图书馆防盗系统漏洞的研究

杨萌

摘 要： 通过对图书馆防盗系统漏洞的研究，发现了图书馆防盗系统存在的漏洞，在技术层面上提出改进方案，引起有关部门的重视，完善图书馆的防盗体系，加大图书馆的防盗力度，有效的减少图书馆的资源损失，尽可能地降低防盗系统对师生借阅造成的不便，同时提出的防盗系统漏洞也适合其他借阅室与书店。

关键词： 图书馆； 防盗系统； 漏洞； 改进方案

中图分类号： TN710?34； G250.7 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）05?0094?03

0 引 言

国外电子商品防盗系统（Electronic Article Surveillance，EAS）进入我国约有30年历史，目前市面上大部分产品的检测率可以达到很高的水平，但是漏报、误报的现象经常发生[1?5]。学校图书馆的电磁防盗系统同样存在这些漏洞，不仅造成了学校图书馆资源的流失，而且困扰着图书馆工作人员的日常工作，也给师生借阅书籍造成了诸多不便[6?8]。

本文从防盗系统的各部分设备入手，分别在检测门、检测仪、主机、充消磁仪，甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之处，在技术层面上提出自己的改进和完善措施。本文的研究能够完善系统的功能，提高检测率，避免了频繁更换不必要的设备，大大减少部门开支。

1 图书馆防盗系统检测率实验及其数据分析

1.1 实验过程

试验一：选择某校的图书馆，请4名同学分每人手拿一本中等大小的书本持于胸前，以正常步速通过安检门若干次，记录安检门报警次数，并且计算出安检门检测率。

试验二：取一个大小如五角硬币的磁钢，紧贴未消敏的书脊来回移动数次，用充消敏仪检测是否消敏。

1.2 实验结果

试验一得到四个检测门的检测率结果如图1表示（最西侧检测门为一号，依次类推）：一号门为75%，二号门为7.60%，三号门为7.10%，四号门为18.80%。试验二经过5次试验，都实现消敏功能。

1.3 结果分析

试验一说明该校检测门的检测率极低，有待提高检测率，而目前该校图书管出口处的两个通道由于受旁边系统干扰的影响，已经禁止通过。

试验二说明强磁铁具有消敏功能，盗书者可以轻易将书消敏，然后将图书带出图书馆，而不会引起检测门报警。

2 图书馆防盗系统的漏洞分析

2.1 检测磁条

2.1.1 检测磁条原理

图书馆防盗系统中藏于书中的磁标记称之为磁条，一般深藏于书脊中。可分为复合型磁条和永久型磁条。一般开架书库多采用复合磁条，因为此类书籍在借阅的时候需要充磁消磁。磁条所用的材料是一种非晶充磁消磁体材料，当成分配制合理，制作工艺科学时，所得到的非晶材料具有很高的导磁率。图书监测仪就是利用它的高导磁率特性进行探测报警的[1?2]。

2.1.2 磁条漏洞分析

（1） 磁条在埋藏后有时会留下明显的痕迹，个别读者会顺着痕迹割开书籍脊部将深埋里面的磁条抽出，然后带着书离开。

（2） 由于磁条的质量不高，经过多年的使用和磨损，磁条便会失效；或者由于磁条在书中埋藏不牢固，时间久了，经过多次使用，容易引起脱落，此现象在老图书馆（藏书主要是比较薄或者无装订的杂志报刊）最普遍。

（3） 新买来的磁条在未装进书，通过图书监测仪通道时，检测仪可以报警正常，即灵敏度很高，但装入书中当胶水干后再通过防窃通道时，检测仪可能就不报警或探测死区很大。这是因为当胶水干后，纸张的收缩使铁基磁条收缩引起的应力使导磁率降低，因而图书监测仪不能或只能测到微弱的信号，这就降低了灵敏度。

