CN112766925A - 外业海洋科学设备共享管理系统及共享方法、监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外业海洋科学设备共享管理系统及共享方法、监控方法，包括基础设施模块、综合应用模块、共享交换模块、数据库；所述基础设施模块包括局域网、数字海洋专网、英特网和硬件设施，所述综合应用模块包括设备管理与共享平台、手机APP、监控平台，所述共享交换模块连接数据库与基础设施模块、综合应用模块、共享交换模块，所述数据库包括仪器使用业务数据、基础数据、其他数据；本发明可以实现设备共享使用中从仓库到海上现场再到仓库整个过程的自动跟踪和智能管理，从而控制出海科考仪器的风险，提高海洋科学仪器的管理水平；通过信息录入和共享交换模块实现设备信息数字化、网上预约自动化和共享服务智能化的高效管理和共享在线服务模式。

Description

外业海洋科学设备共享管理系统及共享方法、监控方法

技术领域

本发明涉及设备共享管理领域，尤其涉及一种外业海洋科学设备共享管理系统及共享方法、监控方法。

背景技术

不少发达国家仪器设备利用率高达60％-70％，而我国仪器利用率还不到25％，仪器共享程度低是低利用率的重要因素，同时还造成仪器重复购置和资金浪费的问题，解决科学仪器设备低利用率的有效途径是推进资源共享。

目前，海洋科学领域具备网络共享平台的主要有三家：中国科学院仪器共享管理平台，厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室仪器预约系统和国家海洋局第三海洋研究所仪器共享平台，三家单位平台投入使用较早，基本实现了网上租借预约申请等功能，很大程度上提高了仪器使用率和共享率。但是中国科学院仪器共享管理平台专业区分不够，整合规模较大不易于共享；而厦门大学和海洋三所仪器共享平台情况类似，都是着重于实验室分析测试仪器，无法随船出海开展调查。

海洋科学是一门以海上现场观测和实验为主的科学，外业仪器设备平时存放在专用仓库中，工作的时候在科考船上或海水中。现有的仪器网络管理共享平台以实验室分析仪器管理为主，注重的是仪器在实验室内的管理，由于外业设备数量庞大且分散，风险性较高，集中管理困难，因此缺少外业调查设备的大型共享平台，没有考虑到出海仪器的特殊性和风险性，即仪器从仓库出去到海上工作再回到仓库有一个时间过程，缺乏对于过程的管理。

过程管理的重要性在于平衡仪器海上作业中丢失和损坏的风险。仪器在海上科考作业过程中容易遭受台风等自然灾害破坏而损坏或丢失，现在大家普遍采用购买仪器保险的方式进行保障，但是保险公司人员不可能每次都跟随科考人员到海上现场进行考察和跟踪，取证困难，进而难以鉴定仪器事故的真实性或严重程度，所以对于风险高的观测仪器保险公司或者不予保险或者大幅提高保险费率。如果我们对仪器开展过程管理，即对科考过程中仪器的主要动作环节进行跟踪和反馈，公开透明设备状态情况，那么保险公司参保意愿将显著增加，保险费率也肯定会下降，从而利于海洋科考工作的开展。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种外业海洋科学设备共享管理系统及共享方法、监控方法。

具体的技术方案如下：

一种外业海洋科学设备共享管理系统，包括基础设施模块、综合应用模块、共享交换模块、数据库；

所述基础设施模块包括局域网、数字海洋专网、英特网和服务器硬件设施，所述综合应用模块包括设备管理与共享平台、手机APP、监控平台，该设备管理与共享平台、手机APP面向用户，所属用户包括管理人员、维护人员和普通用户，能提供系统管理与操作的入口，所述共享交换模块连接数据库与基础设施模块和综合应用模块，该共享交换模块能实现数据共享服务、数据交换服务、数据可视化服务、专业分析服务，所述数据库包括仪器使用业务数据、基础数据、其他数据。

所述综合应用模块用于系统基础信息录入、设备信息录入、共享记录查询、设备信息查询，所述系统基础信息录入包括用户信息(组织架构、角色分配、管理员、用户信息)、共享管理信息(工作方式、搭载船只)、库存管理信息等；所属设备信息包括通用信息和专用信息，通用信息包括设备类型、品牌、型号、耐压、采样频率、测量参数和对外共享价格等；专用信息包括设备所属人、管理人、所在仓库位置、代理公司、购置时间、购置价格、购置项目、序列号、资产编号、购置合同、开放权限等。

