基于微信小程序的教學(xué)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

廖 勇，于金法

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院空中交通管理學(xué)院，廣漢 618307）

0 引言

隨著我校空管學(xué)院學(xué)生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，加之民航總局對(duì)在?？展軐W(xué)生模擬訓(xùn)練的要求越來(lái)越高，為了滿足要求，學(xué)院大幅增加了模擬機(jī)的教學(xué)課時(shí)量。為了保障正常的教學(xué)任務(wù)，空管學(xué)院投入了大量的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備，眾多的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備對(duì)維護(hù)管理工作提出了較高要求，特別是設(shè)備能否及時(shí)得到維護(hù)關(guān)系著教學(xué)任務(wù)的正常開展。

設(shè)備維護(hù)的現(xiàn)狀：教學(xué)工作量大、實(shí)踐室設(shè)備工作負(fù)荷重，設(shè)備故障時(shí)有發(fā)生。設(shè)備組成復(fù)雜，實(shí)踐教學(xué)設(shè)備由各種服務(wù)器（如語(yǔ)音服務(wù)器、視景服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等等），各種終端（語(yǔ)音終端、視景終端等等）以及各種外圍設(shè)備（如鼠標(biāo)、鍵盤、電源等等）組成，可靠性低，加之使用多年，設(shè)備老化嚴(yán)重，故障率高。設(shè)備故障上報(bào)不及時(shí)或者漏報(bào)，導(dǎo)致設(shè)備未能及時(shí)得到維修，影響了正常教學(xué)。設(shè)備維護(hù)記錄復(fù)雜，使用傳統(tǒng)的紙質(zhì)登記表進(jìn)行管理，設(shè)備管理方式落后。

針對(duì)以上問(wèn)題，開發(fā)一套基于互聯(lián)網(wǎng)的空管實(shí)踐教學(xué)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)，不僅可以加快設(shè)備維護(hù)速度，還可以提高設(shè)備利用率，減少對(duì)教學(xué)的影響，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

1 需求分析

需求分析是系統(tǒng)開發(fā)的第一步，總體而言，需要開發(fā)一個(gè)教學(xué)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠收集學(xué)生、教師上報(bào)的設(shè)備故障信息并進(jìn)行保存，能對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行分類供維修人員查看，引導(dǎo)維修人員進(jìn)行維修。設(shè)備管理人員對(duì)維修結(jié)果審核后，可修改設(shè)備的故障狀態(tài)。設(shè)備的故障信息和維修信息通過(guò)維護(hù)系統(tǒng)在教師、學(xué)生、維修人員和管理人員之間進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、方便的傳遞，從而達(dá)到設(shè)備維護(hù)的高效運(yùn)行。

1.1 用戶需求

用戶需求從學(xué)生、設(shè)備管理員和設(shè)備維修人員角度進(jìn)行分析。學(xué)生通過(guò)維護(hù)系統(tǒng)了解設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，上報(bào)設(shè)備故障。設(shè)備管理員登錄維護(hù)系統(tǒng)后接收查看后臺(tái)推送的設(shè)備故障問(wèn)題，并聯(lián)系設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)還能夠跟蹤設(shè)備維修進(jìn)度。設(shè)備維修人員可以查看上報(bào)的故障信息，提前做好維修準(zhǔn)備工作，提高設(shè)備維修效率。不同的用戶對(duì)設(shè)備故障數(shù)據(jù)的需求如圖1所示。

圖1 用戶需求

1.2 功能性需求

功能性需求是指為了滿足用戶的需要，設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該具備的基本功能，本系統(tǒng)的功能性需求如圖2所示。設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障信息的無(wú)紙化保存、查詢、修改、更新、添加。因此必須具備數(shù)據(jù)管庫(kù)的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障信息的管理。同時(shí)要實(shí)現(xiàn)故障信息在不同用戶之間的交換，系統(tǒng)必須支持信息在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的不同用戶之間進(jìn)行傳輸。同時(shí)不同的用戶具有不同的角色，不同的角色對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)具有不同的權(quán)限，因此系統(tǒng)應(yīng)該具備角色分配和權(quán)限分配的功能。為了便于用戶的使用，要求系統(tǒng)可以在不同的設(shè)備和不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

圖2 功?能性需求分析

1.3 非功能性需求

非功能性需求是指為滿足用戶業(yè)務(wù)需求系統(tǒng)必須具有除功能需求以外的特性，設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)非功能需求包括系統(tǒng)應(yīng)該具備良好的穩(wěn)定性、較高的可靠性、系統(tǒng)界面的友好性、系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單、易于使用等特性。

