CN112001766A - 一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，属于科学仪器共享平台技术领域，解决不同用户的共享业务需求，同时，提出“互联网+”科研服务机构；“互联网+”检验检测服务公司；仪器设备、检测能力、检测服务、数据服务四种共享方式电商式融合交易的多业态服务模式，兼容国内的大型科学仪器设备共享方式“集中管理、集中运行模式；集中管理、分散运行模式；委托管理、联合共建模式”，提升科技资源开放共享云平台的市场应用价值，满足不同用户需求，既有效提高大型仪器设备的实际使用效率，又保障了仪器设备、资源共享能力的可持续发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种科学仪器共享平台，特别是涉及一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，属于科学仪器共享平台技术领域。
背景技术
大型科研仪器是用于探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革的复杂科学研究工具，是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的技术基础和重要手段。近年来随着国家对科学研究的资源和财力投入不断增加，大型科研仪器规模持续增长，覆盖领域不断拓展，技术水平明显提升，综合效益日益显现。同时，科研仪器利用率和共享水平不高的问题也逐渐凸显出来，部分科研仪器重复建设和购置，存在部门化、单位化、个人化的倾向，闲置浪费现象比较严重，专业化服务能力有待提高，科研仪器对科技创新的服务和支撑作用没有得到充分发挥。目前国内的大型科学仪器设备共享方式是：
1、集中管理，集中运行模式。
此类模式最具代表性的案例之一是北京化工大学的管理模式，2012年，北京化工大学通过整合原有的化学和材料测试中心，建立了大型科学仪器设备共享平台，挂靠国有资产管理处，并配套出台了一系列较为成熟的规章制度，如贵重精密仪器设备管理办法、使用基金管理办法、对外服务和开放使用管理办法、有偿使用服务管理办法、使用效益考核奖惩办法等，建立了一套完善的大型科学仪器设备的管理体系，促进了大型科学仪器设备的开放与共享，该平台独立运行、集中管理、自负盈亏。
2、集中管理，分散运行模式。
此类模式在我国应用较多，很多高校根据自身实际情况创新灵活运用，如北京科技大学大型仪器设备开放共享平台依托校、院、系三级共享平台进行管理，在学校层面成立仪器设备共享平台工作委员会，作为学校仪器设备开放共享的管理与监督机构，同时，为了实现各类仪器设备的分类规范管理，依托各二级单位成立了相应的分析测试中心，以加强对大型仪器设备的开放共享和管理。
3、委托管理，联合共建。
该模式是由学校将仪器共享平台委托给学校某院系负责管理，由学校设立专门的职能部门对其进行监督，院系具有较强的学科力量及高水平的研究队伍，学校管理部门具备严格完善的管理制度和较好的管理队伍，因此二者联合共建能够优势互补，有利于充分发挥大型仪器设备的共享利用价值，典型的例子就是南京大学的分析测试平台，与校内化学化工学院等联合共建，除完成校内教学科研任务外，面向社会开放共享。
这些大型科学仪器设备共享方式，还存在以下问题：
1、开放共享信息不对称，用户和仪器所有者沟通困难，一方面仪器设备利用率不高，仪器所有者找不到用户，只能白白闲置折旧；另一方面急需这类仪器设备的用户又找不到合适的仪器，用户找不到仪器所有者，遇到有些亟需贵重科研仪器来研发新产品却又买不起又无处租用的用户，也促使这些机构加强了自行建设或购买这些资源的意愿，从而无形中造成了重复建设浪费。
2、需求论证不充分，资源配置优化受限，机组受本位主义思想往往从自身使用方便和科研获益角度出发，担心别人使用操作损坏带来维修困难，缺乏成本和效益意识，将大型仪器设备据为己有，使机组和用户之间存在博弈关系，致使用户只要争取到经费，就去购买大型仪器，需求信息失真，面对部分大型仪器设备机组已经配置多台仍重复购置，导致相当数量的所购仪器利用率不高。
3、共享平台离散化严重，功能开发不够完善，近年来，许多高校及科研机构等都在加强大型仪器开放共享平台建设，平台所采用的技术手段、框架结构和数据库技术不同使得资源互通共享困难，特别是目前大型仪器开放共享平台连“字段”标准都没有，各自为政，在各自的信息平台上孤立分布和使用，离散化严重，促使信息孤岛问题愈演愈烈，有些平台功能单一，缺失用前预约、实时扣费(计费)等功能使得平台只起仪器信息陈列作用，没有任何使用记录。也有些平台功能全面也会使得操作变得繁琐，界面可视性和操作人性化缺失，这对机组人员和用户来说成为额外的负担。
