高校消防設備移動巡檢管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

劉莉，文勇軍，唐立軍

（長沙理工大學物理與電子科學學院，長沙 410114）

0 引言

高校是人才培養(yǎng)、教學科研的重要場所，人員密集，建筑物多且面積大，用電設備繁多，是消防安全重點單位。加強監(jiān)管巡查，做好消防器材日常維護工作，確保消防設施設備的正常運行，是消防安全的重要保障[1]，是確保學校師生人身財產安全的重要因素。目前，高校消防設施設備繁多，巡檢維護工作疏于監(jiān)管，存在消防安全風險，缺乏一個有效的管理平臺對消防設備及其運行狀況、巡檢維護過程進行統(tǒng)一管理[2]，如何運用信息技術破解是高校消防安全管理部門亟需思考的問題。

對此，本文選用微信小程序輔助Web端高校的消防設備移動巡檢管理系統(tǒng)，實現(xiàn)設備信息的動態(tài)監(jiān)管和實時更新，有效提高學校的消防安全管理的監(jiān)管力度和信息化水平。

1 系統(tǒng)分析

為滿足普通高校消防安全檢查工作的具體要求[3]，需要建立一個多功能一體化的消防設備移動巡檢管理系統(tǒng)，應包含設備臺賬管理、設備巡檢管理、維護保養(yǎng)管理、設備報廢管理、工作檔案管理、用戶管理等功能模塊，實現(xiàn)對設備信息的在線查詢，以及對設備巡檢和維護的任務安排和過程監(jiān)管，實時跟進巡檢維修情況。

鑒于Web應用程序適合電腦辦公，不適用于隨時隨地的設備巡檢和報修；App應用需要針對主流的Android和iOS平臺分別開發(fā)，開發(fā)成本高，需下載安裝，不利于推廣使用；本文選用具有免下載安裝、不占用手機內存、開發(fā)周期短、用戶體驗好、兼容Android平臺和iOS平臺等[4]優(yōu)勢的微信小程序，通過微信服務器與系統(tǒng)服務器進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)巡檢維護人員使用智能手機隨時隨地開展工作，通過掃描設備二維碼查詢設備信息、在線接收任務、巡檢記錄登記、設備報修、維修記錄登記等功能[5]，完成與Web端管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步更新，生成巡檢或維修報告，提升消防設備巡檢工作的效率和監(jiān)管力度，確保消防設備的數(shù)據(jù)實時有效性，保證消防設備全生命周期的數(shù)據(jù)完整性和可追溯性。

2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)總體架構設計

系統(tǒng)是 B/S（Browser/Server）結構，分為 Web端管理系統(tǒng)和移動終端的微信小程序應用，使用開源框架SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）搭建系統(tǒng)主體，系統(tǒng)在服務器上進行部署和實施，為應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)處理訪問和存儲支撐。客戶端分為Web終端和移動終端，發(fā)送請求后由服務端高校消防設備移動巡檢管理平臺響應，經由服務器交互完成業(yè)務邏輯處理和流程控制，處理完畢后反饋給用戶端，系統(tǒng)總體架構如圖1所示。

圖1 高校消防設備移動巡檢管理系統(tǒng)總體架構圖

更具體地說，系統(tǒng)架構劃分為五個層次，用戶層是指系統(tǒng)的各類用戶，通過有線或無線網(wǎng)絡與應用服務層進行通信；接入層是實現(xiàn)與用戶連接并進行業(yè)務和帶寬分配的部分；系統(tǒng)驗證層是對客戶端傳來的任何參數(shù)均進行驗證，保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全；應用服務層即客戶端與數(shù)據(jù)庫之間的邏輯層，完成數(shù)據(jù)傳輸處理；基礎資源層是支持本系統(tǒng)運作的硬件、系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡設備等，如圖2所示。

