引言
　　熱量表是熱計量改革和節能環保過程中的一個重要的計量儀表，擔負著熱能計算、節能的重要任務，使用熱能表是供熱節能的重要標志之一。國內北方大部分城市都已經陸續開始使用熱量表，個別城市已經開始使用熱量表計量收費，作為收費的一個計量憑據，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濟損失。
目前，國內熱量表生產企業的生產都存在一定問題，主要表現在以下幾個方面：
*采集熱量表信息手段缺失
　　現有ERP系統，可以實現大的框架的管理，但不能實現對熱量表生產過程中的的裝配、標定、檢定、出廠等相關信息的采集。
*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自動調節流量，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定在同一個壓力。
*熱量表大規模生產的管理水平較落后
　　生產運行調度、尤其是生產的實時監控主要以人工為主，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，熱量表企業的生產規模將越來越大，急需建立一套熱量表自動化生產管理系統，實現對大規模生產的管理、生產資源的合理調度、科學指導生產、生產的自動化、達到在大規模生產下合理有序的生產并保證其質量。
1 物聯網（IOT）技術
　　物聯網（Internet of Things）被視為互聯網的應用擴展，應用創新是物聯網的發展的核心，以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。
物聯網是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、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，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。
2 基于物聯網技術的熱量表自動化生產管理系統
　　本系統采用紅外掃描器、USB通訊器、M-BUS通訊器、計算機、交換機等信息監測傳輸處理手段，對熱量表的生產實施全方位的監測使用物料、裝配數量、溫度標定、流量標定、流量檢驗、包裝檢驗等多種參量，通過熱量表生產現場網絡和Internet網絡實現數據實時準確傳輸到中心數據庫內，為熱量表整個生產精準指導和人員的管理起到至關重要的作用。
2.1 系統結構
　　本系統主要由數據采集系統（紅外掃描槍、USB通訊器、M-BUS通訊器）、客戶機系統（物料檢驗數據子系統、溫度標定子系統、流量標定子系統、流量檢定子系統、出廠信息子系統）、服務器系統（SQL數據庫；數據監控/查詢/統計分析、權限分級、后臺管理軟件）三大部分構成。其中數據采集系統通過各種數據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、操作人員信息采集到服務器數據庫中心；客戶機系統通過操作者登陸客戶端軟件，以軟件的不同功能實現對溫度標定、流量標定、流量檢定、產品出廠進行自動化控制并完成生產、檢定、出廠狀態，以及從服務器中心讀取判定標準對產品進行自動判斷，同時將各個環節的實時信息傳遞到服務器數據庫中心；服務器系統主要是搭建SQL專業數據庫，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、操作人員狀態、設備運行狀態、生產完成情況、熱量表技術參數等進行對應權限的操作，對主要標準參數進行更改，對實時數據和歷史數據進行查詢分析等，為技術改進、生產調度和決策提供支撐，整個系統的結構如下圖1所示。

 

 

 

 　　　　　　　　　　　　　　　　　圖1 系統結構示意圖
2.1.1 數據采集系統
　　數據采集系統主要由紅外掃描槍、USB通訊器、M-BUS通訊器、計算機、網關、服務器等設備組成，其結構如下圖2所示。

 

 

 

