高校消防设备移动巡检管理系统的设计与实现

刘莉，文勇军，唐立军

（长沙理工大学物理与电子科学学院，长沙 410114）

0 引言

高校是人才培养、教学科研的重要场所，人员密集，建筑物多且面积大，用电设备繁多，是消防安全重点单位。加强监管巡查，做好消防器材日常维护工作，确保消防设施设备的正常运行，是消防安全的重要保障[1]，是确保学校师生人身财产安全的重要因素。目前，高校消防设施设备繁多，巡检维护工作疏于监管，存在消防安全风险，缺乏一个有效的管理平台对消防设备及其运行状况、巡检维护过程进行统一管理[2]，如何运用信息技术破解是高校消防安全管理部门亟需思考的问题。

对此，本文选用微信小程序辅助Web端高校的消防设备移动巡检管理系统，实现设备信息的动态监管和实时更新，有效提高学校的消防安全管理的监管力度和信息化水平。

1 系统分析

为满足普通高校消防安全检查工作的具体要求[3]，需要建立一个多功能一体化的消防设备移动巡检管理系统，应包含设备台账管理、设备巡检管理、维护保养管理、设备报废管理、工作档案管理、用户管理等功能模块，实现对设备信息的在线查询，以及对设备巡检和维护的任务安排和过程监管，实时跟进巡检维修情况。

鉴于Web应用程序适合电脑办公，不适用于随时随地的设备巡检和报修；App应用需要针对主流的Android和iOS平台分别开发，开发成本高，需下载安装，不利于推广使用；本文选用具有免下载安装、不占用手机内存、开发周期短、用户体验好、兼容Android平台和iOS平台等[4]优势的微信小程序，通过微信服务器与系统服务器进行数据交互，实现巡检维护人员使用智能手机随时随地开展工作，通过扫描设备二维码查询设备信息、在线接收任务、巡检记录登记、设备报修、维修记录登记等功能[5]，完成与Web端管理系统的数据同步更新，生成巡检或维修报告，提升消防设备巡检工作的效率和监管力度，确保消防设备的数据实时有效性，保证消防设备全生命周期的数据完整性和可追溯性。

2 系统设计与实现

2.1 系统总体架构设计

系统是 B/S（Browser/Server）结构，分为 Web端管理系统和移动终端的微信小程序应用，使用开源框架SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）搭建系统主体，系统在服务器上进行部署和实施，为应用系统提供数据处理访问和存储支撑。客户端分为Web终端和移动终端，发送请求后由服务端高校消防设备移动巡检管理平台响应，经由服务器交互完成业务逻辑处理和流程控制，处理完毕后反馈给用户端，系统总体架构如图1所示。

图1 高校消防设备移动巡检管理系统总体架构图

更具体地说，系统架构划分为五个层次，用户层是指系统的各类用户，通过有线或无线网络与应用服务层进行通信；接入层是实现与用户连接并进行业务和带宽分配的部分；系统验证层是对客户端传来的任何参数均进行验证，保障系统数据安全；应用服务层即客户端与数据库之间的逻辑层，完成数据传输处理；基础资源层是支持本系统运作的硬件、系统软件和网络设备等，如图2所示。

图2 高校消防设备移动巡检管理系统架构层次图

2.2 Web 端功能模块设计

系统Web端的主要功能模块如图3所示。

图3 高校消防设备移动巡检管理系统Web端功能架构图

（1）楼栋信息管理模块

对校内的建筑信息进行管理，包括楼栋名称、详细地址、建筑物结构、耐火等级、危险等级、楼层数、竣工时间等基本信息，以及巡检点的设置，以便和设备进行关联，快速了解楼栋情况、按楼栋检索设备和划分巡检任务范围。

（2）设备信息管理模块

对消防设施设备的信息进行管理，分为设备基本信息管理和二维码编码管理两个子模块。前者对消防设施设备的信息进行录入、编辑、查询等操作，包括设备名称、设备类型、设备状态、所在楼栋、具体位置、型号、过期时间、报废时间等信息，形成消防设备台账。后者采用矩阵式二维码QR Code[5]，由设备编号结合设备基本信息生成设备二维码，导出后，经由二维码标签打印机打印，固定在消防设施设备的表面，应用于移动巡检[6]。

（3）设备巡检管理模块

对巡检任务信息和巡检结果进行管理。管理员可以根据《普通高等学校消防安全工作指南》等规章制度的要求，将消防巡检工作的每日巡查、月度自检、季度巡检、年度巡检等安排录入系统，包括巡检任务名称、任务描述、巡检人员、任务起止时间、任务周期、待巡检设备等信息。巡检人员提交巡检记录后，管理员可以在此查阅巡检报告，界面如图4所示。

图4 设备巡检模块之巡检任务列表

（4）维修保养管理模块

对消防设备的报修、维修和保养过程进行管理，包含设备报修登记、编辑并发布维修保养任务，审阅维修报告等功能，包含任务名称、维修地点、维修状态、故障图片、故障描述、审核意见等信息，对于第三方的维修报告，经拍照或扫描后上传存档。

