基于微信小程序的教學設備維護系統設計與實現

廖 勇，于金法

（中國民用航空飛行學院空中交通管理學院，廣漢 618307）

0 引言

隨著我校空管學院學生規模的不斷擴大，加之民航總局對在?？展軐W生模擬訓練的要求越來越高，為了滿足要求，學院大幅增加了模擬機的教學課時量。為了保障正常的教學任務，空管學院投入了大量的實踐教學設備，眾多的實踐教學設備對維護管理工作提出了較高要求，特別是設備能否及時得到維護關系著教學任務的正常開展。

設備維護的現狀：教學工作量大、實踐室設備工作負荷重，設備故障時有發生。設備組成復雜，實踐教學設備由各種服務器（如語音服務器、視景服務器、數據庫服務器等等），各種終端（語音終端、視景終端等等）以及各種外圍設備（如鼠標、鍵盤、電源等等）組成，可靠性低，加之使用多年，設備老化嚴重，故障率高。設備故障上報不及時或者漏報，導致設備未能及時得到維修，影響了正常教學。設備維護記錄復雜，使用傳統的紙質登記表進行管理，設備管理方式落后。

針對以上問題，開發一套基于互聯網的空管實踐教學設備維護系統，不僅可以加快設備維護速度，還可以提高設備利用率，減少對教學的影響，從而提高教學質量。

1 需求分析

需求分析是系統開發的第一步，總體而言，需要開發一個教學設備維護系統，該系統能夠收集學生、教師上報的設備故障信息并進行保存，能對設備故障進行分類供維修人員查看，引導維修人員進行維修。設備管理人員對維修結果審核后，可修改設備的故障狀態。設備的故障信息和維修信息通過維護系統在教師、學生、維修人員和管理人員之間進行快速、準確、方便的傳遞，從而達到設備維護的高效運行。

1.1 用戶需求

用戶需求從學生、設備管理員和設備維修人員角度進行分析。學生通過維護系統了解設備當前的運行狀態，上報設備故障。設備管理員登錄維護系統后接收查看后臺推送的設備故障問題，并聯系設備維護人員進行維護，同時還能夠跟蹤設備維修進度。設備維修人員可以查看上報的故障信息，提前做好維修準備工作，提高設備維修效率。不同的用戶對設備故障數據的需求如圖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，設備維護系統應該具備的基本功能，本系統的功能性需求如圖2所示。設備維護系統的本質是實現設備故障信息的無紙化保存、查詢、修改、更新、添加。因此必須具備數據管庫的功能，實現對故障信息的管理。同時要實現故障信息在不同用戶之間的交換，系統必須支持信息在移動互聯網中的不同用戶之間進行傳輸。同時不同的用戶具有不同的角色，不同的角色對數據的訪問具有不同的權限，因此系統應該具備角色分配和權限分配的功能。為了便于用戶的使用，要求系統可以在不同的設備和不同的操作系統上運行。

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務需求系統必須具有除功能需求以外的特性，設備維護系統非功能需求包括系統應該具備良好的穩定性、較高的可靠性、系統界面的友好性、系統維護簡單、易于使用等特性。

2 開發技術的選擇

可用于設備維護系統開發的常規技術主要分成兩類：基于B/S架構的網頁報修系統和基于手機APP的應用軟件。這兩種方式都能實現設備維護系統的功能，達到降低設備管理員工作負擔的目的。但網頁系統的使用需要用戶手動輸入網址，需要搭建自己的服務器，用戶使用不方便，開發者系統搭建不便捷。手機APP開發成本高，不同手機操作系統需要開發不同版本的APP，開發投入大。微信小程序的興起，為系統的實現提供了新的思路。小程序不需要安裝，可直接通過掃二維碼的方式自動打開，方便了用戶的使用。一個版本的小程序能夠適應不同操作系統的手機，減少了開發的成本。

微信小程在各行各業獲得了廣泛的應用，如在醫療衛生領域，袁希武開發了一套基于微信服務號和唯一二維碼索引開發的醫療設備管理系統，高效的提高了設備利用率、降低了運營成本。在工程維護方面，張雪云設計了基于微信小程序的電源監測管理系統，以實時地采集和發布電源采集器數據。在生活領域，鄧斌權提出了基于云開發和微信小程序的垃圾分類系統，使大家自覺進行垃圾分類，提高了垃圾分類意識。葉葉設計了基于微信小程序的開放實踐室預約系統，有效滿足了學生的學習需求，提升了開放實踐室運行效率。針對實踐室設備類型和數量繁多，造成設備管理工作復雜而繁瑣、實踐室管理人員的工作強度高和壓力大等問題，陳靜嫻提出了基于二維碼技術及微信小程序的實踐室設備管理系統。

基于微信小程序的應用在醫療設備管理，工程維護、垃圾分類等方面取得了不錯的效果。因此采用微信小程序開發空管實踐設備維護系統，完成對實踐設備的報修，維護和管理是可行的。

