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气象探测设备管理范文1
[关键词]新型自动站；建设经验；故障
中图分类号：TN808 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0213-01
1、前言
根据中国气象局地面自动化的发展需求，需要提升自虐型自动站的建设与管理，从而集自动化观测与自动化业务流程与一体，充分发挥自动化设备的作用，通过对观测业务软件的采集、业务意思传输等模块进行整合，从而实现数据收集显示、质量控制、数据传输、业务监控以及工作管理等功能。为了确保气象数据采集与传输，自动站应该满足高精度、高稳定、已维护、易扩展以及实施远程监控的需求，按照“主采集器+外部总线+分采集器+传感器+设备"的结构设计”进行设计，逐步形成生产标准性文件。DZZ5是一款广泛应用的新型自动站，本文对于DZZ型自动站的建设经验进行总结，分析自动站运行过程中常见的问题，提出日常维护与管理措施，对于确保自动站正常运行、探测数据正常采集传输以及降低自动站故障率具有重要意义。
2、新型自动站建设经验
2.1 基本参数设置
在设备与系统安装完成后，并不能够独立的进行数据采集，需要设置各个观测项目的通信参数。为了满足不同台站业务的需求，确保观测要素的需求，应该设置台站的基本参数、观测项目等内容。将参数保存在软件安装目录/SysConfig/AWSPara.Ini中，采集设备选择“彼岸准新型站”，默认状态“采集器自动对时”进行勾选，确保系统时间与采集器时间同步。对于常规小时补收次数、辐射小时补收次数、辐射分钟补收次数进行检查，如有缺测进行自动补收。在参数的设置过程中，需要注意台站参数的地址栏内注明所在地的地理位置特征，同时在新型自动站内的经度与维度需要填写度、分、秒等参数。为了确保测试的准确性，需要填写视程障碍的湿度值为64，视程障碍现象能见度高阈值为7500，视程障碍现象能见度低阈值为750。在数据的采集过程中，需要自动选择观测数据源，其中雨量数据来源可以选择合适的雨量计，根据需求选择能见度数据来源。在自动站的参数设计中，主要由SMO软件进行观测设备的添加，选择新型自动站、云、能见度、天气现象、辐射等相关设备的挂接选项。
2.2 台站设备管理参数与通讯参数设置
SMO软件新增了设备管理的功能，包括现用常规仪器设备、备用仪器设备的登记等，设置参数文件、数据文件的本分路径与频率，设置加密上传数据文件的时间间隔，对于设备的维护维修进行记录登记，确保参数包括仪器设备故障时间、仪器名称、编号、仪器维护和维修方式、操作者以及备注信息等参数。通讯组网结构软件参数保存在“软件安装目录/SysConfig/NETSET.Ini”中，当只有一个传输节点时.注意将其他的传输界面清空。否则会影响文件的正确传输。检查AwssouRCE目录中的数据文件是否生成新型站生成的数据文件，如果没有数据文件声场，需要对于新型站的运行状态、通信串口进行检查。
2.3 文件处理
因为新型自动站有能见度自动观测项目，因此需要在文件中增加能见度自动观测数据的存储。为了确保数据库结构与能见度自动观测数据相适应，需要将C文件进行升级或重新造作，形成适应数据采集的数据库结构，能见度自动观测值是取能见度分钟数据文件观测时的最小10min平均能见度值，自动转换成以0.1km为单位去尾填入，通过该方式存储能见度自动观测值。
2.4 检查
在参数设置后，对于目录中的数据文件是否生成进行检查，对于检查站的单站状态、信息文件、单站日数据文件、单站实时气象辐射数据文件等进行检查，确保数据文件存在且格式准确。同时对于通讯组网接口软件参数设置参数、新型站监控软件功能、基本观测要素界面、详细观测要素界面、历史数据下载等进行检查设置，对于文件的上传进行检查，确保数据传输准确。
3、常见问题及处理方法
