微信小程序在大型實驗港池建設(shè)與運(yùn)行中的全過程應(yīng)用

秦淑芳，嚴(yán)士常，徐海，劉劍浩，王崗，陶愛峰

（1.河海大學(xué)海岸災(zāi)害及防護(hù)教育部重點(diǎn)實驗室，江蘇 南京 210098；2.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，江蘇 南京 210098；3.青島瑞源工程集團(tuán)有限公司，山東 青島 266555）

0 引言

隨著國家在雙一流建設(shè)上的投入逐漸增加，服務(wù)國家重大科技需求的要求逐漸提升，投資千萬元以上的大型實驗儀器和實驗設(shè)施逐漸增多。為進(jìn)一步提升大型儀器使用效率，河海大學(xué)實驗中心出臺了系列引導(dǎo)性政策，鼓勵各學(xué)院創(chuàng)新管理模式、應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，致力于構(gòu)建布局科學(xué)、設(shè)備共享、高效集約的實驗室新面貌[1]。一些大型實驗設(shè)施，擁有數(shù)百臺大型儀器，其建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系著未來的實驗效果和儀器壽命，其管理水平在一定程度上決定著學(xué)科發(fā)展速度、科學(xué)研究水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，所以對新建實驗設(shè)施進(jìn)行全過程高質(zhì)量管理非常重要。此外，大型儀器倡導(dǎo)開放共享和高效集約[2]，如何充分利用大型實驗設(shè)施，提高科技創(chuàng)新能力，一直是大型實驗設(shè)施建設(shè)團(tuán)隊迫切需要解決的問題。微信小程序作為一種常見的現(xiàn)代信息技術(shù)[3]，可為大數(shù)據(jù)展示提供共享平臺，得到廣泛使用。在新建大型實驗設(shè)施過程中引入微信小程序，可實現(xiàn)信息全過程動態(tài)共享，有助于保障實驗設(shè)施建設(shè)質(zhì)量，也有助于提升服務(wù)能力?，F(xiàn)以河海大學(xué)大型港池建設(shè)為例，從建設(shè)前小程序功能設(shè)計與搭建、建設(shè)過程中的全程跟蹤與資料匯編、建成后的儀器預(yù)約共享等3 個方面，探討微信小程序在大型實驗設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用實踐。

1 河海大學(xué)大型實驗港池概況

L 形風(fēng)浪流港池系統(tǒng)是河海大學(xué)水利工程一流學(xué)科建設(shè)的重要科研平臺之一，分二期建設(shè)，總投資約6 900 萬元。系統(tǒng)包括港池建筑物、造波系統(tǒng)、造流系統(tǒng)、造風(fēng)系統(tǒng)等，一期投資3 400 萬元，包含2 100 萬元的土建和40 m 造波機(jī)；二期投資3 500 萬元，包括80 m 造波機(jī)、造風(fēng)系統(tǒng)和造流系統(tǒng)。L 形風(fēng)浪流港池長84 m×寬70 m×深1.5 m，中部布置長5 m×寬5 m×深2 m 的局部深井。L 形造波系統(tǒng)由300 臺造波機(jī)組成，呈L 形布置，總長120 m，可模擬規(guī)則波、常用頻譜以及自定義頻譜的不規(guī)則波、斜向波、孤立波及聚焦波等，且具有主動式二次反射吸收功能，吸收率大于80%；工作水深1 m 情況下，規(guī)則波最大波高可達(dá)0.5 m，不規(guī)則最大有效波高為0.25 m，周期范圍為0.5～5 s。造流系統(tǒng)采用20 臺池底循環(huán)雙向造流泵，造流面寬40 m，在0.5 m 水深工況下，可形成的最大流速為0.2 m/s。造風(fēng)系統(tǒng)采用44 臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)陣結(jié)構(gòu)，可生成試驗區(qū)域3 m 以內(nèi)10.0 m/s 的風(fēng)場，能準(zhǔn)確模擬自然定常與非定常（瞬態(tài)）風(fēng)譜，以及人造風(fēng)譜。

