CN105809400A - 一种基于二维码的无人机设备管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于二维码的无人机设备管理系统，包括二维码标签、库存管理模块、总装管理模块、发运管理模块、设备运行管理模块、数据管理中心和数据库。二维码标签用来标识每台无人机设备，库存管理模块用于快速记录出入库信息；总装管理模块记录设备安装或拆卸相关信息；发运管理模块对发运设备进行清点，并生成装箱清单；设备运行管理模块下载无人机飞行数据记录仪中的数据，用于分析设备运行状态。上述所有数据通过加密上传至数据库中，数据管理中心能够对数据进行计算和分析，计算设备可靠度，给出采购策略和维修维护策略，本发明自动化程度高，能够准确、快速、科学的对无人机设备进行管理，提高工作效率，保证设备可靠运行。

Description

一种基于二维码的无人机设备管理系统

技术领域

本发明涉及一种基于二维码的无人机设备管理系统，属于设备管理技术领域。

背景技术

中国从上世纪90年代末才开始无人机的发展，虽然起步较晚，但是发展速度迅猛。无人机是一套复杂的系统，在其整个生命周期中包含着很多环节，比如生产、试验、使用和维护，每个环节中都有大量与设备相关的信息需要记录和管理。设备管理是企业经营管理中的一个重要组成部分，它不仅能直接影响企事业单位的生产经营，而且也关系着企事业的长远发展。然而随着无人机系统的复杂化和多样化，其对设备信息管理的系统化、规范化、科学化程度有着迫切的需求。

目前无人机设备管理的现状如下：

(1)对于设备信息缺乏规范化和统一化的管理。有些部门将设备的活动信息记录在纸质的表格上，而有些部门将这些信息记录在电脑上的文档中，还有可能同一部门的不同人员也采用不同的方式记录和管理设备信息，这种管理方法不统一、不规范，如果信息不及时汇总和存档，很可能发生信息遗漏甚至丢失，若将这些不规范的信息汇总整理还需要花费额外的人力、物力和财力。

(2)库存备件管理策略简单，为了保证生产的连续性和及时性，尽可能不受外界波动的影响，部门一般都保证库存备件充足。但是库存过多则占用大量资金，增加了部门的产品成本与管理成本，妨碍了资金流动，可能会导致计划不周、采购不利、生产不均衡、产品质量不稳定及市场销售不利。

(3)对设备可靠性管理和设备维护缺乏有效的手段。在无人机事业高速发展阶段，短期效益非常可观，因此将重点放在了量产上面，而忽视了设备的可靠性维护。这种现象短期内的确会造成一个“繁荣”的景象，但是设备带病运行、磨损加剧、故障增加，会给系统的安全运行和可持续发展带来了巨大的隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种基于二维码技术的无人机设备管理系统，该系统能够对无人机整个生命周期内的各个环节所产生的设备信息进行记录和管理，并针对无人机备件采购和无人机设备维护提供辅助决策。

本发明的技术方案是：一种基于二维码的无人机设备管理系统，该系统包括二维码标签、库存管理模块、总装管理模块、发运管理模块、设备运行管理模块、数据管理中心和数据库，其中：

二维码标签，用来粘贴在无人机设备上，二维码存储无人机设备基本信息，所述基本信息包括名称、型号、编号，每个无人机设备分配唯一的编号；

库存管理模块，通过扫描、识别无人机设备上的二维码，获取无人机设备基本信息，接收外部输入的设备出入库信息，所述出入库信息包括出入库时间、出入库人员、库存地址，将基本信息和出入库信息关联起来，形成入库记录或出库记录，发送至数据库；通过对指定库存中的无人机设备逐一进行扫描，收集指定库存中的无人机设备基本信息，与数据库中已存的该指定库存中的无人机设备基本信息进行比对，完成库存清点，将清点结果通知给用户；向数据库发送库存统计命令，查询库存状态信息；

总装管理模块，对无人机进行编号，扫描、识别无人机设备上的二维码，识别无人机设备基本信息，接收外部输入的无人机设备安装和拆卸信息，所述安装和拆卸信息包括安装或拆卸时间、安装或拆卸人员、拆卸原因，将无人机设备基本信息、安装或拆卸信息、无人机编号进行绑定，形成无人机安装或拆卸信息记录，存入数据库；向数据库发送装配查询命令查询无人机装配清单；

