基于條形碼技術的試驗設備協同管理方法*

賈令濤，黃　河，李　麗（.中國飛機強度研究所，陜西　西安　70065；.西藏民族學院　信息工程學院，陜西　咸陽　708）

基于條形碼技術的試驗設備協同管理方法*

賈令濤1，黃河1，李麗2
（1.中國飛機強度研究所，陜西西安710065；2.西藏民族學院信息工程學院，陜西咸陽712082）

基于飛機結構強度試驗中試驗設備的使用流程，結合條形碼技術，設計了一種客戶端和數據采集器協同管理試驗設備的方法。客戶端通過與數據服務器的協同，實現試驗和設備基本信息的管理以及試驗設備選取表單的生成；數據采集器通過掃描條形碼識別試驗設備，實現便捷選取、修改、撤離、調試、報修、盤點和基本信息查詢等功能。客戶端與數據采集器之間通過數據線連接實現數據離線同步，建立試驗設備的完整使用流程。通過在液壓作動筒設備管理過程中的應用表明，該方法避免了手工操作設備編號而引入的錯誤，提高了工作效率。

飛機結構強度試驗；試驗設備；條形碼技術；數據同步；協同管理

0　引言

隨著信息技術的發展，基于條形碼和無線射頻等技術的設備管理方法在各行各業得到廣泛應用［1-2］。這些方法的使用，在將設備管理人員從繁雜的事務中解放出來的同時，能夠準確提供設備的狀態信息、綜合利用率以及使用、調配和維護信息，提高了設備的管理效率［3-5］。在航空領域，飛機結構強度試驗的增加以及新型試驗設備的引入，試驗設備的準備、安裝頻率越來越高、越來越復雜，快速、便捷的現場操作方法成為提高工作效率、縮短試驗準備周期的重要手段。

本文基于試驗設備使用流程，構建試驗設備信息庫，通過客戶端與數據采集器的協同，實現對試驗設備的便捷操作：客戶端實現試驗基本信息、試驗設備信息的導入和編輯，條形碼標簽的打印，導入、導出格式化表單信息，與數據采集器的信息同步等；數據采集器在設備庫房和試驗廠房等地進行試驗設備的現場選取、修改、撤離、調試、報修、盤點等操作，查看試驗設備基本信息及工作履歷等信息。通過客戶端與數據采集器的協同管理，試驗人員可以快速、便捷地管理試驗設備，掌握試驗與試驗設備的狀態信息。

1　相關基礎技術與設備管理流程

1.1條形碼技術與設備編號

條形碼技術是當前應用領域最為廣泛的自動識別技術。39碼和128碼是國內企業自定義的一位條形碼碼制，可根據需要確定條形碼的長度和信息，編碼的信息可以是數字和字母。通過對比，本文選用具備更全面的字符且條形碼長度與字符串長度無明顯敏感性的128碼［6］。

為了統一管理試驗設備，制定了相應的編碼規則，液壓作動筒的設備編號規則如圖1所示。

圖1　液壓作動筒設備編號規則

如圖1所示，液壓作動筒設備編號由8部分組成：第1部分由特定字符“Z”表示該設備類型為液壓作動筒；第2部分由4個字符組成，表示其噸位，單位為kN；第3部分由1個字符表示是否有位控，“Y”表示有，“N”表示無；第4部分由2個字符組成，表示其行程，單位為mm；第5部分由特定字符“/”構成分隔符；第6部分由2個字符組成，表示購置年份；第7部分由3個字符組成，表示相同噸位、位控和行程信息的液壓作動筒在該購置年份的序號；第8部分由1個特定字符“S”構成，存在該字符表示其為“雙桿”類型，否則為“非雙桿”類型。

1.2流程分析

試驗設備信息管理覆蓋試驗設備的采購、編號、驗收、選取、調試、入庫、保養、報修和維修等功能，可以劃分為以下幾條流程：購置流程、使用流程、保養流程、報修流程、維修流程以及報廢流程。

購置流程由采購單位管理控制，本文方法通過讀取標準格式文件以導入設備基本信息；試驗任務既可通過與試驗項目管理系統的接口導入，也可通過讀取標準格式文件導入。本文方法重點實現后5個流程的梳理控制。

2　方法設計及實現

2.1總體設計

通過對試驗設備信息管理流程的分析，從總體上劃分為5個功能模塊：信息管理模塊、信息查詢模塊、現場操作模塊、接口管理模塊和數據同步模塊。各個模塊具體功能如下：

（1）信息管理模塊：對試驗任務與試驗設備的部分信息編輯管理，調試表單和維修表單的編輯，條形碼信息管理；

（2）信息查詢模塊：查詢試驗和設備的基本信息、試驗設備的工作履歷、維修記錄等信息；

（3）現場操作模塊：根據試驗任務要求進行試驗設備的選取、修改、撤離，以及調試、報修、盤點等信息記錄，操作日志記錄；

（4）接口管理模塊：管理試驗任務與試驗設備信息的導入接口，試驗設備相關表單的導入導出接口；

（5）數據同步模塊：管理客戶端和數據采集器的數據同步，數據采集器盤點數據的自動更新功能。

將以上5個功能模塊在客戶端和數據采集器上進行分工部署：客戶端實現信息管理模塊、信息查詢模塊、接口管理模塊以及數據同步模塊；數據采集器實現現場操作模塊以及部分查詢功能。