3.1 记录错误或数据异常的处理
当因为设备或天气原因造成的新型自动站的记录错误、缺测、数据异常等问题时，首先需要对于业务软件进行调试，对于采集器电源情况、系统通讯情况、观测要素参数等进行检查，对参数进行调试，确保传输与相关参数正常。错误数据不能用原自动站数据代替；当云高、能见度以及雪深等记录进行定点观测时，将错误数据进行缺测处理并上传，而且其中的温、压、湿等参数的测试采用正点前后10min的数据代替，当无前后数据代替时，在统一报表制作时进行处理。
3.2 仪器故障时的观测处理
当主采集器与分采集器的通讯出现问题时，需要对于采集器的工作状态进行检测，如果其中一项观测要素异常，应该以此对传感度仪、温湿度传感器、风速传感器等进行检查，检查分才记起是否满足人工观测任务的需求，如果开始或结束时间不正常，对传感器进行调试。当所有项目都出现问题时，相应时间做缺测处理，如果出现仪器故障需要更换相应的部件，包人工编发。
4、设备日常维护
在新型自动站的运输过程中应该做好运输管理，轻拿轻放各传感器，避免运输过程中的碰撞与挤压，不能够直接接触电路板的元器件。采集器内部应该注意防水、防潮，定期对设备进行检查，观察是否出现腐蚀、自然损坏等情况，尤其是自然环境相对恶劣的地区，应该加强观察频率，一旦出现损坏或者腐蚀应该进行更换或处理。对于长时间未使用的自动站，需要定期检查电池状态与电压，如果再次使用需要及时更换新电池。在管理的过程中，需要加强业务人员的业务学习，业务管理，为了做好新型自动站的维护管理，应该熟练掌握新《地面气象观测规范》的有关技术，了解设备与系统的工作原理、操作以及维护的相关知识，对于数据进行有效的判断与处理，出现异常时进行及时处理。新型自动站的管理维护需要业务人员具备较强的气象专业知识与设备管理的专业知识，在自动站出现异常时，检查终端维护管理，通过中夺冠维护对终端命令进行检测，对于监控操作命令、数据质量命令、观测数据操作命令、报警操作命令等进行检查，从而了解自动站的运行状态，了解数据传输的实时情况，确保自动站的稳定运行。
5、结语
随着气象工作的要求提升，新型自动站使用逐渐增多，为了确保新型自动站的稳定运行，需要在新型自动站建设的基础上，确保数值设定有效，为设备的良好运行打下基础。在新型自动产的运行过程中，加强设备的日常维护与管理，通过监控操作了解设备的运行状态与情况，出现问题及时处理。为了提升管理质量，需要进行有效的日常维护，降低设备故障发生率，并且归纳总结自动站故障处理方法，能够对故障进行及时响应，提升设备的使用质量。
参考文献
[1] 张红娟，自动站地面报表预审应注意的问题，陕西气象，2014（4）.
[2] 刘丽芳。巫志刚DZZ5新型自动站常见故障排除方法及日常维护[J]，北京农业，2014（30）.
[3] 覃丽娜。韦翠云新型自动站试运行中遇到的问题及解决方法[J]，气象研究与应用，2013（z2）.
气象探测设备管理范文2
关键词：设备；监测；诊断
中图分类号：F407 文献标识码： A
一、机械设备的特点
工作环境恶劣：极差的照明条件，矿井内无处不在的粉尘、水汽、噪音、有害气体和液体等；工作条件苛刻：多数机械设备都在高速、重载、振动、冲击、摩擦和不良的工况条件下工作；3工作时间长：绝大多数机械设备都是不分昼夜，常年累月连续运行。上述诸特点导致了煤矿机械设备频繁的故障和事故发生，其维修工作重要而又艰巨。
二、机械设备状态监测与故障诊断技术
1、基础素质的要求
机械设备状态监测与故障诊断技术是利用现代科学技术和仪器，根据机械设备外部信息参数的变化来判断机械内部的工作状态或者设备接口的损害状况，确定故障性质、程度、类别及部位，预报其发展趋势，研讨故障产生的机理。技术人员应该具备数据采集技术、计算机数据分析处理技术；计算机诊断、预测、决策技术；机械设备本身的结构原理、动力学；安装、维修、运转等专业技术知识，从而满足高素质机械设备状态监测与故障诊断技术从业技术人员的要求。
