基于微信公众号的盾构服务平台的设计与实现.pdf

引用格式:朱嘉南,李东利,蒲晓波,等.基于微信公众号的盾构服务平台的设计与实现J.隧道建设(中英文),2023,43(增刊1):558.ZHU Jianan,LI Dongli,PU Xiaobo,et al.Design and implementation of shield service platform based on WeChat official accountJ.Tunnel Construction,2023,43(S1):558.收稿日期:2020-10-15;修回日期:2022-12-31基金项目:中铁工程装备集团科技创新计划资助项目(预研 14-云端服务产品研究及策划)第一作者简介:朱嘉南(1997),男,四川资阳人,2019 年毕业于西南交通大学,电气工程及其自动化专业,本科,助理工程师,现从事电气系统设计、信息化产品研发工作。E-mail:1091789746 。基于微信公众号的盾构服务平台的设计与实现朱嘉南,李东利,蒲晓波,齐保卫,孟帅尧,林国强(中铁工程装备集团技术服务有限公司,河南 郑州 450016)摘要:针对隧道施工中施工方客户与设备制造公司存在的交流方式单一、流程繁杂、沟通效率低下以及员工日常生产资料重复填报等问题,结合微信平台的广泛普及与移动端的优势,提出一套面对盾构全生命周期服务的微信服务平台的设计方案。该平台结合盾构服务过程中的实际需求,实现掘进关键数据实时查看、需求故障意见报送流程、生产资料实时报送审核汇总、物贸商品展示意向提交等功能。通过与微信公众号的充分结合,根据施工实际进行优化,有效解决与客户交流渠道不通畅、流程繁杂、业务周期长等问题,让专业人员直接面对客户解决问题,同时整合各平台生产资料,减轻员工负担,实现资料的标准化和信息化管理。关键词:微信公众平台;隧道;盾构;全生命周期服务;移动信息化DOI:10.3973/j.issn.2096-4498.2023.S1.067中图分类号:U 45 文献标志码:A 文章编号:2096-4498(2023)S1-0558-07D De es si ig gn n a an nd d I Im mp pl le em me en nt ta at ti io on n o of f S Sh hi ie el ld d S Se er rv vi ic ce e P Pl la at tf fo or rm m B Ba as se ed d o on n WWe eC Ch ha at t O Of ff fi ic ci ia al l A Ac cc co ou un nt tZHU Jianan,LI Dongli,PU Xiaobo,QI Baowei,MENG Shuaiyao,LIN Guoqiang(China Railway Engineering Equipment Group Technical Service Co.,Ltd.,Zhengzhou 450016,Henan,China)A Ab bs st tr ra ac ct t:To address the problems existing in tunnel construction,such as single communication mode,complicated process,low communication efficiency,and repeated reporting of daily production materials,between construction customers and equipment manufacturing companies,the widespread popularity of WeChat platform and the advantages of mobile terminal are presented,and a set of design schemes of WeChat service platform facing the full-life cycle service of shield is proposed.The platform considers the actual requirements in the service process of shield tunneling,realizing real-time inspection of key data of excavation,the process of reporting fault opinions of demand,real-time submission of production materials,review and summary,and submission of exhibition intention of goods and trade commodities.Based on the WeChat official account and optimization according to the actual construction,problems such as blocked communication channels with customers,complicated