濱州學院 劉明超 劉成肖 孫翠玲

智能防遺失民航機務維修工具箱設計

濱州學院 劉明超 劉成肖 孫翠玲

機務維修是民航安全的重要保障，機務維修工具箱更是維修人員不可或缺的百寶箱，維修工具的擺放、使用以及日常維護關系到民航事業(yè)的安全問題和航空企業(yè)平穩(wěn)有效的運行問題。本文從民航維修工具箱入手，主要研究并解決了機務維修工具防遺失的問題，設計了智能防遺失維修工具箱的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，對加強機務維修工具的科學化、系統(tǒng)化管理有一定積極作用。

機務維修；工具管理；智能防遺失；安全

1.引言

隨著國家經(jīng)濟發(fā)展和科技進步，民航事業(yè)進入了蓬勃發(fā)展階段。然而，在當前大發(fā)展背景下的航空安全問題顯得尤為突出和重要，我國民航事故和事故征候的萬架次率及萬時率均呈下降態(tài)勢，機組、機械和機務原因是我國民航事故和事故征候的主要原因[1]。而機務維修工具的管理更是誘發(fā)這個大問題的關鍵因素，不容小覷。機務維修工具存在借還效率低、設備的歸類、放置、盤存、查找等許多工作都需要人工完成等問題，不僅工作效率低而且安全隱患高，這種低效率的人工工作模式已不能滿足當前民航事業(yè)發(fā)展的需求[2]，加強機務維修工具的科學化、系統(tǒng)化管理有其必要性。智能防遺失民航機務維修工具箱使民航機務維修工具的管理達到智能化，防止因維修工具的遺失而造成安全隱患，避免航班的長時間延誤，繼而在較大程度上節(jié)省清點維修工具的時間成本和人力資源成本，減輕機務維修人員的工作壓力，有效提高航空公司的運行效率。

2.硬件設計

2.1 硬件系統(tǒng)組成

硬件系統(tǒng)的組成主要包括信息的處理模塊、傳感器模塊、報警模塊和信息顯示模塊[3]。

2.2 處理器模塊

智能防遺失民航機務維修工具箱的核心部件是微型處理器，采用飛思卡爾MC9S12XS128單片機作為該工具箱的核心處理器。主要用于：（1）存儲工具箱內維修工具的數(shù)據(jù)編碼；（2）在檢測模塊對檢測到的電壓信號轉化成數(shù)字信號，同數(shù)據(jù)庫內的數(shù)據(jù)編碼相符合，將符合不到的數(shù)字信號轉化成電壓信號傳輸?shù)綀缶K；（3）將檢測到的信號處理后顯示在屏幕上。

2.3 傳感器模塊

智能防遺失民航機務維修工具箱的傳感器模塊采用的是灰度傳感器，灰度傳感器是模擬信號傳感器，灰度傳感器利用光敏電阻對維修工具的檢測面對光的反射程度不同，其阻值變化導致返回的電壓值的不同，從而檢測維修工具是否丟失。灰度傳感器有一只發(fā)光二極管和一只光敏電阻，安裝在工具箱的工具槽中，在按下檢測開關后，發(fā)光二極管發(fā)出白光，照射在維修工具的表面上，維修工具表面反射部分光線，光敏電阻檢測此光線的強度并將其轉換為微型處理器可以識別的信號。

2.4 報警器模塊

智能防遺失民航機務維修工具箱的報警器模塊采用的是電子防丟器[4]，它融合了目前智能監(jiān)控領域中的GPS、GSM等監(jiān)測技術，組成了包括電子定位終端、定位平臺在內的無線定位系統(tǒng)。電子防丟器一般由主機和子機組成，主機則由微電腦控制，采用數(shù)碼同步識別技術，在智能防遺失民航機務維修工具箱中利用灰度傳感器所反饋的電壓值在微型處理器中將信號轉變后傳輸?shù)诫娮臃纴G器中，利用電子防丟器主、子機配對的原理實現(xiàn)機務維修工具遺失后的半自動觸發(fā)式報警，能夠為下一步的尋找工具在短時間內提供位置信息。

