基于條形碼技術(shù)的試驗設(shè)備協(xié)同管理方法*

賈令濤，黃　河，李　麗（.中國飛機強度研究所，陜西　西安　70065；.西藏民族學(xué)院　信息工程學(xué)院，陜西　咸陽　708）

基于條形碼技術(shù)的試驗設(shè)備協(xié)同管理方法*

賈令濤1，黃河1，李麗2
（1.中國飛機強度研究所，陜西西安710065；2.西藏民族學(xué)院信息工程學(xué)院，陜西咸陽712082）

基于飛機結(jié)構(gòu)強度試驗中試驗設(shè)備的使用流程，結(jié)合條形碼技術(shù)，設(shè)計了一種客戶端和數(shù)據(jù)采集器協(xié)同管理試驗設(shè)備的方法?？蛻舳送ㄟ^與數(shù)據(jù)服務(wù)器的協(xié)同，實現(xiàn)試驗和設(shè)備基本信息的管理以及試驗設(shè)備選取表單的生成；數(shù)據(jù)采集器通過掃描條形碼識別試驗設(shè)備，實現(xiàn)便捷選取、修改、撤離、調(diào)試、報修、盤點和基本信息查詢等功能?？蛻舳伺c數(shù)據(jù)采集器之間通過數(shù)據(jù)線連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)離線同步，建立試驗設(shè)備的完整使用流程。通過在液壓作動筒設(shè)備管理過程中的應(yīng)用表明，該方法避免了手工操作設(shè)備編號而引入的錯誤，提高了工作效率。

飛機結(jié)構(gòu)強度試驗；試驗設(shè)備；條形碼技術(shù)；數(shù)據(jù)同步；協(xié)同管理

0　引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，基于條形碼和無線射頻等技術(shù)的設(shè)備管理方法在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用［1-2］。這些方法的使用，在將設(shè)備管理人員從繁雜的事務(wù)中解放出來的同時，能夠準確提供設(shè)備的狀態(tài)信息、綜合利用率以及使用、調(diào)配和維護信息，提高了設(shè)備的管理效率［3-5］。在航空領(lǐng)域，飛機結(jié)構(gòu)強度試驗的增加以及新型試驗設(shè)備的引入，試驗設(shè)備的準備、安裝頻率越來越高、越來越復(fù)雜，快速、便捷的現(xiàn)場操作方法成為提高工作效率、縮短試驗準備周期的重要手段。

本文基于試驗設(shè)備使用流程，構(gòu)建試驗設(shè)備信息庫，通過客戶端與數(shù)據(jù)采集器的協(xié)同，實現(xiàn)對試驗設(shè)備的便捷操作：客戶端實現(xiàn)試驗基本信息、試驗設(shè)備信息的導(dǎo)入和編輯，條形碼標簽的打印，導(dǎo)入、導(dǎo)出格式化表單信息，與數(shù)據(jù)采集器的信息同步等；數(shù)據(jù)采集器在設(shè)備庫房和試驗廠房等地進行試驗設(shè)備的現(xiàn)場選取、修改、撤離、調(diào)試、報修、盤點等操作，查看試驗設(shè)備基本信息及工作履歷等信息。通過客戶端與數(shù)據(jù)采集器的協(xié)同管理，試驗人員可以快速、便捷地管理試驗設(shè)備，掌握試驗與試驗設(shè)備的狀態(tài)信息。

1　相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)與設(shè)備管理流程

1.1條形碼技術(shù)與設(shè)備編號

條形碼技術(shù)是當前應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的自動識別技術(shù)。39碼和128碼是國內(nèi)企業(yè)自定義的一位條形碼碼制，可根據(jù)需要確定條形碼的長度和信息，編碼的信息可以是數(shù)字和字母。通過對比，本文選用具備更全面的字符且條形碼長度與字符串長度無明顯敏感性的128碼［6］。