2、内容
机械设备状态变量（位置变化、振动、噪声、温度、压力、流量、力等）的监测；相关技术以设备状态特征参数变化进行识别及设备运转所产生的振动和受损时的原因分析、故障判断及故障预防。
3、技术实质
必须了解和掌握设备在运行中的状态；预测设备的可靠性；能否正确判断设备整体或局部是否处于正常状态；对设备故障进行早期预报，科学地选择监测程序，并对故障出现的起因、位置、程度等情况进行判断及评价预报故障发展趋势；迅速查寻故障源头，并提出对策，针对实际情况，迅速地排除故障，避免或减少事故的发生和企业经济效益的降低。
三、振动检测技术
常用的诊断方法有很多，例如超声波法、振动法、声发射探测发、红外线法等，然后在机械设备的监测技术法中以振动法应用最为广泛。机械设备的振动是作为衡量设备状态的重要指标之一，是在不停机、不解体的情况下了解设备劣化程度和故障性质的重要判断。目前在机械设备故障诊断技术体系中，振动诊断居主导地位，应用广泛，其理论和测量方法成熟，结果准确可靠，便于实施。所以我们总结出机械振动中最基本也是最简单的振动形式：简谐振动，其表达式为：x = Asin（ωt + φ），Asin 代表机械振幅，ω 代表圆频率，t 代表相位，φ 代表初相位；d（t） = Dsin[（2π/T）t + φ]也可。振幅、频率、相位这也是机械振动的基本三要素。
一般来说，我们对机械设备故障诊断的过程（图 1 所示）
通过图 1 我们了解到：①需要通过特征信号的检测，成为初始化模式，信号一般以能量的形式和物体的形式进行表现（能量的形式如力、温度、振动、电压等，物体的形式如锈、裂纹、磨损的颗粒等），所以我们采用感官或传感装置对信号进行收集。②我们对故障征兆的提取时，将初始化模式进行维数压缩，形式变换，删除冗余信息，最后形成待检模式。③依靠建立判别函数、判别规则将待检模式与参考模式进行比较及状态分析。④统筹判别结果，采取相应的措施对机械设备进行预测。现大型煤矿的主要通风机主要采用振动的检测模式进行监测，初期设置上下限，然后通过探头监测设备的运行状态，一旦超过预先设置的限位，系统马上报警，提醒作业人员进行处理，将事故扼杀在萌芽状态，确保矿井的正常生产。
1、振幅检测
它以单位米或厘米进行表示，是标量。振幅是体现机械振动的强度及能量。主要以振动时移位、速度和加速度三个特征量。
2、周期和频率检测
周期标示质点振动快慢的物理量，周期越长，振动越慢。也就是机械设备每次振动所花费的时间；频率是指每秒设备振动的次数，是描述振动物体往复运动频繁程度的量，它是振动的重要特征之一。不同的机械设备结构、不同的部件、不同的故障源，所产生的频率不一样。所以，频率的分析是机械设备诊断技术中重要手段。
3、相位检测
相位是反映交流电任何时候的状态物理量。相位与频率作用都是一样，用于表示机械设备振动特征的重要信息。所以，在不同的故障源，所形成的相位也有所不同，假如出现两个故障源，那么相位可能是叠加的，这种后果更严重。除此外，相位也有减振的作用，当相位相反时，可能会引起振动抵消。我们对机械设备采用相位测量，主要查看谐波、动平衡、振型及判断共振点。
四、故障诊断技术的发展趋势及诊断方法
机械设备故障诊断技术发展迅速，技术也在不断更新变革。综合目前来看，故障诊断技术大致在以下几个方面发展：①混合型智能故障诊断技术。它是依靠不同的智能技术相结合，主要以神经网络、模糊逻辑及专家系统整体结合的诊断模式。②智能 BIT 技术。BIT 是机内测试的简写，是为设备和设备之间的内部提供故障检测和隔离的自动检测能力。③基于 Internet 的远程协作诊断技术，将诊断技术与计算机网络技术结合起来，使用多个中心计算机服务器在企业关键设备组建监测点，采集设备状态数据。而目前应用较为广泛的主要几个方法如下。
1、简易法
