CN107292393A - 一种便携式维修辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机维修保障技术领域，涉及一种便携式维修辅助系统。所述的系统包括PMA工作站系统、放飞作业管理系统和维修作业管理系统，放飞作业管理系统和维修作业管理系统是PMA工作站系统的子系统，当触发PMA工作站系统内的功能模块时，二级系统显示对应PMA工作站系统功能模块所需的信息。提供了一种具有系统性规划、功能完善的便携式维修辅助系统。

Description

一种便携式维修辅助系统

技术领域

本发明属于飞机维修保障技术领域，涉及一种便携式维修辅助系统。

背景技术

《设备管理与维修》(2007年07期)曾刊登了《设备维修中交互式电子技术手册应用研究》，该文章针对现代设备发展趋势及维修管理要求，提出了采用交互式电子技术手册(IETM)来提高设备维修水平与效率，并介绍采用便携式维修辅助设备(PMA)和IETM设计的设备维修信息系统。

PMA总体架构由“设备”(见图1)及“软件系统”组成。设备由工作站及PMA设备等组成，早期的PMA软件系统主要实现交互式电子技术手册、故障隔离诊断以及与武器系统的数据上传下载等功能。国内PMA的发展经历了认识、研究和应用三个阶段。随着便携式维修辅助系统的逐步开发和应用，国内各军兵种都已经配备并进入使用阶段，但便携式维修辅助系统应用系统仍以电子资料浏览应用为主，辅以器材更换查询等其它功能。相较于国外在PMA应用上的发展，可以发现国内在便携式辅助维修系统的发展过程中的一些不足之处：

1实际的开发应用过程中，缺乏统一的规划，实用性方面存在较大差距；

2功能上还需要进一步进行开发和完善。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种具有系统性规划、功能完善的便携式维修辅助系统。

本发明的技术方案为：所述的系统包括PMA工作站系统、放飞作业管理系统和维修作业管理系统，放飞作业管理系统和维修作业管理系统是PMA工作站系统的子系统，当触发PMA工作站系统内的功能模块时，二级系统显示对应PMA工作站系统功能模块所需的信息。

作为本技术方案的一种改进，PMA工作站系统包括单机技术状态管理、机群技术状态管理、使用维修计划生、动态资源调度、故障趋势预测、深入故障诊断、四性评估管理和任务决策管理模块；

放飞作业管理系统内包括技术状态查询、空勤报告登记、放飞检查、I ETM查阅、问题登记、换件登记、快速故障诊断、使用记录登记和排故登记模块，每个模块内对应相应的存储的数据；

维修作业管理系统包括远程故障诊断、工作指令管理、部件维修管理、远程培训指导、工卡登记、串换件登记、远程供应保障、电子履历登记和故障及排故登记模块，每个模块内对应相应的存储的数据；

作为本技术方案的一种改进，触发单机技术状态管理模块时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中问题登记、换件登记、使用登记、排故登记、部件修理登记、串换件登记、电子履历登记、故障及排故登记模块对应在数据库中的相关数据；

触发使用维修计划时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中空勤报告登记、放飞检查登记、问题登记、电子履历登记、工作指令管理、工卡登记、故障及排故登记模块对应在数据库 中的相关数据；

触发动态资源调动或故障趋势预测时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中换件登记、使用登记、排故登记、部件修理登记、串换件登记、电子履历登记、故障及排故登记模块对应在数据库中的相关数据；

触发深入故障诊断时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中快速故障诊断、远程故障诊断模块对应在数据库中的相关数据；

触发四性评估管理时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中使用记录登记、电子履历登记、故障及排故登记模块对应在数据库中的相关数据；

触发任务决策管理时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中放飞检查登记、使用记录登记、电子履历登记、故障及排故登记、工作指令管理模块对应在数据库中的相关数据；

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：

1、增加对飞机的技术状态变更进行有效管理功能；

2、增加可对飞机寿命件进行有效管理功能；

3、实现外场维修数据的信息化采集；

4、对备件返修过程进行精确管理；

5、增加对飞机四性进行有效管理功能。

附图说明

图1为PMA软件系统总体功能架构。

具体实施方式

PMA软件系统主要包含机群及任务管理系统，放飞作业子系统、维修作业子系统、PMA工作站系统、运行支持系统、接口管理系统等模块组成。PMA软件系统架构如图所示。

各系统主要功能如下：

1PMA工作站系统(机群及任务管理系统)：

PMA软件系统中，机群及任务管理系统是统筹飞机各项维护工作的管理系统，其功能主要完成整个机群的技术状态跟踪、每架单机技术状态的计时控制和后台维护管理、机群/飞机/系统的四性评估、所有PMA设备的软升级管理及硬件注册管理等。

