新型航空工具智能存取系統(tǒng)

高偉+董彥辰+郝俊青+馬慶磊

摘 要：本研究課題為新型航空工具智能存取系統(tǒng)，包括處理器以及與處理器相連的紅外感應模塊、指示模塊、液晶顯示模塊、按鍵模塊、繼電器驅動模塊、電腦主機。本應用在工作人員有權限的情況下，在顯示屏可以通過紅外掃描判斷是否有工具，不需要鑰匙可以直接取得工具。

關鍵詞：存儲柜；智能存??；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：R952 文獻標志碼：A

0 引言

目前，各大航空公司的機師維修工具因為其精密性和重要性管理非常嚴格，必須達到級別才能進行工具的存取，但是原有系統(tǒng)只能在相關人員獲得權限后操作電腦上位機查看所需工具，并點擊需要相應工具得知是幾號柜后再用指定鑰匙前往存取。不但無法得知存儲柜里是否存在工具，而且因為工具柜種類眾多，查找鑰匙進行存取操作煩瑣，耽誤了大量時間，降低了工作效率。本課題提供新型航空工具存取系統(tǒng)可以實現(xiàn)讀取工具狀態(tài)并結合上位機更新顯示，同時，工作人員既可以通過電腦控制工具柜的開關，同時工具柜設置液晶顯示器和按鍵，工作人員又可通過顯示器獲取對應子網(wǎng)內物品柜狀態(tài)，操作按鍵打開對應柜門進行工具存取。不但提高了工作效率，同時實現(xiàn)了工具的智能存取。

1 新型航空工具智能存取框圖

系統(tǒng)框圖如圖1所示。

讀卡器：Weigan通信協(xié)議，通過射頻感應原理，識別感應卡內置加密卡號。

感應卡：非接觸式IC智能存儲感應卡。

處理器：處理感應卡上傳信息，負責和計算機通信和其他數(shù)據(jù)及各種模塊的信息處理。

繼電器：負責開關柜門。

紅外檢測模塊：檢測柜內物品狀態(tài)。

液晶顯示：顯示柜內工具信息（圖2）。

按鍵：選擇柜門（圖2）。

2 實施方式

2.1 實施例說明

員工攜帶本人身份IC卡刷卡后，系統(tǒng)自動識別有無權限進入房間，安全級別達到，門鎖打開可以進入，同時電腦進入工作狀態(tài)。

通過電腦查詢所需工具所在位置，通過顯示器查詢是否存有工具，通過按鍵輸入柜子編號，繼電器接受信息自動打開柜門存取工具，同時電腦記錄存取情況。

2.2 具體工作過程

（1）工作人員通過刷卡，系統(tǒng)識別有無權限，達到安全級別可以進入房間，打開電腦物品存取系統(tǒng)上位機，同時上位機顯示工作人員相關信息，并進行記錄。

（2）在工具柜中裝紅外檢測柜內是否有工具存放，然后通過RS485或TCP/IP協(xié)議通信連接電腦主機進行組網(wǎng)。

（3）在主機有上位機顯示每個工具柜的狀態(tài)（是否有工具），工作人員可以通過電腦打開指定柜門，在柜門上裝有指示燈及蜂鳴器，打開時蜂鳴器發(fā)出響聲同時指示燈亮，同時接收信號驅動繼電器打開柜門，提示工作人員進行存取。門鎖不裝暗鎖，門有內插銷，鎖緊機構安裝在柜體內，所有開門操作只能由繼電器控制。

（4）在相鄰一段距離內（比如每間隔20個柜子），對此區(qū)域物品柜組建子網(wǎng)，并且設置液晶顯示器和按鍵，工作人員可通過顯示器獲取對應子網(wǎng)內物品柜狀態(tài)，同時操作按鍵打開對應柜門進行工具存取。

注：組建子網(wǎng)進行模塊化管理可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性，使其簡易可操作，同時不必在每個柜門上設立液晶顯示器，降低成本。主機巡檢各箱的狀態(tài)及單元柜的狀態(tài)并自動記錄下來備查。

工業(yè)級單芯片微電腦看門狗技術與程序自偵錯技術相結合，杜絕運行過程中的死機現(xiàn)象發(fā)生。硬件電路采用抗干擾設計及EMC兼容設計，確保機器在任何具有干擾源的環(huán)境下正常運行，系統(tǒng)使用主機為嵌入式工控機。

3 設計原則

3.1 技術統(tǒng)一性

為了避免多余投資，方便系統(tǒng)今后維護，儲物柜供應及安裝建設不宜采用多種技術或協(xié)議混合，為使系統(tǒng)更為穩(wěn)定及具備系統(tǒng)擴充性，本系統(tǒng)采用RS485或TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信，本方案設計為即使是工作站出現(xiàn)故障或者崩潰，亦不影響儲物柜供應及安裝的正常運行。

3.2 安全性

安全性是系統(tǒng)的重要指標，軟硬件的總體設計采用了分布式系統(tǒng)結構，已經使系統(tǒng)的安全性問題分擔到各個子系統(tǒng)中去，設計了迅速的故障處理和恢復能力，容錯性高。萬一某個局部出現(xiàn)故障也能做到“人到病除”，但不影響數(shù)據(jù)安全，也不影響整個系統(tǒng)運行。

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