工作人员通过携带轻便式诊断仪器对故障的机械设备进行判断和区分故障严重程度或是否存在故障。同时，可陪同经验丰富的工程技术人员一起参与，依靠典型故障的基础做出判断及预报。据数据统计表明，通过简易诊断仪器可以解决设备运行中约 50%的故障，可见简易法在机械设备管理与维修中的重要作用，这也是它普遍应用的原因所在。矿井采掘设备采用简易法比较多，由于井下条件复杂，只有靠经验丰富的工人去判断、诊断，如摸温度、闻气味、看颜色、听声音等。
2、精密诊断法
这种方法是依靠计算机进行多功能智能诊断手段，这种诊断系统，搭配有自动诊断的可视软件，对设备状态进行采集、特征提取及状态识别，包括后期的打印、可视、制图等多样式分析结果。这类方法费用较高，需要使用精密的仪器，经过专门训练的工程师进行，一般使用在重要的机械设备上。对于矿井大型设备，如主扇、抽放泵、强力皮带等，其位移、温度变化、负压增减，都必须经过专业的仪器去判断、分析。如我矿强力皮带现用的监测装置，就是通过 X 光进行实时监测皮带内的钢丝绳完好情况，并通过软件进行分析，一旦超过要求损耗，系统立即报警。
3、专家系统
这类诊断方法除结合了智能法自动诊断技术外，还融合了专家的诊断经验、逻辑思维，与计算机数据库、高速运算能力、分析能力相融合，并以规则形式存入计算机；技术人员可采用自动采集或手动输入数据，系统就能模拟专家的推理、判断，最后实现解决故障，并且存档，如图 2 所示。
结束语
综上所述，随着社会经济高速发展，现代企业应市场需求所用的机械设备以大型化、高速化、精密化、系统化及自动化的特点呈现。由于设备规模越来越大，为了提高生产效率，设备每个部分联系十分密切，假如设备一旦出现故障导致无法正常作业，必然对企业造成极大的经济损失。因此，为了确保机械设备的正常运行，提高可靠性，必须加强对机械设备的状态监测技术及故障诊断，对机械设备要有预防和及时的诊断方案。机械设备故障的机理：一是内在因素，如磨损、腐蚀、疲劳、老化等；二是外在因素，它包含了载荷因素、人为因素，如环境、磨料、气候、载荷的大小、运转的速度、使用维护及管理水平等。了解故障产生机理是做好机械设备状态监测及故障诊断的前提。
参考文献
[1]姜兰兰. 工程机械与电气故障检修方法分析[J]. 科技展望，2014，11：84.
[2]黄宫岩. 浅谈机械故障的分类及检修[J]. 科技创新与应用，2014，18：91.
气象探测设备管理范文3
[关键词] 信息技术 消防领域 应用与发展
随着现代信息通信技术、计算机网络技术的迅猛发展，信息技术日益渗透到经济发展、社会进步、军革和人类生活的各个领域，消防领域顺应时展趋势,加快推进消防信息化建设，提高消防信息化水平，提升灭火救援综合保障能力。结合消防领域的实际,谈一下信息技术在消防领域的应用与发展。
一、信息技术在火灾统计上的应用与发展
消防信息化缘起于火灾统计的计算机处理。上个世纪80年代初开始运用计算机进行火灾统计工作，80年代末实现了火灾统计数据的初级汇总。90年代中期，部分消防局组织开展了火灾统计计算机系统并配发各地，系统的应用全面提高了火灾统计工作的效率和质量。
二、信息技术在火灾报警中的应用与发展
随着城市建设的发展，火险隐患不断增加，重特大火灾发生机率呈上升趋势。目前，在各建筑物内安装的火灾探测报警系统及消防设施，在早期发现火灾警情和预防火灾方面发展了重要作用。早期火灾报警技术在实际使用过程中，由于产品质量、设备管理、警情处理等方面问题日益突出，严重影响火灾探测报警设备功能的正常发挥。以现代通信和网络传输技术为基础发展起来火灾报警联动监控技术，可以确保火灾探测报警系统和消防安全设施正常运行并发展其应有作用，通过传输火灾探测报警系统的设备运行数据和报警信息，为消防监管和灭火救援部门提供强有力支持，实现缩短报警时间，准确迅速扑救火灾，提高整体防灾减灾技术水平。
三、信息技术在火灾仿真技术应用与发展
