一、方案背景
經過多年的發展,部隊兵器室也經歷了從無到有、從小到大的過程,許多單位投放大量資金購置了各種各樣的傳統槍柜,這為部隊武器裝備的存儲管理發揮了積極作用。但隨著部隊信息化建設的深層推進,軍事智能化在各類軍事場景中的大面積應用,這些傳統槍柜大多是以第一代槍柜(大鐵皮柜)和第二代槍柜(大鐵皮柜上加裝智能鎖具、數據小平板)為主,它們不能聯網、數據無法快速提取、不能展現裝備的整體態勢、日常管理手段落后耗時耗力等問題,與部隊信息化建設的大環境格格不入,這些傳統槍柜也成為“食之無味、棄之可惜”的雞肋。
所以,從武器裝備管理信息化、智能化的角度來說,基層部隊急需一批信息化程度高、智能化水平高的第三代智能兵器室。從管理對象上看,傳統兵器室管的只是單一槍柜,費力又繁瑣,而第三代智能兵器室管的是連隊兵器室,化繁為簡更為智能。從管理層級上看,傳統兵器室只能實現連級管理,槍柜間不能聯網,還處于單柜獨立運行,而第三代智能兵器室可通過局域網進行聯網,實現全系統運行,從而確保了旅/營/連的三級分責管理,監督更為有效。從業務范圍來看,傳統兵器室只能實現裝備信息維護、裝備在位檢查、出入庫記錄等基本功能,而第三代智能兵器室還能實現裝備在位自動監測、連隊兵器室裝備自動登記、裝備出入庫自動盤點、裝備檢查和連隊自查自動記錄、裝備交接自動匯總信息等業務,業務更廣泛。從安防報警來看,傳統兵器室在槍柜體內安裝開門/震動等傳感器,僅限于安防報警,不像第三代智能兵器室那樣,還安裝了溫濕度、墻體震動等傳感器,集成了內窺/庫室監控攝像頭,既有區分安防報警,還集成了環境監測報警和管理報警,監測報警更齊全。從在位監測技術來看,傳統兵器室應用的是紅外探測和重力感應技術,無法精準定位到單個裝備,而第三代智能兵器室應用的是軍用RFID技術,一物一碼,精準定位單個裝備,在位監測更精準。從工作效率來看,傳統兵器室檢查和領取、歸還武器裝備時,一人一槍一登記,需手工填寫《連隊軍械裝備登記簿》,領取槍支每次至少30分鐘,耗時費力。而第三代智能兵器室那樣,可以一鍵打開所有槍柜,只要槍支離位馬上報警,RFID天線自動讀取記數,槍柜關閉自動盤點,系統自動生成/實時上報數據,自動生成電子版《連隊軍械裝備登記簿》,連隊領取槍支時間可大幅壓縮到5分鐘之內,戰備管理更高效。因此,本方案就是著眼部隊這一現實需要,提出了傳統兵器室智能化升級改造的方案,既為部隊節約了大量建設經費,也為傳統槍柜為信息時代再次煥發出新的光彩。
二、建設目標
通過本方案的智能化升級改造,傳統兵器室也要實現“五化”建設目標:
一是裝備運用流程化。規范領用槍支、歸還槍支、維護保養、管理檢查、緊急用槍等流程,通過智能化升級改造,實現了進庫門禁核驗、認證一鍵開柜、裝備快速領取、人工復核校驗、電子表單確認的全流程自動引導操作,槍彈動用可管、可控、可追溯,裝備動用精準、高效,戰備出動速度顯著提升。
二是入庫盤點自動化。基于物聯網技術,著眼兵器室網絡化、數據化、精細化、實時化、智能化的垂直管控要求,通過加裝各類傳感器和信息化設備,滿足裝備歸還入庫后柜門關閉落鎖、系統自動盤點、裝備在位情況實時顯示等新業務,方便人工核驗,大大提高了裝備盤點效率。
