高偉+董彥辰+郝俊青+馬慶磊

摘 要：本研究課題為新型航空工具智能存取系統(tǒng)，包括處理器以及與處理器相連的紅外感應(yīng)模塊、指示模塊、液晶顯示模塊、按鍵模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、電腦主機(jī)。本應(yīng)用在工作人員有權(quán)限的情況下，在顯示屏可以通過紅外掃描判斷是否有工具，不需要鑰匙可以直接取得工具。

關(guān)鍵詞：存儲(chǔ)柜；智能存?。晃锫?lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：R952 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

目前，各大航空公司的機(jī)師維修工具因?yàn)槠渚苄院椭匾怨芾矸浅?yán)格，必須達(dá)到級(jí)別才能進(jìn)行工具的存取，但是原有系統(tǒng)只能在相關(guān)人員獲得權(quán)限后操作電腦上位機(jī)查看所需工具，并點(diǎn)擊需要相應(yīng)工具得知是幾號(hào)柜后再用指定鑰匙前往存取。不但無法得知存儲(chǔ)柜里是否存在工具，而且因?yàn)楣ぞ吖穹N類眾多，查找鑰匙進(jìn)行存取操作煩瑣，耽誤了大量時(shí)間，降低了工作效率。本課題提供新型航空工具存取系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)讀取工具狀態(tài)并結(jié)合上位機(jī)更新顯示，同時(shí)，工作人員既可以通過電腦控制工具柜的開關(guān)，同時(shí)工具柜設(shè)置液晶顯示器和按鍵，工作人員又可通過顯示器獲取對(duì)應(yīng)子網(wǎng)內(nèi)物品柜狀態(tài)，操作按鍵打開對(duì)應(yīng)柜門進(jìn)行工具存取。不但提高了工作效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了工具的智能存取。

1 新型航空工具智能存取框圖

系統(tǒng)框圖如圖1所示。

讀卡器：Weigan通信協(xié)議，通過射頻感應(yīng)原理，識(shí)別感應(yīng)卡內(nèi)置加密卡號(hào)。

感應(yīng)卡：非接觸式IC智能存儲(chǔ)感應(yīng)卡。

處理器：處理感應(yīng)卡上傳信息，負(fù)責(zé)和計(jì)算機(jī)通信和其他數(shù)據(jù)及各種模塊的信息處理。

繼電器：負(fù)責(zé)開關(guān)柜門。

紅外檢測(cè)模塊：檢測(cè)柜內(nèi)物品狀態(tài)。

液晶顯示：顯示柜內(nèi)工具信息（圖2）。

按鍵：選擇柜門（圖2）。

2 實(shí)施方式

2.1 實(shí)施例說明

員工攜帶本人身份IC卡刷卡后，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別有無權(quán)限進(jìn)入房間，安全級(jí)別達(dá)到，門鎖打開可以進(jìn)入，同時(shí)電腦進(jìn)入工作狀態(tài)。

通過電腦查詢所需工具所在位置，通過顯示器查詢是否存有工具，通過按鍵輸入柜子編號(hào)，繼電器接受信息自動(dòng)打開柜門存取工具，同時(shí)電腦記錄存取情況。

2.2 具體工作過程

（1）工作人員通過刷卡，系統(tǒng)識(shí)別有無權(quán)限，達(dá)到安全級(jí)別可以進(jìn)入房間，打開電腦物品存取系統(tǒng)上位機(jī)，同時(shí)上位機(jī)顯示工作人員相關(guān)信息，并進(jìn)行記錄。

（2）在工具柜中裝紅外檢測(cè)柜內(nèi)是否有工具存放，然后通過RS485或TCP/IP協(xié)議通信連接電腦主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)。

（3）在主機(jī)有上位機(jī)顯示每個(gè)工具柜的狀態(tài)（是否有工具），工作人員可以通過電腦打開指定柜門，在柜門上裝有指示燈及蜂鳴器，打開時(shí)蜂鳴器發(fā)出響聲同時(shí)指示燈亮，同時(shí)接收信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器打開柜門，提示工作人員進(jìn)行存取。門鎖不裝暗鎖，門有內(nèi)插銷，鎖緊機(jī)構(gòu)安裝在柜體內(nèi)，所有開門操作只能由繼電器控制。

（4）在相鄰一段距離內(nèi)（比如每間隔20個(gè)柜子），對(duì)此區(qū)域物品柜組建子網(wǎng)，并且設(shè)置液晶顯示器和按鍵，工作人員可通過顯示器獲取對(duì)應(yīng)子網(wǎng)內(nèi)物品柜狀態(tài)，同時(shí)操作按鍵打開對(duì)應(yīng)柜門進(jìn)行工具存取。

注：組建子網(wǎng)進(jìn)行模塊化管理可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性，使其簡易可操作，同時(shí)不必在每個(gè)柜門上設(shè)立液晶顯示器，降低成本。主機(jī)巡檢各箱的狀態(tài)及單元柜的狀態(tài)并自動(dòng)記錄下來備查。

工業(yè)級(jí)單芯片微電腦看門狗技術(shù)與程序自偵錯(cuò)技術(shù)相結(jié)合，杜絕運(yùn)行過程中的死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生。硬件電路采用抗干擾設(shè)計(jì)及EMC兼容設(shè)計(jì)，確保機(jī)器在任何具有干擾源的環(huán)境下正常運(yùn)行，系統(tǒng)使用主機(jī)為嵌入式工控機(jī)。

3 設(shè)計(jì)原則

3.1 技術(shù)統(tǒng)一性

為了避免多余投資，方便系統(tǒng)今后維護(hù)，儲(chǔ)物柜供應(yīng)及安裝建設(shè)不宜采用多種技術(shù)或協(xié)議混合，為使系統(tǒng)更為穩(wěn)定及具備系統(tǒng)擴(kuò)充性，本系統(tǒng)采用RS485或TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，本方案設(shè)計(jì)為即使是工作站出現(xiàn)故障或者崩潰，亦不影響儲(chǔ)物柜供應(yīng)及安裝的正常運(yùn)行。

3.2 安全性

安全性是系統(tǒng)的重要指標(biāo)，軟硬件的總體設(shè)計(jì)采用了分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，已經(jīng)使系統(tǒng)的安全性問題分擔(dān)到各個(gè)子系統(tǒng)中去，設(shè)計(jì)了迅速的故障處理和恢復(fù)能力，容錯(cuò)性高。萬一某個(gè)局部出現(xiàn)故障也能做到“人到病除”，但不影響數(shù)據(jù)安全，也不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。

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