L 形風(fēng)浪流港池系統(tǒng)第一期建設(shè)于2022 年11月竣工，港池正式投入運(yùn)行以來，已服務(wù)6 個科研項目實驗，合同總經(jīng)費(fèi)約1 500 萬元。該系統(tǒng)主要立足于水利工程一流學(xué)科，重點(diǎn)服務(wù)于國內(nèi)外離岸深水港口、跨海通道、海岸災(zāi)害與防護(hù)等領(lǐng)域的科研需求，兼顧近海裝備研發(fā)、能源與動力工程等水下試驗需求，是國內(nèi)頂尖、國際領(lǐng)先的水利工程物理模型綜合實驗平臺。

2 微信小程序的全過程應(yīng)用

由于L 形風(fēng)浪流港池系統(tǒng)施工復(fù)雜、綜合功能強(qiáng)、服務(wù)領(lǐng)域廣、大型儀器多等特點(diǎn)，建設(shè)伊始便受到了港口、海岸、海洋及海島工程領(lǐng)域科研及工程人員的廣泛關(guān)注。港池建設(shè)開始后，學(xué)校（建設(shè)方）高層管理人員對港池進(jìn)展情況和建設(shè)質(zhì)量密切關(guān)注，期望能夠跟蹤港池建設(shè)進(jìn)程，及時解決建設(shè)過程中出現(xiàn)的難題或施工需求，保證施工質(zhì)量達(dá)到高水平實驗要求，還要求建成后充分發(fā)揮其效能，實現(xiàn)共建共享和高效利用。鑒于此，港池施工建設(shè)前期，綜合分析了比較流行且方便使用的信息共享技術(shù)[4-6]，設(shè)計并開發(fā)了L 形風(fēng)浪流港池系統(tǒng)微信小程序。建設(shè)中，小程序用于控制施工進(jìn)度，監(jiān)管施工質(zhì)量，規(guī)范資料整編；建成后，小程序充分發(fā)揮了設(shè)備共享和在線預(yù)約功能[7]。小程序在建設(shè)工程的全過程中均發(fā)揮了重要作用。

2.1 港池建設(shè)前小程序功能設(shè)計與平臺搭建

港池建設(shè)前，多次向領(lǐng)域?qū)＜液蛷V大師生調(diào)查對港池的關(guān)注點(diǎn)和功能需求，并基于此設(shè)計大型實驗港池微信小程序功能框架，構(gòu)建大型實驗港池系統(tǒng)共享平臺[8]。小程序的功能有港池動態(tài)、港池系統(tǒng)、參觀預(yù)約、經(jīng)典案例、技術(shù)團(tuán)隊、使用預(yù)約等6 個主要板塊（如圖1 所示）。港池動態(tài)，用于展示港池主要進(jìn)展，跟蹤施工進(jìn)度，根據(jù)圖片和視頻查看施工質(zhì)量；港池系統(tǒng)，主要介紹港池4 大系統(tǒng)（造波系統(tǒng)、造流系統(tǒng)、造風(fēng)系統(tǒng)和測量系統(tǒng)）的組成、技術(shù)參數(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域等；參觀預(yù)約，用于校內(nèi)外專業(yè)人員的調(diào)研和參觀預(yù)約，便于管理人員合理安排時間，為港池建成后的共享共用打下基礎(chǔ)；經(jīng)典案例，包括施工期典型分部工程主要技術(shù)難點(diǎn)和亮點(diǎn)，如抗浮錨桿鉆孔工藝、造流管道安裝工藝、大面積整體地坪平整施工工藝等；技術(shù)團(tuán)隊，主要展示技術(shù)人員和管理人員的分工、聯(lián)系方式等，實驗中遇到問題可以快速咨詢。使用預(yù)約，用于提交港池實驗預(yù)約申請。同時，線下建立了港池建設(shè)資料庫，用于歸檔港池建設(shè)過程中的施工圖紙、參建方周報、監(jiān)測報表、視頻圖片和相關(guān)案例等。

圖1 L 形風(fēng)浪流港池微信小程序主要功能Fig.1 The main functions of WeChat applet of L-shaped stormy basin