发运管理模块，对需要发运的无人机设备进行清点和验收工作，形成装箱清单，将装箱清单存入数据库；

设备运行管理模块，每次飞行任务结束后，下载无人机上安装的飞行数据记录仪中飞行数据和设备运行数据，存入数据库；扫描、识别无人机上所安装的无人机设备上的二维码，获取该设备的基本信息，接收外部输入的设备维修信息，存入数据库；根据设备基本信息，向数据库发送设备运行状态命令查询数据库中存储的该设备运行状态信息；

数据管理中心，对数据库中的库存状态信息、无人机装配清单、设备运行状态信息、维修信息、装箱清单进行查看、统计和分析，生成每台无人机设备在整个无人机生命周期内的设备履历信息，存入数据库；向数据库发送查看履历信息命令查看设备履历信息；无人机设备的累计运行时间发生变化时，从提取数据库中的无人机设备的累计运行时间，为每台无人机设备计算设备可靠度，存入数据库；制定备件采购策略和制定设备维修策略；

数据库，将入库记录和出库记录汇总成为库存状态信息，响应库存统计命令，发送库存状态信息；将安装或拆卸信息记录汇总成无人机装配清单，响应装配查询命令，发送无人机装配清单；从无人机飞行数据和设备运行数据中提取设备使用时间，统计设备的累计运行时间，存入数据库；响应设备运行状态命令发送设备运行状态信息，所述设备运行状态信息包括设备的累计运行时间和设备可靠度；存储用户信息。

所述库存管理模块对指定库存设备进行清点，将清点结果通知给用户的具体方法为：

(1)指定需要清点的库存地址；

(2)逐一对指定库存里的无人机设备的二维码进行扫描，识别指定库存内无人机设备的基本信息，形成实际无人机设备清单，所述实际无人机设备清单包括库存中的实际保存的无人机设备名称、型号、编号；

(3)从数据库中提取指定库存内的所有无人机设备基本信息形成库存无人机设备清单；

(4)将实际无人机设备清单与库存无人机设备清单进行比对，如果两者一致，则显示库存无误信息，否则，显示存在遗漏设备或者多余设备的详细信息，根据这些信息更新库存状态信息。

所述发运管理模块完成需要发运的无人机设备的清点和验收工作，形成装箱清单的具体方法为：首先，接收外部输入发运清单，然后依据发运清单依次扫描所需装箱的无人机设备上的二维码，获取设备基本信息，对照发运清单进行清点，直到扫描的设备编码与发运清单上的设备编码完全一致，则开始进行装箱操作，装箱时，首先为集装箱分配唯一编号，并保存至发运管理模块中，然后依次扫描无人机设备并装入集装箱，将无人机设备编号与其所在的集装箱编号关联起来，待发运清单上所有无人机设备装箱完毕后，生成装箱清单，最后将数据存入数据库。

数据管理中心制定某无人机设备的备件采购策略的具体方法如下：

定义R为备件年需求量，dR为备件保险冗余数或可短缺数，L为备件提前订货期，根据未来L天内备件的需求情况将备件需求分成三类：冗余需求、一般需求和可短缺需求，如果该备件属于冗余需求类型备件，当备件的库存量为B≤R/365×L+dR时，提醒用户该备件需要备货；如果该备件属于一般需求类型备件，当备件的库存量为B≤R/365×L时，提醒用户该备件需要备货；如果备件属于可短缺需求类型备件，当无人机设备的库存量为B≤R/365×L-dR时，提醒用户该无人机设备需要备货。

数据管理中心制定维修策略的步骤如下：

(1)建立设备全寿命周期内的平均维修费用CE表达式如下所示：

$CE=\frac{N\[C_m(-\ln R)+(c_p+c_d){\mathrm{\τ}}_p\]+{\mathrm{Cost}}_r}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\left(T_i\right)+{\mathrm{N\τ}}_p}$

其中，N——整个生命周期维修次数；

C_m——单次最小修复费用；

c_p——单位时间预防性维修费用；

c_d——预防性维修期间单位时间停机损失费用；

τ_p——单次预防性维修所需时间；

Cost_r——更换设备费用；

R——设备的可靠度；

T_i——第i-1次和第i次预防性维修之间的时间间隔；

(2)设定设备可靠度R范围[R₁,R₂]；

(3)整个生命周期维修次数范围[N₁,N₂]；

(4)设定可靠度R的搜索步长l，按照R的范围、搜索步长和维修次数，利用启发式算法得到平均维修费用CE的最小值CE_min对应的设备维修阈值R_thr和最佳预防性维修次数N_tol；