随着人们对火灾规律的了解加深和计算机技术的高速发展，建立数学模型进行火灾烟气规律的仿真得到了越来越广泛的应用。对数学模型方法而言，可实现现有的数学模型的计算，进行火灾烟气流动的仿真实验。利用现有的高速发展的计算机图形技术，三维动画技术，对仿真实验的整个过程达到人机交互界面（用户界面）动态显示出来，以较少的人力、物力和财力，提高人们对整个火灾过程的感性认识，便于对火灾烟气流动性的分析。火灾数学模型在火灾特性的了解，为消防队和有关部门提供火灾预测，为灭火和救援的战术技术的制定提供技术依据，提高人们的消防意识。随着科学技术的发展，特别是计算机技术的飞速发展，火灾数学模型的准确性和灵活性将会得到不断提高。
四、信息技术在消防指挥建设中的应用
当前，以计算机控制为中枢的消防指挥系统越来成为现代消防工作的必要装备，成为现代消防工程的重要组成部分。
（一）化学灾害事故处置辅助决策系统。化学灾害事故处置辅助决策系统由现场评估、处置方案、应用计算、毒物查询、信息管理等功能模块组成，该系统根据现场地理和气象条件及事故化学品相关信息进行危害评估，并将危害范围、程度、蔓延速度和方向自动显示在地图上。同时预测伤亡人员、所需消防车辆、灭火器材、灭火药剂的数量，生成包括化学品理化性质、危害特点、战术要点、处置程序和方法及所需力量等内容的现场处置方案，其中的现场评估和应用计算种类全面，计算精确；毒物查询在消防部队处置化学危险品的泄漏、燃烧、爆炸事故中发挥了很大的参考和指导作用。经多方搜集和统计，应用该系统成功处置各类化危品事故就达上百次，为降低危害程度、挽救国家财产发挥了巨大的作用。《化学灾害事故处置辅助决策系统》中涉及到的数据有很多，如：器材装备、车辆、人员、重点单位、灭火救援预案等，能利用现有的系统数据直接导入，则可达到共享的目的，从而降低各基层消防部队的劳动强度，为消防队信息化建设打好基础。
（二）119接处警指挥系统。信息处理技术、计算机网络技术和数据通信技术发展非常迅速，利用这些成熟的技术建设119接处警指挥系统，完成快速、准确和有效受理警火警工作。119接处警指挥系统包括录音录时系统和通讯系统。119报警电话接通后，系统启动，将报警电话号码、报警时间等信息自动储存系统，并将通话录音自动生成话音件，并存入计算机硬盘，用户可随时进行查询存档、删除、播放查听录音文档等工作，实现接处警方式的计算机化，灾情判断智能化，指挥系统网络化，指令下达自动化，力量调度集群化，辅助功能联动化，各种信息实时化，火灾档案标准化，便于事后资料查询分析，为提高消防部队的战斗力和调度效率起到了很大的作用。
（三）消防地理信息和GPS定位系统。消防地理信息系统主要应用于城市通信指挥系统，主要局限于二维的电子地图，结合三维可视化技术与虚拟现实技术，通过建立矢量化电子数字地图数据库，将辖区地理位置、消火栓分布、重要建筑分布、行政划分、公路铁路交通线网络、水系分布、重点单位分布信息建立生成相关消防地理信息数据库，具有多级缩放、漫游、开窗放大、分层显示、报警点显示、着火点标注，并将着火地附近各种情况资料直观显示在指挥中心大屏幕上或通过打印机将图形打印输出。在消防车辆上安装GPS终端，结合消防地理信息系统，使消防车辆能感知自身位置，并自动在GPS地图上动态标注和预计到达时间并选择最佳路径到达火警点，在发现车辆行进方向或行车路线错误时及时更正，进而完成消防车辆行车路线、路径轨迹、所处状态（如出动、到达、修理等）全面管理，根据这些信息，及时制定灭火作战计划提供增援灭火力量情况资料。在灭火作战、抢险救援中起到辅助决策指挥的作用。
（四）重点场所的图像监控系统。图像监控系统对重要建筑物和重点场所，将图像监控系统联网，并对各监控点的图像进行采集，实时地将信号传送到指挥中心，在指挥大厅的电视墙上显示出来，使指挥人员能够快速直观地了解掌握现场实际情况，从而进行有效的指挥调度系统主要由监控点终端采集设备、光纤传输和接收设备、电视显示设备和有关控制分配设备等组成。完成实时定位、调度监控、远程监控、历史查询的功能；消防管理部门对各消防单位安全管理的监督能力；提升城市及行业综合防灾能力。