小程序引入后，建設(shè)方管理者可實時跟蹤監(jiān)督港池建設(shè)質(zhì)量，掌握港池建設(shè)動態(tài)，宣傳港池功能，響應(yīng)客戶需求；校內(nèi)外科研團(tuán)體可提前關(guān)注港池功能，熟悉L 形港池風(fēng)浪流系統(tǒng)可解決的基礎(chǔ)研究問題和工程問題，提前預(yù)約參觀，預(yù)約使用，為將來港池的高效運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

2.2 港池建設(shè)中港池動態(tài)透明化和資料整編規(guī)范化

港池建設(shè)過程中，有關(guān)港池建設(shè)質(zhì)量、建設(shè)進(jìn)程和港池動態(tài)的大量建設(shè)資料是建設(shè)方管理人員時刻關(guān)注的要點(diǎn)。通過港池微信小程序的建設(shè)和應(yīng)用，實現(xiàn)了港池動態(tài)透明化和資料整編規(guī)范化，突顯了共享管理創(chuàng)新效果。港池建設(shè)的各主要節(jié)點(diǎn)，均有專人無人機(jī)拍攝錄像，再由項目組人員對錄像進(jìn)行處理，提煉出圖文并茂的動態(tài)資訊。根據(jù)時間順序，將主要施工節(jié)點(diǎn)的視頻和圖文在微信小程序中進(jìn)行發(fā)布，即“建設(shè)節(jié)點(diǎn)”（如圖2 所示）。

除了本校港池建設(shè)動態(tài)信息外，公開發(fā)布的校外實驗港池新聞、相關(guān)知識和使用技巧也是搜集宣傳的內(nèi)容。通過行業(yè)網(wǎng)站搜索引擎，對正規(guī)渠道發(fā)布的最新新聞咨訊，經(jīng)著作權(quán)人同意的情況下，在小程序“行業(yè)新聞”板塊進(jìn)行共享學(xué)習(xí)，便于了解國內(nèi)實驗港池行業(yè)的最新動態(tài)。根據(jù)動態(tài)指向，了解實驗過程中港池配套設(shè)施的最新需求，積極學(xué)習(xí)校外實驗港池維護(hù)、共享管理和使用的優(yōu)點(diǎn)，汲取可行的創(chuàng)新管理模式，為將來的實驗港池運(yùn)行管理打好基礎(chǔ)。

建設(shè)過程中增加了“知識與技巧”板塊，針對大型綜合實驗港池建設(shè)中遇到的施工常識和經(jīng)驗，以及后期港池的使用和操作，在此提供解決依據(jù)和經(jīng)驗。例如，建設(shè)過程中用到的主要規(guī)范、基礎(chǔ)排水方式、抗浮錨桿施工技巧、造流道施工技巧等，為將來新的港池建設(shè)提供經(jīng)驗借鑒。港池投入使用后，會將實驗中常見問題和解決方法逐步添加到港池資料庫中，方便用戶查閱。

實驗港池微信小程序見證了港池建設(shè)全過程，從2021 年11 月開工到2022 年11 月竣工驗收，跟蹤制作建設(shè)節(jié)點(diǎn)并發(fā)布港池動態(tài)68 條，制作典型案例46 件，拍攝視頻近90 件，積累施工知識和施工技巧上百項，并將搜集和整理的資料構(gòu)建港池資料庫，為港池建設(shè)期資料查詢、信息驗證、后期維護(hù)打下了良好基礎(chǔ)。在一定程度上加強(qiáng)了學(xué)校與行業(yè)的聯(lián)系和交流，強(qiáng)化了施工質(zhì)量監(jiān)督意識，提升了大型實驗港池創(chuàng)新管理水平。

2.3 投入運(yùn)行后預(yù)約功能智慧化和大儀共享便捷化

國內(nèi)規(guī)模大、功能全的實驗港池不多，并且港池運(yùn)行狀態(tài)不夠透明，需要不斷與管理人員聯(lián)系方可確認(rèn)可使用時間，導(dǎo)致部分科研項目難以按計劃推進(jìn)。為了保障實驗根據(jù)預(yù)約時段順利完成，港池投入運(yùn)行后，重點(diǎn)放在港池預(yù)約功能智慧化和大儀共享便捷化上[9]，充分利用小程序的“參觀預(yù)約”（如圖3 所示）、“使用預(yù)約”和“技術(shù)支持”等功能，給使用者提供便利，同時也提升大型實驗設(shè)施使用效率。