三是檢查登記便捷化。按照“兵器室怎么管,系統就怎么建”的思路,重新設計兵器室智能化管理系統平臺,依據《連隊軍械裝備登記薄》檢查內容優化系統數據流程,系統根據進庫和開柜認證信息自動填寫進庫時間、檢查人、陪同人、檢查時間等基本要素,自動拍照留存現場檢查資料,并自動生成《連隊自查登記表》和《裝備檢查登記表》。
四是管理態勢實時化。依托本級局域網,將各連隊兵器室智能終端聯為一體,實時匯總末端管理數據至旅級兵器室管控平臺,通過業務模型和AI算法,自動生成電子版的《連隊軍械裝備登記薄》,實時生成全旅裝備“五率六量”核心數據,從裝備數量、技術狀況等八個維度自動生成《全旅兵器室管理態勢圖》,全方位展示全旅裝備管理實時數據和業務趨勢。
五是安全預警一體化。按照“改造利用、淘汰更新、綜合集成”的建設思路,以兵器室為單位一體化設計,智能硬件與業務功能融為一體,集成門禁報警、安防監控攝像頭、人體紅外報警器、墻體震動傳感器、煙霧報警器、溫濕度傳感器、門磁傳感器等10余種安防智能設備,區分警告層級,設置報警規則。
三、總體框架
根據我司調研和基層部隊輕武器管理實際需求,總體框架設計以軍事物聯網技術為基礎,結合大數據技術,依托營區內部網絡,把傳統兵器室升級改造為“1平臺5個端”的智能兵器室。“1個平臺”就是為升級改造而開發的智能兵器室管控平臺,“5個端”就是重新規劃功能而設計的旅級態勢展示端、營級觸摸查詢端、連隊兵器室門禁端、連隊兵器室控制端、連隊兵器室槍柜端。
智能兵器室系統架構圖
四、升級改造方案
根據基層部隊傳統兵器室存量設備狀態和我司現場實際調研情況,著眼當前我們部隊任務對兵器室提出智能化要求,并實踐了3種升級改造方案,取得一定成效,受到了基層部隊的好評。
(一)以“槍柜”為對象的智能化升級改造方案
1、升級改造的基本途徑。原槍柜升級改造,主要是基于現有普通槍柜,對內部結構進行合理化、模塊化調整,并加裝1套RFID讀寫器系統、1臺物聯網控制盒、開關門傳感器和燈帶等信息化設備。在內部設計安裝RFID讀寫器系統,能同時對上下層步槍和中間手槍實現動態實時識別感知,同時能識別柜子開關門狀態。升級改造后的槍柜具備單柜工作、多柜級聯工作模式。
以槍柜為主體的改造方案系統組成示意圖
2、升級改造的方法步驟。由于篇幅有限,這里簡要地介紹一下傳統槍柜改造的方法步驟。
2.1. 槍柜柜體結構的改造。槍柜柜體結構改造是傳統槍柜升級改造的基礎性工作,也是十分重要的環節,這個環節改造不好,無法實現“智能化”。簡單地說,這個環節的改造主要內容包括:切割柜體上部的內嵌附品柜、加裝雙層槍架、槍支限位機構、EVA泡棉、底部設備蓋板等工作。

原槍柜智能化升級改造前后柜體內部結構對比圖

原槍柜智能化升級后柜體內部結構改造圖
2.2. 加裝信息化設備。基于傳統槍柜現狀,要想實現“智能化”目標,在柜體升級改造后,還必須加裝信息化設備,以實現信息的采集、傳輸和動作的監測、判斷等功能。這個環節主要包括增添庫室智能控制柜、優化庫室門禁終端、槍柜加裝信息化設備等內容。
2.2.1. 增添庫室智能控制柜。庫室智能控制柜作為智能兵器室的控制中樞,依托局域網對上連接智能兵器室管理系統,對下遠程控制庫室各個升級改造后智能槍柜,嵌入式安裝21.5寸觸摸一體機和智能兵器室控制端APP,實現連隊兵器室裝備登記、裝備出入庫、裝備檢查、連隊自查和裝備交接等日常管理業務。
