高校图书馆门禁系统的实现与应用_姜元鹏

Lib rary W ork An d Study

高校图书馆门禁系统的实现与应用

姜元鹏 黄敏 姜淑娟 王磊

摘 要 本文介绍了门禁系统的构成及功能, 分析门禁系统数据流程, 通过门禁管理系统可进行考勤管理以及读者资料的统计, 对门禁系统运行过程中出现的问题提出相应的解决方案。关键词 图书馆; 门禁系统; 一卡通; 数据流程; 汇文系统分类号 G25017Abstract T his paper i ntroduc es the structure and function of access control system, analyses the data flow of access c ontrol system. The attendance

management and statistical information of readers can be ac hieved by access control management s ystem. Fi nally, the paper shows major problems and their solutions duri ng the operation.

Keywords Library; Access control system; Campu s card; Data flow ; H uiw en s ystem

C lass Number G25017

1 引言

现在大多数图书馆实行藏、借、阅一体化的全方位开架服务模式。对图书馆而言, 准确而有效地获取图书馆资源的利用情况, 如每天的进馆人数、进馆高峰期、进馆人员的身份等[1], 对提高图书馆运作效率和管理水平, 合理利用图书馆资源, 完善对教学科研服务等方面具有特别重要的意义; 而同时, 由于校园管理的开放性, 读者在图书馆丢失书包物品等事件时有发生, 为读者创造良好的学习环境, 避免校外闲散人员随便进入图书馆而发生丢失物品等治安问题[2], 因此对高校图书馆而言, 引入门禁系统是非常必要的。图书馆门禁系统的正常运行与否对图书馆的日常管理至关重要, 而对门禁系统进行详细研究有助于门禁系统的正常运行维护。2 需求分析

通过对国内多家重点高校图书馆的考察, 结合大部分高校图书馆的实际情况, 确定门禁系统应满足以下需求。211 身份验证功能

对校园卡和条形码借书证均能进行验证; 学校教职工及学生持有校园卡, 而到图书馆借书的校外读者持有条形码借书证, 读者均可持有效证件验证入馆。

总第181期 Seri al No. 181

212 信息采集、记录、处理

门禁管理系统可实现进馆的自动控制管理, 读者进馆数据采集和统计分析等。在后台管理系统上可以列出读者的详细信息并详细记录进入馆内的人员及状况, 能按姓名、类别、进馆时间、单位、部门等分别进行查询统计, 并可生成报表打印, 以便备档。213 实现分校区信息管理

对具有多个校区的高校, 由于每个校区图书馆均需安装门禁系统, 应支持分校区统计和合并统计报表数据。214 门禁考勤功能

图书馆门禁管理系统, 可对图书馆管理人员进行考勤管理。3 系统实现

3. 1 系统运行环境

门禁系统采用C/S 模式, 后台数据库采用SQ L2005。门禁管理系统运行环境为微软. NET Framew ork 2. 0, 只要PC 安装. NET Frame -w o rk2. 0, 即可运行门禁管理软件, 采用Winform 交互方式, 并提供信息安全认证。3. 2 门禁的硬件构成

门禁的硬件主要包括:门禁卡片(校园一卡通、条形码借书证) 、门禁刷卡门柱(读卡器、门禁控制器、门禁电源) 、闸门(电锁、门禁微动开关、控制门禁开关的执行机构) 、门禁服务器。

姜元鹏 黄敏 姜淑娟 王磊:高校图书馆门禁系统的实现与应用Jia ng Yua npeng, H uang Min, Ji ang Shuj uan, Wa ng Lei :The Impl ementation and Appl ic ation on Ac cess Control System at Uni versi ty Li brary

下面是门禁硬件电路结构示意图

:

理软件客户端可以安装在任意可以访问门禁服务器的PC 机上, 通过门禁管理软件客户端可以对读者进馆数据查询、

统计分析。

图1 门禁硬件电路结构示意图

在图1中Tibbo 网络模块是可用于内嵌安装

的10BaseT 以太网串口模组, 可实现设备串口到以太网口的转换, 四个LED 发光二极管信号提供模块状态信息; 可以通过串口或者网络进行模块设置, 支持UDP 、TCP 、ARP 、ICM P 和DH CP 网络协议。

其信号传输流程是:当读者用一卡通或者条形码借书证在相应的读卡器上刷卡时, 相应的刷卡信息经串口, 通过RS-232收发器, 进而传入Tibbo 网络模块, 经RJ45网络接口, 通过网络设备与门禁服务器进行通信; 而由门禁服务器传回的信号, 经RJ45网络接口, 进入Tibbo 网络模块, 发出的控制信号经/4与门输出集成块0输出控制继电器进行相应的动作, 进而控制电锁的打开与关闭、喇叭的发声。3. 3 门禁系统软件构成

门禁系统软件[3]主要包括以下几部分:

(1) 门禁系统管理服务端(Do orSer ver ) :主要是监控门禁闸机的正常运行, 软件的监控窗口中可以查看到通过门禁闸机的读者相关信息, 以及刷卡成功、失败记录; 还可以查看与第三方接口连接状态, 这些功能确保闸机高效而稳定地运行。

(2) 门禁系统管理客户端:可自动显示系统工作状况, 并具有实时监控功能, 能显示读者的在馆状态, 并可实现进馆的自动控制管理, 读者进馆数据采集和查询统计分析。

(3) 门禁闸机监控软件:监控各个闸机的正常运行, 可对各个门禁闸机通道的通信参数进行设置, 包括闸机IP 地址、网关、DNS 、波特率、端口号以及与门禁闸机通信目的IP 地址等。3. 4 门禁系统的拓扑结构

由于多校区图书馆需并行运行, 其门禁系统拓扑结构如图2。

考虑到网络安全性的要求, 将门禁系统IP 设置为内部IP 地址, 可加强网络的安全性。门禁管

图2 门禁系统拓扑图

3. 5 门禁系统与汇文系统接口

设置DoorServer 与图书馆汇文系统连接通信, 需图书馆提供相关资料:Oracle 数据库客户端(版本Oracle 9i) 、数据库服务器IP 地址、连接字符串lib 、用户名及登录密码。

因为当读者用借书证刷卡时, Do orServer 需与图书馆汇文系统通信, 获取图书馆用户数据

[4]

库中的用户身份数据, 以实现读者验证。因此需先安装Oracle 客户端, 并进行配置Oracle 数据库的网络服务名等相关配置; 并且图书馆信息部门需分配给门禁系统只读权限以便访问汇文系统。

最后需在Do orServer 程序的门禁参数设置界面中, 对汇文系统服务器名称、用户登陆名、密码进行设置, 点击/确定0, 到此为止, 门禁系统与汇文系统的接口已经连接完成。3. 6 门禁功能的实现

门禁系统数据流程图(如图3) , 读者从门禁闸机通行时, 将卡片(条形码借书证) 对准扫描条形码读卡器发出的镭射光线, 或将卡片(校园卡) 靠近一卡通读卡器, 读卡器读取卡片中信息, 通过T CP/UDP 网络协议, 将读者证号信息发送到DoorServ er, DoorServer 再通过T CP/UDP 网络协议将读者证号信息发送到一卡通服务器, 通过API 读取读者证号信息, 如果在一卡通数据库能找到合法记录信息, 则读者证验证成功,

2011年3月 March, 2011

Lib rary W ork An d Study

下面以某高校2009年3月到2010年3月图书馆读者进馆人次分段统计柱状图为例, 来说明

门禁系统的统计功能。

图4 进馆人次分段统计柱状图时间:(2009-03-30至2010-03-30)

