CN204810307U - 无人机穿戴式维修保障支持系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机穿戴式维修保障支持系统，涉及航空维修领域。该系统将智能眼镜、可穿戴计算机、远程服务器等硬件资源同技术手册、飞行数据、电子履历等软件资源纳入到无线网络中，集成故障检测诊断、系统状态监控、技术资料检索、电子履历更新、维修现场监控、远程技术支持、一手工作追溯等功能于一身，穿戴轻便、操作灵活、功能丰富、交互性强。通过该系统能够实现视频、语音和网络数据的实时互动和共享互通，维修人员能够实时获取信息服务和远程技术支持，提高维修资源利用率，简化维修过程，提升维修保障效率，指挥人员能够实时掌握现场维修进度和质量，优化人员分工，正确做出指挥决策，具有良好的经济效益。

Description

无人机穿戴式维修保障支持系统

技术领域

本实用新型属于航空维修领域中的无人机穿戴式维修保障支持系统，特别是一种包括工业级可穿戴平板电脑、智能眼镜和用于维修辅助决策的远程服务器的维修保障支持系统，该系统可用于其它机型维修保障。

背景技术

随着科学技术的不断发展，无人机大量应用于各个领域，大量先进技术集成在无人机系统中，提高了系统复杂性，这对无人机的维修保障工作提出了新的要求。无人机系统交联复杂、信息高度集成，维修保障工作需多岗位协同作业，专业交叉强，协同要求高，需要严格按标准化流程作业，对维修人员的专业技能也提出了更高要求。然而，维修人员对操作流程、故障代码、检查标准等单纯通过记忆很难掌握，仅凭个人经验不能很好的完成任务，如果靠人工查询纸质维护规程、技术手册需要耗费大量时间，降低工作效率。当一线维修保障人员遇到疑难故障或特殊情况时，需要技术专家提供远程技术支持，提高维修保障效率。现有的故障检测计算机体积大，不易携带，而且缺乏高效的交互能力，不适合无人机机动保障。无人机由于无人驾驶，地面操控人员不能真实感受空中态势，而且通过监控界面监控的飞行参数有限，需要维修人员通过辅助设备监控飞机各系统工作状态，当空中发生故障时，能够迅速判明故障原因，给出处置措施。在维修工作中，指挥人员需要掌握现场工作动态和维修人员工作情况，当发生维修差错时，通过监控视频查找问题根源，达到一手工作追溯的目的。因此，如何有效利用现有资源，通过成熟的通讯手段，特别是无线通讯，将维修人员置于信息化交互的环境下，准确高效的完成整个维修保障过程，是本实用新型解决的主要问题。

在公告号为CN102795349A、发明名称为“一种穿戴式飞机维修用辅助装置”的专利文件中公开了一种包括：可穿戴计算机，含头盔及其带陀螺仪的惯性传感器或陀螺仪、微控制器、通信电路在内的头部运动检测器，摄像头单，目显示器，耳机及麦克风，电源的飞机维修用辅助装置。该装置的主要功能是语音传输、拍照和视频记录、备案等功能，该装置各部分都是有线连接，穿戴后较为笨重，导致维修人员活动受限，而且功能单一，仅具备语音通话、拍照和视频记录功能，不具备后台远程支持和维修信息实时传输等功能，不利于维修人员与指挥人员的管理与交流。

在公告号为CN102785783A、发明名称为“带前台辅助维修装置的飞机维修系统”的专利文件中公开了一种包括：前台辅助维修装置和后台云计算平台，具备图像传输和音频传输等功能，该装置虽然增加了无线网络和后台远程支持，但不具备视频、音频实时传输，仅为语音通话和图像上传，达不到无缝监控的目的，不能满足一手工作追溯的需要，而且该系统没有故障诊断和状态监控功能，不能用于无人机维修人员的维修保障支持工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对背景技术存在的缺陷，提供一种穿戴轻便、操作灵活、功能丰富的无人机穿戴式维修保障支持系统。

