陳 飛,姚明章
(解放軍77578部隊,西藏 拉薩 851400)
油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺研究
陳 飛,姚明章
(解放軍77578部隊,西藏 拉薩 851400)
首次提出了信息系統三維集成概念并闡述系統集成所采用的技術路線和實現目標;在此基礎上,提出了建立油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺的構想,闡述了該平臺的組成結構、主要功能和應注意的主要事項,并詳細描述了油料保障各環節在該平臺中的具體應用。
油料保障;保障鏈;系統集成;三維空間;可視化
油料保障鏈,是指在軍用油料、油料裝備的供應保障過程中,自原油加工、裝備生產開始,到形成成品(產品),并經軍隊內部各級油料保障機構、最終到達基層部隊用戶所形成的鏈狀網絡系統[1]。目前,油料保障鏈上各環節在信息化建設中,往往注重單一環節或本級層次上的信息技術應用、管理信息系統開發等活動,缺乏對宏觀全局上的信息政策管理和信息資源管理的思考。本文認為油料保障鏈信息流建設,應立足油料保障鏈全局,放眼未來,加強資源整合,以提高油料保障信息的時效性、準確度、共享性為目標,以增強油料保障鏈的快速感知與響應能力為目的,進行整體謀劃,構建油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺。
信息系統三維集成,是相對于當前的信息系統集成模式而言,是一種信息系統的空間三維集成模式。該集成模式是以虛擬現實技術(Virtual Reality,簡稱VR)和地理信息系統(Geographic Information Service,簡稱GIS)為基礎,以無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)、全球定位系統(Global Positioning System,簡稱GPS)、通用分組無線業務(General Packet Radio Service,簡稱GPRS)、網絡通信等技術為核心,集成視屏傳輸、遙測傳感技術、衛星通信技術、人工智能技術,通過信息的實時甄別、采集、傳輸、儲存、使用,結合虛擬三維空間中的實時模擬、交互、控制與輔助決策,實現信息從采集到使用以及管理控制全過程的實時可視化。根據該概念,可以構建油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺。該平臺由以下幾部分組成:
油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺,由互聯網、局域網、專用網和物聯網四種網絡結構組成,如圖1所示。
(1)互聯網(Internet)。油料保障鏈上初始環節的油料生產企業、油料裝備制造企業和提供相關技術服務的企業如油料裝備維修,它們主要依托互聯網與外界的其它企業發生交易,交流傳遞信息。

圖1 油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺拓撲圖
(2)局域網(Intranet)。在該集成平臺上,共有兩種形式的局域網,一是全軍后勤系統統一構建的后勤綜合信息網,目前,該網上聯總部油料保障機關,中聯各軍兵種、大區聯勤油料保障機關,下聯聯勤分部級油料保障機關、軍師作戰部隊后勤保障機關和各類油料倉庫,是軍隊組織油料供應保障的骨干信息網絡系統;二是師團級部隊局域網,由各師旅團作戰部隊和各類油料倉庫自行組建,這種局域網自成一體,結構功能各異,僅限各建設單位自用,作為信息終端聯入后勤綜合信息網;
(3)專用網(Extranet)。在油料保障鏈的生產企業與軍隊聯勤總部兩環節之間,構建軍地油料信息專用網絡,該網由油料生產企業、油料裝備生產企業與軍隊總部油料保障部門共同建立,由地方企業與軍隊油料軍代局共同管理,軍代局作為軍隊油料采購具體實施機構,負責與油料生產企業進行溝通協調,如發布采購信息。該網作為專用網,僅限于與軍隊建立了長期戰略合作關系的大型企業和軍隊共用,如中石油、中石化等企業,其它企業則無權使用,主要用于與油料保障相關的業務信息的交流,如油料采購、油料裝備采購與維修等等。
(4)物聯網 (Internet of Things)。物聯網是指通過RFID、GPS、紅外感應器、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。在油料保障鏈的軍事物流環節上,依托以RFID、GPS技術為核心的物聯網,跟蹤、監控自生產企業發出至軍隊油料倉庫接收期之間的在途油料的狀況。