2.1.3 磁条漏洞解决方案和建议

（1） 直接将磁条粘入书中时，尽量采用不含水分的801强力胶做粘结剂来避免磁导率的降低。

（2） 采用不干胶带把磁条直接粘入书中或先做成不干胶包装的磁条。

（3） 购买高质量钴基磁条，所用材料的含钴量应达到一定的比例，保证装入书中后报警灵敏度仍然很高。

（4） 要加强宣传力度，加强同学们的公德心教育，鼓励举报相互监督，形成良好的借阅风气。

2.2 消冲敏仪

2.2.1 冲消敏仪工作原理

图书的消磁实际上是对图书内置磁条进行磁化，使其具有更强的磁性。充消敏仪大多采用交变磁场进行消磁，交变磁场由220 V工频电压经绕组线圈后产生。

两侧铁芯与中间铁芯磁场方向相反，由左向右，磁场强度排列为弱（铁芯左侧）—强（左侧铁芯）—弱（左侧铁芯与中间铁芯之间）—强（中间铁芯）—弱（中间铁芯与右侧铁芯）—强（右侧铁芯）—弱（铁芯右侧）。

在图书消敏过程中，往往需要将图书来回移动，其经过路径上的每一点都会同时存在两个磁场的作用：一个磁场为充消敏仪本身所产生的磁场，为工频信号；另一个为图书内置软磁条（如坡莫合金等）所产生的磁场，产生原因是坡莫合金软磁条在消磁过程中，被充消敏仪产生的磁场所磁化，实现消敏功能。

相反，若充消敏仪本身产生混乱无规律的磁场，将坡莫合金软磁条的磁场干扰混乱，即可实现冲敏功能。带敏的磁条可以反射谐振信号，经过检测门即可报警[9?10]。

2.2.2 存在漏洞分析

一般的冲销敏仪基本都能够准确无误的充消敏，但是可能出现冲敏不足或者消敏未尽的情况，从而发生漏报和误报的情况。

2.2.3 充消敏仪改进方案

采用EM电磁波系统消磁效果自动检测仪，本仪器可以对磁条的消磁效果进行检测，消磁完毕时候会发声提示消磁完成[11?13]。

2.3 检测支架

2.3.1 检测支架工作原理

图书馆电磁感应类监测系统采用固定安装监测支架，即“门禁”；用监测线圈探测检测介质，实现自动报警。该类仪器技术较为成熟，成本较低廉，更主要的是由于该设置在出入口明显位置处的监测支架具有强烈的心理震慑作用，使得绝大部分图谋不轨之徒望而生畏。

该类仪器大致可分为高频和低频两种，后者的主机和监测支架体积较为庞大，检测介质是120 mm×3 mm×0. 1 mm左右的专用钴基镀镍（镀钛）合金条制成，体积小，柔软且具有弹性，俗称磁条或软标签。高频或低频是以监测仪的工作频率划分的，前者大致为27～30 MHz，后者在2 kHz左右。图书馆一般采用的是低频的，当带有磁条的图书经过门禁时，磁条在磁场磁饱和，从而产生多次谐波，监测支架接收到后分析出其频率，然后发出声光报警。这就要求监测支架有较高的灵敏度信噪比及稳定性。

