航空发动机故障信息管理系统的开发

航空发动机故障信息管理系统的开发

甄,真，李玉芳，徐建伟

（中航西安飞机工业集团股份有限公司，西安 710000）

【摘要】将信息化技术同故障信息管理技术相结合开发航空发动机故障信息管理系统，解决飞机故障排查及维修人力成本高、效率低的问题。航空发动机故障信息管理系统采用前后端分离架构编写，后端采用SpringMVC技术对各业务逻辑组件解耦，前端采用jQuery+vue.js+element-ui技术，利用Ajax+JSON实现前后端数据交互。

关键词：航空发动机；故障信息管理；软件开发；SpringMVC；vue

目前飞机在进行故障排查及维修时，若遇到维修人员无法解决的故障现象会通知设计员共同参与故障维修。但故障排查及维修需要大量的维修经验，有时甚至需要逐条排查相应的维修手册。培养一位对故障信息反应迅速的设计员或维修人员需要数十年的时间，消耗大量人力成本和时间成本。总结并积累航空发动机典型故障及其分析技术是对航空发动机进行可靠性分析的重要手段之一[1]。

将信息化技术同设备故障信息收集整理技术相结合是近年来故障信息管理发展方向[2-4]，航空发动机故障信息管理系统正是上述两种技术结合的产物。将航空发动机故障信息及其维修处理方案收集整理并分类管理，由设计员和维修人员依据故障相关信息搜索查询，快速获得故障解决方法，提高飞机维修效率，减少人力资源浪费。

1  功能需求分析

航空发动机故障信息管理系统用于收集、整理并维护航空发动机信息、发动机故障信息、发动机成附件信息以及发动机及其成附件的维修信息。为了实现不同人员对各类信息的管理和维护，需设计不同角色访问界面并对不同角色鉴权。

2  总体框架设计

根据系统功能需求采用SpringMVC 5.2.5架构在IntelliJ IDEA2021.1.1 64位版本平台上开发航空发动机故障信息管理系统，系统主要开发语言为JAVA。根据耦松和设计原则，平台架构被设计为数据层、业务层、控制层和显示层。当客户端浏览器向后台发送HTTP请求时，后台控制层会将相关请求经处理转发至业务层，业务层进行相应的逻辑处理并通过数据层DAO调用并获取数据库中相应的数据，将相关结果返回控制层，控制层将结果返回前端界面显示。

数据层主要负责数据的管理和维护，为上层服务提供数据接口。为提高系统可维护性，采用MyBatis持久层框架搭建系统数据层，将代码与数据库查询语句分离开来。数据层包含系统用户信息、用户邀请码、用户访问日志、航空发动机信息、发动机故障信息、发动机附件信息、飞机维修信息。

业务层负责承接控制层服务接口调用，并对依据相关服务接口对数据层进行操作。控制层负责接收前端请求并将其处理后转发至业务层。采用MVC模式（Model-View-Controll）将业务逻辑各组件间解耦，提供代码利用率计及系统可维护性。

显示层则用于前端显示，本系统显示层采用jQuery+vue.js+element-ui前后端分离架构编写。

2.1  模块设计

航空发动机故障信息管理系统分为管理员用户系统、设计员用户系统以及维修人员用户系统3个子系统。每个子系统分别负责职工管理、发动机维护、故障及维修信息管理。

管理员用户系统主要负责职工信息管理，办理职工在职/退休业务、网站访问信息管理及员工邀请码管理（包含邀请码的生成及查看）。员工在注册账号时会收到管理员发送的邀请码，员工在填入正确邀请码后方可注册账号并登录系统访问。

设计员用户系统负责发动机信息维护、发动机故障信息查看及发动机附件信息维护。发动机信息维护包括发动机信息的增加、删除、修改及查看。可以依据发动机型号、生产厂家及装配飞机实现发动机信息搜索；发动机故障信息浏览包括发动机故障信息的修改、查看，可以依据目前发动机故障现实状态将发动机故障信息上传至后台数据库，可以依据发动机型号、发动机装配飞机以及发动机故障所属系统实现发动机故障信息搜索；发动机附件信息维护包括附件信息的增加、删除、修改及查看，可以依据附件型号、生产厂家、装配飞机机装配发动机实现附件信息搜索。

