高校图书馆门禁系统的实现与应用.doc

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。 2.1 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。 2.2 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。 2.3 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。 2.4 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. NETFramew ork 2. 0, 只要PC 安装. NET Framew 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。 下面是门禁硬件电路结构示意图: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、I CMP 和DHCP 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库中的用户身份数据, 以实现读者验证。 4 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, 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,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