4、缺乏必要的运行保障机制和人员激励机制，缺乏运行维护经费保障机制是制约大型仪器开放共享的又一瓶颈因素，大型仪器设备运行和维修费用昂贵，购置大型仪器设备经费都是专款专用，缺少对应人运行专项基金和维护配套基金预算(即有钱买设备，无钱用设备)，一旦设备出现故障由于得不到及时保养和维修，使得设备处于闲置状态，提早进入淘汰行列，造成大型仪器设备资源浪费，同时由于没有政策支持和激励机制，机组人员积极性不高，从而使共享平台难以正常维护，也因没有惩罚机制，即使大仪使用率不高，也没有惩罚措施，没有提高大型仪器使用率的积极性。
5、有些现行的法规和开放共享是不相适应的。比如按照现行规定，用于科研和教学的进口仪器设备可以享受减免关税的优惠政策，但仅限用于本单位的科研工作，不能对外用于其他单位，更不得用于营业性的用途，而大多高档仪器设备都来源于进口，这里面就存在自用和共享的矛盾。
为此设计一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台来优化上述问题。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，整合设备共享平台运营者、各级政府管理机构用户、设备管理者用户、设备使用者四类用户的不同需求，开发多层次的信息化服务，解决不同用户的共享业务需求，同时，提出“互联网+”科研服务机构；“互联网+”检验检测服务公司；仪器设备、检测能力、检测服务、数据服务四种共享方式电商式融合交易的多业态业态服务模式，兼容国内的大型科学仪器设备共享方式“集中管理、集中运行模式；集中管理、分散运行模式；委托管理、联合共建模式”，提升科技资源开放共享云平台的市场应用价值，满足不同用户需求，既有效提高大型仪器设备的实际使用效率，又保障了仪器设备、资源共享能力的可持续发展。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，包括用户层、前端层、中台层、后端层、开发层和技术层，其中用户层，为平台方、监管方、服务商和消费者四类用户提供服务；不同用户具有不同角色，不同角色具有不同功能；
前端层：为四类用户提供服务，包括设备共享平台、用户账号管理、身份认证、权限管理；
中台层：在前端层和后端层之间打造一个中台层，实现设备数据仓库、设备主题库、数据清洗、数据集成、数据挖掘、数据分析等功能；
后端层：提供API接口支持设备资产管理、使用管理、电商管理等共享模式；
开发层：提供开发工具及开发生态、开发超市、开发孵化等服务，支持开发者利用设备共享平台开发运营各种增值服务应用软件；
技术层：技术层系统化集成使用各种成熟技术，包括X联网、云计算、大数据、人工智能、区块链。
优选的，其中前端层：使用PC门户网站、移动门户App、微信公众号、微信小程序；
中台层：使用设备数据仓库技术体系、应用中间件、PaaS/DaaS等其他中间件；
后端层：使用Java、Nodejs等编程语言；使用Spring、Express等编程框架、使用MySQL等数据库技术、使用单点登录SSO、Docker容器等技术；
开发层：使用应用软件开发工具、生态、超市、孵化等技术；其中前端开发使用HTML/CSS/JavaScript编程语言、使用Vue/React等编程框架、使用Responsive等跨平台技术、使用前后端分离、前后端并行开发等技术；
技术层：集成使用X联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等技术。
优选的，其中前端层中的设备共享平台包括仪器设备共享、仪器服务能力共享、大型仪器检测服务共享和大型仪器检测大数据共享。
优选的，平台运营者用户：设备共享平台的运营者，即省级科学技术厅等管理部门指定的平台运营者；
管理机构用户：各级政府管理机构用户，可以按照角色授权查询平台运营情况，获取统计数据；
设备管理者用户：政府、企业、事业等机构管理自己的设备或服务，或委托专业机构管理管理自己的设备或服务；
设备使用者用户：需要使用实验设备或服务的用户，如企业、学校、科研机构、个人等。
优选的，共享平台门户提供多种形式的共享平台门户入口，PC门户网站、移动门户App、微信门户公众号和微信门户小程序。
优选的，共享平台首页提供用户驾驶舱首页，方便用户使用共享平台，总体性信息展示、可视化信息展示和操作引导性展示。
优选的，设备资产管理，首先实现设备资产管理，为进一步的预约管理、商务管理奠定基础、设备资产登记入册、设备资产上报主管部门和设备资产信息对外公布。
优选的，设备预约管理在设备资产管理之后，提供进一步的预约管理，支持设备的共享使用、预约使用时间、公布预约使用时间和专职实验员操作设备，在设备资产管理和预约管理之后，进一步可以实现设备的商业化服务管理，设备使用商业化服务、提供在线电商服务模式和设备服务管理企业化运营，提供设备操作的专业性培训服务，使操作设备的工作人员都有相应的上岗证、提供各设备操作培训、支持线上和线下培训和考核并颁发上岗证书，设备收费管理公开设备使用的收费信息，支持在线支付，实现设备共享的公平、公开、合理等目标、收费公告、收费标准和在线支付。