（五）应急卫星指挥系统。应急卫星指挥系统是应急卫星通信指挥车在系统网络平台利用先进的现代通信技术、无线数据传输技术、车载计算机技术、图像采集及传输技术实现指挥车与现场工作人员的通信联络、现场指挥调度等功能，是针对大型现场、群众疏散、抢险救援的移动应急指挥中心，也是现代通信技术及其它高科技技术的综合运用。具有数据通信功能、车载计算机处理功能、车载摄像频监控及图像无线传输功能、车内外照明功能、电源保障功能、办公会议功能、生活保障功能、集中操作控制功能、警示功能、安全保障功能等。整车性能实现了全天候、快速反应突发事件的信息处理和应急调度指挥的需要，使其具备事故快指挥功能，并以GPS地理信息系统和视频会议系统为平台，对重特大突发事件的应急救援协调指挥和应急管理起了重要作用。
五、信息技术在消防业务管理中的应用与发展
信息技术和网络技术在消防业务管理工作中的应用领域十分广阔，消防业务信息平台是综合防火监督管理、通信调度指挥、消防训练与培训、灭火救援辅助决策、火灾统计、消防安全知识普及教育、消防队伍的后勤管理、人事管理以及日常办公自动化等消防信息化应用平台。它以消防业务工作为主线进行。把消防工作中的个人事物、单位事物、车辆管理、预案管理等业务紧密结合，实现了消防业务办公自动化和消防业务信息共享及综合利用，建立了消防部队快速反应机制，提高消防部队预防和扑救火灾以及处置其它灾害事故的实战能力，大大优化了消防业务工作流程，实现了消防业务管理科学化、规范化，提高了工作质量和管理水平。实现网络编制灭火预案，绘制电子地图，熟悉道路、水源及重点要害部位等功能，最终达到提高工作效率、严谨办事程序，实现消防业务工作的统一管理，即预案制作电子化、熟悉道路日常化，工作科学化、办公自动化的目的。
六、信息技术在消防知识宣传中的应用
进入90年代，随着信息通信技术的飞速发展，公安消防部队的计算机网络系统建设也得到了长足的过步。消防宣传社会化就是在各级党委、政府的领导下，早在建国初期，消防宣传只是以简单的宣传口号、标语等为形式，宣传的内容和方法也比较单一，宣传的目的就是预防火灾事故的发生，侧重在“防”上做文章。到了六七十年代，逐渐出现了电视媒体消防宣传。今天，随着改革开放的深入和经济建设的发展，科学技术和先进设备广泛运用，消防工作越来越受到各级政府乃至全社会的广泛重视。社会各界和广大公民都主动参与消防宣传，逐渐从个体或个别的宣传行为演变成为社会普遍的、自觉的宣传活动。可以说，消防宣传社会化主要就体现在从个体消防宣传意识到群体意识的转化过程上。消防宣传作为消防工作的重要组成部分，在内容、方法及形式上亦不断丰富，依靠的主要宣传媒体是广播、电视、报纸、杂志等。群众性消防宣传活动不断增多，宣传内容趋向多样化，既有“防”又有“消”，既贴近客观实际又贴近百姓生活。借助“因特网”的便宜利优势，建立起消防宣传站，把消防宣传活动送进各家。这样，既可发动广大公民共同参与，增强群众的积极性，又可通过互动等方式实现宣传的科学化、立体化，即符合社会发展需要、符合大众，采取多种形式相融合的手段，使消防宣传升升到一种高级的综合形式。
综上所述，信息技术在消防领域上的应用十分广阔，包括火灾统计、火灾报警、防火监督管理、通信调度指挥、消防训练与培训、灭火救援辅助决策、消防安全知识普及教育、消防队伍的后勤管理、人事管理以及日常办公自动化等。信息化和网络化的管理模式与资源共享是消防管理技术的必然发展趋势。
参考文献：
[1]黄文谊等，《计算机仿真技术》，中国铁道出版社，1990年.
[2]谢红等，《消防地理信息系统的应用与发展趋势》，杭州消防支队，310006.
[3] GB 26875-2011《城市消防远程监控系统》.
