基于Android的武器裝備故障信息支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要 針對(duì)當(dāng)前軍隊(duì)裝備信息化水平不斷加強(qiáng)，緊貼信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)裝備的維護(hù)與保障需求，本文提出一種武器裝備維修信息支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該方案圍繞信息化裝備維修體制特征、維修信息管理模式、裝備維修診斷方法、裝備維修評(píng)估等幾個(gè)方面內(nèi)容展開研究。采用了分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)主要包括便攜式武器裝備故障診斷平臺(tái)、故障信息數(shù)據(jù)庫管理與維護(hù)等功能，并設(shè)計(jì)了總體框架結(jié)構(gòu)以及信息協(xié)同性架構(gòu)，具備良好的擴(kuò)展性和操作性，對(duì)未來各類武器裝備的故障診斷與輔助決策具有較大的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】Andriod 維修與保障系統(tǒng) 武器裝備

1 引言

武器裝備是軍隊(duì)提升戰(zhàn)斗力的重要保證，隨著目前軍隊(duì)信息化裝備的發(fā)展以及新式武器裝備的大量應(yīng)用，部隊(duì)對(duì)武器裝備的維修保障能力提出了更高的要求。針對(duì)武器裝備的各種故障進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的診斷與維修是打贏信息化條件下局部戰(zhàn)爭的重要支撐。因此，武器裝備維修與保障已經(jīng)成為武器裝備研究領(lǐng)域的重要方向。

當(dāng)前，新型武器裝備呈現(xiàn)出集成程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和信息化設(shè)備種類繁多等特點(diǎn)，這就決定了新型裝備維修保障的工作量大，對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)水平要求較高。涉及到各類裝備維護(hù)使用信息的管理，備件與工具等各類硬件器材的管理、裝備日常故障診斷信息管理等。因此，武器裝備故障信息支持系統(tǒng)需要滿足維修保障需求多類信息，可以根據(jù)需求進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)與管理，并能提供故障診斷分析能力，以滿足信息化裝備快速維修保障的需求。目前，國內(nèi)對(duì)武器裝備維修保障的研究，主要集中于軍事裝備維修保障相關(guān)技術(shù)與理論研究，雖然國內(nèi)外科研單位已建立了基于大型服務(wù)器的系統(tǒng)化維修保障系統(tǒng)，但目前缺少針對(duì)一線維修人員需求的現(xiàn)場故障分析與記錄設(shè)備。本文設(shè)計(jì)的便攜式武器裝備故障診斷系統(tǒng)，具備對(duì)裝備信息現(xiàn)場記錄和快速故障診斷查詢等功能，對(duì)武器裝備維修保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供重要借鑒價(jià)值。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的需求與功能分析

武器裝備故障信息支持系統(tǒng)主要包括裝備信息維護(hù)與管理、裝備故障數(shù)據(jù)記錄功能、裝備故障診斷與處理功能、裝備故障信息反饋等功能。具體功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

裝備基礎(chǔ)信息管理模塊完成裝備基礎(chǔ)信息的維護(hù)，包括對(duì)裝備的出場信息、使用信息進(jìn)行記錄維護(hù)、實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的增加、更新、刪除等功能；裝備故障信息管理模塊可以對(duì)各類武器裝備故障信息進(jìn)行分類，每一類裝備分別定義了故障現(xiàn)象信息、故障原因信息和故障處理的流程和方法幾個(gè)功能模塊，并具有對(duì)上述信息的添加、修改和刪除功能；備品信息管理能實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備備用器件的基本信息、出入庫信息、儲(chǔ)存數(shù)量信息和基本備品訂貨信息進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)與管理；裝備故障查處管理模塊實(shí)現(xiàn)了故障現(xiàn)象分析、故障原因判斷、建議故障處理措施等相關(guān)功能；裝備技術(shù)資料管理模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類裝備維修手冊(cè)、操作說明等文本及音視頻資料的管理與維護(hù)；統(tǒng)計(jì)查詢管理模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝備的各種信息進(jìn)行相關(guān)查詢、按裝備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)故障，對(duì)故障頻率進(jìn)行分級(jí)處理等功能。

2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

武器裝備故障信息支持系統(tǒng)主要由基于Android的便攜式故障診斷平臺(tái)與故障信息數(shù)據(jù)庫管理與維護(hù)平臺(tái)構(gòu)成。采用分層架構(gòu)思想，軟硬件結(jié)合組成一個(gè)完整的系統(tǒng)?？傮w架構(gòu)如圖2所示。

系統(tǒng)由武器裝備、Android智能終端、遠(yuǎn)程服務(wù)器三部分組成。該系統(tǒng)首先對(duì)武器裝備的故障現(xiàn)象與特征進(jìn)行分析與判斷，然后提供針對(duì)特定故障的初步解決方案及設(shè)備研制單位、相關(guān)維護(hù)人員的重要信息，同時(shí)可以提供故障設(shè)備相關(guān)維修影像資料，并能自動(dòng)記錄故障狀態(tài)及解決方法等內(nèi)容。最后，維護(hù)人員將整個(gè)維修過程數(shù)據(jù)統(tǒng)一同步到遠(yuǎn)程服務(wù)器，為將來對(duì)同類裝備的故障分析與診斷充實(shí)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化診斷系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)針對(duì)便攜式故障診斷終端的數(shù)據(jù)信息，包括音頻、文本、圖片、視頻等，采用系統(tǒng)的SQLite數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存儲(chǔ)管理。SQLite 數(shù)據(jù)庫是一種輕量級(jí)的、關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫，使用系統(tǒng)自帶函數(shù)集SQLiteOpenHelper即可以創(chuàng)建系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表。便攜式故障診斷終端數(shù)據(jù)信息，主要包括：裝備基礎(chǔ)信息、裝備使用信息、裝備故障診斷信息、維修設(shè)施設(shè)備信息和維修設(shè)備信息等。便攜式故障診斷終端實(shí)體關(guān)系，如圖3所示。