其作用主要体现为：

1)完成每架飞机技术状态控制

维护每架飞机的计时构型、物理构型；维护每架飞机、发动机、机载设备的电子履历信息；管理机群的故障信息、案例库、保留的工作等；处理并分类存储每架飞机下载的状态监控数据，给出趋势分析报告。

2)维修方案优化及维修建议

具有故障和维修信息的统计分析功能，可根据RCM的分析结论提供维修方案优化建议；根据每架飞机当前技术状态和趋势分析报告，按预期的飞行任务计划，给出在任务时间内即将开展的维修工作项目的建议；采用统计分析、人工智能等手段，对飞机上各种监控数据进行深入诊断，提供复杂故障或异常的诊断结论。

3)机群历史状态信息的记录

管理每架飞机、每台机载发动机、每个机载设备的电子履历，提供履历历史信息的查询；记录每架飞机物理构型的变化，提供构型历史信息的查询；按一定的时间历程记录每架飞机状态监控参数的变化过程。

4)IETM与训练数据的更新和版本维护

管理IETM数据的升级和版本维护；管理与维修有关的“即时训练”课件的升级和维护。

5)机群四性统计

对飞机/系统的四性定量指标计算、定性指标评估，形成四性的单机可视化管理，对单机在可靠性、测试性、保障性、维修性四性进行管理和分析

2飞作业子系统

PMA软件系统中，放飞作业子系统是机群及任务管理系统的二级模块。主要完成单机技术状态查询、下载飞机数据、快速故障诊断、放飞作业登记、放飞状态检查、IETM资料学习等。

其作用主要体现为：

1)支持放飞作业管理

接收需航线完成的各种工作指令及对应的工作卡，提供具有电子签名的飞行报告记录表，提供各种放飞工作的检查单，提供具有电子签名的故障报告记录表，提供放飞前完整性自动校验。

2)跟踪飞机使用技术状态变化

跟踪外场换件导致飞机构型的变化，包括不同飞行任务产生的武器系统装载变化；下载并储存飞参或其他综合诊断及监控系统的数据，提供飞机使用技术状态的快速判读。

3)支持外场排故等问题事件的处理

接收机载综合诊断或监控系统的异常信息；提供故障案例库、基于故障信息的IETM排故引导、战损评估等快速诊断方法；结合不同飞行任务需要，支持问题或故障的保留处理，并提供保留后的工作指导。

4)提供综合查询

提供对飞机装机件的查询、对装机件履历信息的查询、对故障案例的查询；对外场放飞常用的技术资料内容，提供简化版的IETM快速查询。

3维修作业子系统

PMA软件系统中，维修作业子系统是机群及任务管理系统的二级模块。主要完成维护保障人员的单机技术状态查询、深入故障诊断、维修作业登记、IETM资料学习、自主训练、基于条码的换件及请领航材等。

其作用主要体现为：

1)飞机使用技术状态管理

采用二维条码读码器跟踪排故或维修换件产生飞机构型的变化，包括飞机改装或大修后产生的构型变化。

记录发动机试车、武器系统打靶、电子系统精度和灵敏度校准等 数据，提供飞机使用性能的趋势分析报告。

参照IETM的“单一数据源管理，多种方式展现”的思想，借助构型技术对涉及飞机当前技术状态的产品组成、功能组成和计时关系进行统一控制、分别展现，其体系结构如图所示。所有飞机、发动机、成品件的技术状态基础数据(包括基本属性、出厂信息、电子履历、编码库等)按照网状结构组织并集中保存在关系型数据库，通过技术状态管理系统进行管理。放飞/维修作业管理系统、综合故障诊断系统以及其它外部系统可以通过程序接口变更技术状态基础数据。以技术状态基础数据库为支撑，通过不同的展现形式可以将技术状态组织为计时构型、物理构型、功能构型三种形式。用户可以通过三种构型实时跟踪飞机、发动机、成品件的技术状态，确保对技术状态的准确管理和正确掌握。