油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺,由地表基礎層、地上綜合層和空中通信層等三維空間結構組成。
(1)地表基礎層。以GIS和VR技術為核心,構建三維地形地貌的基礎數據和信息,根據油料保障鏈上各組成環節如企業、油料倉庫、油料裝備的空間分布情況,建立三維空間布局模擬,收集、儲存相關基礎信息,如企業位置坐標、油料倉庫位置坐標、RFID基站位置坐標等。
(2)地面綜合層。地面綜合層的組成內容最多,構成最復雜,包括油料信息的識別、采集、傳輸、儲存、使用和控制的各種儀器儀表、設備設施和網絡管理系統,油料運輸工具和進行儲存、收發作業的設備設施以及各種用油裝備等等,地面綜合層構成油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺的主體,并完成大部分信息的收集、處理和使用。
(3)空中通信層。以空中通信衛星為主體,完成GPS定位、GPRS無線通信、衛星遙測遙感及其管理,是實現無線通信的主途徑。將來,軍隊將主要依托國產通信衛星構成的全球導航定位系統進行GPS、GPRS和RFID的無線通信,實現野戰條件下油料裝備和用油裝備的通信與控制以及平時野外在儲、在途油料的跟蹤與管理。
油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺,不僅僅是幾種網絡形式的組合,它融合了油料保障鏈信息流的全部流程,囊括了油料保障鏈信息管理的所有業務功能,并且實現油料信息的快速感知、實時可視、迅速傳輸和高度共享,提高了油料保障鏈的柔性,同時實現了油料保障的可視化。
在油料籌措環節,對于大宗油料或骨干油料裝備,軍隊內部各級油料保障機構自下而上形成油料需求計劃,基層部隊用戶通過部隊油庫加油站信息管理系統、軍隊油料供應管理系統、油料裝備供應管理系統,將油料庫存信息、往來油料帳目和本級油料消耗信息,通過師旅團級單位局域網聯接軍隊后勤綜合信息網,上傳到分部級油料保障機構的油料信息管理系統,再逐級匯總上報到聯勤總部油料保障機關,聯勤總部油料機關經過審核,將油料需求信息轉變成采購信息,由油料軍代局經軍地專用信息網防火墻,通過Extranet向中石油、中石化等戰略合作企業發布采購信息,并簽訂油料訂購合同。對于部隊需零星采購的油料,部隊用戶通過師旅團級單位的局域網聯接軍隊后勤綜合信息網,直接向區域油料軍代處或駐廠軍代室發出需求信息,由軍代處(室)通過電子數據互換形式(Electronic Data Interchange,簡稱EDI)向互聯網上非戰略合作企業或通過Internet形式向軍地專用信息網上戰略合作企業發布采購信息,經過招投標確定生產供應企業,簽訂油料采購合同。
與軍隊簽訂訂購或采購合同的油料生產企業,按合同要求組織生產。在生產期間,駐廠軍代室負責與其協調,督促生產、監督質量、協調出廠發運事宜。若部隊用戶需求發生變化,油料軍代處(室)再與油料生產企業協調溝通,變更訂(采)購合同。生產任務完成后,駐廠軍代室將油料結算憑據通過軍隊后勤綜合信息網上報到油料軍代局或部隊用戶,進行經費結算。
油料和油料裝備出廠發運時,將油料的代碼、生產企業、名稱、數量等相關信息寫入RFID標簽中,隨車發運,并通過軍地油料專用網,將相關信息傳遞到軍隊后勤綜合信息網中,然后進入油料信息管理系統。油料在運送途中,依托物聯網的RFID基站和GPS全球定位導航系統,及時跟蹤監控在途油料運行狀況,并將跟蹤信息通過物聯網、互聯網反饋到油料生產企業和軍事物流承運單位。對于由軍隊運輸力量承運的油料,主要依托國產衛星導航定位系統和車載式信息終端,通過GPRS將在途油料的位置信息、裝備終端數據和油料保障信息實時發送到軍隊后勤綜合信息網上的油料信息管理系統,實現對在途油料的指揮與控制。
油料經軍事物流或軍隊物流運抵油料儲存倉庫后,軍隊倉庫采用RFID設備采集整裝油料的入庫信息,利用儲油罐液位遙測系統采集散裝油料的入庫信息,儲存到部隊油庫加油站信息管理系統、軍隊油料供應管理系統或油料裝備供應管理系統,完成入庫登記,進入油料儲存管理環節;同時,通過倉庫局域網聯接軍隊后勤綜合信息網,將油料接收信息逐級匯總上報至聯勤總部油料保障機關和油料軍代局,聯勤總部油料保障機關的油料信息管理系統將油料接收信息登記入帳,油料軍代局依據油料接收信息與生產企業進行經費結算,至此,完成油料接收入庫工作。在收儲發作業時,倉庫仍采用RFID設備和儲油罐液位遙測系統完成油料的倒垛、轉罐、維修、收發作業信息的采集、傳輸和管理,同時,通過倉庫局域網、軍隊后勤綜合信息網實時地將油料庫存信息和收發作業信息傳輸到分部級、聯勤總部級油料保障機關的油料信息管理系統,便于各級油料保障機構及時掌控情況和保障決策。