本实用新型的技术方案是：一种无人机穿戴式维修保障支持系统，包括智能眼镜、无线局域网、可穿戴计算机、远程服务器，所述的智能眼镜包括电池、CPU、摄像头、棱镜、镜架、无线通信模块、麦克风、扬声器，将各类传感器集成在镜架上，佩戴在人体头部，所述的无线局域网包括无线AP、无线控制器、交换机，所述的可穿戴计算机包括无线通信模块、USB接口、触摸屏、串口，穿戴在人体手腕上部，所述的远程服务器包括无线数据接收终端、服务器计算机、显示器、麦克风、音箱，其特征在于：智能眼镜通过无线通信模块连接无线局域网，通过无线数据接收终端与远程服务器连接，实现视频、音频、数据信息的实时互传，无线局域网各设备之间通过双绞线连接，可穿戴计算机通过串口或USB口与飞机各系统连接，进行故障检测，通过无线通信模块连接无线局域网，访问远程服务器数据库，进行故障诊断，无线数据接收终端接收飞行数据，通过无线局域网传输到穿戴式计算机监控界面上显示，实时监控飞机各系统工作状态，远程服务器通过无线局域网与其他设备进行信息交互，远程服务器中的显示器与服务器计算机的显卡相连，无线数据接收终端通过双绞线与服务器计算机相连，麦克风、音箱与服务器计算机的声卡相连。

本实用新型的效果是：本实用新型将智能眼镜、可穿戴计算机、远程服务器等硬件资源同技术手册、飞行数据、电子履历等软件资源纳入到无线网络中，集成故障检测诊断、系统状态监控、技术资料检索、电子履历更新、维修现场监控、远程技术支持、一手工作追溯等功能于一身，穿戴轻便、操作灵活、功能丰富、交互性强。在飞行过程中，维修人员可以通过该系统实时监控飞机各系统运行状态，空中遇到故障时，利用可穿戴计算机通过语音检索故障信息库，快速确定故障原因，为操控人员提供处置措施。在维修保障过程中，维修人员可以通过可穿戴计算机检测飞机各系统状态，遇到疑难问题时，可访问数据库查询，或者直接与技术专家交流获得远程技术支持。指挥人员通过显示器可以实时监控智能眼镜传回的视频画面，掌握工作进度和质量，发生人为差错时回放视频数据，定位发生的人员。通过该系统能够实现视频、语音和网络数据的实时互动和共享互通，提高维修资源的利用率，解决问题能力强，为维修人员提供多方面的技术支持，简化维修过程，大大提升维修保障效率和维修质量，降低飞行安全风险，为指挥人员提供现场工作进度和一手工作情况，便于做出指挥决策，优化人员分工，具有良好的经济效益。本实用新型的一个突出特点是在不改变系统硬件组成的情况下，仅需换装不同机型的检测和监控软件，更新数据库，无需硬件改动，即可方便地将系统扩展为其它机型，通用性强。

附图说明

图1是无人机穿戴式维修保障支持系统组成示意图；

图2是无人机穿戴式维修保障支持系统组成框图。

图中：1.智能眼镜，1-1.电池，1-2.CPU，1-3.摄像头，1-4.棱镜，1-5.镜架，1-6.无线通信模块，1-7.麦克风，1-8.扬声器；2.无线局域网；3.可穿戴计算机，3-1.无线通信模块，3-2.USB接口，3-3.触摸屏，3-4.串口；4.远程服务器，4-1.无线数据接收终端，4-2.服务器计算机，4-3.显示器，4-4.音箱，4-5.麦克风。

