基于Android的武器裝備故障信息支持系統設計

摘 要 針對當前軍隊裝備信息化水平不斷加強，緊貼信息化條件下聯合作戰裝備的維護與保障需求，本文提出一種武器裝備維修信息支持系統設計方案。該方案圍繞信息化裝備維修體制特征、維修信息管理模式、裝備維修診斷方法、裝備維修評估等幾個方面內容展開研究。采用了分布式系統設計方法。該系統主要包括便攜式武器裝備故障診斷平臺、故障信息數據庫管理與維護等功能，并設計了總體框架結構以及信息協同性架構，具備良好的擴展性和操作性，對未來各類武器裝備的故障診斷與輔助決策具有較大的參考價值。

【關鍵詞】Andriod 維修與保障系統 武器裝備

1 引言

武器裝備是軍隊提升戰斗力的重要保證，隨著目前軍隊信息化裝備的發展以及新式武器裝備的大量應用，部隊對武器裝備的維修保障能力提出了更高的要求。針對武器裝備的各種故障進行有效、準確的診斷與維修是打贏信息化條件下局部戰爭的重要支撐。因此，武器裝備維修與保障已經成為武器裝備研究領域的重要方向。

當前，新型武器裝備呈現出集成程度高、結構復雜和信息化設備種類繁多等特點，這就決定了新型裝備維修保障的工作量大，對維護人員的技術水平要求較高。涉及到各類裝備維護使用信息的管理，備件與工具等各類硬件器材的管理、裝備日常故障診斷信息管理等。因此，武器裝備故障信息支持系統需要滿足維修保障需求多類信息，可以根據需求進行系統維護與管理，并能提供故障診斷分析能力，以滿足信息化裝備快速維修保障的需求。目前，國內對武器裝備維修保障的研究，主要集中于軍事裝備維修保障相關技術與理論研究，雖然國內外科研單位已建立了基于大型服務器的系統化維修保障系統，但目前缺少針對一線維修人員需求的現場故障分析與記錄設備。本文設計的便攜式武器裝備故障診斷系統，具備對裝備信息現場記錄和快速故障診斷查詢等功能，對武器裝備維修保障系統設計提供重要借鑒價值。

2 系統總體設計

2.1 系統的需求與功能分析

武器裝備故障信息支持系統主要包括裝備信息維護與管理、裝備故障數據記錄功能、裝備故障診斷與處理功能、裝備故障信息反饋等功能。具體功能結構如圖1所示。

裝備基礎信息管理模塊完成裝備基礎信息的維護，包括對裝備的出場信息、使用信息進行記錄維護、實現基礎數據的增加、更新、刪除等功能；裝備故障信息管理模塊可以對各類武器裝備故障信息進行分類，每一類裝備分別定義了故障現象信息、故障原因信息和故障處理的流程和方法幾個功能模塊，并具有對上述信息的添加、修改和刪除功能；備品信息管理能實現對裝備備用器件的基本信息、出入庫信息、儲存數量信息和基本備品訂貨信息進行數據維護與管理；裝備故障查處管理模塊實現了故障現象分析、故障原因判斷、建議故障處理措施等相關功能；裝備技術資料管理模塊實現了對各類裝備維修手冊、操作說明等文本及音視頻資料的管理與維護；統計查詢管理模塊實現了對裝備的各種信息進行相關查詢、按裝備的基礎數據統計故障，對故障頻率進行分級處理等功能。

2.2 系統總體架構設計

武器裝備故障信息支持系統主要由基于Android的便攜式故障診斷平臺與故障信息數據庫管理與維護平臺構成。采用分層架構思想，軟硬件結合組成一個完整的系統。總體架構如圖2所示。

系統由武器裝備、Android智能終端、遠程服務器三部分組成。該系統首先對武器裝備的故障現象與特征進行分析與判斷，然后提供針對特定故障的初步解決方案及設備研制單位、相關維護人員的重要信息，同時可以提供故障設備相關維修影像資料，并能自動記錄故障狀態及解決方法等內容。最后，維護人員將整個維修過程數據統一同步到遠程服務器，為將來對同類裝備的故障分析與診斷充實數據信息，構成網絡化診斷系統。