优选的，设备信息查询提供多种途径查询设备资产、预约、商务等服务信息、设备资产信息查询、设备预约信息查询和设备商务信息查询，设备信息上报；
按照国家相关部委的要求，把设备信息上报到对应的主管部委及其设备管理系统，也可自动生产开放共享报告，以文字版本形式上报省政府、上报科技部和上报财政部等部门。
本发明的有益技术效果：
本发明提供的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，整合设备共享平台运营者、各级政府管理机构用户、设备管理者用户、设备使用者四类用户的不同需求下，开发多层次的信息化服务，解决不同用户的共享业务需求，同时，提出“互联网+”科研服务机构；“互联网+”检验检测服务公司；仪器设备、检测能力、检测服务、数据服务四种共享方式电商式融合交易的多业态业态服务模式，兼容国内的大型科学仪器设备共享方式“集中管理、集中运行模式；集中管理、分散运行模式；委托管理、联合共建模式”提升科技资源开放共享云平台的市场应用价值，满足不同用户需求，既有效提高大型仪器设备的实际使用效率，又保障了仪器设备、资源共享能力的可持续发展。
附图说明
图1为按照本发明的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台的一优选实施例的平台的总体逻辑架构图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例提供的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，包括用户层、前端层、中台层、后端层、开发层和技术层，其中用户层，为平台方、监管方、服务商和消费者四类用户提供服务；不同用户具有不同角色，不同角色具有不同功能；
前端层：为四类用户提供服务，包括设备共享平台、用户账号管理、身份认证、权限管理；
中台层：在前端层和后端层之间打造一个中台层，实现设备数据仓库、设备主题库、数据清洗、数据集成、数据挖掘、数据分析等功能；
后端层：提供API接口支持设备资产管理、使用管理、电商管理等共享模式；
开发层：提供开发工具及开发生态、开发超市、开发孵化等服务，支持开发者利用设备共享平台开发运营各种增值服务应用软件；
技术层：技术层系统化集成使用各种成熟技术，包括X联网、云计算、大数据、人工智能、区块链。
在本实施例中，其中前端层：使用PC门户网站、移动门户App、微信公众号、微信小程序；
中台层：使用设备数据仓库技术体系、应用中间件、PaaS/DaaS等其他中间件；
后端层：使用Java、Nodejs等编程语言；使用Spring、Express等编程框架、使用MySQL等数据库技术、使用单点登录SSO、Docker容器等技术；
开发层：使用应用软件开发工具、生态、超市、孵化等技术；其中前端开发使用HTML/CSS/JavaScript编程语言、使用Vue/React等编程框架、使用Responsive等跨平台技术、使用前后端分离、前后端并行开发等技术；
技术层：集成使用X联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等技术。
在本实施例中，其中前端层中的设备共享平台包括仪器设备共享、仪器服务能力共享、大型仪器检测服务共享和大型仪器检测大数据共享。
在本实施例中，平台运营者用户：设备共享平台的运营者，即省级科学技术厅等管理部门指定的平台运营者；
管理机构用户：各级政府管理机构用户，可以按照角色授权查询平台运营情况，获取统计数据；
设备管理者用户：政府、企业、事业等机构管理自己的设备或服务，或委托专业机构管理管理自己的设备或服务；
设备使用者用户：需要使用实验设备或服务的用户，如企业、学校、科研机构、个人等。
在本实施例中，共享平台门户提供多种形式的共享平台门户入口，PC门户网站、移动门户App、微信门户公众号和微信门户小程序。
在本实施例中，共享平台首页提供用户驾驶舱首页，方便用户使用共享平台，总体性信息展示、可视化信息展示和操作引导性展示。
在本实施例中，设备资产管理，首先实现设备资产管理，为进一步的预约管理、商务管理奠定基础、设备资产登记入册、设备资产上报主管部门和设备资产信息对外公布。
在本实施例中，设备预约管理在设备资产管理之后，提供进一步的预约管理，支持设备的共享使用、预约使用时间、公布预约使用时间和专职实验员操作设备，在设备资产管理和预约管理之后，进一步可以实现设备的商业化服务管理，设备使用商业化服务、提供在线电商服务模式和设备服务管理企业化运营，提供设备操作的专业性培训服务，使操作设备的工作人员都有相应的上岗证、提供各设备操作培训、支持线上和线下培训和考核并颁发上岗证书，设备收费管理公开设备使用的收费信息，支持在线支付，实现设备共享的公平、公开、合理等目标、收费公告、收费标准和在线支付。