具体实施方式

一种无人机穿戴式维修保障支持系统，将智能眼镜、可穿戴计算机、远程服务器等硬件资源同技术手册、飞行数据、维修信息等软件资源纳入到无线网络中，系统组成示意图如图1所示。系统包括智能眼镜(1)、无线局域网(2)、可穿戴计算机(3)、远程服务器(4)。智能眼镜包括电池(1-1)、CPU(1-2)、摄像头(1-3)、棱镜(1-4)、镜架(1-5)、无线通信模块(1-6)、麦克风(1-7)、扬声器(1-8)，将各类传感器集成在镜架上，佩戴在人体头部，是信息交互的中心，利用摄像头将视频、图像信息实时发送至服务器，实现信息实时采集，利用语音智能识别技术获取检索信息，通过棱镜投射到人眼。无线局域网包括无线AP、无线控制器、交换机，是信息的传输载体，用于数据的交互与传输。可穿戴计算机包括无线通信模块(3-1)、USB接口(3-2)、触摸屏(3-3)、串口(3-4)，穿戴在人体手腕上部，安装技术手册检索、系统状态监控、故障检测诊断、电子履历记录等软件，是维修信息的交互平台。远程服务器包括无线数据接收终端(4-1)、服务器计算机(4-2)、显示器(4-3)、麦克风(4-4)、音箱(4-5)，是数据的存储中心，用于存储视频、音频信息，记录维修数据，存储电子技术手册。

无人机穿戴式维修保障支持系统组成框图如图2所示。智能眼镜(1)采用市售智能眼镜，配备570mAh内置电池、OMAP4430双核CPU、摄像头800万像素、视频拍摄1080p、640×480分辨率棱镜显示屏、支持802.11b/g标准WIFI、内置麦克风和骨传导扬声器，智能眼镜(1)通过无线通信模块连接无线局域网，通过无线数据接收终端与远程服务器连接，实现视频、音频、数据信息的实时互传。无线局域网(2)采用大功率吸顶式无线AP、4端口千兆无线控制器、24口千兆核心网管交换机，各设备之间通过双绞线连接。可穿戴计算机(3)采用工业级可二次开发用微型平板电脑，具备防水、防尘、防压、防震、防刮、防腐蚀、耐低温等特性，配备1.2GHz四核CPU、32G固态硬盘、2G内存、8寸多点触控电容屏、屏幕分辨率1280×800、4800mAh锂电池、支持802.11b/g标准WIFI、预留1个串口和1个USB接口，可穿戴计算机(3)通过串口或USB口与飞机各系统连接，进行故障检测，通过无线通信模块连接无线局域网(2)，访问远程服务器(5)数据库，查询技术手册，记录电子履历，无线数据接收终端(4-1)接收飞行数据，通过无线局域网(2)传输到穿戴式计算机监控界面显示，实时监控飞机各系统工作状态。远程服务器(4)中的无线数据接收终端(4-1)采用千兆可管理企业级无线路由器，服务器计算机配置4个IntelXeonE7-4809CPU、IntelS2600CP2服务器主板、32G内存、6T磁盘阵列、双端口千兆网卡、集成声卡、4G显存图形工作站显卡，显示器(4-3)采用27寸显示器，麦克风(4-4)采用会议鹅颈电容麦克风，音箱(4-5)采用立体声音箱，远程服务器(4)通过无线局域网(2)与其他设备进行信息交互，远程服务器(4)中的显示器(4-3)与服务器计算机(4-2)的显卡相连，无线数据接收终端(4-1)通过双绞线与服务器计算机(4-2)相连，麦克风(4-4)、音箱(4-5)与服务器计算机的声卡相连。

智能眼镜(1)安装视频采集、手势控制、语音识别和信息交互功能软件，实现视频、音频、数据信息的实时互传。在维修过程中，维修人员将智能眼镜佩戴于头部，视频采集软件通过摄像头实时记录维修人员所看到的场景，利用无线局域网将视频、音频信息传输至远程服务器计算机进行实时显示和存储，指挥人员通过视频监控画面掌握工作进度和质量，发生人为差错时回放视频数据，定位发生的人员。通过手势控制软件利用摄像头扫描设备上的二维码，调取设备信息，人眼可以通过棱镜看到检查该设备的方法、步骤和维护注意事项，遇到外观故障时利用语音识别软件控制摄像头进行拍照动作，将故障部位上传至远程服务器，供指挥人员和技术专家参考，技术专家将解决方案通过信息交互软件回传至智能眼镜，通过棱镜投射到人眼，维修人员参照解决方案排除故障。

