一种基于物联网的航空机务装备管理系统的设计及应用

摘 要 针对当前航空装备管理对人为因素还过于依赖，设备和部件管理效率低下，缺乏有效监管和信息共享的现状，设计了一种基于物联网的航空机务装备管理系统，有效避免人为差错，提高维修时效，实现实时监管、信息互动共享，从而提升航空机务装备管理的信息化水平。

关键词 航空机务;物联网;RFID;信息化

航空机务装备管理是保障飞行安全的重要部分，通过物联网技术来规范机务装备管理，提高装备维修周期，实现航空机务工作高效智能管理将是航空机务工作的发展方向。

1 航空机务工作管理现状

1.1 航空机务安全对人为因素依赖过于严重

在航空机务工作中，首先要保证机务安全，包括设备安全和人员安全。对于设备和人员安全来说，需要对飞机在放飞前和飞行后，需要对一些安全保护装备或设备进行接触或加载处理，比如，静压孔保护罩，起落架保险销、弹射座椅保险销等。目前对这些物品的管理，仅依靠机务人员和飞行人员的高度责任心，还没有一套装备管理系统能够使得这类物品的管理降低对人为因素的依赖。

1.2 航空机务设备和部件管理与维修效率低下

飞机上装载的重要设备和零部件在出现故障时，需要拆下进行维修，修好后再装机使用。这些待修件维修周期的长短将直接影响库存量，而多储备设备将占用大量资金，影响机务效率，所以管理与监控待修件的维修周期也将极大地提高工作效率，降低机务成本。

1.3 航空机务工作中有效监管和技术支持乏力

现在航空机务工作中，检查和汇报通常依赖于机务人员的经验和习惯，特别是有新机务人员的状态下，难免存在交流和汇报中对描述理解的差异，在遇到问题时很容易造成误解，如果个别机务人员不按照规定进行机务检修，当前的机务管理模式也无法发现。在机务检修过程中，对于一些技术含量较高的设备，或是遇到情况复杂的故障现象，机务人员常常需要查阅相关技术资料、历史档案，无法及时查阅相应的知识和数据库，必然造成机务维修效率低下[1]。

2 系统基本组成

系统在设计上按照物联网构建上可以分为四个层次，分别是感知层、网络层、管理层、应用层。感知层利用RFID、传感器、二维码等技术对装备及部件等标注电子标签，并通过数据读取设备来采取相关实物信息;网络层主要通过无线网络，将采集到的信息传递出去;管理层则是利用云存储、云计算技术，实现对数据的存储分析，并提供智能决策;而应用层为用户提供各种人机交互服务。

3 系统工作流程

3.1 机务装备的智能检测

航空机务装备通过装备管理系统可以有效避免人为疏忽、差错等情况，确保航空机务装备安全。

在飞机上装置一个RFID读取器，设定启动检测的条件，当开始检测时读取飞机上的安全保护装置，并通过数据分析确定这些装置是否处于正确的状态，如放飞前，应该解除或取下空速管保护罩、起落架锁定销等设施，RFID读取器读取检测发现正确后，会显示正常，可以放飞，否则就进行告警提示，机务人员可以重新检查;飞行结束后，同样进行检测这些安全措施是否到位，全部显示正确后，整个过程结束。

在RFID频率选择时，为了避免对飞机设备产生干扰，RFID选用低频标签，其工作距离通常小于1米，这样的短距离也保证了信息安全。

3.2 自动管理提高航空机务维修时效

对待修件的管理是提高航空机务维修时效的核心内容，通过管理系统了解所有待修件所在位置及维修状态，并综合判断维修周期、库存情况，自动分析和管理维修信息，合理减轻航材管理压力，缩短飞机维修时间，提高机务工作效率。

外场或修理厂检修飞机后，将待修件附上电子标签，送入待修件库房，然后在修理厂或中心修理厂进行修理，或到航材仓库进行更换。待修件可能存在要进行物流运输，返厂修理，修好之后重新放置回航材仓库等维修程序。在相应的储存、运输或修理场所安装电子标签读写器，就可以对待修件上附加的电子标签内的信息进行修改、传递和读取，维修人员可以将维修发生的费用、维修周期、故障原因等信息写入标签便于随时读写器读取，并送入网络，机务人员可以对待修件的全物流维修过程进行实时查询和掌握，可以提前预知待修件修复时间，进而提前规划机务工作。同时，用物联网对待修件进行实时跟踪与监控，也省略了记录维修信息的纸质材料阅读、流转和运送，节省了经费支出，提高了维修效率。

该工作系统选用超高频RFID电子标签，其通信距离可以达到10 米以上，且识别速度快，防碰撞性好，存储信息量大，每次机务工作内容都可以存入电子标签。

3.3 高效形成航空机务维修资料数据

系统通过RFID读取器读出维护或修理的设备，自动调出该设备对应的空白报告，机务人员填写维修状况，同时可以配以现场照片或视频，即可生成规范翔实的报告，通过无线网络实时将报告和装备状况反馈到综合管理平台，系统也能够实时跟踪现场作业人员的实际动态，掌握作业进度，随时进行调度调整。同时，机务人员可以随时随地得到系统中知识库的指导和帮助，查阅所维护飞机和设备的相关技术及历史档案资料，从而大大提高了工作规范性和工作效率。

机務人员的手持RFID读取器可以集成到平板电脑中，综合运用云存储和云计算技术对相关数据资料进行合理智能生成，综合管理平台通常用C++和JAVA语言进行编辑处理。

4 结束语

在装备信息化高速发展的今天，航空机务管理工作的信息化建设已经与时代脱节，加快信息化智能化建设时不我待。将物联网应用于航空机务工作中，将物流、信息流合二为一，结合航空机务工作的特点制定出高效管理流程，能够有效消除人为差错，提高安全性，有效管理设备维修过程，显著提高维修效率。

参考文献

[1] 吴福森.基于物联网的云维护系统的研究[J].电子世界，2020（10）： 67-68.

作者简介

王雪峰，男，河南平舆人;毕业院校：武汉理工大学，专业：控制理论与控制工程，现就职单位：空军工程大学航空机务士官学校，研究方向：飞机外场维护技术及教育。