图3 门禁系统读者数据流程图

Door Serv er 发送验证卡片信息成功的指令到门禁闸机控制器, 门禁闸机收到信息后, 门禁打开允许通过; 如果为非法读者证禁止通过; 若读者证信息在一卡通数据库中不存在, 则把读者证信息发送到汇文数据库服务器, 对数据进行验证, 若读者证验证有效则允许通过, 否则禁止通过。图中的虚线内的部分是数据发送到汇文数据库进行数据验证的部分。4 门禁系统的应用

4. 1 门禁系统资料的分析与统计

现代图书馆强调/以读者为本0的服务宗旨, 而以/以读者为本0的首要条件就是要求我们清楚读者的需求和日常活动规律, 只有这样才能针对性地制定相应措施, 提高我们的服务质量。

门禁系统可以提供读者进馆实时监控功能, 门禁服务器对读者刷卡等信息进行存储, 服务器的门禁系统管理软件可以对获取的数据进行分析, 并可随时查询到详细的门禁记录, 可按进馆人次年月日、进馆人次年月日分时间段、进馆人员类别、进馆人次年月周分类等统计生成十五种统计报表; 并可对刷卡数据进行日结处理, 打印刷卡异常日报表、可打印进出馆明细表、读者使用及未使用图书馆名册; 并具有进馆读者分析模块。

总第181期 Seri al No.

181

如图4所示, 18点到19点进馆读者最多, 达到进馆总人数的15. 7%, 这段时间正是学生吃完晚饭上自习的时间; 其次从9点到10点、从17点到18点和从19点到20点进馆读者人数和达到进馆总人数29. 2%, 而这段时间正是学生上午下第一、第二节课, 下午上完课以及上晚自习这段时间; 7点到8点和21点到22点这段时间读者进馆人数最少, 占进馆总人数的1. 8%; 从14点到17点进馆人数也较多, 达到馆总人数的21. 7%。

在读者进入图书馆的高峰期, 在图书总借还台可安排相对多的馆员参与借还工作, 以降低高峰期读者借还书的等待时间, 而其它时间则可少安排工作人员; 同时对阅览室、自习室的维修维护应避开读者进入的高峰期, 甚至可安排在图书馆开馆前或闭馆后。

在进馆读者分析模块中, 有一项统计报表是对一定时间段内的各个学院以及一个学院的各个专业的到馆读者进行统计, 根据统计的表格就可知一定时间段内各个学院以及一个学院各个专业利用图书馆的情况, 针对利用图书馆少的学院, 图书馆可设置有关问题对其开展问卷调查查找原因, 发现问题, 有助于图书馆工作的改善, 提高图书馆的利用效能。

因此, 根据不同时间段读者进馆人数多少的规律, 图书馆的管理人员可以针对不同时间段的特点来安排工作人数和工作内容, 这样既能节省人力和时间又能提高工作效率, 从而实现了资源的合理配置, 进一步提高了图书馆工作效率和管理效能, 更好地为教学科研服务, 实现图书馆管理的科学化。

姜元鹏 黄敏 姜淑娟 王磊:高校图书馆门禁系统的实现与应用Jia ng Yua npeng, H uang Min, Ji ang Shuj uan, Wa ng Lei :The Impl ementation and Appl ic ation on Ac cess Control System at Uni versi ty Li brary

4. 2 门禁考勤管理模块

馆职工上下班通过门禁时刷卡实现考勤数据采集、数据统计; 方便管理人员统计、考核图书馆职工出勤情况, 考核出勤率。

考勤管理模块为门禁系统管理客户端的一个模块。它是在图书馆职工通过门禁刷卡时, 对刷卡信息进行判断, 如是图书馆职工则把它加到数据库的考勤记录表中, 最后系统将职工刷卡数据等信息和预先设置的上下班时间、节假日、加班等信息综合起来判断, 得到考勤结果; 考勤模块可完成查询、统计和生成报表等功能, 方便管理人员按部门或日期查询统计出勤、出差、请假等各种记录, 而这些记录存储在SQL Server 2005中。