(5)从数据库中提取该设备的可靠度，当设备的可靠度低于R_thr时，提醒用户对设备进行维修，当维修次数到达N_tol次时，提醒用户更换设备。

所述可靠度R的选择范围为[0.4,0.8]。

所述整个生命周期维修次数N的选择范围为[1,15]。

所述数据库、库存管理模块、总装管理模块、设备运行管理模块、发运管理模块和数据管理中心均具有加密和解密功能，数据通过加密的方式进行传输。

所述数据库、库存管理模块、总装管理模块、发运管理模块、设备运行管理模块和数据管理中心均具有无线收发数据的功能，数据通过无线方式进行传输。

本发明相对现有技术的有益效果是：

(1)本发明避免了采用传统纸质方法记录信息时使用不便、易丢失、不易管理、安全性差的缺点，实现了无人机地面设备、机载设备及其他保障设备信息的数字化管理。通过扫描设备二维码，用户能够及时掌握设备使用情况和健康状态，系统提示用户对健康状况差的设备进行必要的维护和维修，提高无人机的安全性和可靠性。

(2)本发明使用方便、自动化程度高，能够准确、快速、科学的制定采购策略和维修策略对无人机设备进行管理，进一步提高设备信息管理的规范化水平，减少库存备件积压，保证设备健康稳定的运行。

(3)由于无人机设备通常用于我国的测绘、军事等重要领域，本发明采用了DES方式对无人机设备信息进行加密处理，DES加密算法安全性高，确保飞行数据保密性。

(4)本发明库存管理模块、总装管理模块、设备运行管理模块和发运管理模块与数据库之间交互的数据量小，采用无线方式与数据库进行通信，用户的使用不受距离的限制，方便快捷；而数据管理中心承担了大量数据处理和管理工作，与数据库之间交互的数据量大，数据管理中心与数据库的连接采用物理连接的方式，增大了数据传输的带宽，同时还保证了数据可靠传输。

(5)本发明所述的维修策略是以最低维护费用为前提的预防式维修策略，通过利用启发式算法，系统能够快速准确的确定设备可靠度阈值和最佳预防性维修次数，辅助管理人员对设备进行维护维修。

附图说明

图1为本发明实施例的实现框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。

本发明提供了一种基于二维码的无人机设备管理系统，该系统二维码标签、库存管理模块、总装管理模块、设备运行管理模块、发运管理模块、数据管理中心和数据库。

图1给出了本发明实施例的实现框图，数据库存储在系统总站服务器中，数据管理中心为一台超级管理员计算机，与总站服务器有线连接；库存管理模块、总装管理模块、发运管理模块和设备运行管理模块都配有便携式工业平板电脑，平板电脑具有红外激光扫描功能，能够在光线不足的情况下对二维码进行高效的识别，得到设备基本信息，在不同管理环节(出入库环节、总装环节、发运环节、飞行环节)，各个模块对无人机设备的生产运营情况进行记录和管理，产生设备关联信息，此外还有WIFI以及3G模块，能够通过无线网络与主站服务器通讯，将设备关联信息发送给主站服务器，保存到数据库中，由于无人机设备通常用于我国的测绘、军事等重要领域，为了确保数据的安全性，本系统中的所有设备均具有DES加密和解密功能，数据通过加密的方式进行传输。DES加密算法利用密钥和向量组合的方式对数据进行加密，大大增加了破解难度，能确保飞行数据保密性，系统安全性高。库存管理模块、总装管理模块、设备运行管理模块和发运管理模块可以同时配备多台平板电脑，由不同的管理人员并行操作，大大提高管理工作效率。

本系统库存管理模块、总装管理模块、设备运行管理模块和发运管理模块与数据库之间交互的数据量小，采用无线方式与数据库进行通信，用户的使用不受距离的限制，方便快捷；而数据管理中心承担了大量数据处理和管理工作，与数据库之间交互的数据量大，数据管理中心与数据库的连接采用物理连接的方式，增大了数据传输的带宽，同时还能保证数据可靠传输。