為了統(tǒng)一管理試驗設(shè)備，制定了相應(yīng)的編碼規(guī)則，液壓作動筒的設(shè)備編號規(guī)則如圖1所示。

圖1　液壓作動筒設(shè)備編號規(guī)則

如圖1所示，液壓作動筒設(shè)備編號由8部分組成：第1部分由特定字符“Z”表示該設(shè)備類型為液壓作動筒；第2部分由4個字符組成，表示其噸位，單位為kN；第3部分由1個字符表示是否有位控，“Y”表示有，“N”表示無；第4部分由2個字符組成，表示其行程，單位為mm；第5部分由特定字符“/”構(gòu)成分隔符；第6部分由2個字符組成，表示購置年份；第7部分由3個字符組成，表示相同噸位、位控和行程信息的液壓作動筒在該購置年份的序號；第8部分由1個特定字符“S”構(gòu)成，存在該字符表示其為“雙桿”類型，否則為“非雙桿”類型。

1.2流程分析

試驗設(shè)備信息管理覆蓋試驗設(shè)備的采購、編號、驗收、選取、調(diào)試、入庫、保養(yǎng)、報修和維修等功能，可以劃分為以下幾條流程：購置流程、使用流程、保養(yǎng)流程、報修流程、維修流程以及報廢流程。

購置流程由采購單位管理控制，本文方法通過讀取標準格式文件以導(dǎo)入設(shè)備基本信息；試驗任務(wù)既可通過與試驗項目管理系統(tǒng)的接口導(dǎo)入，也可通過讀取標準格式文件導(dǎo)入。本文方法重點實現(xiàn)后5個流程的梳理控制。

2　方法設(shè)計及實現(xiàn)

2.1總體設(shè)計

通過對試驗設(shè)備信息管理流程的分析，從總體上劃分為5個功能模塊：信息管理模塊、信息查詢模塊、現(xiàn)場操作模塊、接口管理模塊和數(shù)據(jù)同步模塊。各個模塊具體功能如下：

（1）信息管理模塊：對試驗任務(wù)與試驗設(shè)備的部分信息編輯管理，調(diào)試表單和維修表單的編輯，條形碼信息管理；

（2）信息查詢模塊：查詢試驗和設(shè)備的基本信息、試驗設(shè)備的工作履歷、維修記錄等信息；

（3）現(xiàn)場操作模塊：根據(jù)試驗任務(wù)要求進行試驗設(shè)備的選取、修改、撤離，以及調(diào)試、報修、盤點等信息記錄，操作日志記錄；

（4）接口管理模塊：管理試驗任務(wù)與試驗設(shè)備信息的導(dǎo)入接口，試驗設(shè)備相關(guān)表單的導(dǎo)入導(dǎo)出接口；

（5）數(shù)據(jù)同步模塊：管理客戶端和數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)同步，數(shù)據(jù)采集器盤點數(shù)據(jù)的自動更新功能。

將以上5個功能模塊在客戶端和數(shù)據(jù)采集器上進行分工部署：客戶端實現(xiàn)信息管理模塊、信息查詢模塊、接口管理模塊以及數(shù)據(jù)同步模塊；數(shù)據(jù)采集器實現(xiàn)現(xiàn)場操作模塊以及部分查詢功能。

2.2方法實現(xiàn)

本文通過客戶端和數(shù)據(jù)采集器協(xié)同工作的方式實現(xiàn)快速、便捷的試驗設(shè)備管理方法。為了充分發(fā)揮客戶端和數(shù)據(jù)采集器各自的特點，與外部交互的模塊以及復(fù)雜數(shù)據(jù)處理的模塊由客戶端負責(zé)，采用Visuanl Studio 2008設(shè)計實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫為SQL Server 2008，利用ADO.NET技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問控制［7］；涉及設(shè)備現(xiàn)場識別和操作的模塊則由數(shù)據(jù)采集器負責(zé)，采用Visuanl Studio 2008設(shè)計實現(xiàn)并運行于Winows CE 6.0平臺上，數(shù)據(jù)庫為SQL Server CE。由于禁止使用無線通信，在離線工作時數(shù)據(jù)采集器記錄其操作日志，當數(shù)據(jù)采集器連接客戶端時，由客戶端的數(shù)據(jù)同步模塊實現(xiàn)［8］。