（5）设备报废管理模块

对符合报废标准的消防设备进行报废管理，包含添加待报废设备、确认报废、查看报废记录等功能。通过设备类型、过期时间的日期区间、设备编号等检索条件进行筛选查询，选择指定设备，加入待报废设备列表，实际已完成报废处理工作后，在本系统标记确认报废。

（6）工作档案管理模块

对高校消防安全工作相关的文档进行管理，例如学校消防安全管理制度、消防安全隐患台账、灭火和应急疏散预案、年度消防工作总结等，提供编辑、查询和附件上传等功能，包含文档标题、正文描述和附件等信息。

（7）系统管理模块

该模块分为用户管理、角色管理、数据备份管理三个子模块。用户管理是对系统用户信息进行管理，以便验证和识别登录用户的身份，用户的操作权限是通过角色来控制；角色管理用于添加和配置不同的功能菜单和功能操作权限；备份管理在于防止系统故障或误操作导致的数据丢失，实现数据库数据的备份与恢复，保障系统数据的安全。

2.3 移动终端功能模块设计

移动终端使用微信小程序，通过URL地址调用服务端向外提供的网络接口完成双向通信，由小程序发送HTTPS请求，进行业务处理后，结果以JSON数据格式返回。功能架构如图5所示。

图5 高校消防设备移动巡检管理小程序功能架构图

（1）用户登录与注册

系统工作人员通过用户名和密码访问，通过验证即可登录成功。在校人员作为新用户首次访问时，程序通过微信接口服务（Wechat HTTP API）向用户发起授权请求实现授权登录，同时获取用户信息后存入数据库的用户表完成注册，默认为普通用户，享有有扫码查询设备和设备报修权限。

（2）扫码查询设备

用户登录后，选择扫码查询设备时，程序通过wx.scanCode调用微信客户端扫码界面，当所扫的码为当前小程序的合法二维码时，返回二维码携带的路径（Path），并从服务器中获取对应的消防设备信息[7]。

（3）查看巡检任务

巡检人员登录后，查看管理系统发布的巡检任务或维护任务，每项任务包含任务基本信息和待巡检设备列表，有助于明确巡检维护的工作范围和要求，预防错检漏检。按任务完成状态，分为未完成和已完成。对于未完成任务，由任务详情界面进入巡检记录登记，如图6所示；对于已完成任务，按钮更新为查看巡检记录。

（4）巡检记录登记

每项巡检任务对应一项巡检结果登记，通过扫描待巡检设备的二维码标签，获取设备编号、设备名称、设备状态、设备检查标准等信息，依据设备运行情况登记巡检结果，标记设备为正常或者待维修、待报废，并描述情况后提交，数据将即时同步至服务器，系统将根据巡检任务信息和巡检结果信息自动生成巡检报告。巡检人员巡检流程如图7所示。

图6 查看工作任务之任务详情

图7 巡检人员巡检流程

（5）消防设备报修

巡检人员日常巡查，或者校内各单位每月开展防火自查时，如发现消防设施设备存在故障，登录后通过扫描设备二维码即可报修；报修时填写报修说明并上传图片，提交后数据同步上传至后台服务器；报修后，可在报修记录中跟踪处理进度，分为待维修、维修中和已完成三种状态。报修流程如图8所示。

图8 消防设备报修流程

（6）查看维修任务

系统管理员通过维修保养管理模块发布维修任务，一种是直接新增，一种是来源于小程序的报修。任务发布后，系统将会向维修人员的账号发送一条微信消息，提醒维修人员查看维修任务，保障消防设备得到及时有效的维护。

（7）设备维修登记

维修人员根据任务详情，前往待修设备所在位置，确认完成维修工作后进行登记；填写故障描述、原因分析、处理过程和维修结果等信息并提交；经由系统管理员审核确认后，维修任务状态更新为已完成，流程时序图如图9所示。

3 系统测试

根据系统核心功能和业务流程，拟定测试用例并进行黑盒测试和易用性测试，对用户注册登录、设备信息管理、设备巡检管理、维修保养管理、系统管理等模块和小程序的功能进行测试，符合功能预期，系统通过评测；经由Load Runner进行系统性能测试，测试期间，未出现程序崩溃、服务中断或功能异常等情况。测试结果表明本系统运行稳定，响应及时，操作简便，小程序前端和Web端管理系统的数据交互正常，能实现对消防设备巡检维护工作的动态监管。

图9 设备维修任务发布、提交与审核流程时序图

4 结语

系统以消防设备的巡检维护业务为核心，Web端管理系统结合随手可用的微信小程序，有利于高校消防安全工作的有序开展，实现了消防设备及其巡检维护的信息化管理，有利于随时掌控消防设施运行情况，有效监控巡查和维护工作，保障消防设施设备处于良好运行状态，使消防巡检工作更加规范、高效、便捷，具有良好的功能扩展性和推广价值。