以下对无人机设备管理系统具体实施例的各个模块进行详细说明：

一.二维码标签

二维码标签用来标识无人机设备基本信息，如名称、型号、编号等。每个设备都分配唯一编号，贴装一个二维码标签。

二.库存管理模块

通过扫描识别设备上的二维码，获取无人机设备基本信息，追加设备出入库信息，形成入库记录和出库记录，存入数据库；对指定库存设备进行清点，将清点结果通知给用户；用于用户实时查看库存信息；

设备入库时，通过便携式工业平板电脑扫描无人机设备上的二维码，识别设备上的二维码，获取设备的基本信息：设备名称、设备型号、设备编号等，库存管理人员通过用户界面手动输入入库信息，如：入库时间、交接人员、设备照片、说明书(电子版)、所存货架等，形成入库记录，并上传至服务器数据库；

设备出库时，同样通过便携式工业平板电脑扫描设备上的二维码，识别设备上的二维码，获取基本信息设备名称、设备型号、设备编号等，库存管理人员通过用户界面手动输入出库信息，如：记录出库时间、交接人员、出库货架、出库去向等，形成出库记录，并上传至服务器数据库。

库存管理人员可以利用平板电脑向数据库发送库存统计命令，查询库存状态信息。

库存管理人员还可以利用平板电脑扫描二维码完成库存的清点工作。具体方法为：

(1)指定需要清点的库存地址，比如货架A1到货架A8；

(2)逐一对指定库存里的无人机设备的二维码进行扫描，识别指定库存内无人机设备的基本信息，形成实际无人机设备清单，所述实际无人机设备清单包括库存中的实际保存的无人机设备名称、型号、编号；

(3)从数据库中提取指定库存内的所有无人机设备基本信息形成库存无人机设备清单；

(4)将实际无人机设备清单与库存无人机设备清单进行比对，如果两者一致，则显示库存无误信息，否则，显示存在遗漏设备或者多余设备的详细信息，根据这些信息更新库存状态信息。

可以先由指定库存管理员确认上述信息的正确性，再根据这些信息更新库存状态信息。

三、总装管理模块

一架无人机上包括了多台设备，电源、油泵、起落架、发动机、激光器等，安装一架无人机时，对无人机进行编号，可以通过依次扫描安装在设备上的二维码，识别无人机设备基本信息，总装管理人员通过用户界面手动输入安装信息，所述安装信息包括安装时间、安装人员，并将这些安装信息与预设的无人机编号进行绑定，形成安装信息记录，上传至数据库；拆卸一架无人机时，扫描无人机设备上的二维码，识别设备基本信息，总装管理人员通过用户界面手动输入拆卸信息，所述拆卸信息包括拆卸时间、拆卸人员、拆卸原因等，形成拆卸信息记录，上传至数据库。

库存管理人员可以利用平板电脑向数据库发送装配查询命令查询无人机装配清单。

四、发运管理模块

该模块对需要发运的无人机设备进行清点和验收工作，形成装箱清单，将装箱清单存入数据库。具体方法为：

首先将发运清单导入平板电脑，然后依次扫描所需装箱的无人机设备上的二维码，获取设备基本信息，对照发运清单进行清点，直到扫描的设备编码与发运清单上的设备编码完全一致，则开始进行装箱操作，装箱时，首先为集装箱分配唯一编号，并保存至发运管理模块中，然后依次扫描无人机设备并装入集装箱，将无人机设备编号与其所在的集装箱编号关联起来，待发运清单上所有无人机设备装箱完毕后，生成装箱清单，装箱清单加密后发送至服务器，存入数据库中。还可以将装箱清单打印出来随同集装箱发给客户。

五、设备运行管理模块

每次无人机飞行任务结束后，用USB电缆连接平板电脑与飞行数据记录仪，首先将无人机上安装的飞行数据记录仪中的数据下载，这些数据包括飞行数据以及设备运行数据。其中，飞行数据包括无人机飞行的时间、位置、速度等信息；设备运行数据主要包括电源、油泵、起落架、发动机、激光器等设备的使用时间等，本模块对飞行数据和设备运行数据进行加密后通过网络上传至主站服务器的数据库，在数据库中形成发动机运行信息表、油泵运行信息表、起落架运行信息表等。

扫描、识别无人机上所安装的无人机设备上的二维码，获取该设备的基本信息，接收外部输入的设备维修信息，如：何时因何故障进行了维修等，设备维修信息存入数据库。

另外，通过扫描无人机设备上的二维码，识别设备基本信息，向数据库发送设备运行状态命令查询数据库中存储的该设备运行状态信息。这样，用户能够及时掌握设备使用情况和健康状况，提高无人机系统的安全性和可靠性。