3 系統設計

3.1 系統架構設計

基于微信小程序的實踐教學設備維護系統總體系統架構分為客戶端、服務器和數據庫三大部分。客戶端主要基于手機移動設備，利用微信web服務器進行數據的交換處理，利用云數據庫存儲、上傳和下載數據。系統總體架構如圖3所示。

圖3 系統總體架構

3.2 系統功能模塊設計

設備維護系統的功能模塊主要包括故障上報、故障查看和設備維護三大模塊，除此之外還有其他輔助功能。三個功能分布在三個用戶頁面，使用者通過掃描系統生成的二維碼進入設備維護系統。進入系統后，不同的使用者因為權限的不同使用的功能也不同，系統功能模塊如圖4所示。

圖4 系統功能模塊

3.2.1 故障上報模塊

當設備出現故障需要上報時，掃描二維碼進入維護系統進行上報。為了使上報流程更加簡便，主頁為上報功能頁面。上報功能不需要登錄，用戶在完成一系列選擇后便可以提交上報設備故障問題。

3.2.2 故障查看模塊

設備故障問題上報成功之后，設備維修員可以通過系統查看設備故障信息，做出初步判斷，提前準備維修工具和維修元器件，根據系統的引導對故障設備進行維修，從而提高設備維修的效率，避免漏修、元器件準備不足等問題。

3.2.3 設備維護模塊

出于對實踐設備安全的考慮，維護模塊的使用需要登錄驗證。設備維護人員登錄系統后，查看故障設備的故障狀態和維修狀態，并進行現場核查。在故障解決后，刪除故障信息。

3.3 數據庫設計

本系統使用mongodb存儲和管理數據，mongodb是基于文檔的數據結構，如圖5所示。使用“機房號+席位類別+席位號”作為具有唯一性的id，“fix”為用戶選擇的常見設備故障匯總信息，“labC”為機房號，“otherproblem”為用戶手動填寫的設備故障信息?！皃icA”為用戶上傳的設備故障信息圖片地址，“posC”為席位類別，“posN”為席位號。

圖5 數據庫結構

4 系統實現

本系統使用騰訊公司官方發布的微信小程序開發者工具進行系統開發。使用js文件控制小程的邏輯，使用wxml文件添加系統元素，使用wxss文件控制各個元素的外觀和布局，使用云開發實現數據庫功能。經開發調試并上線后，用戶可直接掃描圖6中的二維碼快速進入微信小程序。

圖6 實踐教學設備維護系統二維碼

4.1 上報功能

用戶首次使用設備維護系統需要掃描二維碼，再次使用時在微信最近使用功能中即可找到。進入維護系統后主頁是上報功能頁面，上報功能主要供學生和教師上報設備故障信息使用，其頁面包括空管實踐教學設備所有的機房，如圖7所示。

圖7 上報功能的實現

維護系統的上報界面包括席位類別選擇和席位編號選擇按鈕，同時包含實踐教學設備常見的一些故障，如鼠標不能正常使用、鍵盤不能使用等問題。具體上報流程為：掃描維護系統生成的二維碼，進入空管實踐教學設備維護系統，在依次選擇完機房號，席位編號和席位類別后，選擇填寫設備出現的故障問題。為了便于設備維護人員在接到維護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備故障圖片進行上傳，提交成功后頁面會顯示問題上報成功的提示。

4.2 查看功能

在查看功能中設備維修人員可以查看空管實踐教學設備目前的運行狀況，查看機房內是否有設備出現了故障從而影響正常使用。查看功能的使用流程：進入系統后，點擊查看功能，點擊選擇要查看的機房，選擇機房后選擇席位編號，便可以查看到該席位編號下管制席、監控席、機長席位設備運行狀況，同時還可以查看到用戶上報的設備故障問題，如圖8所示。

圖8 查看功能的實現

4.3 維護功能

維護功能主要供設備管理者和維護人員使用，為了設備數據的安全性需要使用者登錄進入頁面。進入頁面用戶選擇機房后，只需選擇相應的席位編號，系統將會顯示所選編號席位中監控席、管制席和機長席設備出現的故障問題。例如：用戶上報的鼠標不能正常使用的問題，如圖9所示。

圖9 維護功能的實現

設備管理員或者維護人員現場核實，設備故障得到維修并解決后，可刪除該設備的故障信息。設備故障數據刪除的方式有兩種：一種是只刪除機房中某一具體席位故障數據，此時可以在維護功能中對應的席位下選擇刪除選項進行刪除。也可在維護功能機房選擇界面中選擇某一個機房，把整個機房的故障信息刪除。

5 結語

傳統的設備維護通過人工管理方式進行設備故障登記管理，存在故障上報不規范、故障查看不方便、故障登記冊易丟失等問題，導致設備不能得到及時的維護，從而影響了正常的教學。本文基于微信小程序開發了一套空管實踐教學設備維護系統，通過該系統，實現了設備故障信息的上報、存儲、修改等功能。通過移動互聯網讓設備故障信息在不同用戶之間的快速傳遞，減少了中間環節，加快了設備維護速度，降低設備故障率，減少對教學的影響，促進教學質量的提升。