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。