濱州學(xué)院 劉明超 劉成肖 孫翠玲

智能防遺失民航機(jī)務(wù)維修工具箱設(shè)計(jì)

濱州學(xué)院 劉明超 劉成肖 孫翠玲

機(jī)務(wù)維修是民航安全的重要保障，機(jī)務(wù)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(hù)關(guān)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(yùn)行問題。本文從民航維修工具箱入手，主要研究并解決了機(jī)務(wù)維修工具防遺失的問題，設(shè)計(jì)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(qiáng)機(jī)務(wù)維修工具的科學(xué)化、系統(tǒng)化管理有一定積極作用。

機(jī)務(wù)維修；工具管理；智能防遺失；安全

1.引言

隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，民航事業(yè)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展階段。然而，在當(dāng)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(shí)率均呈下降態(tài)勢，機(jī)組、機(jī)械和機(jī)務(wù)原因是我國民航事故和事故征候的主要原因[1]。而機(jī)務(wù)維修工具的管理更是誘發(fā)這個(gè)大問題的關(guān)鍵因素，不容小覷。機(jī)務(wù)維修工具存在借還效率低、設(shè)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(dāng)前民航事業(yè)發(fā)展的需求[2]，加強(qiáng)機(jī)務(wù)維修工具的科學(xué)化、系統(tǒng)化管理有其必要性。智能防遺失民航機(jī)務(wù)維修工具箱使民航機(jī)務(wù)維修工具的管理達(dá)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(shí)間延誤，繼而在較大程度上節(jié)省清點(diǎn)維修工具的時(shí)間成本和人力資源成本，減輕機(jī)務(wù)維修人員的工作壓力，有效提高航空公司的運(yùn)行效率。

2.硬件設(shè)計(jì)

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(bào)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(jī)務(wù)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(jī)作為該工具箱的核心處理器。主要用于：（1）存儲(chǔ)工具箱內(nèi)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(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，同數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)編碼相符合，將符合不到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)傳輸?shù)綀?bào)警模塊；（3）將檢測到的信號(hào)處理后顯示在屏幕上。

2.3 傳感器模塊

智能防遺失民航機(jī)務(wù)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(hào)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(dǎo)致返回的電壓值的不同，從而檢測維修工具是否丟失?；叶葌鞲衅饔幸恢话l(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(guān)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(qiáng)度并將其轉(zhuǎn)換為微型處理器可以識(shí)別的信號(hào)。

2.4 報(bào)警器模塊

智能防遺失民航機(jī)務(wù)維修工具箱的報(bào)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(lǐng)域中的GPS、GSM等監(jiān)測技術(shù)，組成了包括電子定位終端、定位平臺(tái)在內(nèi)的無線定位系統(tǒng)。電子防丟器一般由主機(jī)和子機(jī)組成，主機(jī)則由微電腦控制，采用數(shù)碼同步識(shí)別技術(shù)，在智能防遺失民航機(jī)務(wù)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(hào)轉(zhuǎn)變后傳輸?shù)诫娮臃纴G器中，利用電子防丟器主、子機(jī)配對的原理實(shí)現(xiàn)機(jī)務(wù)維修工具遺失后的半自動(dòng)觸發(fā)式報(bào)警，能夠?yàn)橄乱徊降膶ふ夜ぞ咴诙虝r(shí)間內(nèi)提供位置信息。

2.5 顯示器模塊

智能防遺失民航機(jī)務(wù)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(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)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(jī)如圖1所示。

圖1 智能防遺失民航機(jī)務(wù)維修工具箱樣機(jī)

3.軟件設(shè)計(jì)

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

3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫是智能防遺失民航機(jī)務(wù)維修工具箱軟件重要的組成部分，包括被檢測對象（機(jī)務(wù)維修工具）的型號(hào)、編號(hào)、測試部位等信息，字段有被檢測對象（機(jī)務(wù)維修工具）的名稱、型號(hào)、編號(hào)、部件名稱等，主要用于機(jī)務(wù)維修工具基本信息的存儲(chǔ)、檢測時(shí)提供給電子防丟器主子機(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，將機(jī)務(wù)維修工具箱內(nèi)的所有工具進(jìn)行分類，并逐一的進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼，為智能防遺失民航機(jī)務(wù)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(shè)計(jì)

防丟程序的設(shè)計(jì)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(yīng)的啟動(dòng)防丟系統(tǒng)的開關(guān)，使防丟器發(fā)射調(diào)幅波信號(hào)，其接收電路在接收到信號(hào)后通過一系列的解調(diào)后形成電壓信號(hào)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)開關(guān)。在智能防遺失民航機(jī)務(wù)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(jī)能夠快速準(zhǔn)確的進(jìn)行信息配對；采用高頻率載波信號(hào)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(jī)場內(nèi)其他雜波干擾。

3.3 報(bào)警程序的設(shè)計(jì)

報(bào)警程序在智能防遺失民航機(jī)務(wù)維修工具箱的軟件設(shè)計(jì)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(guān)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(bào)警電路工作，從而使蜂鳴器報(bào)警，同時(shí)設(shè)計(jì)了定位系統(tǒng)，通過電子防丟器中的GPS定位能夠準(zhǔn)確的定位到工具所在位置。

4.結(jié)論

本系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，較大程度上節(jié)省清點(diǎn)維修工具的時(shí)間成本和人力資源成本，減輕了機(jī)務(wù)維修人員的工作壓力，提高航空公司的運(yùn)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(jì)分析[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),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(gòu)[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2012-09-15.

[3]任海東.便攜式多功能設(shè)備技術(shù)保障數(shù)字工具箱方案設(shè)計(jì)[J].科技信息(學(xué)術(shù)研究),2008-06-05.

[4]吳雙桐.電子防丟器在民航機(jī)務(wù)維修工具管理方面的應(yīng)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(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010-01-15.

孫翠玲。

國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目：智能防遺失民航機(jī)務(wù)維修工具箱的研究與開發(fā)，項(xiàng)目編號(hào)：201510449027。

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