六、数据管理中心

该模块不但可以对库存信息、无人机装配清单、设备运行状态信息、维修信息、装箱清单进行查看、统计和分析，生成各个设备在整个无人机生命周期内(出入库、总装、发运、飞行)的履历信息，履历信息包括：无人机设备出入库时间、安装在哪架无人机上、何时因何故障进行过维修、目前健康状况等，设备履历信息存入数据库；向数据库发送查看履历信息命令查看设备履历信息；无人机设备的累计运行时间发生变化时，提取数据库中的无人机设备的累计运行时间，为每台无人机设备计算设备可靠度，存入数据库；制定备件采购策略和制定设备维修策略。

(1)计算设备可靠度

该模块根据数据中存储的设备累计使用的时长t和设备的月失效率λ来计算：

R(t)＝e^(-λt)(1)

式中，e为自然常数，t为该设备累计使用的时长，假设设备都处于偶然失效期，设备的月失效率λ由设备说明上的平均故障间隔时间MTBF推算得到，R(t)为设备的可靠度。

(2)制定备件采购策略

制定备件采购策略是指通过对某类设备出入库信息的统计和分析，对今后一段时间内的该类设备出入库的趋势进行预测，利用预测信息能够定制出备件订购策略，当备件库存数量到达最低要求时，系统能够自动提示管理员进行备件补充，防止备件供应不足影响生产安排，具体方法如下：

假设R为某备件年需求量(件/年)，dR为某备件保险冗余数(或可短缺数)，L＝某备件提前订货期(天)。

首先，根据未来L天内备件的需求情况将备件需求分成三类，分别为冗余需求、一般需求和可短缺需求；

如果备件属于冗余需求类型备件，当备件的库存量为B≤R/365×L+dR时，提醒用户该备件需要备货；

如果备件属于一般需求类型备件，当备件的库存量为B≤R/365×L；时，提醒用户该备件需要备货；

如果备件属于可短缺需求类型备件，当备件的库存量为B≤R/365×L-dR时，提醒用户该备件需要备货。

该方法进一步提高设备信息管理的规范化水平，减少库存备件积压。

(3)制定设备维修策略

本发明中所使用的维修维护策略是以最低维护费用为前提的预防式维修策略，属于视情维修策略，它是一种基于“以可靠性为中心的维修”(RCM)理论的维修策略，这种维修策略相对于传统定时维修策略的优势在于通过加强和完善监测监控手段，掌握设备的工作状态，及时发现问题并采取相应对策，使有些故障在发生之前得到有效预防，有些严重的故障可以在有轻微故障苗头时得到控制并被排除，从而遏制严重故障的发生，大大降低故障率，节约维修成本，缩小维修范围，减少维修工作量，提高设备的可用率，使维修工作变被动为主动。视情维修可以解决定期维修中“该修不能修，不该修却要修”的问题。

本发明中所使用的维修策略除了考虑设备的可靠性以外，还考虑了维修成本，因为在无人机整个生命周期内，维修维护费用可能会占到整个寿命周期费用的30％以上，因此无人机设备用户希望在保证系统可靠性的基础上尽量减少维修维护费用。

本发明中所使用的维修策略主要通过以下步骤实现：

(1)建立设备全寿命周期内的平均维修费用CE表达式，如下所示：

$CE=\frac{N\[C_m(-\ln R)+(c_p+c_d){\mathrm{\τ}}_p\]+{\mathrm{Cost}}_r}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\left(T_i\right)+{\mathrm{N\τ}}_p}$

其中，N为设备在整个生命周期内一共维修的次数；

C_m为单次最小修复费用；

c_p为单位时间预防性维修费用；

c_d为预防性维修期间单位时间停机损失费用；

τ_p为单次预防性维修所需时间；

Cost_r为更换设备费用；

R为设备的可靠度；

T_i为第i-1次和第i次预防性维修之间的时间间隔；

(2)设定设备可靠度R范围：[R₁,R₂]；

由于设备可靠度与故障率存在如式(1)所示的关系，因此，如果R太小，说明此时单位时间内设备发生的故障率很高；如果R太大，说明此时设备故障率较低。故障率高，维修时间间隔减小，导致设备维修成本必然增加。综合考虑设备可靠性和成本，本实施例中，R选择范围为[0.4,0.8]；