processes,and long business cycle have been addressed.This platform allows professionals to directly address problems from customers,and integrate various production materials,which can lighten the working load and realize data standardization and informatized management.K Ke ey yw wo or rd ds s:WeChat official platform;tunnel;shield;full-life cycle services;mobile informatization0 引言随着我国经济的持续发展、综合国力的不断提高以及新技术的深入应用,隧道及地下工程得到了前所未有的发展。我国已是世界上隧道及地下工程规模最增刊 1 朱嘉南,等:基于微信公众号的盾构服务平台的设计与实现大、数量最多、地质条件和结构形式最复杂、修建技术发展速度最快的国家1-2。盾构作为机械化开挖的工程装备,已在我国隧道及地下空间开发中得到了广泛应用3-5。在隧道掘进施工过程中,设备阶段分为试掘进、质保期、质保期外。不同设备阶段跟随现场施工的人员也不同,导致客户与公司之间交流沟通需经历多层转接,客户需求信息会存在表述不清、语义曲解等情况,造成服务不便,不能达到客户需求。同时,存在任务流程繁杂,处理时间冗长,实时进度无法查询等问题,导致沟通效率低下。另外,现场解决设备问题的员工需要向公司报送多项生产资料,以便公司掌握现场施工情况与进度,但传统纸质流程表单各项资料重复信息较多,存在实时检查、审核困难,保存资料占用大量资源等情况。当下,面对信息化、智能化的高速发展,经济社会对传统行业的信息化管理提出了更高的要求6-7,隧道施工的信息化建设也在快速发展中。在互联网与智能手机普及的今天,移动互联网已成为各种生产活动的重要工具8-9。截至目前,微信拥有超 12 亿用户,依托微信进行开发的各种平台能更加方便快捷 地 实 现 目 标 功 能。本 系 统 使 用LAMP 开发环境和 B/S 架构,最终实现了掘进数据实时查看、业务信息需求流程、物贸商品展示及需求提交等功能。1 系统功能需求分析及主要流程设计1.1 系统功能需求分析 根据实际情况调研得知,在隧道掘进过程中,大多数客户会直接联系对应项目负责人报送需求。然而,因为公司项目的特殊性,项目上人员流动性较大,且手机在隧道中无信号,导致客户无法及时对接固定的项目人员。同时,项目人员在得知需求后,会逐级向片区、部门、公司领导传递信息,公司再逐级下达指令,流程缓慢,效率较低。另外,客户对公司业务职责划分不了解,需在各部门之间来回询问,缺少直接联系公司的方式,导致公司和客户之间交流的效率不高。在实际生产中,现场员工也需要向公司提交各种生产资料,如设备监造资料、生产日报信息、项目施工资料、安全资料、质量巡检资料等。以往,这些纸质资料需先经项目经理手工填写,然后再提交公司部门审核归档。但因项目分布在全国各地,项目资料的审核流程时间较长,导致公司对项目生产的规范性、安全性以及质量把控不及时,且各生产资料间存在相似信息较多的情况,员工需多次重复填写,再报送不同部门,大大增加了工作量。微信公众号是一种在微信上申请的应用账号,可实现文字、语音、视频、图片等多种方式的沟通,已形成较为普及的宣传平台,依托微信公众号进行开发网页程序将方便平台的推广与使用10。经过以上调研分析,结合微信公众号特点,对各需求进行细化和整合,并添加行业特色功能。本平台要实现的主要功能有设备关键信息实时查看功能、需求信息表单提交功能、物贸信息展示及提交功能、资料填报功能、任务表单处理功能、任务进度查询功能、平台运维及管理功能等。1.2 主要流程设计 在系统功能需求分析的基础上,对功能模块的实现流程进行设计。由于此平台功能模块较多,因此,仅挑选主要的流程设计进行展示。任务办理流程框图如图 1 所示。数据处理流程框图如图 2 所示。图 1 任务办理流程框图Fig.1 Flowchart of task handling2 平台设计2.1 平台架构设计 针对多用户访问需求,为了方便客户与员工的使用,将系统内嵌至微信公众号中,采用 B/S 架构设计,用户仅需浏览器就能访问系统。将系统最核心的功能实现都放在服务器上,简化系统开发,降低维护和升级成本11。平台架构设计如图 3 所示。用户终端是用户用来与服务器进行信息交互的,只发送和接受信息,基本不对数据进行处理,仅在用户上传视频时,为了节省上传时间,对视频进行切片,压缩处理上传。应用服务器为该平台的核心部分,它的主要功能是处理终端发送来的请求,调用各数据库数据进行处理,再将处理结果反馈给用户终端。数据库主要用来存储用户的数据,并提供数据读取功能。955隧道建设(中英文)第 43 卷图 2 数据处理流程框图Fig.2 Data processing flowchart description图 3 平台架构设计Fig.3 Platform architecture design2.2 开发环境选择 LMAP 由 Linux 系统、Apache 服务器、MySQL 数据库和 PHP 语言 4 部分组成12,一般用来建立 WEB 平台。