高校貴重儀器設(shè)備智能管理系統(tǒng)

　　一、 需求背景

　　設(shè)備尤其是貴重設(shè)備是現(xiàn)代高校的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，全國各大院校對貴重儀器的投入越來越大，平均一所大學(xué)的貴重儀器在1萬臺(tái)左右，如何系統(tǒng)地管理貴重設(shè)備?如何防止貴重儀器被盜?

　　二、 使用流程介紹

　　高等院校的實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)樓人員流動(dòng)并不大，所以對實(shí)驗(yàn)儀器的管理需要智能化、人性化、自動(dòng)化，操作強(qiáng)調(diào)簡單。

圖1 實(shí)驗(yàn)室布局圖

　　如圖1所示，以實(shí)驗(yàn)室1為例子，實(shí)驗(yàn)室1放了18套貴重儀器，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室里有一個(gè)教師刷卡機(jī)，學(xué)院樓大門附近有保安室，保安室里安裝有聲光報(bào)警器。

　　1. 設(shè)備告警

　　當(dāng)設(shè)備被偷走或在未授權(quán)的情況下被帶走，當(dāng)離開實(shí)驗(yàn)室1時(shí)，系統(tǒng)會(huì)上傳報(bào)警信息，另外學(xué)院樓的保安室里的報(bào)警器會(huì)馬上進(jìn)行聲光提醒。

　　2. 儀器盤點(diǎn)

　　系統(tǒng)可以定時(shí)對校區(qū)內(nèi)所有的貴重儀器進(jìn)行盤點(diǎn)，詳細(xì)到具體的某個(gè)實(shí)驗(yàn)室里的設(shè)備，也可以對設(shè)備的各類和數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)。

　　3. 借修儀器

　　當(dāng)教師需要暫時(shí)借用實(shí)驗(yàn)室儀器時(shí)，或儀器需要外送保修等情況，借修人員可以先通過網(wǎng)向系統(tǒng)提出申請單，管理人員審核通過后，可通過系統(tǒng)開通借修人員的權(quán)限，借修人員通過現(xiàn)場刷卡即可帶走儀器。

　　三、 系統(tǒng)介紹

圖2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　如圖2所示，高校貴重儀器管理系統(tǒng)將學(xué)校的所有儀器密切地聯(lián)系起來，統(tǒng)一地在一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行管理和監(jiān)督，為高等院校營造了一個(gè)安全智能的環(huán)境，更方便管理員的管控。

　　1. 定位標(biāo)簽

圖3 標(biāo)簽三視圖

　　每間實(shí)驗(yàn)室會(huì)安裝一臺(tái)從機(jī)，從機(jī)的信號(hào)輻射范圍類似一個(gè)球形，如圖4所示，當(dāng)設(shè)備離開所屬實(shí)驗(yàn)室的球形輻射范圍時(shí)，在沒有借修申請的情況下，系統(tǒng)即認(rèn)為設(shè)備被偷走并馬上告警。

　　2. 從機(jī)

圖5 實(shí)驗(yàn)室從機(jī)三視圖

　　一個(gè)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)配一個(gè)從機(jī)。從機(jī)通過所在的2.4G無線網(wǎng)絡(luò)確定貴重儀器標(biāo)簽的具體位置后，通過內(nèi)部組網(wǎng)給到實(shí)驗(yàn)樓主機(jī)，主機(jī)通過電腦或是直接走網(wǎng)線上與學(xué)校設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫對接。

　　3. 刷卡機(jī)

圖6 刷卡機(jī)三視圖

　　刷卡機(jī)是針對申請人員的借修管理而設(shè)置的，借修人員(如老師)可先通過網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)提出申請單，審批成功后，借修人員只需在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，即可憑校園卡刷卡取儀器。系統(tǒng)會(huì)記錄借修人員的操作及時(shí)間，做好跟蹤記錄。刷卡機(jī)的外觀如圖6所示，具體參數(shù)如表格3所示。

　　4. 主機(jī)