2 開發(fā)技術(shù)的選擇

可用于設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)開發(fā)的常規(guī)技術(shù)主要分成兩類：基于B/S架構(gòu)的網(wǎng)頁(yè)報(bào)修系統(tǒng)和基于手機(jī)APP的應(yīng)用軟件。這兩種方式都能實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的功能，達(dá)到降低設(shè)備管理員工作負(fù)擔(dān)的目的。但網(wǎng)頁(yè)系統(tǒng)的使用需要用戶手動(dòng)輸入網(wǎng)址，需要搭建自己的服務(wù)器，用戶使用不方便，開發(fā)者系統(tǒng)搭建不便捷。手機(jī)APP開發(fā)成本高，不同手機(jī)操作系統(tǒng)需要開發(fā)不同版本的APP，開發(fā)投入大。微信小程序的興起，為系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了新的思路。小程序不需要安裝，可直接通過(guò)掃二維碼的方式自動(dòng)打開，方便了用戶的使用。一個(gè)版本的小程序能夠適應(yīng)不同操作系統(tǒng)的手機(jī)，減少了開發(fā)的成本。

微信小程在各行各業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用，如在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，袁希武開發(fā)了一套基于微信服務(wù)號(hào)和唯一二維碼索引開發(fā)的醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)，高效的提高了設(shè)備利用率、降低了運(yùn)營(yíng)成本。在工程維護(hù)方面，張雪云設(shè)計(jì)了基于微信小程序的電源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)地采集和發(fā)布電源采集器數(shù)據(jù)。在生活領(lǐng)域，鄧斌權(quán)提出了基于云開發(fā)和微信小程序的垃圾分類系統(tǒng)，使大家自覺進(jìn)行垃圾分類，提高了垃圾分類意識(shí)。葉葉設(shè)計(jì)了基于微信小程序的開放實(shí)踐室預(yù)約系統(tǒng)，有效滿足了學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，提升了開放實(shí)踐室運(yùn)行效率。針對(duì)實(shí)踐室設(shè)備類型和數(shù)量繁多，造成設(shè)備管理工作復(fù)雜而繁瑣、實(shí)踐室管理人員的工作強(qiáng)度高和壓力大等問(wèn)題，陳靜嫻提出了基于二維碼技術(shù)及微信小程序的實(shí)踐室設(shè)備管理系統(tǒng)。

基于微信小程序的應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備管理，工程維護(hù)、垃圾分類等方面取得了不錯(cuò)的效果。因此采用微信小程序開發(fā)空管實(shí)踐設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)，完成對(duì)實(shí)踐設(shè)備的報(bào)修，維護(hù)和管理是可行的。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于微信小程序的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)總體系統(tǒng)架構(gòu)分為客戶端、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)三大部分。客戶端主要基于手機(jī)移動(dòng)設(shè)備，利用微信web服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換處理，利用云數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、上傳和下載數(shù)據(jù)。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)總體架構(gòu)

3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的功能模塊主要包括故障上報(bào)、故障查看和設(shè)備維護(hù)三大模塊，除此之外還有其他輔助功能。三個(gè)功能分布在三個(gè)用戶頁(yè)面，使用者通過(guò)掃描系統(tǒng)生成的二維碼進(jìn)入設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)。進(jìn)入系統(tǒng)后，不同的使用者因?yàn)闄?quán)限的不同使用的功能也不同，系統(tǒng)功能模塊如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)功能模塊

3.2.1 故障上報(bào)模塊

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障需要上報(bào)時(shí)，掃描二維碼進(jìn)入維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行上報(bào)。為了使上報(bào)流程更加簡(jiǎn)便，主頁(yè)為上報(bào)功能頁(yè)面。上報(bào)功能不需要登錄，用戶在完成一系列選擇后便可以提交上報(bào)設(shè)備故障問(wèn)題。

3.2.2 故障查看模塊

設(shè)備故障問(wèn)題上報(bào)成功之后，設(shè)備維修員可以通過(guò)系統(tǒng)查看設(shè)備故障信息，做出初步判斷，提前準(zhǔn)備維修工具和維修元器件，根據(jù)系統(tǒng)的引導(dǎo)對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行維修，從而提高設(shè)備維修的效率，避免漏修、元器件準(zhǔn)備不足等問(wèn)題。

3.2.3 設(shè)備維護(hù)模塊

出于對(duì)實(shí)踐設(shè)備安全的考慮，維護(hù)模塊的使用需要登錄驗(yàn)證。設(shè)備維護(hù)人員登錄系統(tǒng)后，查看故障設(shè)備的故障狀態(tài)和維修狀態(tài)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查。在故障解決后，刪除故障信息。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)使用mongodb存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，mongodb是基于文檔的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如圖5所示。使用“機(jī)房號(hào)+席位類別+席位號(hào)”作為具有唯一性的id，“fix”為用戶選擇的常見設(shè)備故障匯總信息，“l(fā)abC”為機(jī)房號(hào)，“otherproblem”為用戶手動(dòng)填寫的設(shè)備故障信息?！皃icA”為用戶上傳的設(shè)備故障信息圖片地址，“posC”為席位類別，“posN”為席位號(hào)。

