基于条形码技术的试验设备协同管理方法*

贾令涛，黄　河，李　丽（.中国飞机强度研究所，陕西　西安　70065；.西藏民族学院　信息工程学院，陕西　咸阳　708）

基于条形码技术的试验设备协同管理方法*

贾令涛1，黄河1，李丽2
（1.中国飞机强度研究所，陕西西安710065；2.西藏民族学院信息工程学院，陕西咸阳712082）

基于飞机结构强度试验中试验设备的使用流程，结合条形码技术，设计了一种客户端和数据采集器协同管理试验设备的方法。客户端通过与数据服务器的协同，实现试验和设备基本信息的管理以及试验设备选取表单的生成；数据采集器通过扫描条形码识别试验设备，实现便捷选取、修改、撤离、调试、报修、盘点和基本信息查询等功能。客户端与数据采集器之间通过数据线连接实现数据离线同步，建立试验设备的完整使用流程。通过在液压作动筒设备管理过程中的应用表明，该方法避免了手工操作设备编号而引入的错误，提高了工作效率。

飞机结构强度试验；试验设备；条形码技术；数据同步；协同管理

0　引言

随着信息技术的发展，基于条形码和无线射频等技术的设备管理方法在各行各业得到广泛应用［1-2］。这些方法的使用，在将设备管理人员从繁杂的事务中解放出来的同时，能够准确提供设备的状态信息、综合利用率以及使用、调配和维护信息，提高了设备的管理效率［3-5］。在航空领域，飞机结构强度试验的增加以及新型试验设备的引入，试验设备的准备、安装频率越来越高、越来越复杂，快速、便捷的现场操作方法成为提高工作效率、缩短试验准备周期的重要手段。

本文基于试验设备使用流程，构建试验设备信息库，通过客户端与数据采集器的协同，实现对试验设备的便捷操作：客户端实现试验基本信息、试验设备信息的导入和编辑，条形码标签的打印，导入、导出格式化表单信息，与数据采集器的信息同步等；数据采集器在设备库房和试验厂房等地进行试验设备的现场选取、修改、撤离、调试、报修、盘点等操作，查看试验设备基本信息及工作履历等信息。通过客户端与数据采集器的协同管理，试验人员可以快速、便捷地管理试验设备，掌握试验与试验设备的状态信息。

1　相关基础技术与设备管理流程

1.1条形码技术与设备编号

条形码技术是当前应用领域最为广泛的自动识别技术。39码和128码是国内企业自定义的一位条形码码制，可根据需要确定条形码的长度和信息，编码的信息可以是数字和字母。通过对比，本文选用具备更全面的字符且条形码长度与字符串长度无明显敏感性的128码［6］。

为了统一管理试验设备，制定了相应的编码规则，液压作动筒的设备编号规则如图1所示。

图1　液压作动筒设备编号规则

如图1所示，液压作动筒设备编号由8部分组成：第1部分由特定字符“Z”表示该设备类型为液压作动筒；第2部分由4个字符组成，表示其吨位，单位为kN；第3部分由1个字符表示是否有位控，“Y”表示有，“N”表示无；第4部分由2个字符组成，表示其行程，单位为mm；第5部分由特定字符“/”构成分隔符；第6部分由2个字符组成，表示购置年份；第7部分由3个字符组成，表示相同吨位、位控和行程信息的液压作动筒在该购置年份的序号；第8部分由1个特定字符“S”构成，存在该字符表示其为“双杆”类型，否则为“非双杆”类型。

1.2流程分析

试验设备信息管理覆盖试验设备的采购、编号、验收、选取、调试、入库、保养、报修和维修等功能，可以划分为以下几条流程：购置流程、使用流程、保养流程、报修流程、维修流程以及报废流程。

购置流程由采购单位管理控制，本文方法通过读取标准格式文件以导入设备基本信息；试验任务既可通过与试验项目管理系统的接口导入，也可通过读取标准格式文件导入。本文方法重点实现后5个流程的梳理控制。

2　方法设计及实现

2.1总体设计

通过对试验设备信息管理流程的分析，从总体上划分为5个功能模块：信息管理模块、信息查询模块、现场操作模块、接口管理模块和数据同步模块。各个模块具体功能如下：

（1）信息管理模块：对试验任务与试验设备的部分信息编辑管理，调试表单和维修表单的编辑，条形码信息管理；

（2）信息查询模块：查询试验和设备的基本信息、试验设备的工作履历、维修记录等信息；

（3）现场操作模块：根据试验任务要求进行试验设备的选取、修改、撤离，以及调试、报修、盘点等信息记录，操作日志记录；

（4）接口管理模块：管理试验任务与试验设备信息的导入接口，试验设备相关表单的导入导出接口；

（5）数据同步模块：管理客户端和数据采集器的数据同步，数据采集器盘点数据的自动更新功能。

将以上5个功能模块在客户端和数据采集器上进行分工部署：客户端实现信息管理模块、信息查询模块、接口管理模块以及数据同步模块；数据采集器实现现场操作模块以及部分查询功能。