2.5 顯示器模塊

智能防遺失民航機務維修工具箱的顯示器模塊采用的是5110顯示屏，根據(jù)灰度傳感器所反饋的電壓值在微型處理器中將信號轉變成數(shù)字信號與數(shù)據(jù)庫中的維修工具編碼信息相符合，將不能信息符合的工具編碼傳輸?shù)斤@示屏上。

樣機如圖1所示。

圖1 智能防遺失民航機務維修工具箱樣機

3.軟件設計

智能防遺失民航機務維修工具箱的軟件構成主要分為三部分，即數(shù)據(jù)庫部分，防丟程序部分和報警程序部分。

3.1 數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫是智能防遺失民航機務維修工具箱軟件重要的組成部分，包括被檢測對象（機務維修工具）的型號、編號、測試部位等信息，字段有被檢測對象（機務維修工具）的名稱、型號、編號、部件名稱等，主要用于機務維修工具基本信息的存儲、檢測時提供給電子防丟器主子機相符合的編碼數(shù)據(jù)、工具丟失后提供需顯示的工具信息。在進行數(shù)據(jù)庫設計時，將機務維修工具箱內的所有工具進行分類，并逐一的進行數(shù)據(jù)編碼，為智能防遺失民航機務維修工具箱在檢測模塊和顯示模塊提供清晰有序的編碼信息。

3.2 防丟程序的設計

防丟程序的設計主要參考電子防丟器的工作原理[5]，在檢測到有維修工具丟失后，相應的啟動防丟系統(tǒng)的開關，使防丟器發(fā)射調幅波信號，其接收電路在接收到信號后通過一系列的解調后形成電壓信號觸發(fā)報警系統(tǒng)開關。在智能防遺失民航機務維修工具箱的防丟系統(tǒng)中，采取一對一的地址編碼，使主子機能夠快速準確的進行信息配對；采用高頻率載波信號傳輸信息，使得信息在發(fā)射器和接收器之間單向傳播，從而避免機場內其他雜波干擾。

3.3 報警程序的設計

報警程序在智能防遺失民航機務維修工具箱的軟件設計中也處于非常重要的地位，主要由晶體管、電阻、三極管、蜂鳴器等組成，在觸發(fā)檢測開關后，防丟系統(tǒng)中的檢測電路檢測到工具丟失后，電路接通使得報警電路工作，從而使蜂鳴器報警，同時設計了定位系統(tǒng)，通過電子防丟器中的GPS定位能夠準確的定位到工具所在位置。

4.結論

本系統(tǒng)的開發(fā)與應用，較大程度上節(jié)省清點維修工具的時間成本和人力資源成本，減輕了機務維修人員的工作壓力，提高航空公司的運行效率。

[1]霍志勤,羅帆.近十年中國民航事故及事故征候的統(tǒng)計分析[J].中國安全科學學報,2006-12-30.

[2]袁錫藩,易茂中,馮志榮.民航維修業(yè)工具管理系統(tǒng)存在的問題及其重構[J].長沙鐵道學院學報(社會科學版),2012-09-15.

[3]任海東.便攜式多功能設備技術保障數(shù)字工具箱方案設計[J].科技信息(學術研究),2008-06-05.

[4]吳雙桐.電子防丟器在民航機務維修工具管理方面的應用[J].民航資源網(wǎng),2013-07-18.

[5]劉密歌,王路.多功能電子防丟器的設計與實現(xiàn)[J].西安文理學院學報(自然科學版),2010-01-15.

孫翠玲。

國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目：智能防遺失民航機務維修工具箱的研究與開發(fā)，項目編號：201510449027。

劉明超（1995-），山東東平人，大學本科，現(xiàn)就讀于濱州學院交通運輸（空中交通管理與簽派方向）專業(yè)。