所述综合应用模块可管理不同观测类型设备下数十种型号，几百种测量参数以及资产属性信息，具备便捷高效的输入方法，具备实时查询设备动态和历史事件功能。

所述综合应用模块可实现设备查询和共享预约使用，以及查询共享设备动态信息。

所述共享交换模块通过数据共享服务、数据交换服务、数据可视化服务、专业分析服务为综合应用模块提供数据资源，该数据资源存储在数据库中，所述数据资源包括设备生命周期数据，包括从设备出入库-使用-维修-标定-保养-报废-丢失，每一动态记录，以及用于监控设备的辅助三维模式流场数据、卫星风场和流场数据。

所述设备共享方法：通过综合应用模块2进行设备共享预约、通过共享交换模块3实现设备信息管理。

所述设备共享预约包括以下步骤：

S11注册并登录，查询设备状态，设备预约，下载资料；

S12选择设备类型，填入使用信息，选择设备序列号；

S13提交预约申请。

所述设备信息管理包括以下步骤：

S21共享交换模块接收预约申请并通过邮件通知设备所属人或管理人；

S22进行预约审核，如果审核通过，则出具盖章协议并送检标定、进行保险，然后通知设备出库，如果审核不通过，则重新进行设备共享预约步骤；

S23设备归还入库后进行费用结算，并出具发票和最终协议。

S24用户能随时登陆系统查询历史共享记录和设备动态。

所述监控方法：综合应用模块还能实时监控船载型设备、定点无通讯型设备和实时传输型设备状态，对于船载型设备，能自动获取搭载船只的AIS(船舶自动识别系统)位置数据，对船舶进行实时监控；对于定点无通讯型设备，根据用户预约填写的项目名称、设备工作位置、搭载船只和工作方式等信息，能监控设备位置信息；对于实时传输型设备状态，该系统能解析实时回传的通信协议，对波浪艇、水下滑翔机、漂流浮标、Argo、浮标等设备进行实时的位置和状态监控。监控平台追踪并展示从仓库到海上现场再返回仓库的整个过程。

所述设备监控平台包括：

S31左侧菜单栏：显示船载型设备、定点无通讯型设备、实时传输型设备的名称、数量、位置和数据图表；

S32左侧菜单栏：显示三维模式流场、温度、盐度数据，以及卫星风场、流场、表层温度、表层盐度；

S33左下侧菜单栏：显示对应类型的所有设备，以及移动轨迹；

S34下侧菜单栏：显示数据图层类型以及回放时间轴；

S35主区域栏：以地图方式显示各型设备的位置、详细信息、轨迹、数据图表和辅助要素图层；

S36：设备出库使用后，该监控平台会自动对设备进行实时监控，观测数据接收，状态异常会发出警报。

本发明的有益效果是：

(1)系统的建设可以实现设备共享使用中从仓库到海上现场再到仓库整个过程的自动跟踪和智能管理，从而控制出海科考仪器的风险，提高海洋科学仪器的管理水平；

(2)通过信息录入和共享交换模块实现设备信息数字化、网上预约自动化和共享服务智能化的高效管理和共享在线服务模式，代替传统的纸质记账式和EXCEL统计管理方式。

(3)设备管理与共享平台和手机APP展示的信息可以促进仪器管理和共享服务工作更加公开化和透明化，有助于质量监督，保证工作质量。

附图说明

图1是本发明的外业海洋科学设备共享管理系统的模块示意图；

图2是本发明的外业海洋科学设备共享与管理平台的模块示意图；

图3是本发明的外业海洋科学设备共享方法的流程示意图；

图4是本发明的外业海洋科学设备监控平台的模块示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，下面的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种外业海洋科学设备共享管理系统，包括基础设施模块1、综合应用模块2、共享交换模块3、数据库4；

所述基础设施模块1包括局域网、数字海洋专网、英特网和硬件设施；

所述综合应用模块2包括设备管理与共享平台、手机APP，监控平台，该设备管理与共享平台和手机APP面向用户，所属用户包括管理员、维护人员和普通用户，能提供系统管理与操作的入口；

所述共享交换模块3连接数据库4与基础设施模块1、综合应用模块2、共享交换模块3，该共享交换模块3能实现数据共享服务、数据交换服务、数据可视化服务、专业分析服务；

所述数据库4包括仪器使用业务数据、基础数据、其他数据。

如图2所示，所述综合应用模块2还用于系统基础信息录入、设备信息录入、共享记录查询、设备信息查询，所述系统基础信息包括用户信息(组织架构、角色分配、管理员、用户信息)、共享管理信息(工作方式、搭载船只)、库存管理信息等；