圖7 主機(jī)三視圖

　　每一棟實(shí)驗(yàn)樓標(biāo)準(zhǔn)安裝一個(gè)主機(jī)，如圖7所示，從機(jī)與信號(hào)放大器將實(shí)驗(yàn)樓的所有儀器信息聯(lián)系到一起，最后通過無線通訊全部給到實(shí)驗(yàn)樓主機(jī)，主機(jī)再將信息整理后給到學(xué)樓數(shù)據(jù)庫做處理。一般主機(jī)安裝在實(shí)驗(yàn)樓的保安室內(nèi)。主機(jī)的特性如表格4所示。

　　5. 信號(hào)放大器

　　如圖8中所示，放大器的目的是為了增加信號(hào)覆蓋范圍，由于實(shí)驗(yàn)室過大或內(nèi)部布局較復(fù)雜，加上實(shí)驗(yàn)樓上下樓層之間的距離，如果貴重儀器離接收從機(jī)太遠(yuǎn)，信號(hào)就沒有辦法發(fā)送成功，此時(shí)可以將信號(hào)發(fā)給放大器作為中轉(zhuǎn)，放大器再將信號(hào)發(fā)給實(shí)驗(yàn)室從機(jī)做處理。放大器的特性如表格5所示。

　　四、 系統(tǒng)軟件

　　1. 監(jiān)控主頁

圖9 監(jiān)控主頁

　　如圖9所示，監(jiān)控主頁可以一眼看出每個(gè)學(xué)院的儀器臺(tái)數(shù)及借修數(shù)量，如果檢測到結(jié)果異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)以橙色表示，讓管理者一目了然。

圖10 學(xué)院儀器匯總

　　如圖10所示，點(diǎn)擊具體的學(xué)院(如光電學(xué)院)后，該學(xué)院的所有儀器都羅列出來，如上圖所示。

　　2. 借修申請

圖11 借修申請界面

　　如圖11所示，借修頁面會(huì)顯示所有申請人的申請項(xiàng)目，管理員可以直接在界面上進(jìn)行處理。

　　3. 儀器登記

圖12 儀器登記界面

　　儀器購買后需要進(jìn)行入庫環(huán)節(jié)，如圖12所示，登記相關(guān)信息后，發(fā)唯一的定位標(biāo)簽即可完成。

　　五、 優(yōu)勢亮點(diǎn)

圖13 高校貴重儀器設(shè)備智能管理系統(tǒng)

　　1. 無布線省力

　　系統(tǒng)采用2.4G無線組網(wǎng)通訊，充分保證了安裝的便攜性和后續(xù)維護(hù)的方便，定位標(biāo)簽小巧輕便，不受儀器設(shè)備位置的影響，直接粘貼即可使用，使用時(shí)間達(dá)到2年以上。

　　2. 借修方便

　　系統(tǒng)保障儀器的安全的同時(shí)，也將借修流程管理起來，使操作更加規(guī)范，管理更加簡單。每間實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)無線讀頭，教師只需刷卡即可達(dá)到目的。

　　3. 去死角識(shí)別

　　由于2.4G無線信號(hào)是以球面波的方式發(fā)送出去，這樣對安裝在儀器設(shè)備上的定位標(biāo)簽的安裝方向沒有特殊要求，不管設(shè)備從哪個(gè)出口離開實(shí)驗(yàn)室，都能被系統(tǒng)識(shí)別。

　　4. 輻射影響小

　　無源標(biāo)簽工作時(shí)需要主機(jī)提供能量，所以對主機(jī)的無線信號(hào)發(fā)射功率相對要求較高，當(dāng)無線信號(hào)功率達(dá)到一定值時(shí)會(huì)對人體有危害。相對無源標(biāo)簽，有源標(biāo)簽可自身提供能量，這樣主機(jī)和標(biāo)簽的發(fā)射功率可以做得很小，是手機(jī)輻射的十分之一左右。

　　5. 工作時(shí)間長

　　定位標(biāo)簽用到的是低數(shù)據(jù)量、低功耗的無線技術(shù)，休眠功耗為uA級別，這樣定位標(biāo)簽可以長時(shí)間工作，工作時(shí)間可以長達(dá)2年以上。