智能防遗失民航机务维修工具箱设计

滨州学院 刘明超 刘成肖 孙翠玲

智能防遗失民航机务维修工具箱设计

滨州学院 刘明超 刘成肖 孙翠玲

机务维修是民航安全的重要保障，机务维修工具箱更是维修人员不可或缺的百宝箱，维修工具的摆放、使用以及日常维护关系到民航事业的安全问题和航空企业平稳有效的运行问题。本文从民航维修工具箱入手，主要研究并解决了机务维修工具防遗失的问题，设计了智能防遗失维修工具箱的软件系统和硬件系统，对加强机务维修工具的科学化、系统化管理有一定积极作用。

机务维修；工具管理；智能防遗失；安全

1.引言

随着国家经济发展和科技进步，民航事业进入了蓬勃发展阶段。然而，在当前大发展背景下的航空安全问题显得尤为突出和重要，我国民航事故和事故征候的万架次率及万时率均呈下降态势，机组、机械和机务原因是我国民航事故和事故征候的主要原因[1]。而机务维修工具的管理更是诱发这个大问题的关键因素，不容小觑。机务维修工具存在借还效率低、设备的归类、放置、盘存、查找等许多工作都需要人工完成等问题，不仅工作效率低而且安全隐患高，这种低效率的人工工作模式已不能满足当前民航事业发展的需求[2]，加强机务维修工具的科学化、系统化管理有其必要性。智能防遗失民航机务维修工具箱使民航机务维修工具的管理达到智能化，防止因维修工具的遗失而造成安全隐患，避免航班的长时间延误，继而在较大程度上节省清点维修工具的时间成本和人力资源成本，减轻机务维修人员的工作压力，有效提高航空公司的运行效率。

2.硬件设计

2.1 硬件系统组成

硬件系统的组成主要包括信息的处理模块、传感器模块、报警模块和信息显示模块[3]。

2.2 处理器模块

智能防遗失民航机务维修工具箱的核心部件是微型处理器，采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机作为该工具箱的核心处理器。主要用于：（1）存储工具箱内维修工具的数据编码；（2）在检测模块对检测到的电压信号转化成数字信号，同数据库内的数据编码相符合，将符合不到的数字信号转化成电压信号传输到报警模块；（3）将检测到的信号处理后显示在屏幕上。

2.3 传感器模块

智能防遗失民航机务维修工具箱的传感器模块采用的是灰度传感器，灰度传感器是模拟信号传感器，灰度传感器利用光敏电阻对维修工具的检测面对光的反射程度不同，其阻值变化导致返回的电压值的不同，从而检测维修工具是否丢失。灰度传感器有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在工具箱的工具槽中，在按下检测开关后，发光二极管发出白光，照射在维修工具的表面上，维修工具表面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为微型处理器可以识别的信号。

2.4 报警器模块

智能防遗失民航机务维修工具箱的报警器模块采用的是电子防丢器[4]，它融合了目前智能监控领域中的GPS、GSM等监测技术，组成了包括电子定位终端、定位平台在内的无线定位系统。电子防丢器一般由主机和子机组成，主机则由微电脑控制，采用数码同步识别技术，在智能防遗失民航机务维修工具箱中利用灰度传感器所反馈的电压值在微型处理器中将信号转变后传输到电子防丢器中，利用电子防丢器主、子机配对的原理实现机务维修工具遗失后的半自动触发式报警，能够为下一步的寻找工具在短时间内提供位置信息。

2.5 显示器模块

智能防遗失民航机务维修工具箱的显示器模块采用的是5110显示屏，根据灰度传感器所反馈的电压值在微型处理器中将信号转变成数字信号与数据库中的维修工具编码信息相符合，将不能信息符合的工具编码传输到显示屏上。

样机如图1所示。

图1 智能防遗失民航机务维修工具箱样机

3.软件设计

智能防遗失民航机务维修工具箱的软件构成主要分为三部分，即数据库部分，防丢程序部分和报警程序部分。

3.1 数据库设计

数据库是智能防遗失民航机务维修工具箱软件重要的组成部分，包括被检测对象（机务维修工具）的型号、编号、测试部位等信息，字段有被检测对象（机务维修工具）的名称、型号、编号、部件名称等，主要用于机务维修工具基本信息的存储、检测时提供给电子防丢器主子机相符合的编码数据、工具丢失后提供需显示的工具信息。在进行数据库设计时，将机务维修工具箱内的所有工具进行分类，并逐一的进行数据编码，为智能防遗失民航机务维修工具箱在检测模块和显示模块提供清晰有序的编码信息。

3.2 防丢程序的设计

防丢程序的设计主要参考电子防丢器的工作原理[5]，在检测到有维修工具丢失后，相应的启动防丢系统的开关，使防丢器发射调幅波信号，其接收电路在接收到信号后通过一系列的解调后形成电压信号触发报警系统开关。在智能防遗失民航机务维修工具箱的防丢系统中，采取一对一的地址编码，使主子机能够快速准确的进行信息配对；采用高频率载波信号传输信息，使得信息在发射器和接收器之间单向传播，从而避免机场内其他杂波干扰。

3.3 报警程序的设计

报警程序在智能防遗失民航机务维修工具箱的软件设计中也处于非常重要的地位，主要由晶体管、电阻、三极管、蜂鸣器等组成，在触发检测开关后，防丢系统中的检测电路检测到工具丢失后，电路接通使得报警电路工作，从而使蜂鸣器报警，同时设计了定位系统，通过电子防丢器中的GPS定位能够准确的定位到工具所在位置。

4.结论

本系统的开发与应用，较大程度上节省清点维修工具的时间成本和人力资源成本，减轻了机务维修人员的工作压力，提高航空公司的运行效率。

[1]霍志勤,罗帆.近十年中国民航事故及事故征候的统计分析[J].中国安全科学学报,2006-12-30.

[2]袁锡藩,易茂中,冯志荣.民航维修业工具管理系统存在的问题及其重构[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2012-09-15.

[3]任海东.便携式多功能设备技术保障数字工具箱方案设计[J].科技信息(学术研究),2008-06-05.

[4]吴双桐.电子防丢器在民航机务维修工具管理方面的应用[J].民航资源网,2013-07-18.

[5]刘密歌,王路.多功能电子防丢器的设计与实现[J].西安文理学院学报(自然科学版),2010-01-15.

孙翠玲。

国家级大学生创新创业训练计划项目：智能防遗失民航机务维修工具箱的研究与开发，项目编号：201510449027。

刘明超（1995-），山东东平人，大学本科，现就读于滨州学院交通运输（空中交通管理与签派方向）专业。