所述综合应用模块2所属设备信息包括通用信息和专用信息，通用信息包括设备类型、品牌、型号、耐压、采样频率、测量参数和共享价格等；专用信息包括设备所属人、管理人、所在仓库、代理公司、购置时间、购置价格、序列号、资产编号和信息、购置合同、开放权限等。

所述综合应用模块2可查询共享记录，包括项目名称、预约时间、使用人名字、审核人名字、审核时间、共享设备状态等。

所述综合应用模块2可查询设备信息，可查询所有设备动态和资产信息，包括在库位置信息、使用信息、维修信息、保养信息、保险信息、丢失信息、报废信息

如图4所示，所述综合应用模块2能实时监控船载型设备、定点无通讯型设备和实时传输型设备位置和状态，追踪并展示设备从仓库到海上现场再返回仓库的整个过程。

所述共享交换模块3通过数据共享服务、数据交换服务、数据可视化服务、专业分析服务为综合应用模块2提供数据资源，该数据资源存储在数据库4中，所述数据资源包括设备生命周期数据和监控辅助三维模式流场数据、卫星风场和流场观测数据。

所述共享交换模块3可进行设备查询、在线预约、资料下载，并了解当前设备使用情况和人员分布。

如图3所示，一种外业海洋科学设备共享方法：通过综合应用模块2进行设备共享预约、通过共享交换模块3实现设备信息管理。

所述设备共享预约包括以下步骤：

S11注册并登录，查询设备，设备预约，下载设备资料；

S12选择设备类型，填入使用信息，选择设备序列号；

S13提交预约申请。

所述设备信息管理包括以下步骤：

S21共享交换模块3接收预约申请并通过邮件通知设备所属人或管理人；

S22进行预约审核，如果审核通过，则出具盖章协议并送检标定、进行保险，然后通知设备出库，如果审核不通过，则重新进行设备共享预约步骤。

S23设备归还入库后进行费用结算，并出具发票和最终协议。

S24用户能随时登陆系统查询历史共享记录和设备动态。

如图4所示，一种外业海洋科学设备监控方法：综合应用模块2还能实时监控船载型设备、定点无通讯型设备和实时传输型设备状态，对于船载型设备，能自动获取搭载船只的AIS(船舶自动识别系统)位置数据，对船舶进行实时监控；对于定点无通讯型设备，根据用户预约填写的项目名称、设备工作位置、搭载船只和工作方式等信息，能监控设备位置信息；对于实时传输型设备状态，该系统能解析实时回传的通信协议，对波浪艇、水下滑翔机、漂流浮标、Argo、浮标等设备进行实时的位置和状态监控。监控平台追踪并展示从仓库到海上现场再返回仓库的整个过程。

所述设备监控平台包括：

S31左侧菜单栏：显示船载型设备、定点无通讯型设备、实时传输型设备的名称、数量、位置和数据图表；

S32左侧菜单栏：显示三维模式流场、温度、盐度数据，以及卫星风场、流场、表层温度、表层盐度；

S33左下侧菜单栏：显示对应类型的所有设备，以及移动轨迹；

S34下侧菜单栏：显示数据图层类型以及回放时间轴；

S35主区域栏：以地图方式显示各型设备的位置、详细信息、轨迹、数据图表和辅助要素图层；

S36：设备出库使用后，该监控平台会自动对设备进行实时监控，观测数据接收，状态异常会发出警报。

本发明使得设备管理和共享服务工作更加科学、智能和开放透明，具体包括以下2个方面：

(1)设备信息数字化和自动化

数据库存储了设备资产信息，并生成对应二维码，方便系统集中管理，实现随时随地查看和更新信息功能，二维码搭配扫码工具、微信公众号、手机定位和卫星网络，可以实时的读取设备状态信息。设备共享申请和预约全程在线操作，减少用户来现场次数，并预设年度执行计划，系统会根据时间节点提前通知工作任务，以软硬件结合的方式实现管理的自动高效化。

(2)设备信息智能化

通过系统实现设备库存管理、信息查询、设备预约、预约审核、使用登记、培训考核、计费结算、在线评分、统计分析、智能提醒和自动跟踪等功能，并定期以邮件或手机通讯方式向管理人员提供共享设备状态信息。同时向用户提示设备租借信息和状态，并且双方在线完成互评工作，管理方会根据用户评分适当调整对外共享权限，用户对管理方评分有助于提高其工作质量。根据系统统计的共享服务数据，为科技部制定下一步的开放共享工作提供科学依据。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种外业海洋科学设备共享管理系统，其特征在于，包括基础设施模块(1)、综合应用模块(2)、共享交换模块(3)、数据库(4)；