与 Java/J2EE 架构相比,LAMP 具有 WEB 资源丰富、轻量、快速开发等特点。与微软的 NET 架构相比,LAMP 具有通用、跨平台、高性能、低价格的优势。因此,LAMP 在性能、质量、价格上都是搭建网站的首选平台13-14。2.3 手机模块设计 微信平台功能的实现是依靠各模块共同完成的。本平台的主要功能是为客户与公司的信息交互以及员工资料报送提供方便。平台具有简单的流程,其主要功能包括个人信息、我的设备、客户需求提交、员工资料报送、员工任务处理、物贸信息展示、后台管理等模块。由于客户与员工对平台的需求存在差异,为满足功能需要,分别设计员工端和客户端 2 个界面。其中,将通用部分设计为通用模块供 2 个界面使用,差异化模块只存在于对应界面中。整体模块功能结构如图 4 所示。2.3.1 个人信息模块 个人信息模块主要服务于用户注册和验证账号信息。该模块的主要功能有绑定注册用户信息、解除绑定信息、修改密码、个人信息查看及修改。用户首次使用需进行注册绑定,然后才能正常使用平台。2.3.2 我的设备模块该模块的主要功能是查询设备的实时掘进参数,用于掌握设备的掘进状态。2.3.3 需求信息提交模块 此模块共细化为业务需求、故障报修、意见建议、进度查询 4 个子模块。通过业务需求模块,用户可将业务需求提交给商务部门审核,平台会将需求分配给具体的商务人员跟踪处理。通过故障报修模块,用户可填写设备故障信息提交给生产部门审核,平台会将信息分配给各片区经理,再由片区经理分配给具体故065增刊 1 朱嘉南,等:基于微信公众号的盾构服务平台的设计与实现障处理人员。通过意见建议模块,用户可向质量部门提交意见,再由质量部门按具体工作需求分配给各相关人员。通过进度查询模块,用户可查询提交到各部门任务的进度,包括流程节点信息、时间节点信息、处理信息,且该模块配有消息提醒功能,用于向用户发送进度提醒。图 4 整体模块功能结构Fig.4 Overall module function2.3.4 物贸信息模块 物贸信息模块具有展示商品详细信息的功能。包括商品名称、编码、图片、型号、单位等信息,具有分类、关键词检索功能,方便用户进行检索;提供暂存商品需求功能,即购物车功能;具有需求信息提交功能,将购物车需求汇总成订单提交给处理人员。2.3.5 资料填报模块 资料填报模块具有项目搜索、资料填报、模板下载、附件上传、视频即时拍摄上传等功能。员工可使用此模块提交生产中的各类资料,项目通用信息与填报信息可自动读取填写,员工仅填写表单特有内容即可。2.3.6 任务办理模块 员工使用任务办理模块主要是处理客户端需求信息模块提交来的表单任务,该模块设计有查询、分配、审批、反馈功能;此外,该模块的另一个主要功能是处理员工端资料填报模块提交来的资料信息,具有查询、分配、审批、驳回功能。2.3.7 人员管理模块后台人员管理模块可实现管理员对用户进行管理,包括人员信息新增、添加、修改、分配、删除、注册用户审核等操作。2.3.8 项目管理模块 后台项目管理模块可实现对项目信息进行管理,包括项目信息新增、添加、删除、汇总导出等操作。2.3.9 需求管理模块 后台需对信息模块进行模板导入新增、修改、删除、汇总等操作,对前台订单信息进行查看、删除操作。2.4 数据库设计2.4.1 部分 E-R 图绘制及模型建立 调研了解需求后,定义实体属性,并根据实体属性绘制 E-R 图。由于平台整体实体较多,此处仅列举“资料填报”模块中“班前讲话”表单的 E-R 图,如图 5所示。根据 E-R 图,构建物理模型,如图 6 所示。图 5 班前讲话 E-R 图Fig.5 E-R diagram of pre-shift meeting图 6 班前讲话物理模型Fig.6 Physical model of pre-shift meeting165隧道建设(中英文)第 43 卷2.4.2 调用其他数据库接口在调用其他软件的数据时,如调用生产智能管理软件中的项目信息,平台需请求该软件的数据接口,请求方式采用 post,项目信息如表 1 所示。表 1 项目信息Table 1 Project information参数名 必选类型说明NewXMID是int项目 idNewSBID是int设备 idXMCode是String项目编号NewXiangMuKaiShi否String开始时间NewXiangMuJieShu否String结束时间NewXiangMuXingZhi否String项目性质XMType否String项目类别XMName是String项目名称XiangMuState是String项目状态NewSheBeiZhaungTai否String设备状态NewDiQu否String地区NewXiangMuXiangXiDiZhi否String详细地址NewHTType否String合同类型NewHeTongXingZhi否String合同性质NewHeTongJinE否String合同金额NewHtState否String合同状态3 手机微信平台模块实现平台实现主要分为 2 个界面共 17 个功能模块,如图 7 所示。本文仅对几个主要功能模块的实现进行说明。