可穿戴计算机(3)安装状态监控、电子履历、技术手册、故障诊断、语音识别功能软件，实现故障检测诊断、电子履历更新、技术资料检索、系统状态监控等功能。可穿戴计算机(3)佩戴在维修人员手腕上部，在飞行过程中，可穿戴计算机接收无线数据接收终端(4-1)回传的飞行数据，通过状态监控软件实时显示飞机各系统运行状态，空中遇到故障时，利用语音检索软件检索故障信息库，快速确定故障原因，为操控人员提供处置措施。在维修保障过程中，通过可穿戴计算机(3)的USB(3-2)或串口(3-4)口连接飞机各个系统，检测飞机各系统运行状态，检测到设备内部故障时，通过故障诊断软件将故障代码发送至远程服务器计算机(4-2)，通过与服务器故障信息库进行比对，调取相应的部件信息和辅助维修信息，按照辅助维修信息选取并制定相应的维修方案和维修工艺，分步骤在可穿戴计算机(3)上显示，或者直接与技术专家交流获得远程技术支持，维修完成后，进行维修结果检测，并记录检测结果和相关数据。通过电子履历软件利用飞行数据记录系统各设备的工作时间，维修人员通过语音识别软件输入检查时机、维修工作和完好状态，将信息记录到远程服务器数据库，避免在维修工作后填写纸质工作日志和维修卡片，实现无纸化办公，节约维修成本，提高工作效率。维修人员在排除故障中遇到原理性的问题时，可以通过查询电子技术手册了解系统原理和维修工艺，辅助排除故障，提高业务技能。

远程服务器(4)安装信息交互、视频监控、语音交互、数据库功能软件，具备视频存储与回放、语音通话、技术资料存储、信息传输等功能。指挥人员通过视频监控软件实时监控维修现场工作进度，掌握维修人员维修质量，当维修人员违反操作规定时，通过语音对维修人员进行提醒，避免发生问题，当发生人为差错导致发生问题时，通过回放视频监控定位发生问题的人员，实现一手工作追溯的功能。在技术专家实施远程技术支持的过程中，维修人员通过摄像头将故障部位和现场情况进行拍照并上传至远程服务器计算机(4-2)，技术专家能实时观看维修现场情况，通过故障诊断软件进行技术分析后，返回图像、文字至可穿戴计算机，通过音频设备与维修人员进行在线交流，指挥维修人员进行维修操作，使维修人员获得具有实时性和准确性的远程技术支持。

智能眼镜(1)和可穿戴计算机(3)可根据工作需要配备多套，扩大资源共享和现场监控的范围，增加的智能眼镜(1)和可穿戴计算机(3)只需连接无线局域网就可记录工作信息，获得远程技术支持，将维修资源拓展到各个维修岗位，实现过程简单，具有良好的可扩展性。

Claims (1)

1.一种无人机穿戴式维修保障支持系统，包括智能眼镜、无线局域网、可穿戴计算机、远程服务器，所述的智能眼镜包括电池、CPU、摄像头、棱镜、镜架、无线通信模块、麦克风、扬声器，将各类传感器集成在镜架上，佩戴在人体头部，所述的无线局域网包括无线AP、无线控制器、交换机，所述的可穿戴计算机包括无线通信模块、USB接口、触摸屏、串口，穿戴在人体手腕上部，所述的远程服务器包括无线数据接收终端、服务器计算机、显示器、麦克风、音箱，其特征在于：智能眼镜通过无线通信模块连接无线局域网，通过无线数据接收终端与远程服务器连接，实现视频、音频、数据信息的实时互传，无线局域网各设备之间通过双绞线连接，可穿戴计算机通过串口或USB口与飞机各系统连接，进行故障检测，通过无线通信模块连接无线局域网，访问远程服务器数据库，进行故障诊断，无线数据接收终端接收飞行数据，通过无线局域网传输到穿戴式计算机监控界面上显示，实时监控飞机各系统工作状态，远程服务器通过无线局域网与其他设备进行信息交互，远程服务器中的显示器与服务器计算机的显卡相连，无线数据接收终端通过双绞线与服务器计算机相连，麦克风、音箱与服务器计算机的声卡相连。