2.2方法實現

本文通過客戶端和數據采集器協同工作的方式實現快速、便捷的試驗設備管理方法。為了充分發揮客戶端和數據采集器各自的特點，與外部交互的模塊以及復雜數據處理的模塊由客戶端負責，采用Visuanl Studio 2008設計實現，數據庫為SQL Server 2008，利用ADO.NET技術實現數據訪問控制［7］；涉及設備現場識別和操作的模塊則由數據采集器負責，采用Visuanl Studio 2008設計實現并運行于Winows CE 6.0平臺上，數據庫為SQL Server CE。由于禁止使用無線通信，在離線工作時數據采集器記錄其操作日志，當數據采集器連接客戶端時，由客戶端的數據同步模塊實現［8］。

下面以液壓作動筒設備的使用流程為例進行詳細介紹，其流程圖如圖2所示。

圖2　液壓作動筒使用流程

液壓作動筒使用流程主要步驟如下：

（1）通過接口管理模塊導入試驗和設備要求信息，判斷所導入數據是否符合規則，如果不符合，則提示信息有誤；否則，將數據存入數據服務器。

（2）通過數據同步模塊將導入的試驗和設備要求信息同步至數據采集器。利用數據采集器在庫房中掃描液壓作動筒設備條形碼，數據采集器軟件自動識別設備編號并判斷所選液壓作動筒是否滿足設備要求，并將滿足要求的所有設備要求信息以列表展示，從列表中選擇一條即可實現選取。選取過程中可根據需要隨時更換。選取完成后，通過數據同步模塊將選取結果與客戶端同步，存入數據服務器。

（3）在客戶端導出設備使用通知單，用戶據此在庫房獲取指定的液壓作動筒后，通過數據采集器進行調試記錄。

（4）數據采集器記錄調試信息，更換調試未通過的設備，直至全部通過調試。

（5）通過數據同步模塊將更換的液壓作動筒和調試記錄同步至客戶端，更新數據服務器中的設備使用記錄，完成試驗前的液壓作動筒設備準備工作。

（6）試驗結束后，通過數據采集器進行設備撤離。

（7）通過客戶端的數據同步模塊將撤離信息同步至數據服務器，并自動更新液壓作動筒狀態信息。

2.3應用情況

基于條形碼技術的試驗設備管理方法已經應用于液壓作動筒設備管理過程中，并取得了良好的應用效果：客戶端的應用為用戶提供了有效的管理工具，使用戶能夠隨時掌握試驗設備的狀態，自動生成表單，提高了工作效率。圖3所示為生成設備使用通知單界面。

圖3　液壓作動筒設備使用通知單導出界面

使用數據采集器直接掃描條形碼，使現場操作更準確、便利。圖4所示為數據采集器選取液壓作動筒界面。

圖4　液壓作動筒設備選取界面

3　結論

基于條形碼技術的試驗設備管理方法為飛機結構強度試驗中試驗設備的應用提供了一種便捷的方法：客戶端的應用為用戶提供了試驗設備信息管理的基礎平臺，數據采集器的應用替代了現場的手工操作，二者協同控制的工作模式有效提高了試驗設備的管理、使用效率。

目前該方法已經應用在液壓作動筒設備的管理過程中，未來將擴展其應用范圍，同時持續完善功能，充分發揮客戶端的性能和數據采集器的便捷性。

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A collaborative management solution of test equipments based on barcode technology

Jia Lingtao1，Huang He1，Li Li2
（1.Aircraft Strength Research Institute of China，Xi′an 710065，China；2.School of Information Engineering，Tibet University for Nationalities，Xianyang 712082，China）

Based on the work flow of test equipments during the aircraft structural strength test and the barcode technology，a collaborative management solution using client and data collector is designed.The client manages the test information and equipment information collaborating with data server，and generates the selected test equipments table.The data collector identifies the test equipment by scanning the 1D barcode to select，modify，remove，debug，report，check and search information.The client and data collector synchronize the data offline to establish a smooth work flow of test equipments.By managing the hydraulic cylinders，the solution not only avoids the mistakes from manual operations，but also increases work productivity.

aircraft structural strength test；test equipment；barcode technology；data synchronization；collaborative management

TP315

A

1674-7720（2015）10-0077-03

2014-12-29）

賈令濤（1983-），通信作者，男，碩士，工程師，主要研究方向：計算機應用、數據管理技術。E-mail：ltjia@163.com。

黃河（1982-），男，碩士，工程師，主要研究方向：虛擬試驗以及結構試驗數值仿真技術。

李麗（1982-），女，碩士，講師，主要研究方向：電子信息技術、光電子學與光纖傳感技術。

中航工業技術創新基金（2013A62302R）