基于微信小程序实现泵站全智能运维

盛新宇, 李雪雁

(1.常州市排水管理处泵站管理所,江苏 常州 213022;2.上海电气自动化设计研究所有限公司,上海 200023)

0 引 言

微信小程序以短小精悍、反应快速和平台无关而获得广泛应用。本文充分发挥小程序特色,通过后端建立基于Java的后台服务,打通小程序与SCADA系统之间的通信,通过小程序为泵站管理人员提供泵站实时运行状态监视和告警,实时远程控制、维保任务,以及计划下发和派单。为现场人员/第三方服务公司提供泵站日常巡查、巡检、问题上报和处置流程全跟踪、设备维修和保养等服务［1］。

1 系统架构

系统总体架构如图1所示。

图1 泵站全智能运维系统总体架构

系统可分为四个层次:第一层为现场控制层,主要包括现场PLC硬件和仪表等设备;第二层为SCADA监控层,包括中控室SCADA工程师站和操作员站等设备;第三层为数据存储层, 主要包括工业历史数据库服务器;第四层是应用软件层,主要包括web后端服务程序和微信小程序(前端),微信小程序通过Web后端服务程序获取数据,对泵站运行进行监测和远控,并且实现泵站各类业务的管理［2］。

2 小程序架构

小程序是一种新的开放能力,开发者可以快速地开发一个小程序。小程序可以在微信内被便捷地获取和传播,同时具有出色的使用体验［3］。

1)微信小程序的优点

(1) 优秀的用户体验,效果与App相同。

(2) 无需下载,随时随地都可以使用。

(3) 共享微信生态,背靠10亿微信用户。

(4) 线上线下相连接,拓展使用场景。

(5) 接口众多,可进行不断的升级开发。

总而言之,微信小程序具有简单、方便、成本低及范围广的特点。

2) 微信小程序的架构方案

小程序的架构方案如图2所示。

图2 微信小程序架构

整个小程序由两个WebView组成,代码分为 UI 层和逻辑层。UI层运行在第一个WebView当中,执行 DOM 操作和交互事件的响应,里面是 WAWebview.js 代码及编译后的内容。逻辑层执行在(第二个WebView中)独立的 JS 引擎中(iOS:JavaScriptCore, android:X5 JS解析器;统称JSCore;开发工具中,nwjs Chrome内核),WAService.js代码和业务逻辑。

对 View 层进行事件操作后,会通过 WeixinJSBridge 将数据传递到 Native 系统层。Native 系统层决定是否要用Native处理,然后丢给逻辑层进行用户的逻辑代码处理。逻辑层处理完毕后会将数据通过 WeixinJSBridge 返给View层,View渲染更新视图。

3 小程序功能设计

3.1 功能大全

泵站管理小程序在管理功能上按照泵站管理核心业务进行一级分类,包括净水管理、设施设备、泵站运行、防汛管理和综合管理等［4］。

3.2 运行监控

基于底图和表格查询泵站液位数据、流量数据、提升量数据、视频监控数据、设备运行数据、能耗监测数据、环境监测数据和安防监控数据等,对各类监测数据进行统计和分析;查询泵站运行实时运行方案,以及调度方案详细参数设置。

对运行、环境监测、安防、设备故障和水质水量等的预警预报进行实时通知和处置。

3.3 现场作业

现场作业包括:泵站日常巡检,对巡检中发现的各种设备、设施问题上报,处置流程;绿化管养,垃圾清运,泵站清淤的日常管理和处置流程;各类第三方外包费用的结算情况查询。

各类现场作业最重要的流程流转和管理控制如图3所示,小程序和Web端服务程序联动形成各项工作的流程流转和追踪。

图3 现场作业典型流程图

3.4 设施设备

实现设施、设备的维修及养护管理,通过任务下发、现场处置和完工复核等过程管理,实现全流程关键环节、关键结果的电子化管理;提供设施设备台账查询、设施设备修缮和保养信息查询等功能。

3.5 防汛管理

可实现汛期水情、雨情、气象和视频监视等信息的实时监测查询、汇总统计查询;防汛物资、值班和应急预案等信息的查询;泵站所汛前泵站清淤、检查信息上报和查询。

3.6 净水管理

可实现补水泵站运行填报和运行详情查询;相关河道的水质查询;进行巡河管理;对水质数据、药剂数据和备品备件进行统计、分析;对药剂配送流程、水质采样流程实现管理。

3.7 综合管理

对泵站所其他日常管理事务,如人员管理、学习总结、后勤管理和车辆管理的重要信息的快速查询和管理。

3.8 权限控制和安全管理

本系统涉及的用户/单位众多,既有泵站所管理人员、现场人员、上级单位,也有第三方单位管理人员、现场人员,以及各类供应商。小程序充分发挥用户微信ID可以绑定的优势［5］,以及可定制视图,根据特定用户业务范围和职责范围,在系统中预置用户微信ID和用户角色,对各用户可见范围、读写权限等进行模块和功能级限定;且新用户加入通过扫码,并由超级管理员同意之后,方可获取对应角色和权限。图4为主要功能界面截图。

图4 主要功能界面堆图

3.9 系统主要功能界面

地图GIS功能,可点击泵站图标快速导航到相应泵站。

泵站实时数据展示,可快速获取泵站运行参数、设备和水质等信息。

泵站巡查台账填写,可在线填写巡查信息,实现巡查台账电子化。

4 应用亮点

4.1 全业务

充分利用小程序快捷的优势,全面覆盖泵站管理、维护以及运行维护相关日常事务,基本实现泵站所所有核心业务和附属业务全线上管理,极大提高工作效率和管理效率。

4.2 全场景

实现泵站个业务管理下的各工作场景覆盖,包括移动场景下随时泵站数据查询、现场视频调阅、远程控制、巡查、巡检、修理修缮、环境维护、泵站清淤、药剂配送和水样送检等等,基本全面覆盖所有工作场景。

4.3 全流程

实现泵站运行和维护各项管理工作的线上流转,对各项工作机制和流程进行了标准化梳理,并在系统中进行了各项流程的预置,通过流程的线上流转,对所有流程性事务进行有序管理,极大地提高了流程流转效率、流转留痕和回溯。

4.4 全移动化

小程序天然的优势是在移动场景下,“随时随地”可查询泵站运行重要数据,以及提醒、告警等,并“随时随地”进行处置,实时、高效、便捷［6］。

5 结束语

利用移动互联网、物联网、自动化远控等技术,通过微信小程序,有效连接移动应用、后端服务系统和自动化控制网络,为泵站运行和维护的各级直观单位、上级单位、第三方单位和个人等全员提供移动场景功能服务。通过对全使用人员的组织关系、职责和权限控制,实现泵站运行和维护全业务、全场景、全流程和全移动化管理,全人员参与,极大体现了“移动互联网”的思想,为泵站运行管理全移动互联化提供了有益实践,有效实现了泵站运行管理、维护的便捷性和智能化。