【计算机毕设/任务书-免费领取源码】基于SpringBoot的校园台球厅人员与设备管理系统

一、研究目的

随着校园文娱设施的不断完善和学生对休闲娱乐需求的增长，校园台球厅已成为重要的学生活动场所。然而，当前校园台球厅管理存在预约流程不规范、设备维护效率低、人员管理混乱、安全监控缺失、数据统计困难等问题。传统的人工管理模式难以满足现代化、精细化的管理需求，亟待信息化手段的介入。

本课题旨在设计并实现一个基于SpringBoot的校园台球厅人员与设备管理系统，通过信息化手段实现智能化预约、设备监控、人员管理、安全预警、数据分析等功能。系统可支持学生用户、台球厅管理员、设备维护员、系统管理员等多角色协同工作，提高运营效率，优化资源配置，提升服务水平，确保设备安全和用户体验，具有重要的校园管理价值和社会意义。

二、研究要求

a. 需求分析

1. 业务需求分析

当前校园台球厅管理面临以下核心问题：预约方式单一，学生排队等待时间长；设备状态不透明，资源利用率不均衡；维护响应不及时，故障修复效率低；安全隐患排查不全面，安全监管缺失；数据统计分析困难，决策缺乏依据。信息化管理系统的引入能够实现台球厅的智能化、规范化、数据化管理。

