CN109635896A - 基于手持移动终端的维保工具支持系统及管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明基于手持移动终端的维保工具支持系统及管理方法，该系统包括：设有电子标签的工作卡和工具、手持移动终端，以及ZigBee路由器、ZigBee协调器、网关、数据服务器、Web服务器、浏览器客户端形成数据传输网络。该系统通过手持移动终端读取工作卡和工具的电子标签信息，获取借用工具的维保人员信息及其所借工具的信息，并追踪该借用的工具的去向和归还的相关信息，能够在深远海摇摆、倾斜以及工具补给周期长等恶劣环境下，实现对海洋核动力平台维保工具的合理调度、流程化管理、智能决策，减少人力物力浪费，提高维修效率，降低成本，增加经验反馈的价值。

Description

基于手持移动终端的维保工具支持系统及管理方法

技术领域

本发明涉及维保工具借用的管理，具体地指一种基于手持移动终端的维保工具支持系统及管理方法。

背景技术

海洋核动力平台作为民用核动力船舶领域的典型应用，其对安全性、可靠性、经济性有较高的要求。由于平台长期孤岛运行，及时有效的维修保障十分必要，尤其是在维保工具方面，不仅要求工具能被合理使用和调配，满足维保人员的维修活动需求，还要求工具在海洋摇摆、倾斜工况下均能不跌落、不沾染污渍，配置使用方案经济合理。

目前，在核电领域的工器具管理方面，普遍采用个人建立和保管台账的方式，实行统一借还，借用人填写工单签字即可，这种方式不仅给借用人和管理人带来巨大的工作量，工作效率低，而且由于缺少精细的工具流动数据，工器具丢失、借还数据丢失等问题都无法通过溯源得到解决。既造成人力财力的浪费，也不利于维修保障工作的流畅开展。对于海洋核动力平台，新工具的补给远比陆上缓慢，一旦遇到需要开展纠正性维修工作时，保障工具数量和质量的作用更为显著。

文献“SPMS系统在三门核电工器具管理方面的应用”介绍了基于IFSFoundataion1技术平台开发而成的工器具管理系统，其涵盖财务、立项、采购合同、工单、调试、工程管理、培训、PDA条码辅助、工具管理等管理模块，然而该系统运行时间较短，仅对工具台账、借用、处置信息进行简单管理，存在工具状态信息的更新实时性不够等问题，尤其在倾斜摇摆海况下，无法减少工器具丢失的概率，且缺少经验反馈，而海洋核动力平台的工器具数量种类必然少于核电站，工器具的充足性要求更高，由于空间狭小，工具跌落会对人员、设备造成安全隐患，海上平台物资补给不便，工具更新不便，所以需要提高工具的利用效率，降低工具的丢失率、不可用率，因此，该系统并不完全适用。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种基于手持移动终端的维保工具支持系统及管理方法，该系统能够在深远海摇摆、倾斜以及工具补给周期长等恶劣环境下，实现对海洋核动力平台维保工具的合理调度、流程化管理、智能决策，减少人力物力浪费，提高维修效率，降低成本，增加经验反馈的价值。

实现本发明目的采用的技术方案是一种基于手持移动终端的维保工具支持系统，该系统包括：

工作卡，设有第一电子标签，所述电子标签存储有与工作卡对应工作人员的信息；

工具箱，用于放置小型工具，该工具箱设有第一RFID阅读器和定位卡片，第一RFID阅读器用于与所述第一电子标签信息传输，所述小型工具设有第二电子标签；

中大型工具，设有第三电子标签；

手持移动终端，包括第一ZigBee模块和第二RFID阅读器，第二RFID阅读器用于与所述第一电子标签、第二电子标签和第三电子标签信息传输；

ZigBee路由器，用于与所述定位卡片信息传输以及与所述第一ZigBee模块通信；

ZigBee协调器，包括第一串口模块和第二ZigBee模块，第二ZigBee模块与所述ZigBee路由器通信；

网关，包括第二串口模块和以太网接口模块，第二串口模块用于与所述第一串口模块进行数据传输；

数据服务器，与所述以太网接口模块进行数据通信；

Web服务器，与所述数据服务器进行数据通信；

浏览器客户端，与所述Web服务器进行数据通信。

ZigBee路由器、ZigBee协调器、网关、数据服务器、Web服务器、浏览器客户端形成数据传输网络。

在上述技术方案中，所述工具箱内设有电动锁，该电动锁与所述第一RFID阅读器连接，第一RFID阅读器获取第一电子标签信息后向电动锁发出开锁信息。

在上述技术方案中，所述工具箱内设有与所述小型工具形状匹配的凹槽或卡槽。

在上述技术方案中，所述手持移动终端包括维保人员操作的客户端和库管人员操作的管理端；所述客户端包括库存中心模块、工具借用模块、资料查询模块、工具报废申请模块、第一输入输出模块；所述管理端包括第二输入输出模块。

