基于B/S+C/S的实训中心管理系统

张 僖

(上海应用技术学院电气与电子工程学院，上海 201418)

开放式实训中心是深化实验教学改革的一种重要途径。对实训中心各设备运行状态和实验人员信息的实时监测，以及依据统计数据信息对实训中心进行日常管理，提高实训中心的开放性和管理效率十分必要［1-2］。为解决这一问题，本文设计了一种基于B/S+C/S的实训中心管理系统，该系统利用门禁系统控制人员进出，对实训中心的环境、进出人员及使用设备的信息，实验设备的运行状态，实验设备电源等进行点到点的监控;同时，管理系统配以良好的交互界面，实训中心管理人员仅用网页浏览即可完成实训中心的日常管理、数据信息统计、查询以及设备管理，从而提高了整个实训中心的管理效率。

1 实训中心管理系统的结构及功能

1.1 C/S模式和B/S模式

C/S模式是指“客户端/服务器”模式，通常服务器是安装了大型数据库系统的高性能计算机，而客户端则是有特定功能，需要安装专用的客户端软件，用户通过客户端软件对数据库进行操作管理。

B/S模式是指“浏览器/服务器”模式，用户通过个人计算机的上网浏览器对服务器的数据库进行操作，从而实现数据交互。

本系统采用SQL2000作为数据库，Web程序采用ASP架构，客户端软件在VC环境下编写。

1.2 系统功能

模块组合式自控类开放实训中心共分A、B、C三个区，有28个标准实训平台。实训中心的管理系统可实现学生进出的考勤管理，平台电源的点到点控制，完成实训中心运行过程中各类信息的统计和管理以及安防管理。

1.3 系统构成

系统的硬件系统含有:门禁子系统、电源管理系统子系统、传感器数据采集子系统、安防子系统、语音播报模块子系统、服务器、GSM模块和LED点阵显示屏等。

系统的软件系统有:服务器客户端程序、Web程序和PLC程序，各软件模块共享服务器数据库。系统的结构图如图1所示。

图1 系统结构图

2 系统设计及实现

2.1 门禁系统

门禁系统的身份验证功能是管理系统实现智能化的关键，包含进门读卡器，道闸，门禁控制器和电磁锁。

门禁系统具备独立的门禁管理功能，实训中心的工作人员和学生可凭授权卡刷卡进出实训中心;此外，还专门配有28个具有独立IP地址的非接触式IC读卡器。门禁系统通过以太网与服务器相连，由厂商提供的ICardService进程服务访问服务器中的数据库，将各读卡器所读取的卡信息实时写入数据库。

2.2 电源管理系统

电源管理系统实现实训平台电源的点到点控制，采用西门子 S7-200 PLC作为核心控制器［3-4］。PLC通过以太网和服务器相连，通过KEPServerEX服务器软件读写服务器的数据库。电源管理系统工作流程是服务器客户端程序从服务器的数据库中读出IC读卡器的状态并做比对。若卡片为授权卡，客户端程序告知PLC此卡有效，PLC通过继电器控制线路开启与读卡器匹配的实训平台电源。

PLC还可将实训平台运行状态数据上传至服务器中的数据库，供Web程序查询和记录。此外，电源管理系统除了控制实训平台的电源，还控制各工作区的照明电源。

2.3 软件设计

整个系统的软件设计采用B/S+C/S的架构。

1)Web程序设计

系统的Web程序采用ASP+SQL2000的架构，可实现用户网上登录和管理［5，6］。根据登录用户的类型，Web程序提供两种登录页面。

(1)学生的登录页面，可查询当前各实训平台的工作状态，是否有实训平台处于空闲状态;

(2)管理人员的登录页面如图2所示，可实现IC卡的申请、授权和注销操作;查询和强制改变实训平台的工作状态;查询和统计用户使用实训平台的数据信息，查询和统计各实训平台的运行数据;显示当前各传感器的实时数据;添加、删除和修改LED点阵显示屏的显示内容;发送各类通知短信;实现监控视频的播放、录像和回放。

图2 系统管理页面

为保证实训中心内各设备的安全，Web程序中嵌入了视频监控系统［7-8］。该系统采用DVR+Web控制程序的工作方式，DVR的硬盘可以记录实训中心四个摄像头一个星期所拍数据，Web程序可实现管理人员通过因特网完成DVR的各种操作和设置，实现视频的播放、记录和回放。

2)服务器客户端程序

服务器客户端系统集成程序在VC环境下编写，包括如下主要功能模块。

(1)控制LED点阵屏的显示信息，LED点阵屏文本信息由服务器客户端程序动态刷新，显示内容有温度、湿度和工作台数量等监控数据;

(2)TTS语音播放，服务器客户端程序可将文本信息直接转化为语音信息进行播放;

(3)实现IC卡的申请、授权和注销操作;

(4)采集无线传感器网络终端和各有线传感器数据;

(5)将采集的各类数据写入数据库，从数据库中读取控制所需数据;发布各类通知短信;

(6)管理系统具备火灾报警功能。当烟雾传感器产生报警信号时，传感器通过PLC开关量输入端口将报警信号送至服务器数据库。服务器客户端程序收到报警信号后，通过GSM模块向管理人员或消防单位发出火灾报警短信。

2.4 传感器数据采集系统

为增强实训中心的示范性，在管理系统中集成了传感器数据采集系统，系统分为传感器数据有线采集和传感器数据无线采集。

传感器数据有线采集是用PLC的模拟量模块和带变送功能的流量计、三相功率表相连完成。PLC将采集后的数据写入服务器中的数据库，管理人员可以通过Web浏览器实时查看实训中心当前的用水量和用电量。

传感器数据无线采集则是引入物联网概念，采用带ZigBee通讯的无线传感器网络采集传感器数据［9］。无线传感器网络的协调器和服务器主机通过串口相连，网络中有3个终端节点。服务器客户端程序采集终端节点的温度、湿度和光亮数据，并写入到数据库中，供Web程序查询和记录;同时，采集到的温度、湿度数据还发送到LED点阵显示屏。

2.5 管理系统中的信息统计

为了增加实训中心的利用率，提高实训中心的管理效率，管理系统加入了信息统计功能，并可实现报表打印。实训中心采用了一卡一台的管理模式，当有人员进入实训中心后，管理系统会对用户卡的信息数据及各实训平台当前运行状态的数据信息做记录，并实时公布在Web页面上，供管理人员和学生查询;而管理人员也可用视频监控系统随时观看实训中心的监控视频，了解当前实训中心的人数，设备使用状况。数据信息统计系统采用B/S系统架构，服务器中的数据库为SQL2000数据库。管理系统首先通过门禁系统将IC读卡器的数据输入到数据库，Web程序根据输入的卡数据，判断数据的有效性，若卡有效，则由电源管理系统将与卡对应的实训平台电源接通;此后Web程序会不断扫描数据库，检测卡是否一直在卡槽内，直到卡移除。整个运行过程中所涉及的卡用户信息，实训平台的工作时间等数据会被记录在数据库内，管理人员可以通过Web程序查询数据库中某段时间内的数据信息，根据统计结果掌握实训平台的利用率及持卡人的出勤率等管理数据。

4 结语

基于B/S+C/S的实训中心管理系统结合了C/S模式、B/S模式的各自优点，并将门禁系统、电源管理系统和视频监控系统嵌入于web程序。通过现场采集的实际数据，控制实训中心各终端，并生成各类信息数据报表，为实训中心的管理提出了一种全新的管理模式。

该系统已投用近一年，经过一段时间的运行证明，系统可有效提高实训中心的利用率和管理效率，实现了智能管理和远程监控。

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