气象探测设备管理范文4
1．应用领域
（1）公共安全
1)作为全球海上遇险与安全系统（GMDSS）的一部分，海事卫星因其全球覆盖、性能稳定可靠等特点，在公共安全领域发挥了不可替代的作用。通过M2M应用，可实现对救援目标、救援设备实时跟踪、监测，提高救援效率。2)特定区域的无人监测，实现自动监测，实时感应数据传回，异动报警等功能。
（2）环境监测
1)重点污染源实时监控，通过对重点区域部署的相关M2M设备，可实现对河流、山川、大气的实时监测，为环境管理、污染控制、环境规划、提供客观的科学依据，提高环保执法的现代化水平。2)我国海域、河流较多，水文监测异常重要，结合M2M设备可实现无人值守的水文站点。实现水流速度、水面高度、水质、流量、潮位、降水量等参数的实时汇总，为防汛减灾、洪水预警、灾情评估提供决策数据。3)气象站、遥感测绘站的数据采集传回。
（3）智能交通
1)重点船舶、车辆、运输品的实时监控，如出现延迟、路线偏离等情况可以向监测站报警。2)运输类车辆、船舶统一调度，通过传感器探测车辆或船舶的运行状态，实现货物的统一调度分配，提高车辆运行效率。3)公共交通工具、出租车的定位监控，通过对城市公共交通工具的实时数据分析，不但可以实现车辆监控服务，还可以形成一张城市交通路况图，为市民提供出行依据。（4）石油化工1)石油化工设备往往在比较偏僻的地点、运维监控难度较大，通过M2M设备可以实现设备的远程监控、管理。2)在石油化工管道中安装传感器，对管道的压力、流速等信息进行采集，通过对这些数据的综合分析，可以实时掌握管道运行状况，实现无人监控。3)对存储及运输的油品及化工品进行检测，通过传感器实时检测相关指标，监控站对传回数据进行分析整理，便于实时的对产品进行决策调整。
2．系统构成
M2M技术是物联网当前最主要的技术手段，包括实现机器设备间组网、通信以及信息处理和应用操作的所有相关技术，因此涉及的关键技术较多，涵盖了诸如网络通信、计算机软件开发、嵌入式系统开发、微机电、数据处理与数据挖掘等多个领域，主要有以下几个部分组成：
（1）数据采集设备
实现M2M的首要条件是从机器/设备中获取数据，然后通过网络发送出去。因此设备需具备基本的数据采集功能，并可以通过集成的通信模块将采集完成的数据发送出去，设备也可以根据通信模块接收的指令信息完成远程的操作控制管理。
（2）卫星通信设备
卫星通信设备是使数据采集设备获得通信和联网能力的模块，主要进行数据信息的提取、整理并发送至互联网络，是整个M2M方案的核心部分。基于海事卫星的M2M通信设备主要有以下几个特点：1)支持嵌入和分离两种模式与采集设备基础，可以在生产采集设备时将通信模块嵌入，也可以通过标准的接口实现与采集设备的外挂式连接。2)支持多种数据通信方式，如移动网络(CDMA、LTE等)和海事卫星网络，数据通信时可根据网络情况自动识别切换。3)具备数据编程接口，可以根据实际需要针对不同的采集设备进行预编程，以实现智能化管理。4)设备低功耗设计，只有在数据传输时才被唤醒，满足极端环境下的工作要求。
（3）平台与应用
平台及应用主要用于对采集传回的数据进行分析处理，并友好的展示给用户。用户同时也可以给终端设备发送控制指令，实现设备的远程管理控制。其中平台部分主要包含数据分析、数据存储、数据统计、设备管理等功能，应用程序提供给企业客户各类型终端使用，可以方便企业对自己设备的管理及监控
3．系统架构
（1）网络结构
网络拓扑结构反映出网中各实体的结构关系，是建设计算机系统的第一步，是实现各种网络协议的基础。卫星通信终端，通过RS232、RS485/J1708在内的多种接口与数据采集终端相连，并将采集数据通过卫星链路发送至服务器。终端具有唯一编码，可初始化卫星链路，根据需要保持管理连接状态。海事卫星，提供卫星通信链路，支持全球海、陆、空全天候通信服务，满足偏远及通信不发达地区的通信需求。地面站，通过卫星天线接收卫星数据，并转发至内部网。内部网，将卫星数据转换为网络数据，通过路由、交换等设备将数据按业务类型传送至不同服务器。完成数据链路的转换。IGWS服务器，该服务器为消息队列服务器，对外提供Web服务，是对外服务的基础。数据处理服务器，负责监听IGWS实时消息，对消息分拣、分类、整理、加工为数据库格式并持久化。数据库服务器，主要提供数据库服务，保存处理后的消息数据，并提供数据分析查询等服务。WEB服务器，提供Web服务，用于采集数据的管理，加工、定制、展示等。同时也提供系统管理、用户查看等管理功能。网络管理平台，可对服务器参数进行调整的网络管理终端。WEB用户，包括系统管理员，企业用户等，均可通过内网或外网登陆WEB页面进行操作管理。