智能控制終端示意圖
2.2.2 優化庫室門禁端。原來的庫室門禁端只能實現來人的身份核驗,功能過于單一。經過優化升級后,庫室門禁終端作為智能兵器室的門禁控制終端,不但能實現雙人雙認證的進庫身份核驗,還要承擔來人檢查登記、遠程預覽庫室內監控、不進庫查看日常檢查情況等功能。如果再增加柜體內安裝內窺式攝像頭的改造項,那么在門禁終端還可以實現不入庫就可以查看所有槍柜內槍支在位、離位實時狀態,為檢查人員節約大量入庫檢查時間。
庫室門禁端升級改造后的安裝效果圖
2.2.3. 槍柜加裝信息化設備。這個環節主要包括:給槍柜加裝軍用RFID讀寫器設備、物聯網控制板卡、智能操作終端和配套網絡設備、電源設備,給槍支加裝軍用RFID標簽,實現槍柜內槍支出入庫自動盤點、在位狀態數據實時顯示。客戶還可以根據需要,在柜體內加裝內窺式攝像頭等監測設備。

槍柜外觀的信息化改造布局示意圖

槍柜內觀的信息化改造布局示意圖
2.3. 構建智能兵器室管理系統。智能兵器室管理系統是智能兵器室的軟件支撐平臺,是兵器室智能化和信息化的“中樞大腦”,一般部署在旅團的數據中心,管理系統遵循用戶現行管理辦法和統計管理措施的邏輯結構和方式方法實現,主要功能包括裝備管理、機關業務、綜合查詢、統計分析和態勢展示、系統管理等許多功能,組成圖和部分系統界面如下圖所示。
智能兵器室管理系統功能組成圖
(二)以“庫室”為對象的智能化升級改造方案
1、升級改造的基本途徑。雖然方案一對原槍柜的升級改造智能化水平高、信息采集、數據處理、業務設計都能做得很精細,但因任務重、難度大、耗費時間長、經費投入大,也讓一些單位望而卻步。為改變這一現狀,我們提出了第二種改造方案,基本上解決了以上問題。第二種改造方案,是以兵器室為升級改造目標進行信息化和智能化處理,而對現有槍柜/裝備架柜體不增加信息化設備的一種改良型改造方式。其主要包括改造現有槍柜柜體結構、加裝庫室加裝信息化設備、構建智能兵器室管理系統三項內容。
以庫室為主體的改造方案系統組成示意圖
2、升級改造的方法步驟。主要包括:
2.1. 改造現有槍柜柜體結構。改造槍柜柜體結構是傳統槍柜升級改造的基礎性工作,是實現“智能化”的重要環節。這個環節的改造內容與方案一相同,即包括:切割柜體上部的內嵌附品柜、加裝雙層槍架、槍支限位機構、EVA泡棉、底部設備蓋板等工作。
2.2. 加裝信息化設備。這個方案中的加裝信息化設備,與方案一中的加裝信息化設備,既有相同點,即包括增添庫室智能控制柜、優化庫室門禁終端兩個環節,更有不同點,即把“槍柜加裝信息化設備”調整為“現有庫室門加裝信息化改造”。相同的內容不再贅述,不同點“現有庫室門加裝信息化改造”主要方法如下:
給現在庫室門出入口加裝軍用RFID讀寫器設備、配套網絡設備、電源設備,給所有槍支加裝軍用RFID標簽,實現槍柜內槍支出入庫時自動識別、自動盤點、在位狀態數據實時顯示上報。
庫室門RFID設備安裝示意圖
2.3. 構建智能兵器室管理系統。此步驟與方案一相同,不過部分業務功能模塊需要根據庫室門改造情況進行微調,這些不再贅述。
智能兵器室管理系統登錄示意圖
(三)以“裝備架”為對象的智能化升級改造方案
