基于RFID技術(shù)的救生衣管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

邱素滿

摘要：通過調(diào)研分析射頻識(shí)別技術(shù)（ RFID）的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用效益，結(jié)合東方航空技術(shù)有限公司救生衣管理的現(xiàn)實(shí)需要，分析實(shí)現(xiàn)救生衣精細(xì)化管理目標(biāo)的可行方法，給出了基于RFIF技術(shù)的救生衣管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)方式，并對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用前景和需要進(jìn)一步解決的問題提出了設(shè)想。

關(guān)鍵詞：救生衣管理；RFID技術(shù)；民用航空

0 引言

根據(jù)中國民用航空局航空器使用困難報(bào)告系統(tǒng)顯示，截止2017年7月底依據(jù)CCAR 121部運(yùn)行的航空公司在用航空器數(shù)量為3 100架[1]。隨著國內(nèi)機(jī)隊(duì)規(guī)模持續(xù)增長，機(jī)務(wù)維修工作量也在逐年增加。在機(jī)務(wù)維修工作中部分工作繁瑣，具有重復(fù)性。以波音777飛機(jī)航線氧氣發(fā)生系統(tǒng)狀況檢查為例，需1人逐個(gè)拆卸氧氣發(fā)生器，并逐一核對(duì)大量信息，耗時(shí)13個(gè)小時(shí)完成[2]。同樣，以東航A330飛機(jī)航線救生衣狀況檢查為例，一次巡檢需4～6人，人工逐一核對(duì)救生衣的相關(guān)信息并手工記錄，需耗時(shí)2～3小時(shí)完成，為了避免救生衣超期使用，通常需要提前很長時(shí)間對(duì)救生衣進(jìn)行更換，浪費(fèi)了大量使用價(jià)值。

RFID是射頻識(shí)別技術(shù)的簡稱，又稱無線射頻識(shí)別，是一種對(duì)象識(shí)別技術(shù)，目前已經(jīng)在各個(gè)國家廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域。2005年美國聯(lián)邦航空局（FAA）頒布了有關(guān)被動(dòng)式RFID裝置的政策，該政策開啟了RFID技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)部件的大門[4]。2008年，波音公司與日本航空公司、美國航空公司、新加坡航空公司合作，就RFID的應(yīng)用完成了多項(xiàng)案例研究。空客A350中使用大容量內(nèi)存RFID標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)了時(shí)壽件可控和快速管理。空客公司將RFID技術(shù)應(yīng)用在A380中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)乘客座椅、救生衣及剎車系統(tǒng)的監(jiān)控維護(hù)[5]。

國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（IATA）在2009年發(fā)布了SPEC2000 2009標(biāo)準(zhǔn)，在第九章——自動(dòng)識(shí)別及數(shù)據(jù)獲取指南中，給出了航空領(lǐng)域應(yīng)用RFID標(biāo)識(shí)的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[6]。空客及波音兩家公司均已表示支持，并將在所生產(chǎn)的整機(jī)中安裝RFID標(biāo)簽。

在國內(nèi)，中國東方航空公司和中國南方航空公司等運(yùn)營人在航材管理、庫房管理等方面均開展了RFID技術(shù)系統(tǒng)性的應(yīng)用工作。中國民航科學(xué)技術(shù)研究院也在積極解讀國外相關(guān)規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，開展RFID技術(shù)的應(yīng)用研究與試驗(yàn)，為局方出臺(tái)相關(guān)管理規(guī)章積累了經(jīng)驗(yàn)與支撐數(shù)據(jù)[7]。

本文基于東方航空技術(shù)有限公司多年管理經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)RFID技術(shù)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，提出了利用RFID對(duì)象識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)救生衣管理的方法與思路，給出了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)該系統(tǒng)的應(yīng)用前景和需要解決的問題進(jìn)行了進(jìn)一步分析。

1 救生衣管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

救生衣管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在不額外增加人員工作負(fù)荷、不改變業(yè)務(wù)工作流程的前提下，準(zhǔn)確監(jiān)控每件救生衣狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)救生衣的精確化管理，并為一線維修人員和庫存管理人員提供輔助工具，降低工作壓力、減少人為差錯(cuò)、提升救生衣管理能力。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1）標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)原則

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)章開展系統(tǒng)研制，確保成果能夠滿足局方監(jiān)管要求。

2）易擴(kuò)展原則

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上，充分考慮未來業(yè)務(wù)和技術(shù)發(fā)展的需要，具有功能擴(kuò)展的靈活性和跨平臺(tái)的可移植性，能快速、平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)展、物理遷移及技術(shù)升級(jí)。系統(tǒng)足夠開放，能夠與現(xiàn)已經(jīng)在使用的企業(yè)資源管理系統(tǒng)等進(jìn)行對(duì)接。

3）易于運(yùn)維原則

應(yīng)滿足用戶的使用習(xí)慣，界面簡潔直觀、風(fēng)格統(tǒng)一、功能界面清晰，在確保安全的前提下操作簡單、方便，并應(yīng)提供監(jiān)控、管理、分析平臺(tái)，方便管理人員日常的監(jiān)控工作。

4）安全保密性原則

系統(tǒng)應(yīng)遵循安全性原則，充分考慮民航業(yè)的行業(yè)特點(diǎn)與要求，系統(tǒng)將設(shè)計(jì)嚴(yán)格的權(quán)限管理制度，并對(duì)硬件本身和軟件系統(tǒng)核心模塊進(jìn)行算法加密。