2.2方法实现

本文通过客户端和数据采集器协同工作的方式实现快速、便捷的试验设备管理方法。为了充分发挥客户端和数据采集器各自的特点，与外部交互的模块以及复杂数据处理的模块由客户端负责，采用Visuanl Studio 2008设计实现，数据库为SQL Server 2008，利用ADO.NET技术实现数据访问控制［7］；涉及设备现场识别和操作的模块则由数据采集器负责，采用Visuanl Studio 2008设计实现并运行于Winows CE 6.0平台上，数据库为SQL Server CE。由于禁止使用无线通信，在离线工作时数据采集器记录其操作日志，当数据采集器连接客户端时，由客户端的数据同步模块实现［8］。

下面以液压作动筒设备的使用流程为例进行详细介绍，其流程图如图2所示。

图2　液压作动筒使用流程

液压作动筒使用流程主要步骤如下：

（1）通过接口管理模块导入试验和设备要求信息，判断所导入数据是否符合规则，如果不符合，则提示信息有误；否则，将数据存入数据服务器。

（2）通过数据同步模块将导入的试验和设备要求信息同步至数据采集器。利用数据采集器在库房中扫描液压作动筒设备条形码，数据采集器软件自动识别设备编号并判断所选液压作动筒是否满足设备要求，并将满足要求的所有设备要求信息以列表展示，从列表中选择一条即可实现选取。选取过程中可根据需要随时更换。选取完成后，通过数据同步模块将选取结果与客户端同步，存入数据服务器。

（3）在客户端导出设备使用通知单，用户据此在库房获取指定的液压作动筒后，通过数据采集器进行调试记录。

（4）数据采集器记录调试信息，更换调试未通过的设备，直至全部通过调试。

（5）通过数据同步模块将更换的液压作动筒和调试记录同步至客户端，更新数据服务器中的设备使用记录，完成试验前的液压作动筒设备准备工作。

（6）试验结束后，通过数据采集器进行设备撤离。

（7）通过客户端的数据同步模块将撤离信息同步至数据服务器，并自动更新液压作动筒状态信息。

2.3应用情况

基于条形码技术的试验设备管理方法已经应用于液压作动筒设备管理过程中，并取得了良好的应用效果：客户端的应用为用户提供了有效的管理工具，使用户能够随时掌握试验设备的状态，自动生成表单，提高了工作效率。图3所示为生成设备使用通知单界面。

图3　液压作动筒设备使用通知单导出界面

使用数据采集器直接扫描条形码，使现场操作更准确、便利。图4所示为数据采集器选取液压作动筒界面。

图4　液压作动筒设备选取界面

3　结论

基于条形码技术的试验设备管理方法为飞机结构强度试验中试验设备的应用提供了一种便捷的方法：客户端的应用为用户提供了试验设备信息管理的基础平台，数据采集器的应用替代了现场的手工操作，二者协同控制的工作模式有效提高了试验设备的管理、使用效率。

目前该方法已经应用在液压作动筒设备的管理过程中，未来将扩展其应用范围，同时持续完善功能，充分发挥客户端的性能和数据采集器的便捷性。

［1］中国物品编码中心.条码技术与应用［M］.北京：清华大学出版社，2003.

［2］张世乐，吴百锋.高密度条码在现代物流业中的应用［J］.计算机工程，2011，37（6）：242-244.

［3］张敬谊，张申生，卢新明.基于C/S结构的面向对象设备管理系统的研究［J］.计算机工程，2002，28（1）：236-238.

［4］金小华，崔鸣.基于条形码输入的实验室设备信息管理系统［J］.实验室研究与探索，2011，30（2）：193-196.

［5］樊月珍，江发潮.基于条形码技术的汽车销售信息管理系统设计［J］.计算机工程与设计，2010，31（13）：3115-3118.

［6］战荫伟.128条码的编码分析和识别算法［J］.计算机工

程与科学，2002，24（1）：74-76.［7］孙仁鹏.ADO.NET在多层模式下应用的研究［J］.计算机工程与设计，2010，31（16）：3621-3624.

［8］索红光，王雷全.智能客户端系统中数据同步策略的研究与实现［J］.计算机工程与设计，2007，28（2）：351-353.

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）

贾令涛（1983-），通信作者，男，硕士，工程师，主要研究方向：计算机应用、数据管理技术。E-mail：ltjia@163.com。

黄河（1982-），男，硕士，工程师，主要研究方向：虚拟试验以及结构试验数值仿真技术。

李丽（1982-），女，硕士，讲师，主要研究方向：电子信息技术、光电子学与光纤传感技术。

中航工业技术创新基金（2013A62302R）