下面以液壓作動筒設(shè)備的使用流程為例進行詳細介紹，其流程圖如圖2所示。

圖2　液壓作動筒使用流程

液壓作動筒使用流程主要步驟如下：

（1）通過接口管理模塊導(dǎo)入試驗和設(shè)備要求信息，判斷所導(dǎo)入數(shù)據(jù)是否符合規(guī)則，如果不符合，則提示信息有誤；否則，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)服務(wù)器。

（2）通過數(shù)據(jù)同步模塊將導(dǎo)入的試驗和設(shè)備要求信息同步至數(shù)據(jù)采集器。利用數(shù)據(jù)采集器在庫房中掃描液壓作動筒設(shè)備條形碼，數(shù)據(jù)采集器軟件自動識別設(shè)備編號并判斷所選液壓作動筒是否滿足設(shè)備要求，并將滿足要求的所有設(shè)備要求信息以列表展示，從列表中選擇一條即可實現(xiàn)選取。選取過程中可根據(jù)需要隨時更換。選取完成后，通過數(shù)據(jù)同步模塊將選取結(jié)果與客戶端同步，存入數(shù)據(jù)服務(wù)器。

（3）在客戶端導(dǎo)出設(shè)備使用通知單，用戶據(jù)此在庫房獲取指定的液壓作動筒后，通過數(shù)據(jù)采集器進行調(diào)試記錄。

（4）數(shù)據(jù)采集器記錄調(diào)試信息，更換調(diào)試未通過的設(shè)備，直至全部通過調(diào)試。

（5）通過數(shù)據(jù)同步模塊將更換的液壓作動筒和調(diào)試記錄同步至客戶端，更新數(shù)據(jù)服務(wù)器中的設(shè)備使用記錄，完成試驗前的液壓作動筒設(shè)備準備工作。

（6）試驗結(jié)束后，通過數(shù)據(jù)采集器進行設(shè)備撤離。

（7）通過客戶端的數(shù)據(jù)同步模塊將撤離信息同步至數(shù)據(jù)服務(wù)器，并自動更新液壓作動筒狀態(tài)信息。

2.3應(yīng)用情況

基于條形碼技術(shù)的試驗設(shè)備管理方法已經(jīng)應(yīng)用于液壓作動筒設(shè)備管理過程中，并取得了良好的應(yīng)用效果：客戶端的應(yīng)用為用戶提供了有效的管理工具，使用戶能夠隨時掌握試驗設(shè)備的狀態(tài)，自動生成表單，提高了工作效率。圖3所示為生成設(shè)備使用通知單界面。

圖3　液壓作動筒設(shè)備使用通知單導(dǎo)出界面

使用數(shù)據(jù)采集器直接掃描條形碼，使現(xiàn)場操作更準確、便利。圖4所示為數(shù)據(jù)采集器選取液壓作動筒界面。

圖4　液壓作動筒設(shè)備選取界面

3　結(jié)論

基于條形碼技術(shù)的試驗設(shè)備管理方法為飛機結(jié)構(gòu)強度試驗中試驗設(shè)備的應(yīng)用提供了一種便捷的方法：客戶端的應(yīng)用為用戶提供了試驗設(shè)備信息管理的基礎(chǔ)平臺，數(shù)據(jù)采集器的應(yīng)用替代了現(xiàn)場的手工操作，二者協(xié)同控制的工作模式有效提高了試驗設(shè)備的管理、使用效率。

目前該方法已經(jīng)應(yīng)用在液壓作動筒設(shè)備的管理過程中，未來將擴展其應(yīng)用范圍，同時持續(xù)完善功能，充分發(fā)揮客戶端的性能和數(shù)據(jù)采集器的便捷性。

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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）

賈令濤（1983-），通信作者，男，碩士，工程師，主要研究方向：計算機應(yīng)用、數(shù)據(jù)管理技術(shù)。E-mail：ltjia@163.com。

黃河（1982-），男，碩士，工程師，主要研究方向：虛擬試驗以及結(jié)構(gòu)試驗數(shù)值仿真技術(shù)。

李麗（1982-），女，碩士，講師，主要研究方向：電子信息技術(shù)、光電子學(xué)與光纖傳感技術(shù)。

中航工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金（2013A62302R）