计时构型：为所有单独计时件建立计时构型。每个计时构型的根节点是一个单独计时件，所有跟此计时件计时的机件为二级节点。通过计时构型可以准确获取各级机件的累计使用时间，并进行预防性维修的计划安排。

物理构型：按照上下级的拆装关系和位置关系构建一架飞机的物理构型。每个下级件物理附属于上级件，通过此构型可以准确完成串换件操作，保证串换件的准确记录，并与条码关联实现快速准确登记。以此为基础实现技术状态的有效控制。

功能构型：按GJB4855提供的系统功能编码为主线，按照装备的功能组织一架飞机的功能构型。通过此构型可以实现全面的故障报告、 诊断和排故，并支持对各级系统进行四性评价和统计分析。

2)更强大的深入故障诊断功能

具有1553B总线数据口、以太网口、无线网口等通讯功能，可直接从飞机上下载更多状态监控数据；提供与IETM集成的TPS测试程序集，并通过便携式维修诊断检测仪(PIP)完成基于IETM引导的地面辅助测试和诊断；采用统计分析、人工智能等手段，对飞机上各种监控数据进行深入诊断，提供复杂故障或异常的诊断结论。

3)支持机组的维修作业管理

接收每架飞机需机组完成的各种工作指令及对应的工作卡，完成工卡要求的各种签字，提供具有电子签名的故障报告记录表，提供完整的IETM数据查询支持，提供航材、车辆、工具、人员等的自动申请。

4)提供“即时补差”的训练

对复杂的拆装过程、测试过程、调试过程等提供基于多媒体课件的快速培训教程；维修人员也可根据需要临时查阅和下载训练课件，完成维修过程中的“即时补差”训练。

4运行支持系统

运行支持系统实现保障信息系统软件平台的稳定性、可靠性、可维护性、可用性、性能、安全、信息共享等功能及性能需求。为PMA软件系统基底构成之一。

5接口管理系统

通过统一接口与外部系统进行程序调用及数据共享。用接口管理 子系统实现接口的统一注册，统一管理，统一调用，统一控制功能。为PMA软件系统基底构成之一

PMA软件系统各系统工作流程介绍：

1、当查询界面层中机群及任务管理系统中单机或机群技术状态时，根据此项任务需求，将触发业务层中放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中问题登记、换件登记、使用登记、排故登记、部件修理登记、串换件登记、电子履历登记、故障及排故登记记录在数据库中的相关数据模块，在界面层中机群及任务管理系统显示维护每架飞机的计时构型、物理构型；维护每架飞机、发动机、机载设备的电子履历信息；管理机群的故障信息、案例库、保留的工作等；处理并分类存储每架飞机下载的状态监控数据，给出趋势分析报告等；

2、当查询界面层中使用维修计划时，根据此项任务需求，将触发业务层中放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中空勤报告登记、放飞检查登记、问题登记、电子履历登记、工作指令管理、工卡登记、故障及排故登记记录在数据库中的相关数据模块，在界面层中使用维修计划显示故障和维修信息的统计，可根据RCM的分析结论提供维修方案优化建议；根据每架飞机当前技术状态和趋势分析报告，按预期的飞行任务计划，给出在任务时间内即将开展的维修工作项目的建议；采用统计分析、人工智能等手段，对飞机上各种监控数据进行深入诊断，提供复杂故障或异常的诊断结论；

3、当查询界面层中动态资源调动或故障趋势预测时，根据此项任务需求，将触发业务层中放飞作业管理和维修业务管理这两项二级 模块中、换件登记、使用登记、排故登记、部件修理登记、串换件登记、电子履历登记、故障及排故登记记录在数据库中的相关数据模块，在界面层中动态资源调动或故障趋势预测显示每架飞机的故障信息、排除情况、备件使用/维修信息或做出趋势分析报告；

4、当查询界面层中深入故障诊断时，根据此项任务需求，将触发业务层中放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中快速故障诊断、远程故障诊断等模块，为进一步故障诊断提供接口管理；

5、当查询界面层中四性评估管理时，根据此项任务需求，将触发业务层中放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中的使用记录登记、电子履历登记、故障及排故登记等记录在数据库中的相关数据模块，在界面层中四性评估管理显示对飞机/系统的四性定量指标计算、定性指标评估并对单机在可靠性、测试性、保障性、维修性进行管理和分析；