此外，本发明还提供一种通过上述系统实现的维保工具管理方法，该方法包括：

维保人员A使用手持移动终端刷工作卡，手持移动终端上的客户端自动登录并进入首页；

维保人员A点击客户端中的库存中心模块，查看所需借用工具是否在库，若在库则前往客户端中的维修工具间，点击工具借用模块，然后使用手持移动终端扫描所需借用工具的电子标签；客户端中的工具借用模块将生成工具借用申请单，由维保人员A点击提交按钮后通过数据传输网络提交到库存控制中心的浏览器端；

库存控制中心工作人员在浏览器端确认工具借用申请单并向数据服务器输入该工具的借出信息，此时，在库存中心模块显示相应工具状态标记为“借出”，维保人员A携带工具至维修现场；

当维保人员A完成工具的使用，将工具扫描输入归还信息，此时，在库存中心模块显示该工具箱下所有工具状态标记为“待归还”；

若此时无其他人借用工具，则维保人员A待相关事宜处理完毕后将工具箱归还至指定地点，相应工具被标记为“待入库”；库管人员通过手持移动终端的管理端扫描工具的电子标签后，通过数据传输网络向Web服务器发送确认归还信息，库存控制中心工作人员收到确认归还信息确认无误后在浏览器端向数据服务器发送在库指令，相应工具在手持移动终端客户端呈现的信息被标记为“在库”，此时，在库存中心模块显示该工具状态标记为“在库”，本次工具借用活动结束。

本发明具有以下优点：

(1)所提出的基于手持移动终端的维保工具支持系统采用基于ZigBee的无线传输技术和定位技术，在满足船用空间传输需求的条件下，以自组网方式保证信息安全可靠传输，功耗低、成本低，具有一定的经济性，且室内定位精度高。

(2)所提出的基于手持移动终端的维保工具支持系统能避免工具碰撞磨损、沾染污渍，通过授权机制对工具箱进行追责定位，减少工具丢失的情况，最大限度保证工具的使用寿命。

(3)所提出的基于手持移动终端的维保工具支持系统通过内置的RFID阅读器，实现工具的批量化信息读取和工作卡扫描登录，操作方便简洁，减少人因操作导致的失误。

(4)所提出的基于手持移动终端的维保工具管理方法，通过对工具箱、工具状态的实时标记，使维修人员、库存控制人员能实时跟踪工具箱、工具的状态，及时获取工具报废消息，制定工具采购计划。

(5)所提出的基于手持移动终端的维保工具管理方法，通过设计工具箱地图、库存查询功能，提供邻近维修人员工具互借的入口，合理调度工具，节省因库存不足、远海物资补充周期长等问题导致的维修延时，提高维修的效率。

(6)所提出的基于手持移动终端的维保工具管理方法，通过对各类操作过程信息的分类储存和分析，如工具台账、工具箱状态、工具入库时间、工具报废时间、使用人员信息、维修规程步骤、工具使用手册等，摒弃传统的查阅文件资料的方式，支撑维修过程，提高维修效率和规范性，并且对工作全流程、工具全寿期数据的采集存储有利于后续对经验反馈信息的充分利用。

附图说明

图1为基于手持移动终端的维保工具支持系统的结构框图。

图2为通过图1维保工具支持系统实现维保工具管理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明基于手持移动终端的维保工具支持系统包括：工作卡，至少一个装有小型工具的工具箱，至少一个中大型工具，至少一个手持移动终端，至少一个ZigBee路由器、ZigBee协调器、网关、数据库服务器，Web服务器，浏览器客户端。其中，工作卡设有第一电子标签，第一电子标签存储有与工作卡对应工作人员的信息；工具箱用于放置小型工具，该工具箱设有第一RFID阅读器和定位卡片，第一RFID阅读器用于与第一电子标签信息传输，小型工具设有第二电子标签；中大型工具设有第三电子标签；手持移动终端包括第一ZigBee模块和第二RFID阅读器，第二RFID阅读器用于与所述第一电子标签、第二电子标签和第三电子标签信息传输；ZigBee路由器用于与定位卡片信息传输以及与所述第一ZigBee模块通信；ZigBee协调器包括第一串口模块和第二ZigBee模块，第二ZigBee模块与ZigBee路由器通信；网关包括第二串口模块和以太网接口模块，第二串口模块用于与第一串口模块进行数据传输；数据服务器与以太网接口模块进行数据通信；Web服务器与数据服务器进行数据通信；浏览器客户端与Web服务器进行数据通信；ZigBee路由器、ZigBee协调器、网关、数据服务器、Web服务器、浏览器客户端形成数据传输网络。