具體的數(shù)據(jù)字典主要信息如下：

3.1 裝備基礎(chǔ)信息（basic information）

裝備基礎(chǔ)信息主要包括武器裝備基本信息和使用信息。主要包括Equip ID、Equip Name、Equip type、Department、Load Date以及maintenance cycle等。

3.2 裝備使用信息（use information）

裝備使用信息包括ID、department Name、depository name、start time、work time、Equip status、fail frequency和Use environment。

3.3 裝備故障診斷信息（FaultState）

包括裝備故障現(xiàn)象數(shù)據(jù)與輔助分析信息。主要包括FaultDeviceID、fault types、fault parts、fault cause、fault time、fault mode、resOrganization以及corrective action等。

3.4 維修設(shè)施信息 （RepairInformation）

主要用于提供裝備維修保障所需固定的建筑物及其配套設(shè)備，包括RFName、RLState、RFPepName、test placeName與SaveLocation等。

3.5 維修設(shè)備信息（MEquipment information）

包括檢測TEName、TENum、TESaveLocation、TEPeopleName、TEPartment、MeasureName、MeasureNum以及MeasureSaveLocation等。

4 系統(tǒng)具體方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、數(shù)據(jù)處理工作站和便攜式數(shù)據(jù)終端。系統(tǒng)軟件環(huán)境：Android操作系統(tǒng)，SQLLite數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，Java程序編譯語言。裝備維護(hù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，軟件駐留在便攜式數(shù)據(jù)終端上。工作站與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間通過高速以太網(wǎng)連接，通信協(xié)議采用TCP/IP 協(xié)議。

便攜式故障診斷終端采用觸摸屏方式，主界面包括：用戶登錄、裝備管理、故障診斷、備品與器件管理、技術(shù)資料管理、維修設(shè)備管理等七個(gè)圖形按鈕，方便用戶操作使用。

用戶登錄主要實(shí)現(xiàn)按照授予用戶權(quán)限進(jìn)入對(duì)應(yīng)系統(tǒng)菜單；技術(shù)資料管理實(shí)現(xiàn)對(duì)文檔資料、音視頻信息的添加、修改、刪除和查詢等管理功能，對(duì)裝備資料進(jìn)行統(tǒng)一管理，便于查詢檢索；裝備管理實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備的基本信息的添加、修改、刪除等管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備故障情況和維修情況的綜合查詢，統(tǒng)計(jì)設(shè)備使用狀態(tài)、故障信息和維修信息；故障診斷實(shí)現(xiàn)了利用裝備故障現(xiàn)象查詢故障原因，智能分析給出故障解決方案列表；備品與器件管理實(shí)現(xiàn)對(duì)備品與器件信息的添加、修改、刪除和查詢等管理功能、維修設(shè)備管理實(shí)現(xiàn)對(duì)維修設(shè)備信息的添加、修改、刪除和查詢等管理功能。

5 結(jié)論

在傳統(tǒng)的維修保障過程中，由于武器裝備的多樣性與多變性，存在著人力維護(hù)成本高和資源分配不合理的現(xiàn)象，同時(shí)維修過程各種相關(guān)數(shù)據(jù)得不到有效的管理。針對(duì)上述問題，本系統(tǒng)采用嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，研究武器裝備故障信息支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了基于Android的便攜式武器裝備故障診斷終端，不僅能夠及時(shí)、有效的排除武器裝備中可能存在的故障，使武器裝備可以保持良好的性能，滿足時(shí)效性需求，而且通過將整個(gè)維修過程中的信息數(shù)據(jù)傳遞到遠(yuǎn)程服務(wù)器中進(jìn)行存貯，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)工作節(jié)點(diǎn)的裝備維修信息共享。同時(shí)通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)了維修資源合理化調(diào)度與分配，極大提高在信息化戰(zhàn)爭條件下基層單位對(duì)武器裝備維修與保障方面的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]張昇，張燕軍，張永強(qiáng).裝備維修保障決策支持信息需求及其組織方法[J].中國科技信息， 2012（12）：117-118，131.

[2]洪德軍.裝備保障信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D]. 吉林大學(xué)， 2014，35（19）：128-235.

[3]殷昊.基于Android平臺(tái)的消息推送能力的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，2013.

作者簡介

韓博，男，河南省新鄉(xiāng)市人。主要研究領(lǐng)域?yàn)楝F(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。

作者單位

1.蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電路與系統(tǒng)研究所 甘肅省蘭州市 730000

2.中國人民解放軍69019部隊(duì) 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830017