一種基于物聯網的航空機務裝備管理系統的設計及應用

摘 要 針對當前航空裝備管理對人為因素還過于依賴，設備和部件管理效率低下，缺乏有效監管和信息共享的現狀，設計了一種基于物聯網的航空機務裝備管理系統，有效避免人為差錯，提高維修時效，實現實時監管、信息互動共享，從而提升航空機務裝備管理的信息化水平。

關鍵詞 航空機務;物聯網;RFID;信息化

航空機務裝備管理是保障飛行安全的重要部分，通過物聯網技術來規范機務裝備管理，提高裝備維修周期，實現航空機務工作高效智能管理將是航空機務工作的發展方向。

1 航空機務工作管理現狀

1.1 航空機務安全對人為因素依賴過于嚴重

在航空機務工作中，首先要保證機務安全，包括設備安全和人員安全。對于設備和人員安全來說，需要對飛機在放飛前和飛行后，需要對一些安全保護裝備或設備進行接觸或加載處理，比如，靜壓孔保護罩，起落架保險銷、彈射座椅保險銷等。目前對這些物品的管理，僅依靠機務人員和飛行人員的高度責任心，還沒有一套裝備管理系統能夠使得這類物品的管理降低對人為因素的依賴。

1.2 航空機務設備和部件管理與維修效率低下

飛機上裝載的重要設備和零部件在出現故障時，需要拆下進行維修，修好后再裝機使用。這些待修件維修周期的長短將直接影響庫存量，而多儲備設備將占用大量資金，影響機務效率，所以管理與監控待修件的維修周期也將極大地提高工作效率，降低機務成本。

1.3 航空機務工作中有效監管和技術支持乏力

現在航空機務工作中，檢查和匯報通常依賴于機務人員的經驗和習慣，特別是有新機務人員的狀態下，難免存在交流和匯報中對描述理解的差異，在遇到問題時很容易造成誤解，如果個別機務人員不按照規定進行機務檢修，當前的機務管理模式也無法發現。在機務檢修過程中，對于一些技術含量較高的設備，或是遇到情況復雜的故障現象，機務人員常常需要查閱相關技術資料、歷史檔案，無法及時查閱相應的知識和數據庫，必然造成機務維修效率低下[1]。

2 系統基本組成

系統在設計上按照物聯網構建上可以分為四個層次，分別是感知層、網絡層、管理層、應用層。感知層利用RFID、傳感器、二維碼等技術對裝備及部件等標注電子標簽，并通過數據讀取設備來采取相關實物信息;網絡層主要通過無線網絡，將采集到的信息傳遞出去;管理層則是利用云存儲、云計算技術，實現對數據的存儲分析，并提供智能決策;而應用層為用戶提供各種人機交互服務。

3 系統工作流程

3.1 機務裝備的智能檢測

航空機務裝備通過裝備管理系統可以有效避免人為疏忽、差錯等情況，確保航空機務裝備安全。

在飛機上裝置一個RFID讀取器，設定啟動檢測的條件，當開始檢測時讀取飛機上的安全保護裝置，并通過數據分析確定這些裝置是否處于正確的狀態，如放飛前，應該解除或取下空速管保護罩、起落架鎖定銷等設施，RFID讀取器讀取檢測發現正確后，會顯示正常，可以放飛，否則就進行告警提示，機務人員可以重新檢查;飛行結束后，同樣進行檢測這些安全措施是否到位，全部顯示正確后，整個過程結束。

在RFID頻率選擇時，為了避免對飛機設備產生干擾，RFID選用低頻標簽，其工作距離通常小于1米，這樣的短距離也保證了信息安全。

3.2 自動管理提高航空機務維修時效

對待修件的管理是提高航空機務維修時效的核心內容，通過管理系統了解所有待修件所在位置及維修狀態，并綜合判斷維修周期、庫存情況，自動分析和管理維修信息，合理減輕航材管理壓力，縮短飛機維修時間，提高機務工作效率。

外場或修理廠檢修飛機后，將待修件附上電子標簽，送入待修件庫房，然后在修理廠或中心修理廠進行修理，或到航材倉庫進行更換。待修件可能存在要進行物流運輸，返廠修理，修好之后重新放置回航材倉庫等維修程序。在相應的儲存、運輸或修理場所安裝電子標簽讀寫器，就可以對待修件上附加的電子標簽內的信息進行修改、傳遞和讀取，維修人員可以將維修發生的費用、維修周期、故障原因等信息寫入標簽便于隨時讀寫器讀取，并送入網絡，機務人員可以對待修件的全物流維修過程進行實時查詢和掌握，可以提前預知待修件修復時間，進而提前規劃機務工作。同時，用物聯網對待修件進行實時跟蹤與監控，也省略了記錄維修信息的紙質材料閱讀、流轉和運送，節省了經費支出，提高了維修效率。

該工作系統選用超高頻RFID電子標簽，其通信距離可以達到10 米以上，且識別速度快，防碰撞性好，存儲信息量大，每次機務工作內容都可以存入電子標簽。

3.3 高效形成航空機務維修資料數據

系統通過RFID讀取器讀出維護或修理的設備，自動調出該設備對應的空白報告，機務人員填寫維修狀況，同時可以配以現場照片或視頻，即可生成規范翔實的報告，通過無線網絡實時將報告和裝備狀況反饋到綜合管理平臺，系統也能夠實時跟蹤現場作業人員的實際動態，掌握作業進度，隨時進行調度調整。同時，機務人員可以隨時隨地得到系統中知識庫的指導和幫助，查閱所維護飛機和設備的相關技術及歷史檔案資料，從而大大提高了工作規范性和工作效率。

機務人員的手持RFID讀取器可以集成到平板電腦中，綜合運用云存儲和云計算技術對相關數據資料進行合理智能生成，綜合管理平臺通常用C++和JAVA語言進行編輯處理。

4 結束語

在裝備信息化高速發展的今天，航空機務管理工作的信息化建設已經與時代脫節，加快信息化智能化建設時不我待。將物聯網應用于航空機務工作中，將物流、信息流合二為一，結合航空機務工作的特點制定出高效管理流程，能夠有效消除人為差錯，提高安全性，有效管理設備維修過程，顯著提高維修效率。

參考文獻

[1] 吳福森.基于物聯網的云維護系統的研究[J].電子世界，2020（10）： 67-68.

作者簡介

王雪峰，男，河南平輿人;畢業院校：武漢理工大學，專業：控制理論與控制工程，現就職單位：空軍工程大學航空機務士官學校，研究方向：飛機外場維護技術及教育。