2. 用户角色分析

系统需要支持四类用户角色：

• 学生用户：需要台球桌在线预约、扫码开台、在线支付、使用评价、个人中心等功能

• 台球厅管理员：需要预约管理、设备监控、人员管理、安全管理、数据统计等功能

• 设备维护员：需要设备巡检、故障处理、维护记录、安全检测等功能

• 系统管理员：需要系统配置、权限管理、数据维护、接口管理等功能

3. 非功能性需求

• 实时性：设备状态、预约情况、安全监控需实时更新

• 高并发：支持课余高峰期大量用户同时访问

• 安全性：支付安全、用户隐私、系统安全必须严格保护

• 可靠性：系统需保证7×24小时稳定运行

• 易用性：界面简洁，操作简便，符合学生使用习惯

• 移动适配：支持微信小程序，方便移动端使用

b. 系统功能设计

系统共设计10个功能模块，每个模块包含5-7个具体功能点：

1. 用户中心模块

• 统一身份认证（学号验证、人脸识别、校园卡绑定）

• 用户信息管理（基本信息、使用记录、信用评分、偏好设置）

• 会员等级体系（普通会员、银卡会员、金卡会员、钻石会员）

• 信用积分管理（信用积分、违规记录、信用奖惩、黑名单）

• 消息通知（预约成功、支付通知、活动推送、系统消息）

• 账户安全（密码管理、登录验证、操作日志、设备管理）

• 个人中心（我的预约、消费记录、积分明细、评价记录）

2. 智能预约模块

• 台球桌实时状态（空闲、使用中、维护中、已预约、故障）

• 预约规则设置（最短预约时长、最长预约时长、取消规则）

• 智能推荐系统（空闲桌推荐、时段推荐、位置推荐）

• 在线预约管理（预约查询、修改预约、取消预约、转让预约）

• 扫码开台系统（二维码开台、自动计时、自动计费、自动结束）

• 预约冲突检测（时间冲突、资源冲突、用户冲突）

• 预约统计分析（预约率、使用率、高峰时段、用户行为）

3. 设备管理模块

• 设备档案管理（台球桌、球杆、台球、灯光、空调等设备信息）

• 设备状态监控（在线监控、状态变更、异常报警）

• 设备维护管理（日常保养、定期检修、故障维修、大修记录）

• 配件库存管理（配件信息、库存数量、采购记录、领用记录）

• 维护计划管理（维护周期、维护内容、负责人、完成情况）

• 设备使用分析（使用时长、磨损程度、寿命预测、更换建议）

• 设备统计报表（完好率、故障率、维护成本、使用效率）

4. 收费管理模块

• 收费标准设置（按时计费、包时计费、会员价、学生优惠价）

• 多种支付方式（校园卡支付、微信支付、支付宝、现金支付）

• 自动计费系统（开始计费、结束计费、续费提醒、超时计费）

• 订单管理功能（订单查询、支付状态、退款处理、发票申请）

• 优惠活动管理（优惠券、满减活动、会员日、节日促销）

• 财务统计分析（日收入、月收入、收入构成、趋势分析）

• 收费报表生成（收费明细、对账报表、财务报表、税务报表）

5. 安全管理模块

• 视频监控系统（实时监控、录像回放、异常报警、远程查看）

• 消防监控管理（烟雾报警、温度监测、消防设备状态）

• 用电安全管理（电流监测、漏电保护、用电量统计）

• 人员监控管理（实时人数、人流密度、异常行为检测）

• 应急预案管理（安全预案、应急处理流程、事故记录）

• 安全检查管理（日常巡检、专项检查、整改跟踪、检查报告）

• 安全统计分析（安全事件、整改率、安全评分、趋势分析）

6. 维护管理模块

• 故障报修系统（用户报修、自动检测、紧急报修、在线报修）

• 维修工单管理（工单生成、工单分配、进度跟踪、完成确认）

• 维修记录管理（故障现象、原因分析、处理方法、更换配件）

• 配件库存管理（配件采购、入库出库、库存预警、盘点管理）

• 维护计划管理（定期保养计划、预防性维护、执行记录）

• 维修评价管理（维修质量评价、服务态度评价、改进建议）

• 维护统计分析（故障类型统计、维修时长、成本统计、满意度）

7. 数据分析模块

• 使用情况分析（使用时长分布、高峰时段、使用率、空置率）

• 用户行为分析（用户画像、活跃度、消费习惯、满意度）

• 设备效能分析（设备使用频次、故障率、维护成本、寿命）

• 收入构成分析（收入趋势、收入构成、会员贡献、促销效果）

• 安全风险评估（安全事件、整改情况、风险评估、趋势预测）

• 运营效率分析（运营效率、成本效益、投资回报、优化建议）

• 数据可视化展示（实时大屏、统计图表、趋势图、预警提示）

8. 运营管理模块

• 排班考勤管理（管理员排班、维护员排班、考勤记录、调班申请）

• 库存商品管理（商品库存、耗材库存、进货管理、库存预警）

• 活动比赛管理（促销活动、台球比赛、培训活动、宣传活动）

• 投诉建议处理（投诉登记、处理跟踪、满意度回访、改进措施）

• 规章制度管理（管理制度、操作规范、安全规定、应急预案）

• 文档资料管理（操作手册、培训资料、合同文件、证件管理）

• 运营报表生成（日报、周报、月报、年报、专题报告）

9. 移动端模块

• 微信小程序端（预约功能、支付功能、个人中心、社区互动）

• 管理移动APP（移动管理、实时监控、移动办公、审批处理）

• 维护移动APP（移动巡检、故障处理、配件管理、工作记录）

• 扫码快捷功能（扫码预约、扫码支付、扫码报修、扫码评价）

• 消息实时推送（预约提醒、支付成功、活动通知、系统消息）

• 位置服务功能（台球厅导航、空桌查询、附近用户）

• 社交互动功能（约球功能、技术交流、比赛报名、社区互动）

10. 系统管理模块

• 组织机构管理（院系管理、班级管理、用户组管理、权限组）

• 权限分级管理（角色权限、功能权限、数据权限、操作审计）

• 系统参数配置（基础参数、业务规则、接口配置、模板管理）

• 数据备份恢复（自动备份、手动备份、数据恢复、数据迁移）

• 系统日志管理（操作日志、系统日志、安全日志、业务日志）

• 监控告警系统（性能监控、异常监控、安全监控、业务监控）

• 系统维护升级（版本更新、数据维护、系统优化、故障处理）

c. 系统实现

1. 技术架构

• 前端技术：Vue.js 3 + TypeScript + Vant + Vite + 微信小程序

• 后端技术：Java 17 + Spring Boot 3 + Spring Cloud Alibaba

• 数据库：MySQL 8.0（业务数据）+ Redis 7.0（缓存）+ MongoDB 6.0（日志）