下面详细说明以上各元器件的连接方式及所起作用。

工具箱内放置通用小型工具，包括但不限于各类扳手、钳子、手锤等。工具箱内设有电动锁，该电动锁与第一RFID阅读器连接，第一RFID阅读器获取第一电子标签信息后向电动锁发出开锁信息。工具箱内设有与所述小型工具形状匹配的凹槽或卡槽。工具箱的第一RFID阅读器用于向外发出射频信号，当工作卡接收到射频信号便向其传输所携带的数据；工具箱的定位卡片用于向ZigBee路由器发送RSSI请求，并接收来自ZigBee路由器的RSSI响应。工具箱内的小型工具贴有第二电子标签，用于存储该工具的台账等信息，接收来自手持移动终端第二RFID阅读器的射频信号，并向其传输所携带的数据。中大型工具包括但不限于示波器、电能质量检测仪、螺栓拉伸机等，中大型工具贴有第三电子标签，第三电子标签用于存储该工具的台账等信息，接收来自手持移动终端RFID阅读器的射频信号，并向其传输所携带的数据。

手持移动终端安装有操作软件，用于为维保人员或库管人员提供人机交互的接口。操作软件包括维保人员操作的客户端和库管人员操作的管理端；客户端包括库存中心模块、工具借用模块、资料查询模块、工具报废申请模块、第一输入输出模块；管理端包括第二输入输出模块。手持移动终端硬件至少包括RFID阅读器、第一ZigBee模块，其中，手持移动终端的RFID阅读器对外发送射频信号，当小型工具、中大型工具的电子标签接收到射频信号，便向其传输所携带的数据；手持移动终端的第一ZigBee模块接收ZigBee路由器转发的状态、库存数据等，并向ZigBee路由器传输工具台账、流程数据等。

ZigBee路由器用于接收来自工具箱定位卡片的RSSI请求，并向其发送RSSI数据；接收来自手持移动终端第一ZigBee模块的工具台账、流程数据信息，并向其转发状态、库存等数据。

ZigBee协调器用于建立和管理ZigBee网络，实现ZigBee网络数据和串口数据之间的相互转换。ZigBee协调器硬件上至少包括第二ZigBee模块、串口模块。其中，第二ZigBee模块用于向ZigBee路由器发送节点配置请求、网络数据等，并接收来自ZigBee路由器的节点配置响应、网络数据等。

网关用于将ZigBee无线通信网络传输方式转换为以太网传输方式。网关的硬件至少包括串口模块、以太网接口模块，其中，网关的串口模块传输来自ZigBee协调器的串口数据，以太网接口模块用于接收来自数据库服务器的数据调用命令，并将收到的数据上传至数据库服务器。

数据库服务器，安装有数据库管理系统软件，用于通过网关以太网接口下发数据调用命令，存储通过网关以太网获取的上传数据；用于接收来自Web服务器的数据请求，并向其传输所需调用的数据。

Web服务器，部署有维保工具支持系统应用程序，用于接收来自库存控制中心浏览器客户端发出的Web请求，将其解析为数据请求发送至数据库服务器，并接收数据库服务器返回的数据，进一步返回所需的数据、页面至浏览器客户端以响应请求。

浏览器客户端，装载于库存控制中心的操作站，为库存控制人员提供人机交互的界面。用于向Web服务器发出Web请求，并接收来自Web服务器的数据、页面响应结果。

如图2所示，通过上述基于手持移动终端的维保工具支持系统实现维保工具的管理方法，包括：

1)维保人员A使用手持移动终端刷工作卡，手持移动终端上的客户端自动登录并进入首页。

2)维保人员A点击客户端中的库存中心模块，查看所需借用工具是否在库，若在库则前往维修工具间，点击工具借用模块，刷工作卡打开工具箱，并使用手持移动终端扫描所需借用工具的电子标签，在工具借用模块将生成工具借用单，由维保人员A通过第一输入输出模块点击提交按钮后通过数据传输网络提交到库存控制中心的浏览器端。

当需要借用小型工具时，需要先刷工作卡，工具箱中的第一RFID阅读器读取工作卡中的第一电子标签种信息后打开工具箱，然后通过手持移动终端扫描小型工具的第二电子标签；当需要借用中大型工具时，直接通过手持移动终端扫描中大型工具的第三电子标签。

