基于QR Code条码的飞机加油统计系统

目前我军飞机加油统计过程还是通过飞机加油单来实现，其基本程序是加油员填写加油单，给飞机实施加油，加油员在加油单上记录加油数量，经机务人员签字，然后由统计员统计进行日结算和月结算，此统计方法复杂。因此，研究QR Code条码在飞机加油记录系统中的应用，对提高飞机加油记录系统的效能必将具有重大意义。

1、 QR Code条码技术

二维条码通常分为两种类型：行排式二维条码和距阵式二维条码。行排式二维条码编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。目前常用的有PDF417、 Code49、Code16k等；矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的—种新型图形符号自动识读处理码制，具有代表性的矩阵式二维条码有：QR Code、Data Matrix、Maxi Code、Code One等。

其中QR Code是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维条码符号，它除具有一维条码其他二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像多种文字信息、保密防伪性强等优点以外，还具有如下主要特点：

(1)超高速识读。用CCD二维条码识读设备，每秒可识读30个QR Code条码字符；对于含有相同数据信息的PDF417条码字符，每秒能识读3个条码字符；对于Data Martix 矩阵码，每秒仅能识读2~3个条码字符。

(2)全方位识读。QR Code 具有全方位识读特点，这是QR code优于行排式条码的另一主要特点。

(3)能够有效地表示汉字。QR Code用特定的数据压缩模式表示汉字，仅用13bit即可表示一个汉字，而PDF 417条码、Data Martix等二维码没有特定的汉字表示模式，需用16bit(二个字节)表示一个汉字。因此，QR code比其他的二维条码表示汉字的效率提高了20％。

（4）QR Code与Data Martix和PDF 417的比较如表1

表1 QR Code与Data Martix和PDF 417

飞机加油信息含有的汉字信息量大，对条码的可靠性要求高，战时或是紧急情况下要求系统反映速度快，以此，本文选用QR Code条码作为信息记录的载体。

2、基于QR Code条码飞机加油单管理系统的总体方案

QR Code条码在飞机加油系统中的应用分为两个部分，第一是现场记录部分，第二是数据统计核算部分。其中，现场记录部分是通过手持式终端条码打印机对飞机加油信息进行记录；数据核算是通过条码信息采集器，收集每条飞机加油的时间、地点、数量、操作员等详细信息，将这些信息汇总，及时掌握用油总量，从而完成对油料消耗的快速、准确的统计工作。整体方案如图1.

技术方案的可行性：

1 以QR Code条码为信息的载体，该条码在我国目前应用广泛，技术比较成熟，并且拥有GB／T18284—2000《快速响应矩阵码》的国家标准。

2现场条码打印机应用89C51单片机控制微型打印机，该设备可以根据所输入的信息自动生成条码，并将条码打印。

3数据采集应用智能光栅LS4804条码扫描枪，质量可靠，误码率只有千万分之一。

因此这种方案是可行的。

3、系统设计

3.1、硬件结构

QR Code条码飞机加油统计系统的硬件包括：由89C51单片机和微型条码打印机组成的手持式条码打印机、条码扫描枪、计算机等。每个加油员拥有一个条码打印机，条码扫描枪选用LS4804，可以有多个条码扫描枪，最后把信息汇总，送入系统的主机，主机采用性能稳定的工业计算机，防止数据丢失。硬件结构如图 2。

3.2软件结构

QR Code条码飞机加油统计系统的软件包括手持条码打印机的系统软件和数据采集系统软件。手持条码打印机软件由单片机系统控制软件和QR Code条码生成软件组成；数据采集系统软件分为操作系统和应用软件两部分，其基本功能包括用户登录、数据采集、数据传输、数据删除和系统管理等功能。系统的数据采集系统的总体框架如图3。

1 用户登录，用户登录主要是为了确认操作人员的个人信息，主操作员可以添加和删除用户，用户登录的时间将被系统记录，已被查用。

2 数据采集，其功能是将加油单的条码通过扫描装置读入，并将信息显示在显示屏上，然后对加油数量直接进行确认，无误后再将数据传输到数据库中。

3 修改删除，主要功能是将错误信息进行修改或删除，此功能只有主操作员才能执行。

4 查询，其功能是为了实现对加油信息的查询。

5 系统设置，主要是为了用户检查网络状态和更改网络设置。

3.3 条码生成系统和数据采集系统的运作

1 条码生成

在飞机加油单上粘贴的条码格式：码长40mm，宽25mm。包含以下信息：加油日期：2007.01.01；单位：××××；飞机编号：×××；飞机型号：×××；加油量：××× L；操作人员：张三。按国家标准生成QR Code条码。当加油操作员给飞机加油操作完毕时，将加油信息如飞机型号、飞机编号、加油品种、加油量、操作人等信息输入手持式条码打印机中，该设备将这些信息编制成QR Code条码。此条码打印在加油单右下侧。生成条码如图4 所示。

2数据采集

数据采集系统是指条码识读器和具有数据存储、处理、通信传输功能的手持数据终端设备结合在一起，成为条码数据采集器。用条码扫描枪逐一扫描加油单上右下侧的QR Code条码，当扫描完成时，数据采集计算机就会自动的记录下所有的加油信息，并显示总的油量消耗和库存油量，准确快速掌握油量信息，保障飞机用油安全。

4、结束语

随着我军飞机数量和种类的不断增加，油料的消耗量和油料的种类的越来越多，通过该系统对油料消耗进行统计核算，节省了大量的人力和物力，该系统又有自动校验功能，确保了数据的准确性，为我军油料保障实现信息化奠定了基础。

本文创新点：将QR Code条码技术引用到飞机加油纪录系统中，在条码生成中运用了手持式条码打印机，这样使加油情况的纪录不受地理条件和时间条件的限制，将条码技术与现用的加油单结合使用，即提高了效率又确保了纪录的准确性。

参考文献：
[1]中国物品编码中心.条码技术与应用.北京：清华大学出版社，2003.07
[2]中国物品编码中心. QR Code二维码技术与应用.北京：中国标准出版社，2002.01
[3]何利民. 单片机应用系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，1989
[4]常喜. 微型打印机在单片机系统中的应用.吉林：科技广场，2006.11
[5]梁凤梅. 快速识读QR Code码.太原：电脑开发与应用，2006.15-5
[6] 张仁旭，孙雪姣，王培进. 用单片机实现公交车的自动考核与报站. 微计算机信息2006，1-2：104-105、178