通過GIS、GPS、RFID和VR技術的結合,能夠在平臺的虛擬三維空間中實時感知和顯示油料保障過程,包括保障主體與保障對象間的互動情況和在儲、在運、在使用中的油料所在位置、作業狀態情況,進而提高油料的應變能力。如某臺油料裝備正在野外執行油料保障任務,管理者進入平臺虛擬三維空間,通過輸入該裝備的編號或代碼,利用GPS和GIS就能查詢并顯示該裝備當前所處空間位置、裝備屬性數據、運動軌跡、運行狀況和遂行油料保障的情況,并可利用GPRS與該裝備進行實時通信;又如查詢某油料倉庫某一儲油罐的情況,通過軍隊后勤綜合信息網和該倉庫局域網,輸入該油庫名稱代碼和油罐編號,就能實時顯示出該罐的作業狀態、所儲油品名稱和數量、油罐屬性,甚至可以實時模擬仿真該油罐的作業工藝。通過實時模擬仿真和顯示,讓油料的空間分布情況和油料保障過程更形象、真實和直觀地展示出來,便于指揮人員對油料保障情況及進程做到宏觀掌控、實時跟蹤問效,并能夠及時調整保障決策,做到所得即所見,所見即所得,極大地增強了油料保障鏈柔性,提高了油料保障的時效性,實現了油料保障全程可視化。
綜合信息三維可視化集成平臺是一個龐大的信息管理系統,涵蓋了油料保障鏈信息管理的主要內容,軍隊總部油料管理機關作為油料保障鏈的核心環節,需要對平臺系統功能模塊劃分、系統結構設計、功能實現方式、數據傳遞關系、油料編碼規則等提出總體要求,以期達到功能融合、可靠穩定、全軍通用、操作簡便的效果;同時,應主動協調地方油料生產企業和通信企業,與其建立穩定持久的戰略合作關系,協商資源整合尤其是信息資源整合與共享的方法和途徑、互惠互利政策等,為平臺的搭建夯實基礎。
在軍隊內部,油料保障信息網絡化的實現,首先應確保通信安全,應根據業務管理職能和層次設置訪問權限,這需要軍隊總部油料管理部門與總參通信、保密等部門等多方協商,才能得到妥善解決[2]。
在軍隊與生產企業之間,建立油料保障信息交互,涉及到的問題比較多,最重要的是網絡的安全性。在制定油料保障信息網絡安全防范措施時,應在安全框架下,有計劃、分步驟的實施[3]。一是預測可能面臨的各種攻擊和風險;二是建立信息安全的政策;三是建立技術層面上的信息安全系統,四是建立管理層面上的信息安全管理體系,包括制定整個信息交互的程序、周期性的進行網絡安全的審查、對相關人員的授權和管理,對人員的教育等等[4]。
目前,油料保障鏈綜合信息三維可視化集成平臺也許不為很多人認同,但其部分功能已經實現,隨著科技的發展和社會的進步,該平臺模式將會得到不斷發展和完善,并將獲得實踐檢驗。
[1]陳飛.柔性油料保障鏈管理研究[D].重慶:后勤工程學院,2010.
[2]汪濤.軍隊后勤油料系統保障力度研究[D].重慶:重慶大學,2004.
[3]龔衛峰.軍事物資供應鏈管理研究[D].北京:后勤指揮學院,2005.
[4]段松.供應鏈合作伙伴信息共享研究[D].武漢:武漢理工大學,2004.
Study on the 3D Visual Comprehensive Information Integration Platform for POL Support Chains
CHEN Fei,YAO Ming-zhang
(Troop 77578 of the PLA,Lhasa 851400,China)
The paper proposes originally the concept of3D integration of information system and elaborates on its technological requirements and objectives to be realized,on the basis of which,it envisions a 3D visual comprehensive information integration platform for POL support chains,gives description to its architecture,functions,and issues worthy of attention,and details its application in the various links of POL support.
POL support;support chain;system integration;3D space;visual
E234
A
1005-152X(2011)02-0145-03
10.3969/j.issn.1005-152X.2011.02.046
2011-01-26
陳飛(1969-),男,重慶榮昌人,軍事學博士,研究方向:油料供應管理;姚明章,男,四川仁壽人,政治委員,長期從事油料管理工作。