2.3.2 存在漏洞及其解决方案提出

由于磁场是容易受到干扰的，且空间分布不均匀，因此稳定性很难保证，有时候受某些特殊材料的影响，灵敏度也有所下降。通过实际观察和实验，找出了检测支架存在的以下漏洞：

（1） 有些同学走的太快，特别是在午饭或晚自习结束后，人流密度较大时，未消磁的书本被带出图书馆，通过检测支架时没有报警声发出。

（2） 把书放在特殊的书包或者盒子里造成检测支架的不报警或者误报警（如书本放在一个铁盒中）。

（3） 打着电话或者身上带着某些特别电子器件（如手机）时通过检测支架时都会使监测支架不报警或误报警。

为解决监测支架漏洞，从原理出发，提出以下改进方案：

（1） 安装监测强磁性的设备，不让同学把强磁性的物体带入图书馆，以防干扰监测支架；

（2） 加长监测支架的长度即通道的长度，这样既减慢了同学们的行进速度，又能使磁场分布均匀，有利于检测门的检测；

（3） 由于电源在不稳定时可以使检测门工作在不稳定状态，这样就会造成检测门的不报或误报，所以稳定监测支架的驱动源，使其发出稳定的磁场，有利于检测门的性能的提高。

（4） 由于周围存在大量的电磁波，这是对检测门很大的干扰，在监测支架周围安装屏蔽措施，可以把外界干扰减到最低。

3 结 语

本文从防盗系统的检测门、检测仪、主机、充消磁仪，甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之处，通过多次实验和技术层面的验证提出相应的改进和完善措施，这些改进的技术能够完善系统的功能，提高检测率，也可以避免了频繁更换不必要的设备。由于图书馆防盗系统存在漏洞具有普遍性，所以本文的研究也同样适用于其他的图书馆或书店。

参考文献

[1] 马艳秋.高校图书馆防盗报警系统[J].现代交际，2012（8）：103?104.

[2] 王晓华.RFID图书馆防盗问题研究[J].射频世界，2009（3）：35?37.

[3] 马艳秋，李舸民.高校图书馆安防监控系统工程建设[J].科技情报开发与经济，2011，21（36）：18?20.

[4] 秦红.RFID技术在图书馆应用的分析探讨[J].现代情报，2009，29（6）：130?132.

[5] 金哲勇.平安图书馆监控系统平台建设[J].现代交际，2012（8）：110?111.

[6] 李南.图书防盗系统在书刊流通管理中的应用探析[J].激光杂志，2012，33（4）：44?45.

[7] 熊太纯.图书馆防盗管理与开架借阅的矛盾性[J].图书馆理论与实践，2006（6）：25?26.

[8] 唐小佳.学院图书馆开放式服务与防盗管理之间矛盾的柔化管理[J].科技创新导报，2008（5）：245?246.

[9] 杨克俊.电磁兼容原理与设计技术[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[10] 何宏.电磁兼容与电磁干扰[M].北京：国防工业出版社，2007.

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[12] 钱照明.电力电子系统电磁兼容设计基础及干扰抑制技术[M].杭州：浙江大学出版社，2002.

[13] 邹澎.工程电磁兼容[M].北京：清华大学出版社，2007.

图书馆电磁感应类监测系统采用固定安装监测支架，即“门禁”；用监测线圈探测检测介质，实现自动报警。该类仪器技术较为成熟，成本较低廉，更主要的是由于该设置在出入口明显位置处的监测支架具有强烈的心理震慑作用，使得绝大部分图谋不轨之徒望而生畏。

该类仪器大致可分为高频和低频两种，后者的主机和监测支架体积较为庞大，检测介质是120 mm×3 mm×0. 1 mm左右的专用钴基镀镍（镀钛）合金条制成，体积小，柔软且具有弹性，俗称磁条或软标签。高频或低频是以监测仪的工作频率划分的，前者大致为27～30 MHz，后者在2 kHz左右。图书馆一般采用的是低频的，当带有磁条的图书经过门禁时，磁条在磁场磁饱和，从而产生多次谐波，监测支架接收到后分析出其频率，然后发出声光报警。这就要求监测支架有较高的灵敏度信噪比及稳定性。

