引言
　　熱量表是熱計量改革和節(jié)能環(huán)保過程中的一個重要的計量儀表，擔負著熱能計算、節(jié)能的重要任務，使用熱能表是供熱節(jié)能的重要標志之一。國內(nèi)北方大部分城市都已經(jīng)陸續(xù)開始使用熱量表，個別城市已經(jīng)開始使用熱量表計量收費，作為收費的一個計量憑據(jù)，熱量表的準確計量就顯得非常重要了，一旦計量不準確，則會給國家和老百姓帶來巨大的經(jīng)濟損失。
目前，國內(nèi)熱量表生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)都存在一定問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
*采集熱量表信息手段缺失
　　現(xiàn)有ERP系統(tǒng)，可以實現(xiàn)大的框架的管理，但不能實現(xiàn)對熱量表生產(chǎn)過程中的的裝配、標定、檢定、出廠等相關(guān)信息的采集。
*熱量表自動標定、檢定的水平較低
　　目前，主流熱量表廠家基本上采用通過改變變頻器的頻率來實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)流量，標定、檢定過程主要以人工為主，同時在這個過程中的每一個點無法保證穩(wěn)定在同一個壓力。
*熱量表大規(guī)模生產(chǎn)的管理水平較落后
　　生產(chǎn)運行調(diào)度、尤其是生產(chǎn)的實時監(jiān)控主要以人工為主，造成人力資源浪費，效率地下。
隨著熱計量改革的不斷深入，熱量表市場越來越大，熱量表企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模將越來越大，急需建立一套熱量表自動化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對大規(guī)模生產(chǎn)的管理、生產(chǎn)資源的合理調(diào)度、科學指導生產(chǎn)、生產(chǎn)的自動化、達到在大規(guī)模生產(chǎn)下合理有序的生產(chǎn)并保證其質(zhì)量。
1 物聯(lián)網(wǎng)（IOT）技術(shù)
　　物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）被視為互聯(lián)網(wǎng)的應用擴展，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。
物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡的連接，方便識別、管理和控制。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱量表自動化生產(chǎn)管理系統(tǒng)
　　本系統(tǒng)采用紅外掃描器、USB通訊器、M-BUS通訊器、計算機、交換機等信息監(jiān)測傳輸處理手段，對熱量表的生產(chǎn)實施全方位的監(jiān)測使用物料、裝配數(shù)量、溫度標定、流量標定、流量檢驗、包裝檢驗等多種參量，通過熱量表生產(chǎn)現(xiàn)場網(wǎng)絡和Internet網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時準確傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)庫內(nèi)，為熱量表整個生產(chǎn)精準指導和人員的管理起到至關(guān)重要的作用。
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（紅外掃描槍、USB通訊器、M-BUS通訊器）、客戶機系統(tǒng)（物料檢驗數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、溫度標定子系統(tǒng)、流量標定子系統(tǒng)、流量檢定子系統(tǒng)、出廠信息子系統(tǒng)）、服務器系統(tǒng)（SQL數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)監(jiān)控/查詢/統(tǒng)計分析、權(quán)限分級、后臺管理軟件）三大部分構(gòu)成。其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過各種數(shù)據(jù)采集方式將熱量表的物料信息、熱量表的標定/檢定/出廠信息、設備狀態(tài)、操作人員信息采集到服務器數(shù)據(jù)庫中心；客戶機系統(tǒng)通過操作者登陸客戶端軟件，以軟件的不同功能實現(xiàn)對溫度標定、流量標定、流量檢定、產(chǎn)品出廠進行自動化控制并完成生產(chǎn)、檢定、出廠狀態(tài)，以及從服務器中心讀取判定標準對產(chǎn)品進行自動判斷，同時將各個環(huán)節(jié)的實時信息傳遞到服務器數(shù)據(jù)庫中心；服務器系統(tǒng)主要是搭建SQL專業(yè)數(shù)據(jù)庫，通過各級管理者和操作者登陸管理軟件完成人機交互對客戶機狀態(tài)、操作人員狀態(tài)、設備運行狀態(tài)、生產(chǎn)完成情況、熱量表技術(shù)參數(shù)等進行對應權(quán)限的操作，對主要標準參數(shù)進行更改，對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行查詢分析等，為技術(shù)改進、生產(chǎn)調(diào)度和決策提供支撐，整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

 

 

 

 　　　　　　　　　　　　　　　　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由紅外掃描槍、USB通訊器、M-BUS通訊器、計算機、網(wǎng)關(guān)、服務器等設備組成，其結(jié)構(gòu)如下圖2所示。

 

 

 