3)库存控制中心工作人员在浏览器客户端确认工具借用申请，此时，在库存中心模块可见相应工具状态标记为“借出”，维保人员A可携带工具箱或中大型工具至维修现场。

4)当维保人员A完成工具的使用，将工具扫描或扫描后放置还原于工具箱，并关闭工具箱，此时，在库存中心模块可见该工具箱下所有工具状态标记为“待归还”。

5)若此时无其他人借用工具，则维保人员A待相关事宜处理完毕后将工具箱归还至指定地点，相应工具被标记为“待入库”；库管人员通过手持移动终端的管理端扫描工具的电子标签后，通过数据传输网络向Web服务器发送确认归还信息，库存控制中心工作人员收到确认归还信息确认无误后在浏览器端向数据服务器发送在库指令，相应工具在手持移动终端客户端呈现的信息被标记为“在库”，此时，在库存中心模块显示该工具状态标记为“在库”，本次工具借用活动结束。

6)若在步骤4之后有维保人员B欲向A发起借用工具的请求，则维保人员B需使用手持移动终端扫描自己的工作卡，然后选取扫描所需借用的工具，在工具借用模块将生成工具借用单，由维保人员B点击提交按钮后提交到维保人员A的手持移动终端。

7)维保人员A在手持移动终端确认通过工具借用申请，此时，在库存控制中心处的浏览器端将显示该工具箱及工具借用第一保管人为A、第二保管人为B，相应工具状态变更为“借出”，维保人员B可携带工具箱至其所属的维修现场。

8)维保人员B完成工具的使用，将工具扫描或扫描后放置还原于工具箱，并关闭工具箱，此时，在库存中心模块可见该工具箱下所有工具状态标记为“待归还”。

9)维保人员B待相关事宜处理完毕后将工具箱或中大型工具归还至指定地点，提交归还申请，相应工具被标记为“待入库”，库管人员通过手持移动终端的管理端扫描工具的电子标签后，通过第二输入输出模块输出相应确认归还信息，确认归还信息通过数据传输网络向Web服务器发送，库存控制中心工作人员收到确认归还信息后经确认无误后在浏览器端发送在库指令，在库指令通过数据传输网络传输至手持移动终端，此时，在库存中心模块可见该工具箱下所有工具状态标记为“在库”，维保人员A的原工具借用申请活动结束。

作为优选，维保人员还可以通过手持移动终端的客户端进入资料查询模块，查询所需的维修规程步骤、工具使用手册。维保人员若发现工具无法使用或寿命达到期限，通过手持移动终端的客户端进入工具报废申请模块，扫描工具电子标签，即可生成工具报废单，提交至库存控制中心。浏览器客户端的Web系统在工具借出次数达到设定寿命期限后，该工具将会被标记为“待检查”，将不会再被分派给维保人员，而向库管人员发出查看该工具状态的提醒，库管人员对工具进行更新、补充后，在Web端进行确认，该工具状态信息重新标记为“在库”。

库存控制中心浏览器端页面设有待办事项提醒功能，当维保工作人员提出工具借用、报废申请时，或工具状态标记为“待检查”时，页面将以显眼的红色数字标记待办事项条数，点击后显示内容详情。

Claims (10)

1.一种基于手持移动终端的维保工具支持系统，其特征在于，包括：

工作卡，设有第一电子标签，所述电子标签存储有与工作卡对应工作人员的信息；

工具箱，用于放置小型工具，该工具箱设有第一RFID阅读器和定位卡片，第一RFID阅读器用于与所述第一电子标签信息传输，所述小型工具设有第二电子标签；

中大型工具，设有第三电子标签；

手持移动终端，包括第一ZigBee模块和第二RFID阅读器，第二RFID阅读器用于与所述第一电子标签、第二电子标签和第三电子标签信息传输；

ZigBee路由器，用于与所述定位卡片信息传输以及与所述第一ZigBee模块通信；

ZigBee协调器，包括第一串口模块和第二ZigBee模块，第二ZigBee模块与所述ZigBee路由器通信；

网关，包括第二串口模块和以太网接口模块，第二串口模块用于与所述第一串口模块进行数据传输；

数据服务器，与所述以太网接口模块进行数据通信；

Web服务器，与所述数据服务器进行数据通信；

浏览器客户端，与所述Web服务器进行数据通信；

ZigBee路由器、ZigBee协调器、网关、数据服务器、Web服务器、浏览器客户端形成数据传输网络。

2.根据权利要求1所述基于手持移动终端的维保工具支持系统，其特征在于：所述工具箱内设有电动锁，该电动锁与所述第一RFID阅读器连接，第一RFID阅读器获取第一电子标签信息后向电动锁发出开锁信息。

