基于微服务架构的南航智慧维修大赛管理系统设计与实现

■ 魏弘平 吕江敏 陈林烽 任明翔/

1 中国南方航空股份有限公司信息中心 2 中国南方航空股份有限公司工程技术分公司（机务工程部）

随着信息技术的不断发展，南航大力推动信息化建设。智慧维修是支撑新时代机务维修的关键力量，对机务数字化转型具有重要意义。如何科学、全面、可持续化地挑选出优秀的智慧维修项目是关键问题所在。因此，建立一套完善的南航智慧维修大赛赛事管理系统是非常必要的。本文基于微服务的理念设计并开发一套科学的南航智慧维修大赛赛事管理系统，旨在完善南航智慧维修项目评分标准与体系，确保项目评分结果公平、公正、高效。

0 引言

工业互联网，是整个产业的数字化、信息化、智能化转型。作为一个非常复杂的系统，工业互联网不仅涵盖了与工业领域相关的所有实体、工具、数据、方法与流程，也涉及了软硬件数据协议、分布式技术、虚拟化技术、数据化技术、数据建模与分析、组件封装及可视化等多种关键技术与工具。当今工业领域和计算机学科的所有前沿技术，包括边缘计算、智能控制、数字孪生、智能感知、5G 传输、大数据处理与决策、人工智能等，都能在工业互联网中找到具体应用。工业领域和计算机学科交织组成了工业互联网的九大技术支柱，他们是工业物联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D 打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实、人工智能。

作为南航首届智慧维修大赛，其作品覆盖面广，要准确判断每个作品的价值就需要一套复杂的评分体系。目前市面上的赛事评分系统评分只支持1 至2级的评分规则，从领域来看，体育、美术、舞蹈、歌唱、互联网等等各种赛事管理系统百花齐放，其有共同也有差异。各种赛事管理系统多聚焦在评分管理，对于赛前信息收集、比赛过程中的数据保存和展示没有很好的支持，很多信息采集工作是在线下进行。如何利用准确的评价维度和标准判断出作品的好坏，通过评分系统控制赛场进度，利用技术手段避免评委粗心漏打或错打以及减轻工作人员压力，成了赛事小组所面临的严峻挑战。

1 系统设计与实现

为解决上述诸多痛点问题，亟待设计一个管理系统，便捷高效地选出大赛优秀作品。好的管理系统研发，精准的需求梳理以及合适的系统架构设计尤为重要，做深做实这两项工作将达到事半功倍的效果。

1.1 需求分解

按照大赛组织管理模式进行分解，大赛分为赛前管理、赛中管理、经费管理。由于大赛的工作人员多是兼职从事大赛管理工作，所以要求系统必须操作简单、容易上手。所以大赛管理系统被设计成为选手管理、作品管理、评委管理、经费管理、评分规则管理、评分管理等六个模块。选手可以利用系统注册并提交作品，查看抽签顺序和评分。评委可以通过系统进行作品材料查看，打分。对于因人为因素造成的疏忽，系统需要进行提醒。为了防止评委打错项目，工作人员按照项目进度逐个发起评分、结束评分。系统自动核分后人工一键亮分。评分规则管理需要支持多级规则管理，按照模板导入评分规则后，形成评分界面供评委打分。

系统提供用户认证和各层次访问控制的功能，可以实现评委只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统，且具备单点登录功能，避免多终端同时登录。

1.2 架构设计

为了保证系统的高拓展性，本系统采用微服务构架设计。微服务架构的思想是将一个系统的功能拆分成多个小型专注特定功能的微服务， 每个微服务的分工和责任更加明确，降低系统的耦合性。为了降低系统的负荷提高系统可靠性，利用微服务建立的系统可以部署在不同的服务器上，也可以部署在相同的服务器上，这些微服务独立开发、管理和迭代，通过轻量级的通信方式完成微服务之间的交互。

评分系统的架构设计如图1 所示，该系统采用微服务架构和经典的 MVC三层架构开发思想设计。将系统整体功能拆分为多个业务微服务，具体划分为单点登录服务、项目填报信息服务、评审员评分服务、管理员管理系统基本信息服务等较为独立的服务。系统中不同的业务服务模块实现了具体不同的功能，微服务基础组件实现底层微服务间的相互调用等功能。

图1 系统架构设计图

1.3 特色功能

1）单点登录服务

本系统采用单点登录实现用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统。本项目中采用开源的 CAS企业级单点登录的解决方案，并且通过Shiro 技术解决了用户权限管理、身份认证、授权、加密和密码比较的过程。

2）项目信息服务

该服务面向所有项目考核，服务提供的功能主要包含项目信息管理、考核信息管理、答辩顺序分配和结果查询四个部分。助理登录系统后可以对项目的基本信息修改和维护，确保基本信息的正确性。

3）评分服务

该服务面向所有项目考核评分，服务提供的功能主要包含项目各维度评分、核分计算、最终得分统计、项目排名统计等功能。评委打分结束后会根据加权值核算分数后折算为百分制得分，最终去除最高分与最低分后取均值得出最终分。

4）基本信息服务

该服务面向管理员，服务提供的功能主要包含评分权重管理、岗位管理和审核人员管理等。在上节评分模型设计中已详细介绍考核指标和权重的制定。管理员可对考核指标和权重进行制定和修改，不采用固定的指标和权重，满足系统的适应性和可扩展性。人员管理主要包含增加、修改、查询评审人员类型和权限等。

2 总结与展望

基于微服务架构的南航智慧维修评分系统通过需求分析、总体设计、详细设计、编码实现和系统测试等工作，最终构建完毕，现已部署上线，系统功能达到了预期效果。由于设计时间周期较短，诸如核分功能的优化、系统安全性的加强、系统性能的优化等方面还存在进一步改善之处。此系统的设计对量化赛事作品水平以及提高评审工作效率具有一定的借鉴意义，为其他类似大赛系统的设计提供了一个参考方案。