 　　　　　　　　　　　　　　　圖2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.1.2 客戶機系統(tǒng)
　　客戶機系統(tǒng)主要由物料檢驗數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、自動溫度標定子系統(tǒng)、流量標定子系統(tǒng)、流量檢定子系統(tǒng)、出廠信息子系統(tǒng)五部分組成。
2.1.2.1 物料檢驗數(shù)據(jù)子系統(tǒng)
　　物料檢驗數(shù)據(jù)子系統(tǒng)主要由熱量表裝配所涉的各種物料（注：物料皆有條碼標簽）、紅外掃描槍、計算機、物料檢驗數(shù)據(jù)子系統(tǒng)軟件構(gòu)成。
2.1.2.2 自動溫度標定子系統(tǒng)
　　自動溫度標定子系統(tǒng)主要由熱量表、恒溫槽、標準溫度傳感器、USB通訊器/M-BUS通訊器、計算機、溫度標定子系統(tǒng)軟件構(gòu)成。
2.1.2.3 全自動流量標定子系統(tǒng)
流量標定系統(tǒng)主要由熱量表、自動流量標準裝置、USB通訊器/M-BUS通訊器、計算機、全自動流量標定子系統(tǒng)軟件構(gòu)成。
2.1.2.4 全自動流量檢定子系統(tǒng)
　　全自動流量檢定子系統(tǒng)主要由待檢熱量表、自動流量標準裝置、USB通訊器/M-BUS通訊器、計算機、全自動流量檢定子系統(tǒng)軟件構(gòu)成。
2.1.2.5 出廠信息子系統(tǒng)
出廠信息子系統(tǒng)主要由出廠待檢熱量表、USB通訊器、M-BUS通訊器、紅外掃描槍、計算機、出廠信息子系統(tǒng)軟件構(gòu)成。
2.1.3 服務器系統(tǒng)
    服務器系統(tǒng)主要由服務器主機、人員信息數(shù)據(jù)庫、設備信息數(shù)據(jù)庫、物料檢驗子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、自動溫度標定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、全自動流量標定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、全自動流量檢定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、出廠信息子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、顯示器、網(wǎng)關(guān)、服務器系統(tǒng)軟件構(gòu)成。
2.2 系統(tǒng)功能
2.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.2.1.1 紅外掃描槍
    對所有帶條碼物料和產(chǎn)品實施掃描，達到將物料和產(chǎn)品信息錄入電腦的功能。
2.2.1.2 USB通訊器
對熱量表單臺或多臺進行通訊，實現(xiàn)對熱量表參數(shù)進行實時修改和回傳數(shù)據(jù)到服務器的功能。
2.2.1.3 M-BUS通訊器
    對熱量表單臺或批量進行通訊，實現(xiàn)對熱量表參數(shù)進行實時修改和回傳數(shù)據(jù)到服務器的功能，并實現(xiàn)對熱量表M-BUS通訊功能的檢測。
2.2.1.4 計算機
    為各級系統(tǒng)提供運行載體，實現(xiàn)智能輸入和通訊。
2.2.1.5 網(wǎng)關(guān)
    為客戶機和服務器以及Internet提供數(shù)據(jù)交換支持。
2.2.1.6 服務器
    存儲所有上傳數(shù)據(jù)，并記錄時間，為操作人員和管理者提供登陸和查詢功能，以及為客戶機提供實時通訊。
2.2.2 客戶機系統(tǒng)
2.2.2.1 物料檢驗數(shù)據(jù)子系統(tǒng)
　　通過操作人員登錄系統(tǒng)，進入物料檢驗數(shù)據(jù)子系統(tǒng)，使用紅外掃描槍對各種不同狀態(tài)（合格、不合格）的物料進行掃描，同時將電腦的相關(guān)設備信息自動收集并上報到物料檢驗數(shù)據(jù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
2.2.2.2 自動溫度標定子系統(tǒng)
　　通過操作人員登錄系統(tǒng)，進入自動溫度標定子系統(tǒng)，用USB通訊器或M-BUS通訊器實現(xiàn)將標準溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)和熱量表的溫度數(shù)據(jù)采集到溫度標定系統(tǒng)對熱量表溫度傳感器進行標定，同時將電腦和相關(guān)設備的信息以及熱量表的編號、所有參數(shù)自動錄入溫度標定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，同時查詢數(shù)據(jù)庫中溫度傳感器的判定標準對溫度傳感器進行判定并將判定結(jié)果顯示并存儲進該子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。
2.2.2.3 全自動流量標定子系統(tǒng)
　　通過操作人員登錄系統(tǒng)，進入全自動流量標定子系統(tǒng)，用USB通訊器或M-BUS通訊器自動設置熱量表通訊地址，設置完成后自動搜索在線熱量表，系統(tǒng)通過MODBUS通訊器給自動流量標準裝置，進行排氣沖水動作，同時從服務器全自動流量標定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中調(diào)取該型號熱量表的關(guān)鍵參數(shù)寫入到在線熱量表中完成初始化，同時將設備參數(shù)調(diào)入當前登錄計算機操作系統(tǒng)中，通過MODBUS通訊器自動調(diào)節(jié)流量標準裝置完成對熱量表的全自動流量標定，標定完成后自動收集熱量表的所有參數(shù)、設備信息、操作人員的信息上報到全自動流量標定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