考勤管理模块包含以下几个部分功能模块:部门管理、用户管理、考勤设置、考勤记录查询、考勤详细报表、考勤统计报表, 消除考勤数据。

考勤管理模块集成到了门禁服务器中, 与门禁管理软件共用一个数据库, 功能全面, 用户界面友好, 管理方便, 操作简单。5 问题及处理方法

影响门禁系统正常运行主要有以下2个方面的因素。

5. 1 门禁硬件故障

(1) 门禁刷卡门打不开或门开关不灵:一般是由于门禁闸机的锁住机构的零部件出现故障, 如弹簧太松或太紧、锁住部件变形。这时应对相应的部位进行维修, 并加润滑油。

(2) 门常开, 即无论刷不刷卡门总是开着的:正常情况下, 当门禁复位时门禁闸机的微动开关的驱动杆是压下的, 这时微动开关送到门禁控制板的信号通过控制电路使电磁锁不加电, 因而门是锁住的。当微动开关出现故障时, 它送不出控制信号, 电磁锁总是加电, 门一直是开着的; 出现这种情况, 应更换微动开关。

(3) 刷卡门可开, 但无开门的/长嘀0提示音:从图1中可看到喇叭发出的提示音是通过/4与门集成块0控制继电器实现的。有几次出现这种情况, 经测试都是/4与门集成块0故障引起的, 更换后正常。

(4) 门禁刷卡门不开, 只有/短嘀0提示音:排除网络等其它问题, 把这个读卡器与另一个门禁

该门禁系统考勤模块的设计目的是通过图书读卡器互换, 就可得知是否是读卡器有故障。5. 2 门禁系统软件或网络故障

(1) 门禁服务器操作系统应及时更新系统补丁, 并应安装杀毒软件, 以保证系统的正常运行。否则, 系统一旦中病毒, 门禁软件程序可能会异常, 导致门禁系统不能正常工作; 同时应对门禁程序软件作备份。

(2) 由于读者门禁刷卡数据需实时到一卡通服务器进行验证, 当一卡通服务器出现故障或正在维护期间, 读者刷卡门打不开。当一卡通服务器正常后, 门禁也会正常。

(3) 由于每个门禁闸机均配置一个IP 地址, 当门禁闸机所连的交换机到门禁服务器的网络出现故障时, 读者刷卡也不会成功, 这时应查找网络故障原因, 解除故障后读者刷卡就会正常。6 结语

高校图书馆启用门禁系统后, 给读者提供了一个更加宽松、便捷的借阅环境, 在一定程度上方便了读者, 提高了服务质量, 同时也提高了图书馆工作效率和管理效能, 提高了图书馆服务品质。在今后, 随着门禁系统技术的发展, 图书馆服务工作的进一步深入和完善, 门禁系统将会更好地发挥其应有的作用, 更好地实现图书馆的科学管理现代化。

参考文献:

[1]徐建初, 胡绍军. 应用智能门禁系统提高图书馆的管理效能[J]. 图书馆学研究, 2005(5) :131

[2]邵正荣, 陈 超. 图书馆管理系统与门禁控制系统的数据接口[J ]. 现代图书情报技术, 2001(4) :291

[3]黄胜国, 李向军, 徐文贤. 大学城图书馆门禁系统的组建实践[J]. 上海高校图书情报工作, 2005(4) :271

[4]丁红海, 王建平, 赵荣泳. 图书馆自动化门禁系统的关键技术与解决方案[J ]. 机电一体化, 2009(2) :491作者简介:

姜元鹏(1969-) , 男, 馆员, 中国矿业大学图书馆, 江苏, 徐

州, 221116;

黄 敏(1981-) , 女, 助理馆员, 中国矿业大学图书馆, 江苏, 徐

州, 221116;

姜淑娟(1965-) , 女, 教授, 中国矿业大学计算机科学与技术学

院, 江苏, 徐州, 221116;

王 磊(1980-) , 女, 助理馆员, 中国矿业大学图书馆, 江苏, 徐

州, 221116。

2011年3月 March, 2011