圖2 高校消防設備移動巡檢管理系統(tǒng)架構層次圖

2.2 Web 端功能模塊設計

系統(tǒng)Web端的主要功能模塊如圖3所示。

圖3 高校消防設備移動巡檢管理系統(tǒng)Web端功能架構圖

（1）樓棟信息管理模塊

對校內的建筑信息進行管理，包括樓棟名稱、詳細地址、建筑物結構、耐火等級、危險等級、樓層數(shù)、竣工時間等基本信息，以及巡檢點的設置，以便和設備進行關聯(lián)，快速了解樓棟情況、按樓棟檢索設備和劃分巡檢任務范圍。

（2）設備信息管理模塊

對消防設施設備的信息進行管理，分為設備基本信息管理和二維碼編碼管理兩個子模塊。前者對消防設施設備的信息進行錄入、編輯、查詢等操作，包括設備名稱、設備類型、設備狀態(tài)、所在樓棟、具體位置、型號、過期時間、報廢時間等信息，形成消防設備臺賬。后者采用矩陣式二維碼QR Code[5]，由設備編號結合設備基本信息生成設備二維碼，導出后，經由二維碼標簽打印機打印，固定在消防設施設備的表面，應用于移動巡檢[6]。

（3）設備巡檢管理模塊

對巡檢任務信息和巡檢結果進行管理。管理員可以根據(jù)《普通高等學校消防安全工作指南》等規(guī)章制度的要求，將消防巡檢工作的每日巡查、月度自檢、季度巡檢、年度巡檢等安排錄入系統(tǒng)，包括巡檢任務名稱、任務描述、巡檢人員、任務起止時間、任務周期、待巡檢設備等信息。巡檢人員提交巡檢記錄后，管理員可以在此查閱巡檢報告，界面如圖4所示。

圖4 設備巡檢模塊之巡檢任務列表

（4）維修保養(yǎng)管理模塊

對消防設備的報修、維修和保養(yǎng)過程進行管理，包含設備報修登記、編輯并發(fā)布維修保養(yǎng)任務，審閱維修報告等功能，包含任務名稱、維修地點、維修狀態(tài)、故障圖片、故障描述、審核意見等信息，對于第三方的維修報告，經拍照或掃描后上傳存檔。

（5）設備報廢管理模塊

對符合報廢標準的消防設備進行報廢管理，包含添加待報廢設備、確認報廢、查看報廢記錄等功能。通過設備類型、過期時間的日期區(qū)間、設備編號等檢索條件進行篩選查詢，選擇指定設備，加入待報廢設備列表，實際已完成報廢處理工作后，在本系統(tǒng)標記確認報廢。

（6）工作檔案管理模塊

對高校消防安全工作相關的文檔進行管理，例如學校消防安全管理制度、消防安全隱患臺賬、滅火和應急疏散預案、年度消防工作總結等，提供編輯、查詢和附件上傳等功能，包含文檔標題、正文描述和附件等信息。

（7）系統(tǒng)管理模塊

該模塊分為用戶管理、角色管理、數(shù)據(jù)備份管理三個子模塊。用戶管理是對系統(tǒng)用戶信息進行管理，以便驗證和識別登錄用戶的身份，用戶的操作權限是通過角色來控制；角色管理用于添加和配置不同的功能菜單和功能操作權限；備份管理在于防止系統(tǒng)故障或誤操作導致的數(shù)據(jù)丟失，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的備份與恢復，保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。

2.3 移動終端功能模塊設計

移動終端使用微信小程序，通過URL地址調用服務端向外提供的網(wǎng)絡接口完成雙向通信，由小程序發(fā)送HTTPS請求，進行業(yè)務處理后，結果以JSON數(shù)據(jù)格式返回。功能架構如圖5所示。

圖5 高校消防設備移動巡檢管理小程序功能架構圖

（1）用戶登錄與注冊

系統(tǒng)工作人員通過用戶名和密碼訪問，通過驗證即可登錄成功。在校人員作為新用戶首次訪問時，程序通過微信接口服務（Wechat HTTP API）向用戶發(fā)起授權請求實現(xiàn)授權登錄，同時獲取用戶信息后存入數(shù)據(jù)庫的用戶表完成注冊，默認為普通用戶，享有有掃碼查詢設備和設備報修權限。