维修人员用户系统负责发动机发动机故障信息管理、发动机附件信息浏览以及维修飞机信息管理。发动机故障信息维护包括发动机故障信息的增加、删除、修改及查看，可以依据发动机型号、发动机装配飞机以及发动机故障所属系统实现发动机故障信息搜索；发动机附件信息浏览包括发动机附件信息的修改及查看，可以依据目前附件现实状态将附件信息（使用、维修、报废）上传至后台数据库，可以依据附件型号、装配飞机及附件状态实现发动机附件信息搜索；维修飞机信息管理主要包括维修飞机信息的增加、删除、修改及查看，可以依据飞机型号及飞机架次实现维修飞机信息搜索。

不同角色鉴权功能在前端实现，在用户登录界面将用户ID及用户类型放入cookie中，后续界面加载时会依据用户ID及用户类型判断该用户是否可访问该界面。

3

系统实现

3.1管理员系统

管理员系统包括职工管理、访问管理和邀请管理，包含职工信息查询、访问信息查看、邀请码信息管理及邀请码生成四个功能的实现过程。详解邀请码生成功能的具体实现过程。

当管理员通过左侧导航栏“生成邀请码”链接访问页面时，页面会向后端发送请求通过接口获取管理员当前拥有的邀请码。为防止邀请码过期，后端在获取到邀请码信息后对邀请码创建日期进行判断，若邀请码创建时间超过3小时，后端将删除该邀请码。由于一个管理员只能拥有一个邀请码，故此时会弹出“没有可用的邀请码”告警信息。管理员通过点击“随机生成”按钮向后端发送请求通过接口在判断管理员名下没有邀请码后，创建一个新的邀请码，并利用接口向前端发送数据后展示出来。

3.2设计员系统

设计员系统包括发动机信息管理、发动机故障信息管理和发动机附件信息管理，包含发动机信息的增加、删除、查看及修改，故障信息浏览、搜索及修改，发动机附件信息的增加、删除、查看及修改等多个功能的实现过程。详解发动机信息修改功能的具体实现过程。

当设计员通过点击发动机型号列表中相应发动机“修改”按钮时，页面会通过自身showEditDialog函数访问后端接口获取当前被选择的航空发动机数据并在前端修改发动机对话框展示，当设计员对发动机数据做出修改后点击“确定”按钮，页面会通过自身editUserInfo函数访问后端接口，后端会通过发动机接口实现类中editByID函数调用mapper文件与发动机数据表交互，实现相应数据的修改。

前端发动机修改界面通过Element UI工具中el-dialog对话框实现。为对话框定义boolean变量表示对话框的显示/隐藏，变量初始值为false表示隐藏对话框，当点击“修改”按钮后，showEditDialog函数在获取到相应eId的发动机数据后将变量修改为true，修改发动机对话框在浏览器显示并展示相应发动机数据供设计员参考。

3.3维修人员系统

维修人员系统包括发动故障信息管理、发动机附件信息管理和维修飞机信息管理，包括故障信息的增加、删除、查看及修改，发动机附件信息浏览及搜索查看，维修飞机信息的增加、删除、查看及修改等多个功能的实现过程。详解增加故障信息中文件上传功能以及查看故障信息中文件保存及预览功能。

4 结语

本文介绍了航空发动机故障信息管理系统的架构设计、软件设计及实现过程，通过该系统可实现航空发动机信息管理、发动机附件信息管理、发动机故障信息管理及发动机维修信息管理，为设计及维修人员现场排故提供参考依据，提高工作效率。在后续工作中，将把故障预测及诊断技术作为重点，实现故障预测、诊断及管理三位一体的航空发动机故障信息管理系统。

5 参考文献

[1]樊江，隋明君，孔瑞莲.基于可复用面向对象的航空发动机典型故障管理系统[J].航空发动机,2005（02）：55-58.

[2]禹鑫燚,施甜峰,唐权瑞等.面向预测性维护的工业设备管理系统[J].计算机科学,2020,47(S2):667-672+677.

[3]WANG Y P,LIU Z C,ZHA M Y. Development and application of an intelligent ma-nagement syste-m for industrial equipment[J].Communication World,2019,26(4):266-268.

[4]曹占启,夏雪.设备故障管理系统的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2019,No.158(12):37-39.