2.2.2.4 全自動流量檢定子系統(tǒng)
　　通過操作人員登錄系統(tǒng)，進入全自動流量檢定子系統(tǒng)，用USB通訊器或M-BUS通訊器自動設置熱量表通訊地址，設置完成后自動搜索在線熱量表，系統(tǒng)通過MODBUS通訊器給自動流量標準裝置發(fā)送信號，進行排氣沖水動作，完成排氣動作后，分析熱量表的型號，從全自動流量檢定子系統(tǒng)中讀取該型號熱量表的檢定相關(guān)設置和判定誤差標準到當前計算機系統(tǒng)，通過MODBUS通訊器自動調(diào)節(jié)流量標準裝置完成對熱量表的全自動流量檢定，檢定完成后將檢定結(jié)果顯示并將熱量表所有參數(shù)和操作人員的信息以及設備信息上報到全自動流量檢定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
2.2.2.5 出廠信息子系統(tǒng)
　　通過操作人員登錄系統(tǒng)，進入出廠信息子系統(tǒng)，使用USB通訊器設置熱量表出廠參數(shù)，然后使用M-BUS通訊器對其進行通訊測試并檢查參數(shù)，完成測試后顯示測試結(jié)果，同時將熱量表的所有參數(shù)、設備信息、操作人員信息上報到出廠信息子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；條碼掃描處使用紅外掃描槍將熱量表編號再次掃入出廠信息子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，同時錄入該批次熱量表的購買信息。
2.2.3 服務器系統(tǒng)
2.2.3.1 數(shù)據(jù)庫
2.2.3.1.1 人員信息數(shù)據(jù)庫
　　收集管理者人員工號，姓名，聯(lián)系電話等相關(guān)信息，錄入數(shù)據(jù)庫中，逐級設置相關(guān)權(quán)限，如管理員級、總監(jiān)級、部門經(jīng)理級、組長級等等，操作人員信息由組長級及組長級以上自主添加，通過操作人員和管理者登陸系統(tǒng)，后臺記錄操作信息，本級可查詢下一級所有信息，為人員的管理提供基礎信息。
2.2.3.1.2 設備信息數(shù)據(jù)庫
    通過客戶機開機檢查相關(guān)設備信息，同時將設備信息回傳給數(shù)據(jù)庫，為設備的實時監(jiān)控和管理提供基礎信息。
2.2.3.1.3 物料檢驗子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
　　收集物料入庫信息和檢驗員操作信息，可提供實時查詢物料檢驗情況、最終判定結(jié)果和實現(xiàn)對檢驗員工作和物料的實時監(jiān)控。
2.2.3.1.4 自動溫度標定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
對溫度標定所產(chǎn)生的熱量表所有參數(shù)、操作人員、設備信息進行入庫操作，實現(xiàn)對熱量表生產(chǎn)標定和人員的實時監(jiān)控和管理。
2.2.3.1.5 全自動流量標定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
對流量標定所產(chǎn)生的熱量表所有參數(shù)、操作人員、設備信息進行入庫操作，實現(xiàn)對熱量表生產(chǎn)標定和人員的實時監(jiān)控和管理。
2.2.3.1.6 全自動流量檢定子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
對流量檢定所產(chǎn)生的熱量表所有參數(shù)、誤差、結(jié)果、操作人員、設備信息進行入庫操作，實現(xiàn)對熱量表檢定和人員的實時監(jiān)控和管理，同時為熱量表的技術(shù)分析提供翔實數(shù)據(jù)。
2.2.3.1.7 出廠信息子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
對所有出廠熱量表進行入庫操作，包含熱量表所有參數(shù)、操作人員信息、購買用戶信息，出廠時間等。
通過以上七個數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對人員和產(chǎn)品的管理和對產(chǎn)品完成追溯。
2.2.3.2 人員管理功能
    通過人員登陸，后臺記錄相關(guān)信息，實現(xiàn)對生產(chǎn)人員生產(chǎn)任務的統(tǒng)計和管理以及對管理人員的更改工藝行為進行把關(guān)并形成記錄，以備查詢。
2.2.3.3 設備管理
通過設備信息數(shù)據(jù)庫，為設備的基礎使用和維護提供第一手信息，可追溯設備故障時間。
2.2.3.4 數(shù)據(jù)查詢、分析功能
　　不同權(quán)限等級的人員查詢不通等級的相關(guān)數(shù)據(jù)，具備統(tǒng)計和分析功能。
2.2.3.5 重要參數(shù)的實時修改和下發(fā)
　　通過部門經(jīng)理登陸可對生產(chǎn)重要參數(shù)做出修改，并報總監(jiān)級批準，系統(tǒng)實時下發(fā)參數(shù)到客戶機系統(tǒng)，同時后臺進行記錄備案。
3 結(jié)束語
　　本文主要講述了該系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)具備方便、快捷的數(shù)據(jù)查詢/分析/處理功能、對人員和生產(chǎn)的管理功能。整個系統(tǒng)可根據(jù)不通產(chǎn)品對子系統(tǒng)進行改變，為各種制造型企業(yè)提供生產(chǎn)管理支持。