(3)预设整个生命周期维修次数可选范围[N₁,N₂]，本实施例中,根据历史数据经验，预设整个生命周期维修次数可选范围为[1,15]；

(4)设定可靠度R的搜索步长l，本实施例中设置0.01，按照R的范围、搜索步长和维修次数，利用启发式算法得到CE_min对应的设备维修阈值R_thr和最佳预防性维修次数N_tol；

(5)当设备的可靠性低于R_thr时，提醒用户对设备进行维修，当维修次数达到N_tol次时，提醒用户更换设备。

六、数据库

在数据库中，将入库记录汇总成入库信息表、出库记录汇总成出库信息表，入库信息表和出库信息表构成当前库存状态信息，响应库存统计命令，发送库存状态信息；将安装或拆卸信息记录汇总成无人机装配清单，响应装配查询命令，发送无人机装配清单；从无人机飞行数据和设备运行数据中提取设备使用时间，统计设备的累计运行时间，存入数据库；响应设备运行状态命令发送设备运行状态信息，包括：发动机运行状态信息、油泵状态信息、起落架运行状态信息，所述设备运行状态信息包括设备的累计运行时间和设备可靠度；还存储用户信息，所述用户信息包括用户名、用户查看和修改数据的权限等信息。

本发明使用方便、自动化程度高，能够准确、快速、科学的制定采购策略和维修策略对无人机设备进行管理，进一步提高设备信息管理的规范化水平，减少库存备件积压，保证设备健康稳定的运行。

以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种基于二维码的无人机设备管理系统，其特征在于包括二维码标签、库存管理模块、总装管理模块、发运管理模块、设备运行管理模块、数据管理中心和数据库，其中：

二维码标签，用来粘贴在无人机设备上，二维码存储无人机设备基本信息，所述基本信息包括名称、型号、编号，每个无人机设备分配唯一的编号；

库存管理模块，通过扫描、识别无人机设备上的二维码，获取无人机设备基本信息，接收外部输入的设备出入库信息，所述出入库信息包括出入库时间、出入库人员、库存地址，根据设备编号将基本信息和出入库信息关联起来，形成入库记录或出库记录，发送至数据库；通过对指定库存中的无人机设备逐一进行扫描，收集指定库存中的无人机设备基本信息，与数据库中已存的该指定库存中的无人机设备基本信息进行比对，完成库存清点，将清点结果通知给用户；向数据库发送库存统计命令，查询库存状态信息；

总装管理模块，对无人机进行编号，扫描、识别无人机设备上的二维码，识别无人机设备基本信息，接收外部输入的无人机设备安装和拆卸信息，所述安装和拆卸信息包括安装或拆卸时间、安装或拆卸人员、拆卸原因，将无人机设备基本信息、安装或拆卸信息、无人机编号进行绑定，形成无人机安装或拆卸信息记录，存入数据库；向数据库发送装配查询命令查询无人机装配清单；

发运管理模块，对需要发运的无人机设备进行清点和验收工作，形成装箱清单，将装箱清单存入数据库；

设备运行管理模块，每次飞行任务结束后，下载无人机上安装的飞行数据记录仪中飞行数据和设备运行数据，存入数据库；扫描、识别无人机上所安装的无人机设备上的二维码，获取该设备的基本信息，接收外部输入的设备维修信息，存入数据库；根据设备基本信息，向数据库发送设备运行状态命令查询数据库中存储的该设备运行状态信息；

数据管理中心，对数据库中的库存状态信息、无人机装配清单、设备运行状态信息、维修信息、装箱清单进行查看、统计和分析，生成每台无人机设备在整个无人机生命周期内的设备履历信息，存入数据库；向数据库发送查看履历信息命令查看设备履历信息；无人机设备的累计运行时间发生变化时，从提取数据库中的无人机设备的累计运行时间，为每台无人机设备计算设备可靠度，存入数据库；制定备件采购策略和制定设备维修策略；

数据库，将入库记录和出库记录汇总成为库存状态信息，响应库存统计命令，发送库存状态信息；将安装或拆卸信息记录汇总成无人机装配清单，响应装配查询命令，发送无人机装配清单；从无人机飞行数据和设备运行数据中提取设备使用时间，统计设备的累计运行时间，存入数据库；响应设备运行状态命令发送设备运行状态信息，所述设备运行状态信息包括设备的累计运行时间和设备可靠度。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维码的无人机设备管理系统，所述库存管理模块对指定库存设备进行清点，将清点结果通知给用户的具体方法为：