（2）掃碼查詢設備

用戶登錄后，選擇掃碼查詢設備時，程序通過wx.scanCode調用微信客戶端掃碼界面，當所掃的碼為當前小程序的合法二維碼時，返回二維碼攜帶的路徑（Path），并從服務器中獲取對應的消防設備信息[7]。

（3）查看巡檢任務

巡檢人員登錄后，查看管理系統(tǒng)發(fā)布的巡檢任務或維護任務，每項任務包含任務基本信息和待巡檢設備列表，有助于明確巡檢維護的工作范圍和要求，預防錯檢漏檢。按任務完成狀態(tài)，分為未完成和已完成。對于未完成任務，由任務詳情界面進入巡檢記錄登記，如圖6所示；對于已完成任務，按鈕更新為查看巡檢記錄。

（4）巡檢記錄登記

每項巡檢任務對應一項巡檢結果登記，通過掃描待巡檢設備的二維碼標簽，獲取設備編號、設備名稱、設備狀態(tài)、設備檢查標準等信息，依據(jù)設備運行情況登記巡檢結果，標記設備為正常或者待維修、待報廢，并描述情況后提交，數(shù)據(jù)將即時同步至服務器，系統(tǒng)將根據(jù)巡檢任務信息和巡檢結果信息自動生成巡檢報告。巡檢人員巡檢流程如圖7所示。

圖6 查看工作任務之任務詳情

圖7 巡檢人員巡檢流程

（5）消防設備報修

巡檢人員日常巡查，或者校內各單位每月開展防火自查時，如發(fā)現(xiàn)消防設施設備存在故障，登錄后通過掃描設備二維碼即可報修；報修時填寫報修說明并上傳圖片，提交后數(shù)據(jù)同步上傳至后臺服務器；報修后，可在報修記錄中跟蹤處理進度，分為待維修、維修中和已完成三種狀態(tài)。報修流程如圖8所示。

圖8 消防設備報修流程

（6）查看維修任務

系統(tǒng)管理員通過維修保養(yǎng)管理模塊發(fā)布維修任務，一種是直接新增，一種是來源于小程序的報修。任務發(fā)布后，系統(tǒng)將會向維修人員的賬號發(fā)送一條微信消息，提醒維修人員查看維修任務，保障消防設備得到及時有效的維護。

（7）設備維修登記

維修人員根據(jù)任務詳情，前往待修設備所在位置，確認完成維修工作后進行登記；填寫故障描述、原因分析、處理過程和維修結果等信息并提交；經由系統(tǒng)管理員審核確認后，維修任務狀態(tài)更新為已完成，流程時序圖如圖9所示。

3 系統(tǒng)測試

根據(jù)系統(tǒng)核心功能和業(yè)務流程，擬定測試用例并進行黑盒測試和易用性測試，對用戶注冊登錄、設備信息管理、設備巡檢管理、維修保養(yǎng)管理、系統(tǒng)管理等模塊和小程序的功能進行測試，符合功能預期，系統(tǒng)通過評測；經由Load Runner進行系統(tǒng)性能測試，測試期間，未出現(xiàn)程序崩潰、服務中斷或功能異常等情況。測試結果表明本系統(tǒng)運行穩(wěn)定，響應及時，操作簡便，小程序前端和Web端管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互正常，能實現(xiàn)對消防設備巡檢維護工作的動態(tài)監(jiān)管。

圖9 設備維修任務發(fā)布、提交與審核流程時序圖

4 結語

系統(tǒng)以消防設備的巡檢維護業(yè)務為核心，Web端管理系統(tǒng)結合隨手可用的微信小程序，有利于高校消防安全工作的有序開展，實現(xiàn)了消防設備及其巡檢維護的信息化管理，有利于隨時掌控消防設施運行情況，有效監(jiān)控巡查和維護工作，保障消防設施設備處于良好運行狀態(tài)，使消防巡檢工作更加規(guī)范、高效、便捷，具有良好的功能擴展性和推廣價值。