3 系統存儲方案設計

本系統針對便攜式故障診斷終端的數據信息，包括音頻、文本、圖片、視頻等，采用系統的SQLite數據庫統一存儲管理。SQLite 數據庫是一種輕量級的、關系型的數據庫，使用系統自帶函數集SQLiteOpenHelper即可以創建系統需要的數據庫、數據表。便攜式故障診斷終端數據信息，主要包括：裝備基礎信息、裝備使用信息、裝備故障診斷信息、維修設施設備信息和維修設備信息等。便攜式故障診斷終端實體關系，如圖3所示。

具體的數據字典主要信息如下：

3.1 裝備基礎信息（basic information）

裝備基礎信息主要包括武器裝備基本信息和使用信息。主要包括Equip ID、Equip Name、Equip type、Department、Load Date以及maintenance cycle等。

3.2 裝備使用信息（use information）

裝備使用信息包括ID、department Name、depository name、start time、work time、Equip status、fail frequency和Use environment。

3.3 裝備故障診斷信息（FaultState）

包括裝備故障現象數據與輔助分析信息。主要包括FaultDeviceID、fault types、fault parts、fault cause、fault time、fault mode、resOrganization以及corrective action等。

3.4 維修設施信息 （RepairInformation）

主要用于提供裝備維修保障所需固定的建筑物及其配套設備，包括RFName、RLState、RFPepName、test placeName與SaveLocation等。

3.5 維修設備信息（MEquipment information）

包括檢測TEName、TENum、TESaveLocation、TEPeopleName、TEPartment、MeasureName、MeasureNum以及MeasureSaveLocation等。

4 系統具體方案設計

系統硬件主要包括數據庫服務器、磁盤陣列、數據處理工作站和便攜式數據終端。系統軟件環境：Android操作系統，SQLLite數據庫管理系統，Java程序編譯語言。裝備維護基礎數據保存在數據庫服務器中，軟件駐留在便攜式數據終端上。工作站與數據庫服務器之間通過高速以太網連接，通信協議采用TCP/IP 協議。

便攜式故障診斷終端采用觸摸屏方式，主界面包括：用戶登錄、裝備管理、故障診斷、備品與器件管理、技術資料管理、維修設備管理等七個圖形按鈕，方便用戶操作使用。

用戶登錄主要實現按照授予用戶權限進入對應系統菜單；技術資料管理實現對文檔資料、音視頻信息的添加、修改、刪除和查詢等管理功能，對裝備資料進行統一管理，便于查詢檢索；裝備管理實現對裝備的基本信息的添加、修改、刪除等管理功能，實現對裝備故障情況和維修情況的綜合查詢，統計設備使用狀態、故障信息和維修信息；故障診斷實現了利用裝備故障現象查詢故障原因，智能分析給出故障解決方案列表；備品與器件管理實現對備品與器件信息的添加、修改、刪除和查詢等管理功能、維修設備管理實現對維修設備信息的添加、修改、刪除和查詢等管理功能。

5 結論

在傳統的維修保障過程中，由于武器裝備的多樣性與多變性，存在著人力維護成本高和資源分配不合理的現象，同時維修過程各種相關數據得不到有效的管理。針對上述問題，本系統采用嵌入式數據庫技術，研究武器裝備故障信息支持系統結構，實現了基于Android的便攜式武器裝備故障診斷終端，不僅能夠及時、有效的排除武器裝備中可能存在的故障，使武器裝備可以保持良好的性能，滿足時效性需求，而且通過將整個維修過程中的信息數據傳遞到遠程服務器中進行存貯，實現了各個工作節點的裝備維修信息共享。同時通過數據關聯實現了維修資源合理化調度與分配，極大提高在信息化戰爭條件下基層單位對武器裝備維修與保障方面的能力。

參考文獻

[1]張昇，張燕軍，張永強.裝備維修保障決策支持信息需求及其組織方法[J].中國科技信息， 2012（12）：117-118，131.

[2]洪德軍.裝備保障信息系統的設計實現[D]. 吉林大學， 2014，35（19）：128-235.

[3]殷昊.基于Android平臺的消息推送能力的研究與實現[D].北京：北京郵電大學網絡技術研究院計算機科學與技術專業，2013.

作者簡介

韓博，男，河南省新鄉市人。主要研究領域為現代數字信號處理技術。

作者單位

1.蘭州大學信息科學與工程學院電路與系統研究所 甘肅省蘭州市 730000

2.中國人民解放軍69019部隊 新疆維吾爾自治區烏魯木齊市 830017