(1)指定需要清点的库存地址；

(2)逐一对指定库存里的无人机设备的二维码进行扫描，识别指定库存内无人机设备的基本信息，形成实际无人机设备清单，所述实际无人机设备清单包括库存中的实际保存的无人机设备名称、型号、编号；

(3)从数据库中提取指定库存内的所有无人机设备基本信息形成库存无人机设备清单；

(4)将实际无人机设备清单与库存无人机设备清单进行比对，如果两者一致，则显示库存无误信息，否则，显示存在遗漏设备或者多余设备的详细信息，根据这些信息更新库存状态信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维码的无人机设备管理系统，其特征在于所述发运管理模块完成需要发运的无人机设备的清点和验收工作，形成装箱清单的具体方法为：首先，接收外部输入发运清单，然后依据发运清单依次扫描所需装箱的无人机设备上的二维码，获取设备基本信息，对照发运清单进行清点，直到扫描的设备编码与发运清单上的设备编码完全一致，则开始进行装箱操作，装箱时，首先为集装箱分配唯一编号，并保存至发运管理模块中，然后依次扫描无人机设备并装入集装箱，将无人机设备编号与其所在的集装箱编号关联起来，待发运清单上所有无人机设备装箱完毕后，生成装箱清单，最后将数据存入数据库。

4.根据权利要求1所述的一种基于二维码的无人机设备管理系统，其特征在于数据管理中心制定某无人机设备的备件采购策略的具体方法如下：

定义R为备件年需求量，dR为备件保险冗余数或可短缺数，L为备件提前订货期，根据未来L天内备件的需求情况将备件需求分成三类：冗余需求、一般需求和可短缺需求，如果该备件属于冗余需求类型备件，当备件的库存量为B≤R/365×L+dR时，提醒用户该备件需要备货；如果该备件属于一般需求类型备件，当备件的库存量为B≤R/365×L时，提醒用户该备件需要备货；如果备件属于可短缺需求类型备件，当无人机设备的库存量为B≤R/365×L-dR时，提醒用户该无人机设备需要备货。

5.根据权利要求1所述的一种基于二维码的无人机设备管理系统，其特征在于所述数据管理中心制定维修策略的步骤如下：

(1)建立设备全寿命周期内的平均维修费用CE表达式如下所示：

$CE=\frac{N\[C_m(-\ln R)+(c_p+c_d){\mathrm{\τ}}_p\]+{\mathrm{Cost}}_r}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\left(T_i\right)+{\mathrm{N\τ}}_p}$

其中，N——整个生命周期维修次数；

C_m——单次最小修复费用；

c_p——单位时间预防性维修费用；

c_d——预防性维修期间单位时间停机损失费用；

τ_p——单次预防性维修所需时间；

Cost_r——更换设备费用；

R——设备的可靠度；

T_i——第i-1次和第i次预防性维修之间的时间间隔；

(2)设定设备可靠度R范围[R₁,R₂]；

(3)整个生命周期维修次数范围[N₁,N₂]；

(4)设定可靠度R的搜索步长l，按照R的范围、搜索步长和维修次数，利用启发式算法得到平均维修费用CE的最小值CE_min对应的设备维修阈值R_thr和最佳预防性维修次数N_tol；

(5)从数据库中提取该设备的可靠度，当设备的可靠度低于R_thr时，提醒用户对设备进行维修，当维修次数到达N_tol次时，提醒用户更换设备。

6.根据权利要求5所述的一种基于二维码的无人机设备管理系统，其特征在于可靠度R的选择范围为[0.4,0.8]。

7.根据权利要求5所述的一种基于二维码的无人机设备管理系统，其特征在于整个生命周期维修次数N的选择范围为[1,15]。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种基于二维码的无人机设备管理系统，其特征在于所述数据库、库存管理模块、总装管理模块、设备运行管理模块、发运管理模块和数据管理中心均具有加密和解密功能，数据通过加密的方式进行传输。

9.根据权利要求1～7任一项所述的一种基于二维码的无人机设备管理系统，其特征在于所述数据库、库存管理模块、总装管理模块、发运管理模块、设备运行管理模块和数据管理中心均具有无线收发数据的功能，数据通过无线方式进行传输。