图 7 客户端与员工端Fig.7 Client end and employee end3.1 我的设备模块实现为实现掘进数据实时查看功能,将功能分为 3 个阶段:1)数据采集阶段,采用 KEPServerEX 软件采集盾构 PLC 数据,并将采集到的数据通过互联网打包发送给远端服务器;2)处理阶段,采用 Flume 接收数据,通过 Hadoop 平台对接收的数据进行清洗、分拣;3)存储阶段,将采集的数据存储至设备掘进数据库,通过接口请求调用至 WEB 服务器。我的设备模块实现流程如图 8 所示。图 8 我的设备模块实现流程图Fig.8 Flowchart of my equipment 其中,数据采集阶段采用的 KepServerEX 是业界领先的连接平台,是一款在工业控制中比较常见的数据采集服务软件之一,提供了多种类型的驱动,具有比较广泛的适用性。用户可以通过直观的用户界面连接、管理、监控和控制各种自动化设备和软件应用程序。KepServerEX 通过 OPC 协议完成与 PLC 的通讯连接,从而实现对 PLC 的数据采集15。纵使盾构复杂、施工环境恶劣、数据类型多样、数据并发量大、数据采集困难16,但随着 KepServerEX 在各类型盾构上的成功应用,该数据采集软件的可用性、可靠性以及安全性得到了很好的验证。3.2 物贸信息模块实现 为实现物贸信息的展示和需求提交,现将功能流程分为 3 个阶段:1)第 1 阶段,管理员上传商品信息,主要通过上传固定模板 excel 形式的商品信息,也可请求商品配件管理软件接口读取商品信息;2)第 2 阶段,用户浏览、挑选商品信息,填写订单信息后点击“提交订单”,平台将数据传输给数据库形成表单存储在数据库中,根据订单编号、商品编码、商品品牌组成完整的商品需求信息清单发送给管理员;3)第 3 阶段,管理员在员工端根据清单信息将清单分配处理,并将处理结果反馈给客户端。物贸信息模块实现流程如图 9 所示。265增刊 1 朱嘉南,等:基于微信公众号的盾构服务平台的设计与实现图 9 物贸信息模块实现流程图Fig.9 Flowchart of commodity information3.3 资料填报模块实现为实现员工日常资料报送,共设计 4 个板块资料,将项目通用信息整合,自动填写,员工只需填写表单专属内容。由于平台表单较多,此处仅以安全资料中班前讲话记录为例,不再一一赘述。将功能流程分为 4 个阶段:1)第 1 阶段,通过员工端资料填报模块搜索项目编号,进入对应项目,再从安全资料模块中寻找班前讲话记录;2)第 2 阶段,点击“新增”,添加新的表单,读取数据库信息自动填写项目基础信息,员工填写表单内容,点击“提交”;3)第 3阶段,表单提交至安全专员审核,审核通过,则表单信息存入数据库不再改变,审核不通过,则表单退回至提交人,重新修改后再次提交;4)第 4 阶段,无论是何种审核结果,都将反馈给提交人。班前讲话模块实现流程如图 10 所示。图 10 班前讲话模块实现流程图Fig.10 Flowchart of pre-shift meeting3.4 任务办理模块实现为实现平台任务流程功能,以故障报修为例,将功能流程分为 5 个阶段:1)第 1 阶段,客户点击客户端故障报修模块,程序自动读取账号信息写入,客户填入故障信息,点击“提交”;2)第2 阶段,前端将表单信息传输给数据库,并提交给生产负责人进行分配,生产负责人根据表单需求,通过姓名检索分配给下一处理人员,添加签批说明,点击“确定”,系统将分配信息存入数据库中间表,并通过“消息”模块反馈给客户端与下一级处理人;3)第 3 阶段,下一级处理人片区经理根据客户与负责人需求,通过检索分配给下一级跟踪人员,添加签批说明,点击“确定”,系统将分配信息存入数据库中间表,并通过“消息”模块反馈给上一级处理人、客户端与下一级处理人;4)第 4 阶段,处理阶段,跟踪处理人员到达现场处理实际问题,将结果阶段性写入跟踪说明,点击“未完成”,点击“确定”,前端将表单数据更新至数据库,并通过“消息”模块发送给与流程相关的所有人员;5)第 5 阶段,评价阶段,点击“已完成”,点击“确定”,表单状态变为“已完结”,通知所有流程相关人员,客户可在表单对此次流程进行评价,数据从中间表存入数据库。故障报修模块实现流程如图 11 所示。图 11 故障报修模块实现流程图Fig.11 Flowchart of malfunction repair4 结论与建议基于微信公众号的盾构服务平台的应用,实现了盾构掘进数据的实时查看,简单业务需求的建立、故障报修、意见建议流程,移动端实时处理,物贸信息展示与需求订单提交,任务进度实时查询等功能。该平台运用信息化手段,增加了客户与公司之间的交流渠道,提高了沟通效率,提升了服务质量,实现了员工资料填报的信息整合,减少了工作量。同时,公司使用此信息化手段实现了对项目的质量、安全进行管控。下一步平台将对流程进行优化,整合其他平台功能,打造成为各平台信息交互枢纽,整合数据库数据,提升平台综合能力。同时,将在完善平台功能的基础上,加快平台的推广使用,依托平台提高盾构服务的规范性、便捷性以及高效性。参考文献(R Re ef fe er re en nc ce es s):1 王梦恕.中国盾构和掘进机隧道技术现状、存在的问题365隧道建设(中英文)第 43 卷及发展思路J.隧道建设,2014,34(3):179.WANG Mengshu.Tunneling by 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