 　　　　　　　　　　　　　　　圖2 數據采集系統結構示意圖
2.1.2 客戶機系統
　　客戶機系統主要由物料檢驗數據子系統、自動溫度標定子系統、流量標定子系統、流量檢定子系統、出廠信息子系統五部分組成。
2.1.2.1 物料檢驗數據子系統
　　物料檢驗數據子系統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、物料檢驗數據子系統軟件構成。
2.1.2.2 自動溫度標定子系統
　　自動溫度標定子系統主要由熱量表、恒溫槽、標準溫度傳感器、USB通訊器/M-BUS通訊器、計算機、溫度標定子系統軟件構成。
2.1.2.3 全自動流量標定子系統
流量標定系統主要由熱量表、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軟件構成。
2.1.2.4 全自動流量檢定子系統
　　全自動流量檢定子系統主要由待檢熱量表、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軟件構成。
2.1.2.5 出廠信息子系統
出廠信息子系統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、出廠信息子系統軟件構成。
2.1.3 服務器系統
    服務器系統主要由服務器主機、人員信息數據庫、設備信息數據庫、物料檢驗子系統數據庫、自動溫度標定子系統數據庫、全自動流量標定子系統數據庫、全自動流量檢定子系統數據庫、出廠信息子系統數據庫、顯示器、網關、服務器系統軟件構成。
2.2 系統功能
2.2.1 數據采集系統
2.2.1.1 紅外掃描槍
    對所有帶條碼物料和產品實施掃描，達到將物料和產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，實現對熱量表參數進行實時修改和回傳數據到服務器的功能。
2.2.1.3 M-BUS通訊器
    對熱量表單臺或批量進行通訊，實現對熱量表參數進行實時修改和回傳數據到服務器的功能，并實現對熱量表M-BUS通訊功能的檢測。
2.2.1.4 計算機
    為各級系統提供運行載體，實現智能輸入和通訊。
2.2.1.5 網關
    為客戶機和服務器以及Internet提供數據交換支持。
2.2.1.6 服務器
    存儲所有上傳數據，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
2.2.2.1 物料檢驗數據子系統
　　通過操作人員登錄系統，進入物料檢驗數據子系統，使用紅外掃描槍對各種不同狀態（合格、不合格）的物料進行掃描，同時將電腦的相關設備信息自動收集并上報到物料檢驗數據子系統數據庫。
2.2.2.2 自動溫度標定子系統
　　通過操作人員登錄系統，進入自動溫度標定子系統，用USB通訊器或M-BUS通訊器實現將標準溫度傳感器的溫度數據和熱量表的溫度數據采集到溫度標定系統對熱量表溫度傳感器進行標定，同時將電腦和相關設備的信息以及熱量表的編號、所有參數自動錄入溫度標定子系統數據庫，同時查詢數據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果顯示并存儲進該子系統數據庫中。
2.2.2.3 全自動流量標定子系統
　　通過操作人員登錄系統，進入全自動流量標定子系統，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數據庫中調取該型號熱量表的關鍵參數寫入到在線熱量表中完成初始化，同時將設備參數調入當前登錄計算機操作系統中，通過MODBUS通訊器自動調節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、設備信息、操作人員的信息上報到全自動流量標定子系統數據庫。
2.2.2.4 全自動流量檢定子系統
　　通過操作人員登錄系統，進入全自動流量檢定子系統，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，系統通過MODBUS通訊器給自動流量標準裝置發送信號，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中讀取該型號熱量表的檢定相關設置和判定誤差標準到當前計算機系統，通過MODBUS通訊器自動調節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果顯示并將熱量表所有參數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數據庫。
2.2.2.5 出廠信息子系統
　　通過操作人員登錄系統，進入出廠信息子系統，使用USB通訊器設置熱量表出廠參數，然后使用M-BUS通訊器對其進行通訊測試并檢查參數，完成測試后顯示測試結果，同時將熱量表的所有參數、設備信息、操作人員信息上報到出廠信息子系統數據庫；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數據庫，同時錄入該批次熱量表的購買信息。
2.2.3 服務器系統
2.2.3.1 數據庫
2.2.3.1.1 人員信息數據庫
　　收集管理者人員工號，姓名，聯系電話等相關信息，錄入數據庫中，逐級設置相關權限，如管理員級、總監級、部門經理級、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，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 設備信息數據庫
    通過客戶機開機檢查相關設備信息，同時將設備信息回傳給數據庫，為設備的實時監控和管理提供基礎信息。
2.2.3.1.3 物料檢驗子系統數據庫
　　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、最終判定結果和實現對檢驗員工作和物料的實時監控。
2.2.3.1.4 自動溫度標定子系統數據庫
對溫度標定所產生的熱量表所有參數、操作人員、設備信息進行入庫操作，實現對熱量表生產標定和人員的實時監控和管理。
2.2.3.1.5 全自動流量標定子系統數據庫
對流量標定所產生的熱量表所有參數、操作人員、設備信息進行入庫操作，實現對熱量表生產標定和人員的實時監控和管理。
2.2.3.1.6 全自動流量檢定子系統數據庫
對流量檢定所產生的熱量表所有參數、誤差、結果、操作人員、設備信息進行入庫操作，實現對熱量表檢定和人員的實時監控和管理，同時為熱量表的技術分析提供翔實數據。
2.2.3.1.7 出廠信息子系統數據庫
對所有出廠熱量表進行入庫操作，包含熱量表所有參數、操作人員信息、購買用戶信息，出廠時間等。
通過以上七個數據庫實現對人員和產品的管理和對產品完成追溯。
2.2.3.2 人員管理功能
    通過人員登陸，后臺記錄相關信息，實現對生產人員生產任務的統計和管理以及對管理人員的更改工藝行為進行把關并形成記錄，以備查詢。
2.2.3.3 設備管理
通過設備信息數據庫，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 數據查詢、分析功能
　　不同權限等級的人員查詢不通等級的相關數據，具備統計和分析功能。
2.2.3.5 重要參數的實時修改和下發
　　通過部門經理登陸可對生產重要參數做出修改，并報總監級批準，系統實時下發參數到客戶機系統，同時后臺進行記錄備案。
3 結束語
　　本文主要講述了該系統的軟件系統具備方便、快捷的數據查詢/分析/處理功能、對人員和生產的管理功能。整個系統可根據不通產品對子系統進行改變，為各種制造型企業提供生產管理支持。