在調研中,基層單位除了槍柜外,還有大量的裝備存在放在“裝備架”上,對“武器架”的升級改造,原理與對“傳統槍柜”的升級改造一致,方法步驟也相同,但因為“武器架”是開放式的,用眼睛可以看見,不用加裝內窺式攝像頭等內部探測設備,所以要比“傳統槍柜”更為簡單,這時也不再重復。
設備架信息化改造布局示意圖
五、升級改造的功能目標
原槍柜升級改造后,基本實現了五個方面的功能目標:
一是實現了兵器室裝備狀態的實時數據可視化,裝備在位、在柜、在架、在庫所有數據都能實時動態感知,隨時采集、匯總、發送上報;
智能兵器室管理系統態勢示意圖
二是實現了兵器室裝備狀態實時圖像可視化,裝備在位、在柜、在架、在庫的視頻圖像也是實時采集傳送,不用開柜、開庫就能掌握實時狀態;
智能兵器室管理系統首頁示意圖
三是實現了對兵器室裝備出入庫明細的自動記錄和統計,開柜自動記錄,關柜自動盤點,數據實時匯總上報并生成相關信息;
智能兵器室管理系統裝備管理頁面示意圖
四是實現了兵器室業務流程、日常管理電子化、自動化及智能化,通過加裝的控制柜和兵器室業務管理平臺,對兵器室所有槍柜進行統一管理;
智能兵器室管理系統裝備詳情頁面示意圖
五是實現了連隊兵器室的無紙化管理。通過加裝的各類傳感設備,隨時采集兵器室和來人的相關信息,檢查結束后系統自動生成檢查登記簿相關內容,軍械裝備登記簿實現了電子化、自動化及智能化。
六、方案優勢
在信息化、智能化的浪潮中,傳統的兵器室面臨著前所未有的挑戰與機遇。通過智能化升級改造,不僅能夠提升管理效率,還能增強傳統設備的安全性和使用的便捷性。
一是智能化升級改造可以極大地提高兵器室的安全性能。傳統的兵器室依賴于人力管理和機械鎖具,存在一定的安全隱患。而智能系統則可以通過生物識別技術、視頻監控以及實時報警功能,實現全方位無死角的安全防護。這樣一來,無論是內部人員的操作失誤還是外部的非法入侵,都能被及時發現并處理,從而大大降低了風險。
二是智能化系統的引入可以顯著提升管理效率。借助物聯網技術和大數據分析,管理者可以實時掌握兵器的狀態和位置,減少了人工盤點的時間和勞動力成本。同時,智能化系統還可以自動生成各類報表和統計信息,為決策提供科學依據,使得資源調配更加合理高效。
三是智能化升級改造還能夠優化用戶體驗。官兵們只需通過身份認證即可快速存取裝備,無需繁瑣的手動登記流程。這不僅節省了時間,也提高了工作效率。更為重要的是,智能化系統可以根據單位實際和個人需求進行個性化設置,提供了更貼心的服務體驗。
四是智能化升級改造有助于推動軍事現代化進程。作為國防建設的一部分,兵器室的智能化改造不僅是科技進步的表現,更是適應未來戰爭需要的重要舉措。它標志著我軍由機械化向信息化轉變的決心和能力,對于提升整體戰斗力具有深遠意義。
五是智能化升級改造有利于節約大量經費。目前,傳統兵器室是當前基層部隊武器管理設備主體,存量占比十分龐大。智能化兵器室雖然理念先進、技術高端、性能優越,但價格相對于傳統兵器室來說還是貴出不少。采取智能化升級改造的辦法,既讓基層的傳統兵器室老舊設備繼續物盡其用、減少浪費,同時也可以為基層節約一大筆新建開支。
七、應用領域
本方案可廣泛用于各軍兵種、武警部隊及動員系統涉槍單位對現有老舊兵器室和老式槍柜的升級改造。