圖3 港池參觀預(yù)約Fig.3 Visit appointment of wave basin

“參觀預(yù)約”功能，參觀人員只需在小程序中提交姓名、電話、單位、人數(shù)、參觀目的等相關(guān)信息，后臺由管理人員核實并確定參觀時間后，“我的預(yù)約”中會顯示預(yù)約確認(rèn)信息和注意事項。參觀預(yù)約目的是讓用戶提前安排時間了解港池，熟悉港池，根據(jù)功能布置地形，提前做好實驗準(zhǔn)備，保障港池預(yù)約有序進(jìn)行。

“使用預(yù)約”功能，由于港池系統(tǒng)功能較多，擁有造波系統(tǒng)、造風(fēng)系統(tǒng)、造流系統(tǒng)等，使用者可能只需要使用部分功能，所以在使用預(yù)約前，需要瀏覽系統(tǒng)列表和功能，在列表中選中所需要的信息，提交預(yù)約申請。使用預(yù)約申請?zhí)顖髸r，需要提交姓名、電話、單位、負(fù)責(zé)人姓名，實驗人數(shù)、實驗?zāi)康?、是否需要技術(shù)支持等相關(guān)信息，經(jīng)管理人員審批通過后，小程序“我的預(yù)約”中會顯示預(yù)約確認(rèn)、培訓(xùn)通知、港池系統(tǒng)操作指導(dǎo)書、注意事項等信息。讓港池使用人員提前熟悉港池系統(tǒng)的操作流程，確保正確操作，高效實驗。

“技術(shù)團(tuán)隊”功能[10-11]，技術(shù)人員一般擁有5 a以上實驗儀器設(shè)備管理經(jīng)驗。在港池投入使用前，參與集中培訓(xùn)和反復(fù)演示操作訓(xùn)練。實驗過程中遇到儀器設(shè)備等方面的問題，可以通過小程序中的“問題咨詢—技術(shù)人員”進(jìn)行反映，問題發(fā)布后，信息會推送給相關(guān)技術(shù)人員并進(jìn)行答復(fù)，或者電話聯(lián)系。技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊支撐港池建設(shè)，助力港池健康高效管理。

港池投入運(yùn)行6 個月以來，接待調(diào)研參觀團(tuán)隊近30 個，港池使用預(yù)約一直處于排隊狀態(tài)，最多排隊6 個實驗項目。微信小程序的投入使用，為港池共享共建和高效運(yùn)行提供了信息技術(shù)支撐。

3 結(jié)語

河海大學(xué)大型實驗港池是支持雙一流建設(shè)的校之重器。為了保障港池建設(shè)質(zhì)量，建設(shè)及運(yùn)行過程中，通過微信小程序的引入，建設(shè)方可實時關(guān)注港池建設(shè)動態(tài)，跟蹤施工進(jìn)度，客戶需求；校內(nèi)外科研團(tuán)體可提前關(guān)注港池功能，熟悉港池系統(tǒng)可解決的基礎(chǔ)研究問題和工程問題，提前預(yù)約參觀，預(yù)約使用。搭建微信小程序的同時，不斷整合港池建設(shè)過程中的各種素材，從港池基礎(chǔ)開挖、地基處理、設(shè)施安裝、蓄水試驗等工序的建設(shè)過程中，累積大量的圖片、視頻、施工技巧和優(yōu)秀案例，為我國同類大型實驗基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了重要參考。在港池運(yùn)行階段，對微信小程序進(jìn)行不定期的信息擴(kuò)充，包括港池配套設(shè)備的在線預(yù)約、信息查詢等，再結(jié)合港池系統(tǒng)自帶的智能控制功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，逐步構(gòu)建港池系統(tǒng)手機(jī)版實驗平臺，豐富實驗資料內(nèi)容，為今后港池的應(yīng)用、維修、保養(yǎng)等提供便利和依據(jù)?？梢姡柚⑿判〕绦虻氖褂?，將高質(zhì)量且管理高效的大型風(fēng)浪流實驗港池呈現(xiàn)在相關(guān)領(lǐng)域，為近海新能源、島礁建設(shè)等系列國家重大工程提供重要的研究設(shè)施。