高校计算机实验教学中心门禁系统的构建研究

□莫红枝，甘井中，韦海云

（1.玉林师范学院 教育技术中心，广西 玉林 537000；2.玉林师范学院计算机科学与工程学院，广西 玉林 537000；3.宜州市二小，广西 河池 546300）

高校计算机实验教学中心门禁系统的构建研究

□莫红枝1，甘井中2，韦海云3

（1.玉林师范学院 教育技术中心，广西 玉林 537000；2.玉林师范学院计算机科学与工程学院，广西 玉林 537000；3.宜州市二小，广西 河池 546300）

以玉林师范学院计算机实验教学中心数字化建设其中的一个内容—门禁管理系统为例，对其构建过程中的需求调研、总体设计、安装方案及管理系统设计各个环节进行了探讨，旨在为其它建设内容提供一个有效可行的建设途径.

实验教学中心；数字化；门禁系统；远程控制；安全性

1 引言

高校实验教学中心因学校教学规模持续扩大、学科专业不断增加等客观原因，不可避免地会面对到这些问题：（1）实验管理人员不足与实验室面积、实验设备持续增长之间的矛盾；（2）持续增长的实验时数与实验管理人员值班计划之间的矛盾；（3）实验课程、实验指导老师安排及其变动造成的信息繁杂难理；（4）实验管理原始数据收集工作量急剧增加等.我们正处于一个计算机网络技术迅速发展与普及的信息时代，整个教育系统朝着信息化的方向发展，高校内部管理体制也在普及这个崭新的技术手段，这为实验教学中心解决以上问题提供了一条途径，即通过实验教学中心的数字化建设来解决.

玉林师范学院计算机实验教学中心(以下简称“中心”)是广西壮族自治区区级实验教学示范中心，该中心正在进行数字化建设，规划中的建设内容有：中心网站（含远程控制入口）、实验教学管理系统（含实验条件控制功能）、实验室开放管理系统、资产管理系统、机房视频监控系统、机房门禁管理系统（含电源、电脑开关控制）、考试管理系统、LED显示系统、数据中心、监控中心等.中心数字化建设中的各个系统，不仅在内部之间数据互通，而且和学校的信息管理系统数据对接.比如：实验开放系统与学校的一卡通系统对接，进行收费管理；门禁系统与教务系统的排课子系统对接，依据排课数据、实验计划来决定老师对机房门、设备电源、网络通断等操作的权限，并进行考勤等.

本文以中心门禁系统建设为例，通过对个别系统的构建，探讨建设数字化实验教学中心的方法.

2 中心门禁系统的建设需求及原则

中心门禁系统应该满足以下要求：

（1）自动控制：能依据教务系统（或排课系统）的或预设的数据信息，自动对中心机房的门进行控制、管理.比如：机房自动门禁，根据实验课程表和教师信息，对持刷卡进行鉴别，决定机房门禁开闭.

（2）数据记录：能把进出机房的人员、时间进行记录，并存储到数据中心，作为考勤、计费、取证等的信息.

（3）远程控制：能做到在国内，只要网络或移动信号覆盖的地方，就能通过电脑、手机，对机房设备设施起先控制.比如：出差在外地或在家里，能用手机或登录中心信息平台，开启某个机房某个门，以及机房电源.

（4）提供信息服务：师生进出机房的信息，在一定程度上是一个人身定位信息，通过门禁系统刷卡登记到系统服务器上，向校内有关部门提供个人位置信息服务.比如教务处对实验教学质量检查、学工对学生验证等.这个是门禁系统的拓展功能需求.

除上述需求外，系统建设还应遵循以下一些原则：（1）系统的实用性.系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性.（2）系统的稳定性.由于门禁系统是一项不间断长期工作的系统，所以系统的稳定性显得尤为重要.（3）系统的安全性.系统的所有设备及配件必须性能安全可靠.（4）系统的可扩展性.中心需求会随发展发生变化，因此门禁系统的设计与实施将考虑到将来可扩展的实际需要，如：可灵活增减或更新各个子系统；又如：可以扩展为考勤系统、会议签到系统等.（5）系统的易维护性.门禁系统在运行过程中的维护力求简单易行.系统的运转真正做到开电即可工作，插上就能运行的程度.而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具.（6）系统的先进性.在保证稳定性、实用性和便捷性的前提下，门禁产品具备一定的先进性，以保证在今后的数年内与其它发展中的系统能够对接.

3 中心门禁系统的总体设计

中心门禁系统按照建设需求，本文在以下几方面对系统进行总体设计：

（1）在门禁控制方面，它是根据实验课排课数据（来源于教务系统或排课系统）及指导教师信息（来源于人事系统或一卡通系统ID）等，实现自动控制的；那么在数据上应当与这些系统实现数据对接，对接的基本要求是教务系统或排课系统、人事系统或一卡通系统、门禁管理系统等在网络上互联.门禁也可由门禁主机对各门禁进行控制、配置参数等.门禁系统的联网设计如图1所示：

图1 门禁系统的联网设计

门禁控制的数据传递过程是这样的：排课数据、教师信息从各处系统通过校园网，传至中心门禁系统服务器，门禁管理系统服务器将这些数据转变成各门的控制器的参数，通过门禁主机配置到门控制器.门禁系统控制数据流转如图2所示：

图2 门禁系统控制数据流转

（2）在数据记录方面，刷卡器（或密码器、或指纹识别器）将识别到的个人信息传到门禁管理系统服务器，可供考勤系统、学生管理系统、机房开放计费、工作量计算系统等系统读取使用.门禁刷卡信息应用如图3所示：

图3 门禁刷卡信息应用

（3）在远程控制方面，门禁管理系统可通过WEB方式向远程提供控制界面.实验管理人员首先通过登录获得操作权限，然后通过WEB对各门禁进行管理.WEB方式远程控制如图4所示：

图4 WEB方式远程控制

4 中心门禁系统的安装

（1）门禁系统的基本组成部分

门禁主机：门禁主机存储人员信息、验证权限和门禁出入记录，接受处理外接读头的验证信号，控制人员进出，配合后台管理软件对数据进行处理输出，并配合软件实现系统智能管理.