所述基础设施模块(1)包括局域网、数字海洋专网、英特网和硬件设施；

所述综合应用模块(2)包括设备管理与共享平台、手机APP、监控平台，该设备管理与共享平台和手机APP面向用户，所属用户包括管理员、维护人员和普通用户，能提供系统管理与操作的入口；

所述共享交换模块(3)连接数据库(4)与基础设施模块(1)、综合应用模块(2)、共享交换模块(3)，该共享交换模块(3)能实现数据共享服务、数据交换服务、数据可视化服务、专业分析服务；

所述数据库(4)包括仪器使用业务数据、基础数据、其他数据。

2.根据权利要求1所述的外业海洋科学设备共享管理系统，其特征在于，所述综合应用模块(2)能实时监控设备，追踪并展示设备从仓库到海上现场再返回仓库的整个过程。

3.根据权利要求1所述的外业海洋科学设备共享管理系统，其特征在于，所述共享交换模块(3)通过数据共享服务、数据交换服务、数据可视化服务、专业分析服务为综合应用模块(2)提供数据资源，该数据资源存储在数据库(4)中，所述数据资源包括设备生命周期管理、从设备出入库-使用-维修-标定-保养-报废-丢失的每一动态记录、以及用于监控设备的辅助三维模式流场数据、卫星风场和流场数据。

4.根据权利要求1所述的外业海洋科学设备共享管理系统，其特征在于，所述综合应用模块(2)还用于系统基础信息录入、设备信息录入、共享记录查询、设备信息查询，所述系统基础信息包括用户信息、共享管理信息、库存管理信息；所属设备信息包括通用信息和专用信息两种，通用信息包括设备类型、品牌、型号、耐压、采样频率、测量参数和共享价格；专用信息包括设备所属人、管理人、所在仓库、代理公司、购置时间、购置价格、序列号、资产编号和信息、购置合同、开放权限。

5.根据权利要求1所述的外业海洋科学设备共享管理系统，其特征在于，所述外业海洋科学设备上面都有对应的二维码，通过扫码工具能读取设备状态信息。

6.一种外业海洋科学设备共享方法，其特征在于，所述共享方法包括：通过综合应用模块(2)进行设备共享预约、通过共享交换模块(3)实现设备信息管理。

7.根据权利要求6所述的外业海洋科学设备共享方法，其特征在于，所述设备共享预约包括以下步骤：

S11注册并登录，查询设备状态，查询共享动态，下载资料；

S12选择设备类型，填入使用信息，选择设备序列号；

S13提交预约申请。

8.根据权利要求6所述的外业海洋科学设备共享方法，其特征在于，所述设备信息管理包括以下步骤：

S21共享交换模块(3)接收预约申请并通过邮件通知设备所属人或管理人；

S22进行预约审核，如果审核通过，则出具盖章协议并送检标定、进行保险，然后通知设备出库，如果审核不通过，则重新进行设备共享预约步骤；

S23设备归还入库后进行费用结算，并出具发票和最终协议。

S24用户能随时登陆系统查询历史共享记录和设备动态。

9.一种外业海洋科学设备监控方法，其特征在于，所述监控方法包括:综合应用模块(2)实时监控船载型设备、定点无通讯型设备和实时传输型设备状态，对于船载型设备，能自动获取搭载船只的AIS位置数据，对船舶进行实时监控；对于定点无通讯型设备，根据用户预约填写的项目名称、设备工作位置、搭载船只和工作方式，能监控设备位置信息；对于实时传输型设备状态，该系统能解析实时回传的通信协议，对波浪艇、水下滑翔机、漂流浮标、Argo、浮标这些设备进行实时的位置和状态监控；监控平台追踪并展示从仓库到海上现场再返回仓库的整个过程。

10.根据权利要求9所述的外业海洋科学设备监控方法，其特征在于，所述监控平台包括：

S31左侧菜单栏：显示船载型设备、定点无通讯型设备、实时传输型设备的名称、数量、位置和数据图表；

S32左侧菜单栏：显示三维模式流场、温度、盐度数据，以及卫星风场、流场、表层温度、表层盐度；

S33左下侧菜单栏：显示对应类型的所有设备，以及移动轨迹；

S34下侧菜单栏：显示数据图层类型以及回放时间轴；

S35主区域栏：以地图方式显示各型设备的位置、详细信息、轨迹、数据图表和辅助要素图层；

S36：设备出库使用后，该监控平台会自动对设备进行实时监控，观测数据接收，状态异常会发出警报。

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