在本实施例中，设备信息查询提供多种途径查询设备资产、预约、商务等服务信息、设备资产信息查询、设备预约信息查询和设备商务信息查询，设备信息上报；
按照国家相关部委的要求，把设备信息上报到对应的主管部委及其设备管理系统，也可自动生产开放共享报告，以文字版本形式上报省政府、上报科技部和上报财政部等部门。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：包括用户层、前端层、中台层、后端层、开发层和技术层，其中用户层，为平台方、监管方、服务商和消费者四类用户提供服务；不同用户具有不同角色，不同角色具有不同功能；
前端层：为四类用户提供服务，包括设备共享平台、用户账号管理、身份认证、权限管理；
中台层：在前端层和后端层之间打造一个中台层，实现设备数据仓库、设备主题库、数据清洗、数据集成、数据挖掘、数据分析等功能；
后端层：提供API接口支持设备资产管理、使用管理、电商管理等共享模式；
开发层：提供开发工具及开发生态、开发超市、开发孵化等服务，支持开发者利用设备共享平台开发运营各种增值服务应用软件；
技术层：技术层系统化集成使用各种成熟技术，包括X联网、云计算、大数据、人工智能、区块链。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：其中前端层：使用PC门户网站、移动门户App、微信公众号、微信小程序；
中台层：使用设备数据仓库技术体系、应用中间件、PaaS/DaaS等其他中间件；
后端层：使用Java、Nodejs等编程语言；使用Spring、Express等编程框架、使用MySQL等数据库技术、使用单点登录SSO、Docker容器等技术；
开发层：使用应用软件开发工具、生态、超市、孵化等技术；其中前端开发使用HTML/CSS/JavaScript编程语言、使用Vue/React等编程框架、使用Responsive等跨平台技术、使用前后端分离、前后端并行开发等技术；
技术层：集成使用X联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等技术。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：其中前端层中的设备共享平台包括仪器设备共享、仪器服务能力共享、大型仪器检测服务共享和大型仪器检测大数据共享。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：
平台运营者用户：设备共享平台的运营者，即省级科学技术厅等管理部门指定的平台运营者；
管理机构用户：各级政府管理机构用户，可以按照角色授权查询平台运营情况，获取统计数据；
设备管理者用户：政府、企业、事业等机构管理自己的设备或服务，或委托专业机构管理管理自己的设备或服务；
设备使用者用户：需要使用实验设备或服务的用户，如企业、学校、科研机构、个人等。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：共享平台门户提供多种形式的共享平台门户入口，PC门户网站、移动门户App、微信门户公众号和微信门户小程序。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：共享平台首页提供用户驾驶舱首页，方便用户使用共享平台，总体性信息展示、可视化信息展示和操作引导性展示。
7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：设备资产管理，首先实现设备资产管理，为进一步的预约管理、商务管理奠定基础、设备资产登记入册、设备资产上报主管部门和设备资产信息对外公布。
8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：设备预约管理在设备资产管理之后，提供进一步的预约管理，支持设备的共享使用、预约使用时间、公布预约使用时间和专职实验员操作设备，在设备资产管理和预约管理之后，进一步可以实现设备的商业化服务管理，设备使用商业化服务、提供在线电商服务模式和设备服务管理企业化运营，提供设备操作的专业性培训服务，使操作设备的工作人员都有相应的上岗证、提供各设备操作培训、支持线上和线下培训和考核并颁发上岗证书，设备收费管理公开设备使用的收费信息，支持在线支付，实现设备共享的公平、公开、合理等目标、收费公告、收费标准和在线支付。
9.根据权利要求1所述的一种基于大数据的多层次、多业态大型科学仪器共享平台，其特征在于：设备信息查询提供多种途径查询设备资产、预约、商务等服务信息、设备资产信息查询、设备预约信息查询和设备商务信息查询，设备信息上报；
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