读头：通过密码、生物识别或射频感应原理，验证人员身份.读头具有指纹识别、密码识别、卡片识别等3种识别模式并可以和目前市场上的专业密码键盘读头完全兼容.支持TCP/IP协议或RS485通讯与计算机进行连接，通过后台软件实现指纹数据的管理.

出门开关：若出门不需通过门禁控制器可按此开关打开门.

电锁：安装于门上通过电磁原理实现开门、锁门.

转换器/交换机：用于门禁主机或读头的联网和远距离通讯.

锁控电源：为系统运作和电锁等组件提供电源.

（2）门禁安装

门禁套装在机房门的安装方法是：门禁主机装在门内侧旁，读头装在门外旁，锁控电源装在门内的高上方，门磁和电锁装在门扇的上端，出门开关装门内侧旁；如果有门铃则装在门外，报警器安装地方看具体情况而定.门禁套装安装如图5所示：

图5 门禁套装在机房门的安装

（3）门禁楼幢内联网安装

门禁楼幢内联网安装，可采用每个门各安装1台读头和1台门禁机，实现对人员的进、出控制，再以TCP/IP方式进行联网，实现信息的集中管理，如图6所示：

图6 门禁楼幢内联网安装

5 中心门禁管理系统的设计

门禁管理系统按需求，设计把其功能分为基本功能和高级功能两大部分.基本功能包括：门禁设置、强制开关门、长时间未关门报警、强制闯入报警、门状态显示、数据提取、权限设置等；高级功能包括WEB远程控制、门禁智能设置.对于如机房开放计费、考勤、老师工作量计算等一些功能，交由其它软件系统完成，门禁管理系统负责向这些系统提供数据.

门禁设置：对各个门禁主机进行设置，包括时段设置可以设置某个人对某个门，星期几可以进门，每天几点到几点可以进门.通过软件设置上传后，控制器会记住所有权限和记录所有信息，即使电脑软件和电脑关闭，系统依然可以正常脱机正常运行，即使停电信息也永不丢失..

强制开关门：如果某些门需要长时间打开的话，可以通过系统将其为打开，某些门需要长时间关闭不希望任何人进入的话，可以将其关闭.或者某些特定时候，例如需要关门抓贼等也可以设置为关闭.

长时间未关门报警：门被长时间打开（打开多少秒才报警，这个时间可以自定义）忘记关门，系统软件监控界面会用红色的提示该报警信息的时间和位置，并驱动电脑音箱提醒值班人员注意.如果控制器接了报警输出及消防联动扩展板，还可以现场驱动报警器鸣叫，提醒相关人员关好门.该功能需要加装门磁或者选用带门磁反馈信号输出的电锁并连线到控制器.可以设置为报警多少秒或者一直报警直到复位.

强制闯入报警：即没有通过合法方式（刷卡 按钮 等）强行开门或者破门而入.系统软件监控界面会用红色的提示该报警信息的时间和位置，并驱动电脑音箱提醒值班人员注意.如果控制器接了报警输出及消防联动扩展板，还可以现场驱动报警器鸣叫，威慑犯罪人员和提醒保安赶来.

门状态显示：可以实时监控所有门刷卡情况和进出情况，可以一目了然看到哪些门是开着的，哪些门是关着的.

数据提取：系统可以边自动提取控制器内的记录，刷一条就上传一条到数据库里.

权限设置：可以设置某个人能过哪几个门，或者某个人能过所有的门.

各高级功能的介绍如下：

WEB远程控制：门禁管理系统可通过WEB方式向远程提供控制界面.实验管理人员首先通过登录获得操作权限，然后通过WEB可以操作上述的各个基本功能.

门禁智能设置：门禁管理系统可接收教务系统或排课系统、教师管理系统或一卡通系统等的数据，转换后形成门禁设置数据，从而自动设置各门禁.

6 小结

门禁管理系统能按需求进行设计、建设，并能可靠高效地运行各功能，将为面对日益庞大、趋向复杂的实验中心管理任务的工作人员，提供一个有效的、提高管理层次和效率的途径.本文通过对计算机实验教学中心数字化建设其中一个建设内容——门禁管理系统进行了构建研究，旨在为其它建设内容的构建提供了有效的参考样本和设计思路. ■

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【责任编辑 谢明俊】

Study on Construction of the Entrance Guard System in the Computer Experiment Teaching Center of University

MO Hong-zhi1，GAN Jing-zhong2，WEI Hai-yun3
(1． Education Technology Center, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000; 2． School of Computer Science, Yulin Normal University, Yulin 537000, Guangxi 3． The 2nd Elementary School in Yizhou, Hechi, Guangxi 546300)

In this paper, we take a entrance guard management system, a part of the digital construction of computer experiment teaching center in Yulin Normal University, as an example, analyzed its requirement investigation, overall design, installing scheme, and management system design, in hope to provide reference forother construction contents．

Experiment Teaching Center; digitalization; entrance guard system

TP39

A

1004-4671（2014）02-0094-06

2014-01-17

广西教育厅科研项目：(201204LX346)；玉林师院院级重点项目（2011YJZD20）。

莫红枝(1981～)，女，广西罗城人，玉林师范学院教育技术中心实验师，研究方向：计算机网络；通讯作者：甘井中，男，广西玉林人，玉林师范学院计算机学院。研究方向：计算机软件。