SpringBoot农田灌溉管理系统设计与实现

1. 项目概述与选题背景

作为一名在农村长大的开发者，我深知农田灌溉管理中的痛点。每到农忙季节，村民们常常需要通宵排队等待使用水井，设备损坏后报修流程繁琐，水费结算也停留在手工记账阶段。这种低效的管理方式直接影响了农业生产效率。基于这些观察，我决定开发一套基于SpringBoot的农田水井灌溉管理系统，将传统的人工管理升级为数字化解决方案。

系统主要面向两类用户：普通村民和村级管理员。对村民而言，可以通过手机完成水井预约、在线充值、设备报修等操作；管理员则能实时监控设备状态、处理报修工单、发布通知公告。这种设计既解决了实际需求，又符合当前农村智能手机普及率提升的现状。

技术选型思考：选择SpringBoot+Vue2的组合主要考虑到三点：1) 技术成熟度高，社区资源丰富；2) 前后端分离架构便于后期维护扩展；3) 对本科毕设而言难度适中，能在有限时间内完成核心功能开发。

2. 系统核心功能设计

2.1 用户角色与权限划分

系统采用RBAC（基于角色的访问控制）模型，将权限划分为两个层级：

1. 村民用户权限：

   • 水井预约与取消（含实时状态查看）
   • 账户充值与水费结算
   • 设备故障在线报修
   • 灌溉记录查询
   • 积分签到与优惠券领取

2. 管理员权限：

   • 用户管理与权限分配
   • 设备状态监控与维修派单
   • 公告发布与系统通知
   • 用水量统计分析
   • 异常情况处理

权限控制通过Spring Security实现，后端接口使用@PreAuthorize注解进行方法级保护，前端路由则通过Vue Router的导航守卫进行二次校验。

2.2 预约排号机制实现

针对答辩中提到的并发预约问题，系统采用乐观锁+状态机的双重保障机制：

java复制// 伪代码示例：水井预约核心逻辑
@Transactional
public AppointmentResult makeAppointment(Long wellId, Long userId) {
    // 1. 查询水井当前状态
    WaterWell well = wellRepository.selectForUpdate(wellId); 
    
    // 2. 状态校验
    if (well.getStatus() != WellStatus.IDLE) {
        // 返回附近可用水井列表
        List<WaterWell> alternatives = findNearbyAvailableWells(wellId);
        return AppointmentResult.fail("当前水井已被占用", alternatives);
    }
    
    // 3