圖5 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)使用騰訊公司官方發(fā)布的微信小程序開發(fā)者工具進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。使用js文件控制小程的邏輯，使用wxml文件添加系統(tǒng)元素，使用wxss文件控制各個(gè)元素的外觀和布局，使用云開發(fā)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)功能。經(jīng)開發(fā)調(diào)試并上線后，用戶可直接掃描圖6中的二維碼快速進(jìn)入微信小程序。

圖6 實(shí)踐教學(xué)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)二維碼

4.1 上報(bào)功能

用戶首次使用設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)需要掃描二維碼，再次使用時(shí)在微信最近使用功能中即可找到。進(jìn)入維護(hù)系統(tǒng)后主頁(yè)是上報(bào)功能頁(yè)面，上報(bào)功能主要供學(xué)生和教師上報(bào)設(shè)備故障信息使用，其頁(yè)面包括空管實(shí)踐教學(xué)設(shè)備所有的機(jī)房，如圖7所示。

圖7 上報(bào)功能的實(shí)現(xiàn)

維護(hù)系統(tǒng)的上報(bào)界面包括席位類別選擇和席位編號(hào)選擇按鈕，同時(shí)包含實(shí)踐教學(xué)設(shè)備常見的一些故障，如鼠標(biāo)不能正常使用、鍵盤不能使用等問(wèn)題。具體上報(bào)流程為：掃描維護(hù)系統(tǒng)生成的二維碼，進(jìn)入空管實(shí)踐教學(xué)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)，在依次選擇完機(jī)房號(hào)，席位編號(hào)和席位類別后，選擇填寫設(shè)備出現(xiàn)的故障問(wèn)題。為了便于設(shè)備維護(hù)人員在接到維護(hù)通知后迅速做出判斷，找出故障原因，用戶還可以把拍攝的設(shè)備故障圖片進(jìn)行上傳，提交成功后頁(yè)面會(huì)顯示問(wèn)題上報(bào)成功的提示。

4.2 查看功能

在查看功能中設(shè)備維修人員可以查看空管實(shí)踐教學(xué)設(shè)備目前的運(yùn)行狀況，查看機(jī)房?jī)?nèi)是否有設(shè)備出現(xiàn)了故障從而影響正常使用。查看功能的使用流程：進(jìn)入系統(tǒng)后，點(diǎn)擊查看功能，點(diǎn)擊選擇要查看的機(jī)房，選擇機(jī)房后選擇席位編號(hào)，便可以查看到該席位編號(hào)下管制席、監(jiān)控席、機(jī)長(zhǎng)席位設(shè)備運(yùn)行狀況，同時(shí)還可以查看到用戶上報(bào)的設(shè)備故障問(wèn)題，如圖8所示。

圖8 查看功能的實(shí)現(xiàn)

4.3 維護(hù)功能

維護(hù)功能主要供設(shè)備管理者和維護(hù)人員使用，為了設(shè)備數(shù)據(jù)的安全性需要使用者登錄進(jìn)入頁(yè)面。進(jìn)入頁(yè)面用戶選擇機(jī)房后，只需選擇相應(yīng)的席位編號(hào)，系統(tǒng)將會(huì)顯示所選編號(hào)席位中監(jiān)控席、管制席和機(jī)長(zhǎng)席設(shè)備出現(xiàn)的故障問(wèn)題。例如：用戶上報(bào)的鼠標(biāo)不能正常使用的問(wèn)題，如圖9所示。

圖9 維護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)

設(shè)備管理員或者維護(hù)人員現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，設(shè)備故障得到維修并解決后，可刪除該設(shè)備的故障信息。設(shè)備故障數(shù)據(jù)刪除的方式有兩種：一種是只刪除機(jī)房中某一具體席位故障數(shù)據(jù)，此時(shí)可以在維護(hù)功能中對(duì)應(yīng)的席位下選擇刪除選項(xiàng)進(jìn)行刪除。也可在維護(hù)功能機(jī)房選擇界面中選擇某一個(gè)機(jī)房，把整個(gè)機(jī)房的故障信息刪除。

5 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)通過(guò)人工管理方式進(jìn)行設(shè)備故障登記管理，存在故障上報(bào)不規(guī)范、故障查看不方便、故障登記冊(cè)易丟失等問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備不能得到及時(shí)的維護(hù)，從而影響了正常的教學(xué)。本文基于微信小程序開發(fā)了一套空管實(shí)踐教學(xué)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備故障信息的上報(bào)、存儲(chǔ)、修改等功能。通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)讓設(shè)備故障信息在不同用戶之間的快速傳遞，減少了中間環(huán)節(jié)，加快了設(shè)備維護(hù)速度，降低設(shè)備故障率，減少對(duì)教學(xué)的影響，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。