（2）软件结构
系统按照业务逻辑划分为3层：接入层、业务逻辑层、数据层，接入层的应用程序与服务端的应用程序是相对独立的。接入层只负责发送服务请求，服务如何实现则完全由业务逻辑层负责。接入层是系统与外部进行数据交换的平台，由接入逻辑构成。接入逻辑分为界面逻辑和接口服务。对于系统使用者，提供多样化的界面逻辑，实现对业务逻辑的共享；对于与系统相联的外部系统，向业务平台提供一组接口服务，包括协议转换、数据封装等功能，业务平台通过接口服务完成与外部系统的数据交换。接入层的存在，使内部系统的改进和变化被掩盖起来，有利于保证核心的业务系统的安全和独立。业务逻辑层是系统的业务逻辑实现层，是系统的核心部分，它接收来自表现层的功能请求，是实现各种业务功能的逻辑实体。逻辑实体在实现上表现为各种功能组件。这些功能组件是对象化的组件模块，可实例化，并通过继承重用；每个对象对外提供服务的接口保持相对独立，利于开发和维护。业务逻辑层由开放型的应用中间件和各种业务功能组件组成，业务逻辑层把对数据库的各种基本操作和业务流程的功能组件抽象出来，定义为相应的编程接口。业务逻辑层能够支持符合特定需求的应用，能够方便地支撑应用系统的二次开发，有助于构建高效的集成化应用环境。通用服务包括日志管理、异常处理、系统监控、认证鉴权的功能，通用服务的内容是各个业务逻辑中不可缺少的部分。数据层存放并管理各种系统数据。应用系统的最终功能映射为对数据库中表和记录的操作，数据层实现对各种数据库和数据源的访问，并使得业务逻辑层的设计和实现更集中于系统本身的功能。数据层由数据访问层和数据源构成，数据源包括：数据库、内存数据、消息队列、磁盘文件等。数据访问层负责封装对数据源的访问，并使得业务逻辑层的设计和实现更集中于系统本身的功能。数据访问层的存在屏蔽了业务逻辑层对底层数据存储形式的依赖，使应用系统能够适应多种类型的数据库。（3）接口标准通信模块与数据采集模块可以采用串口RS-232进行数据通信，RS-232-C是美国电子工业协会（ElectronicIndustryAssociation,EIA）制定的一种串行物理接口标准，设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道，可实现不同设备间的数据发送和接收。通过制定通信接口规范，可以将不同类型的采集终端的数据汇聚到通信模块中进行统一收发管理。软件平台间通过WebService提供跨平台访问接口，使用XML作为系统间接口数据交换标准，可实现企业用户对数据的实时访问以及对采集终端的远程管理。
二、关键技术
1．卫星通信集成
基于海事卫星的M2M需要支持与现有终端设备的无缝集成，因此需兼容现有设备的通信协议，如标准的RS-232等，不支持的设备可通过其他转接设备进行转换。如要实现对设备的远程管理，则需要针对设备开发相应的触发机制，制定相关标准及规范。
2．软件实现的选型
因终端的数据需要给不同的企业和客户展示及管理，所有用户不需要进行二次开发即可方便的管理自身设备及数据，因此软件设计需体现“软件及服务”的理念，针对不同的用户可以很方便的协调系统资源方便企业的管理和部署。结合项目的海量数据以及用户的访问特性，传统的企业级应用开发平台可能不能满足这种高并发的数据访问服务要求，因此软件需按照互联网服务级别进行设计开发，以达到高可用、高并发的访问要求。
3．IPv6使M2M满足下一代互联网技术需要
M2M的技术出现，使得数以亿计的M2M设备进入通信网络，IPv4地址将不能满足大量终端设备的地址需求，下一代互联网将以IPv6地址解析为主，IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址给终端设备。海事卫星通信网络和终端设备对IPv6的支持，也正是基于海事卫星的M2M产品架构的关键技术。
三、结论