2.3.2 存在漏洞及其解决方案提出

由于磁场是容易受到干扰的，且空间分布不均匀，因此稳定性很难保证，有时候受某些特殊材料的影响，灵敏度也有所下降。通过实际观察和实验，找出了检测支架存在的以下漏洞：

（1） 有些同学走的太快，特别是在午饭或晚自习结束后，人流密度较大时，未消磁的书本被带出图书馆，通过检测支架时没有报警声发出。

（2） 把书放在特殊的书包或者盒子里造成检测支架的不报警或者误报警（如书本放在一个铁盒中）。

（3） 打着电话或者身上带着某些特别电子器件（如手机）时通过检测支架时都会使监测支架不报警或误报警。

为解决监测支架漏洞，从原理出发，提出以下改进方案：

（1） 安装监测强磁性的设备，不让同学把强磁性的物体带入图书馆，以防干扰监测支架；

（2） 加长监测支架的长度即通道的长度，这样既减慢了同学们的行进速度，又能使磁场分布均匀，有利于检测门的检测；

（3） 由于电源在不稳定时可以使检测门工作在不稳定状态，这样就会造成检测门的不报或误报，所以稳定监测支架的驱动源，使其发出稳定的磁场，有利于检测门的性能的提高。

（4） 由于周围存在大量的电磁波，这是对检测门很大的干扰，在监测支架周围安装屏蔽措施，可以把外界干扰减到最低。

3 结 语

本文从防盗系统的检测门、检测仪、主机、充消磁仪，甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之处，通过多次实验和技术层面的验证提出相应的改进和完善措施，这些改进的技术能够完善系统的功能，提高检测率，也可以避免了频繁更换不必要的设备。由于图书馆防盗系统存在漏洞具有普遍性，所以本文的研究也同样适用于其他的图书馆或书店。

参考文献

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该类仪器大致可分为高频和低频两种，后者的主机和监测支架体积较为庞大，检测介质是120 mm×3 mm×0. 1 mm左右的专用钴基镀镍（镀钛）合金条制成，体积小，柔软且具有弹性，俗称磁条或软标签。高频或低频是以监测仪的工作频率划分的，前者大致为27～30 MHz，后者在2 kHz左右。图书馆一般采用的是低频的，当带有磁条的图书经过门禁时，磁条在磁场磁饱和，从而产生多次谐波，监测支架接收到后分析出其频率，然后发出声光报警。这就要求监测支架有较高的灵敏度信噪比及稳定性。

2.3.2 存在漏洞及其解决方案提出

由于磁场是容易受到干扰的，且空间分布不均匀，因此稳定性很难保证，有时候受某些特殊材料的影响，灵敏度也有所下降。通过实际观察和实验，找出了检测支架存在的以下漏洞：

（1） 有些同学走的太快，特别是在午饭或晚自习结束后，人流密度较大时，未消磁的书本被带出图书馆，通过检测支架时没有报警声发出。

（2） 把书放在特殊的书包或者盒子里造成检测支架的不报警或者误报警（如书本放在一个铁盒中）。

（3） 打着电话或者身上带着某些特别电子器件（如手机）时通过检测支架时都会使监测支架不报警或误报警。

为解决监测支架漏洞，从原理出发，提出以下改进方案：

（1） 安装监测强磁性的设备，不让同学把强磁性的物体带入图书馆，以防干扰监测支架；

（2） 加长监测支架的长度即通道的长度，这样既减慢了同学们的行进速度，又能使磁场分布均匀，有利于检测门的检测；

（3） 由于电源在不稳定时可以使检测门工作在不稳定状态，这样就会造成检测门的不报或误报，所以稳定监测支架的驱动源，使其发出稳定的磁场，有利于检测门的性能的提高。

（4） 由于周围存在大量的电磁波，这是对检测门很大的干扰，在监测支架周围安装屏蔽措施，可以把外界干扰减到最低。

3 结 语

本文从防盗系统的检测门、检测仪、主机、充消磁仪，甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之处，通过多次实验和技术层面的验证提出相应的改进和完善措施，这些改进的技术能够完善系统的功能，提高检测率，也可以避免了频繁更换不必要的设备。由于图书馆防盗系统存在漏洞具有普遍性，所以本文的研究也同样适用于其他的图书馆或书店。

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