3.根据权利要求1所述基于手持移动终端的维保工具支持系统，其特征在于：所述工具箱内设有与所述小型工具形状匹配的凹槽或卡槽。

4.根据权利要求1所述基于手持移动终端的维保工具支持系统，其特征在于：所述手持移动终端包括维保人员操作的客户端和库管人员操作的管理端；所述客户端包括库存中心模块、工具借用模块、资料查询模块、工具报废申请模块、第一输入输出模块；所述管理端包括第二输入输出模块。

5.一种通过权利要求1所述系统的维保工具管理方法，其特征在于，包括：

维保人员A使用手持移动终端刷工作卡，手持移动终端上的客户端自动登录并进入首页；

维保人员A点击客户端中的库存中心模块，查看所需借用工具是否在库，若在库则前往客户端中的维修工具间，点击工具借用模块，然后使用手持移动终端扫描所需借用工具的电子标签；客户端中的工具借用模块将生成工具借用申请单，由维保人员A点击提交按钮后通过数据传输网络提交到库存控制中心的浏览器端；

库存控制中心工作人员在浏览器端确认工具借用申请单并向数据服务器输入该工具的借出信息，此时，在库存中心模块显示相应工具状态标记为“借出”，维保人员A携带工具至维修现场；

当维保人员A完成工具的使用，将工具扫描输入归还信息，此时，在库存中心模块显示该工具箱下所有工具状态标记为“待归还”；

若此时无其他人借用工具，则维保人员A待相关事宜处理完毕后将工具箱归还至指定地点，相应工具被标记为“待入库”；库管人员通过手持移动终端的管理端扫描工具的电子标签后，通过数据传输网络向Web服务器发送确认归还信息，库存控制中心工作人员收到确认归还信息确认无误后在浏览器端向数据服务器发送在库指令，相应工具在手持移动终端客户端呈现的信息被标记为“在库”，此时，在库存中心模块显示该工具状态标记为“在库”，本次工具借用活动结束。

6.根据权利要求5所的维保工具管理方法，其特征在于：

如维保人员A还未将工具箱归还至指定地点时，维保人员B欲向A发起借用工具的请求，则维保人员B需使用手持移动终端扫描自己的工作卡，然后选取扫描所需借用的工具，在工具借用模块将生成工具借用单，由维保人员B点击提交按钮后提交到维保人员A的手持移动终端；

维保人员A在手持移动终端确认通过工具借用申请，此时，在库存控制中心通过网络在浏览器客户端将显示该工具箱及工具借用第一保管人为A、第二保管人为B，相应工具状态变更为“借出”，维保人员B携带工具至其所属的维修现场；

维保人员B完成工具的使用，将工具扫描输入归还信息，此时，在库存中心模块可见该工具箱下所有工具状态标记为“待归还”；

维保人员B待相关事宜处理完毕后将工具归还至指定地点，提交归还申请，相应工具被标记为“待入库”，库管人员通过手持移动终端的管理端扫描工具的电子标签后，通过网络向Web服务器发送确认归还信息，库存控制中心工作人员确认无误后在浏览器端发送在库指令，此时，在库存中心模块显示该工具箱下所有工具状态标记为“在库”，维保人员A的原工具借用申请活动结束。

7.根据权利要求6所的维保工具管理方法，其特征在于：所述工具包括放置于工具箱内的小型工具和中大型工具；当需要借用小型工具时，需要先刷工作卡打开工具箱，然后通过手持移动终端扫描小型工具的第二电子标签；当需要借用中大型工具时，直接通过手持移动终端扫描中大型工具的第三电子标签。

8.根据权利要求7所的维保工具管理方法，其特征在于：维保人员通过手持移动终端的客户端进入资料查询模块，查询所需的维修规程步骤、工具使用手册。

9.根据权利要求8所的维保工具管理方法，其特征在于：维保人员若发现工具无法使用或寿命达到期限，通过手持移动终端的客户端进入工具报废申请模块，扫描工具电子标签，即可生成工具报废单，提交至库存控制中心。

10.根据权利要求9所的维保工具管理方法，其特征在于：浏览器客户端的Web系统在工具借出次数达到设定寿命期限后，该工具将会被标记为“待检查”，将不会再被分派给维保人员，而向库管人员发出查看该工具状态的提醒，库管人员对工具进行更新、补充后，在Web端进行确认，该工具状态信息重新标记为“在库”。