6、当查询界面层中任务决策管理时，根据此项任务需求，将触发业务层中放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中的放飞检查登记、使用记录登记、电子履历登记、故障及排故登记、工作指令管理等记录在数据库中的相关数据模块，在界面层中任务决策管理显示目前飞机可执行的任务及执行任务的相关限制等。

PMA软件系统设计的主要思想包括：

1、三层结构的程序框架：采用“界面层”+“业务层”+“数据层”的三层逻辑软件结构。采用“客户端”+“应用服务器”+“数据库服务器”的三层物理结构。逻辑结构中的表现层部署在客户端机器 上(可以是Web浏览器或者专门开发的WinForm程序)，业务层部署在中间层的应用服务器(对于Web应用中间层部署的是Web Server，对于专门开发的WinForm程序，中间层部署的是组件服务器和服务程序)，数据层部署在数据库服务器上。

2、面向对象的程序设计：采用面向对象的思想，将业务对象抽象为领域模型，并采用面向对象的设计模式和设计工具，完成数据库的建模以及代码种类的封装和使用。

3、可扩展的“平台”+“插件”运行模式：保障信息系统软件平台作为一个可扩展的运行环境，需要实现“平台”+“插件”的运行模式。底层平台是一个与业务无关的开放式的“插座”环境，对插件的接口进行了规范化的定义，只要插件实现了符合规范的接口，就可以部署到平台上运行，而无需进行程序调整。所有的业务应用都作为插件开发，当业务变化导致需要修改应用时，只需修改插件程序自身，这样不会对平台和其它插件产生影响。每层插件采用不同的封装技术：数据层封装成数据库段，业务层封装成组件，界面层封装成构件。

4、可视化的流程设置及工作流引擎：在保障信息系统中有大量的业务流程，如诊断流程、决策流程、资源调度流程、资源筹措流程、作业管理流程等，系统提供专门的可视化工具进行流程设置，设置好的流程保存为流程模板文件，并通过系统中已经部署的工作流引擎运行这些流程模板。通过这种方式可以任意新增流程，而不必对程序进行大的修改。

Claims (3)

1.一种便携式维修辅助系统，其特征为：所述的系统包括PMA工作站系统、放飞作业管理系统和维修作业管理系统，放飞作业管理系统和维修作业管理系统是PMA工作站系统的子系统，当触发PMA工作站系统内的功能模块时，二级系统显示对应PMA工作站系统功能模块所需的信息。

2.根据权利要求1所述的一种便携式维修辅助系统，其特征为：PMA工作站系统包括单机技术状态管理、机群技术状态管理、使用维修计划生、动态资源调度、故障趋势预测、深入故障诊断、四性评估管理和任务决策管理模块；

放飞作业管理系统内包括技术状态查询、空勤报告登记、放飞检查、IETM查阅、问题登记、换件登记、快速故障诊断、使用记录登记和排故登记模块，每个模块内对应相应的存储的数据；

维修作业管理系统包括远程故障诊断、工作指令管理、部件维修管理、远程培训指导、工卡登记、串换件登记、远程供应保障、电子履历登记和故障及排故登记模块，每个模块内对应相应的存储的数据。

3.根据权利要求2所述的一种便携式维修辅助系统，其特征为：触发单机技术状态管理模块时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中问题登记、换件登记、使用登记、排故登记、部件修理登记、串换件登记、电子履历登记、故障及排故登记模块对应在数据库中的相关数据；

触发使用维修计划时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中空勤报告登记、放飞检查登记、问题登记、电子履历 登记、工作指令管理、工卡登记、故障及排故登记模块对应在数据库中的相关数据；

触发动态资源调动或故障趋势预测时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中换件登记、使用登记、排故登记、部件修理登记、串换件登记、电子履历登记、故障及排故登记模块对应在数据库中的相关数据；

触发深入故障诊断时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中快速故障诊断、远程故障诊断模块对应在数据库中的相关数据；

触发四性评估管理时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中使用记录登记、电子履历登记、故障及排故登记模块对应在数据库中的相关数据；

触发任务决策管理时，需要获取放飞作业管理和维修业务管理这两项二级模块中放飞检查登记、使用记录登记、电子履历登记、故障及排故登记、工作指令管理模块对应在数据库中的相关数据。