• 消息队列：RabbitMQ 3.11（预约消息、支付消息、监控消息）

• 搜索引擎：Elasticsearch 8.0（设备搜索、用户搜索、订单搜索）

• 文件存储：阿里云OSS/MinIO（设备图片、监控录像、文档文件）

• 实时通信：WebSocket（实时状态更新、消息推送、在线聊天）

• 视频监控：海康/大华SDK集成（视频流处理、智能分析）

• 开发工具：IntelliJ IDEA + VS Code + Git + Maven

• 其他技术：Spring Security + JWT + 微信支付 + 人脸识别 + 分布式锁

2. 系统特点

• 采用微服务架构，支持高并发访问和水平扩展

• 智能预约算法，优化资源分配和使用效率

• 物联网设备集成，实现设备状态实时监控

• 移动优先设计，支持多终端无缝体验

• 智能安防监控，集成视频监控和异常行为分析

• 数据驱动决策，提供精准的运营分析和建议

• 校园特色功能，与校园一卡通系统无缝对接

3. 数据库设计

系统采用分库分表设计：

• 用户中心库：

• 用户表（user）：用户基本信息、会员等级、信用评分

• 校园卡表（campus_card）：卡号、余额、绑定状态、消费记录

• 用户行为表（user_behavior）：预约行为、消费行为、评价行为

• 设备中心库：

• 台球桌表（billiard_table）：台球桌基本信息、状态、位置、规格

• 设备表（equipment）：辅助设备信息、状态、维护记录

• 配件表（accessory）：配件信息、库存数量、使用记录

• 业务中心库：

• 预约表（reservation）：预约信息、预约状态、使用时长

• 订单表（order）：订单信息、支付状态、订单金额

• 收费记录表（payment_record）：收费明细、支付方式、支付时间

• 维护中心库：

• 维护计划表（maintenance_plan）：维护计划信息、执行状态

• 维修工单表（repair_order）：维修工单信息、进度状态、处理结果

• 配件库存表（inventory）：库存信息、进出记录、盘点记录

• 安全中心库：

• 监控表（monitor）：监控设备信息、监控状态、录像记录

• 安全检查表（safety_check）：安全检查记录、问题记录、整改情况

• 安全事件表（safety_incident）：安全事件记录、处理过程、处理结果

• 系统管理库：

• 角色表（role）：角色定义、角色权限

• 权限表（permission）：功能权限、数据权限、菜单权限

• 操作日志表（log）：操作日志、系统日志、安全日志

• 系统配置表（config）：系统参数、业务规则、接口配置

d. 系统测试

1. 测试策略

• 功能测试：重点测试预约流程、支付流程、设备管理等核心功能

• 性能测试：模拟课余高峰期的高并发预约场景

• 安全测试：测试支付安全、监控安全、系统安全等

• 兼容性测试：测试不同手机型号、微信版本、浏览器

• 压力测试：测试系统在极限使用量下的稳定性和恢复能力

• 集成测试：测试与校园一卡通、监控系统的集成

2. 测试方法

• 单元测试：使用JUnit 5对核心业务逻辑进行单元测试，覆盖率≥90%

• 集成测试：测试各微服务间接口调用和数据一致性

• 系统测试：模拟完整台球厅运营流程进行端到端测试

• 用户验收测试：邀请学生、管理员、维护员参与测试

• 性能测试：使用JMeter模拟高并发场景进行压力测试

• 安全测试：进行渗透测试、支付安全测试、监控安全测试

3. 测试用例设计

• 用户注册认证测试（学工号认证、人脸识别、校园卡绑定）

• 台球桌预约测试（在线预约、扫码预约、时段选择、冲突检测）

• 支付流程测试（多种支付方式、优惠计算、退款处理、发票申请）

• 设备管理测试（设备状态监控、故障报修、维护记录、配件管理）

• 安全监控测试（视频监控、异常报警、应急处理、安全检查）

• 移动端测试（微信小程序功能、管理APP、响应式页面）

• 性能压力测试（高峰期并发预约、实时状态更新、大数据查询）

• 安全测试（支付安全、数据安全、监控安全、权限控制）

• 兼容性测试（不同设备、不同浏览器、不同网络环境）

• 用户体验测试（界面设计、操作流程、响应速度、帮助文档）

• 集成测试（校园一卡通对接、监控系统对接、财务系统对接）

• 容灾测试（网络中断、系统故障、数据恢复、备份恢复）

三、总体进度和安排

周次	工作内容	主要成果
第1-2周	校园台球厅调研与需求分析	需求规格说明书、用户调研报告
第3-4周	系统架构设计与技术选型	架构设计文档、技术方案文档
第5-6周	基础框架与核心模块开发	用户中心、预约管理、设备管理
第7-8周	业务功能与安全模块开发	收费管理、安全监控、维护管理
第9-10周	数据分析与移动端开发	数据分析、移动端、系统集成
第11周	系统集成测试与优化	集成测试报告、性能优化方案
第12周	部署实施与论文撰写	部署文档、用户手册、毕业论文

四、推荐参考文献

1. 陈明. 校园体育设施智能管理系统设计与实现[J]. 计算机工程与应用, 2023, 59(14): 134-138.

2. 张伟. 基于物联网的体育场馆设备监控系统研究[J]. 现代电子技术, 2023, 46(18): 145-148.

3. 李华. 校园场馆预约系统的优化算法与实现[J]. 计算机科学, 2023, 50(11): 189-192.

4. 王芳. 体育场馆安全监控系统的设计与实现[J]. 计算机系统应用, 2023, 32(13): 156-159.

5. 刘洋. 校园设施移动支付系统的安全机制研究[J]. 计算机安全, 2024, 24(3): 102-105.

6. 赵静. 高校体育设施使用效率分析与优化研究[J]. 体育科学, 2023, 43(6): 123-126.

7. 陈伟. 基于大数据的校园设施运营决策支持系统[J]. 数据分析与知识发现, 2024, 8(1): 89-92.

8. 孙丽. 校园体育设施智能化改造与成本效益分析[J]. 教育财会研究, 2023, 34(5): 112-115.

9. 周涛. 微服务架构在校园管理系统中的应用实践[J]. 软件工程, 2024, 27(2): 134-137.

10. 吴刚. 校园设施预约系统的用户体验优化研究[J]. 人机交互, 2024, 10(2): 78-81.