理实时及野战数据和业务趋势,为首长机关动散条件下的装备管理决策提供数据支撑。
(五)安全预警一体化
以野战智能兵器室为单位一体化设计,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。利用AI视频分析和GIS三维建模等技术,将各连队野战智能兵器室报警信息汇总生成《全L兵器室安防态势图》,实时显示各连队野战智能兵器室安防事件,实现重点目标安全从被动监控向主动预警转变。
(六)野外管理规范化
野战智能兵器室在方舱内建设,具有高度集成化的特点。它将多种武器装备系统、传感器和其他作战设备紧密集成为一个小型化的空间,大大提高了战场部署的灵活性、快速响应的机动性,有利于规范野战条件下武器装备管理。无论是山地丘陵还是城市街区,这种便携式的“迷你兵工厂”都能够迅速适应环境并展开行动。
五、应用领域
尚戎信息野战智能兵器室系统可广泛用于各军兵种、武警部队及动员系统涉枪单位的动散条件下的武器装备管理,适用于野战智能兵器室的新建或对现有老旧兵器方舱的改造。