1.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

基于RFID技術(shù)的救生衣管理系統(tǒng)功能框架如圖1所示。

1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理功能：實(shí)現(xiàn)飛機(jī)構(gòu)型數(shù)據(jù)、救生衣預(yù)置數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理。

2）人員信息管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)救生衣管理過程中相關(guān)的人員資質(zhì)管理及權(quán)限控制。

3）救生衣庫存管理：實(shí)現(xiàn)救生衣倉庫庫存的管理，包括出庫、入庫、上架等。

4）救生衣維修管理：實(shí)現(xiàn)救生衣維修過程的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與工作支持。

5）救生衣狀態(tài)管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)救生衣狀態(tài)信息的管理與統(tǒng)計(jì)分析。

6）電子記錄管理：實(shí)現(xiàn)救生衣使用過程中相關(guān)電子記錄的生成、管理與簽名，滿足局方對(duì)電子記錄的管理要求。

2 救生衣管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 現(xiàn)場部署方案

基于RFID技術(shù)的救生衣管理系統(tǒng)的現(xiàn)場部署如圖2所示，其中需要部署6類軟硬件，如表1所示。

2.2 軟件架構(gòu)

基于RFID技術(shù)的救生衣管理系統(tǒng)的軟件架構(gòu)分為三層。

1）數(shù)據(jù)層：提供各類數(shù)據(jù)服務(wù)。采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，采用物理文件存儲(chǔ)來提供文件服務(wù)。

2）服務(wù)層：實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的邏輯處理。

3）應(yīng)用層：實(shí)現(xiàn)各種操作。

在WEB容器層中，各個(gè)模塊之間通過業(yè)務(wù)總線進(jìn)行溝通，從而在最大程度上分離了各個(gè)模塊，降低了模塊之間的依賴性，實(shí)現(xiàn)模塊動(dòng)態(tài)裝載和擴(kuò)展。業(yè)務(wù)邏輯總線是由東航技術(shù)公司自主設(shè)計(jì)研發(fā)的一套架構(gòu)，如圖3所示。

2.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

東航技術(shù)公司基于RFID技術(shù)的救生衣管理系統(tǒng)正處于開發(fā)與試驗(yàn)驗(yàn)證階段，實(shí)現(xiàn)效果將如圖4所示。

3 總結(jié)

通過RFID技術(shù)在救生衣管理中的應(yīng)用可以看出，基于RFID技術(shù)的救生衣管理系統(tǒng)能夠在不增加人員工作負(fù)荷的前提下替代現(xiàn)有條形碼管理手段，可以實(shí)現(xiàn)救生衣管理從批量到單件的管理轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)對(duì)救生衣的精確化管理，為一線維修人員和庫存管理人員提供輔助工具，降低了工作壓力，減少了人為差錯(cuò)，提升了對(duì)救生衣的管理能力。

基于RFID技術(shù)的救生衣管理是先進(jìn)信息技術(shù)在機(jī)務(wù)維修管理中的試點(diǎn)與嘗試，未來RFID技術(shù)還能夠向其他時(shí)控件管理、航材管理、工具管理、設(shè)施管理、場面管理等方向延伸與拓展，從而成為民航機(jī)務(wù)維修物聯(lián)網(wǎng)典型信息的采集基礎(chǔ)。

當(dāng)然，RFID技術(shù)在民航機(jī)務(wù)維修中大規(guī)模的推廣應(yīng)用，還需要解決以下幾個(gè)問題：

1）政策法規(guī)方面，在航空器客艙設(shè)備及其他零部件上安裝或粘貼電子標(biāo)簽，需要適航審定部門的認(rèn)可；同時(shí)，RFID技術(shù)是否能夠真正取代目視檢查、手工清點(diǎn)等工作，需要得到持續(xù)適航部門的認(rèn)可。應(yīng)盡快出臺(tái)相關(guān)的政策，為航空器運(yùn)行單位開展新技術(shù)應(yīng)用提供指導(dǎo)。

2）在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，電子標(biāo)簽的主要應(yīng)用場景集中在航材管理。在國內(nèi)民航航材共享的大趨勢(shì)下，相關(guān)使用單位應(yīng)建立統(tǒng)一的RFID標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)和信息接口規(guī)范，避免各使用單位間電子標(biāo)簽互不兼容的情況發(fā)生，確保航材在行業(yè)中流通的便捷，并為民航當(dāng)局開展航材管理提供支持。

3）在試驗(yàn)驗(yàn)證和初始適航方面，電子標(biāo)簽對(duì)飛機(jī)的電子設(shè)備等是否會(huì)產(chǎn)生干擾、機(jī)載電子設(shè)備是否會(huì)引起電子標(biāo)簽的誤觸發(fā)、電子標(biāo)簽是否會(huì)對(duì)飛行安全產(chǎn)生影響等，還需要進(jìn)行大量專業(yè)的試驗(yàn)驗(yàn)證；同時(shí)，持續(xù)適航部門對(duì)電子標(biāo)簽的認(rèn)可也需要開展一系列使用試驗(yàn)，通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)支撐機(jī)務(wù)維修管理向智能化轉(zhuǎn)型。

參考文獻(xiàn)

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