校园实训工具智能管理系统设计与实现

苏倩

[摘           要]  從校园实训工具使用与管理的需求出发，提出了实训工具智能管理系统的设计方案。该系统应用了手机二维码识别技术与电控锁电路通信技术。从系统的硬件设计以及软件系统设计进行阐述，系统目前有效解决了校园实训工具的管理问题与实训工具的利用率问题，还兼具职业技能教育功能。

[关    键   词]  实训工具;智能管理;职业技能

[中图分类号]  G717                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2021）48-0158-02

目前技工院校的学生在技能实训课程中需要使用各种工具，实训工具的存放和使用直接影响学生的技能实训学习与校园安全管理。校园实训工具智能化管理能切实解决校园内实训工具存放及循环使用问题，将是一个长远的发展趋势。本文阐述的校园实训工具智能管理系统，针对用户、检修员与管理员设计了相应的功能，既促使学生更合理、更经济地使用工具，提升了校园实训工具管理水平，还兼具培养学生职业技能与职业素养的教育功能。

一、系统主要功能

校园实训工具智能管理系统针对当前校园实训工具管理的需求，进行系统功能的设计。用户通过手机扫二维码可即时访问校园智能管理实训工具系统前台页面进行相应操作，实现用户注册登录、扫码开锁领取工具、用户充值押金、工具柜状态管理、工具报修管理等。检修员在前台页面中同步获取工具柜的使用记录、用户报修记录，以实现检修更换工具柜内故障工具，并及时对损坏工具用户扣费、通知。管理员通过后台页面对整个系统的日常情况进行统计与管理，包括核对系统中超时使用的用户领取、归还时间以及押金扣费记录;监控工具柜可使用情况，督促检修员工具维修进度，以及管理注册用户和检修员的权限。

二、系统设计

（一）系统的硬件设计

系统的硬件组成设计使用了带状态反馈的电控锁，锁控板能够检测电控锁的状态，准确判断工具柜是否锁好以及是否正常打开，能够准确执行服务器主机发来的开锁命令。锁控板与服务器主机通过485总线准确通讯，反馈工具柜的状态和电磁锁状态的信息。管理服务器通信连接锁控装置，用于根据用户终端发送的指令，指示锁控装置分别控制各电控锁。通过将工具柜与管理服务器协同设计，实现工具柜的智能化开关锁控制，以及通过管理服务器的应用可查看实训工具的使用状态，大大提高工具柜的使用效率。

（二）软件程序设计

开发设计与校园智能管理实训工具柜相匹配的软件程序，以实现能够和电控锁驱动板协同工作，保证用户存取工具的快捷、方便和安全。软件程序使用对象包括用户、检修员以及管理员。软件程序部分主要分两大模块：

1.Web应用模块，部署在Web应用服务器。用于实现用户登录、扫描开锁、用户管理、报修管理等。

2.串口通信模块（以下简称上位机），负责与电控锁硬件系统对接。上位机起到中介作用，把Web应用服务器的HTTP请求转为串口指令，然后发送到电控锁控制电路，从而实现通过Web的方式来控制电控锁（见图1）。

三、系统应用成效

（一）手机互联网扫二维码开锁技术，使注册用户能根据手机前台页面显示的各个柜格工具的状态（见图2），方便快捷地开锁领取合适的实训工具。共享实训工具既能提高实训工具的利用率，也为学生领取实训工具提供便利服务。

（二）校园实训工具智能管理系统的柜内采用的是带状态反馈电磁锁。当用户扫码开锁领取或归还工具时，电磁锁会即时更新Web应用模块中的信息（见图3）。当用户超出工具取出时间或者下一个用户领取反馈工具已经损坏，系统会相应扣取用户的预存押金。这样设计既确保工具正常循环使用，也培养学生按时归还工具及妥善保管工具的职业素养。

（三）学生在领取和归还工具过程中，需要先对柜格内的工具进行检查，再使用系统的手机页面反馈工具情况。这就要求每位使用本系统领用工具的学生，都要学会检查工具的基本技能，训练学生更好地掌握本专业的技能。同时，学生作为工具检修员在维护检修工具时，可以训练电工仪表与工具检测维修的技能。本系统实现了培养学生职业技能与职业素养的教学功能。

（四）在Web应用模块的前台页面中，检修员可同步获取各工具柜格的使用情况以及用户报修记录（见图4），以实现检修更换工具柜内故障工具，并及时对损坏工具用户进行扣费、通知。系统的管理功能与检修员日常检修的配合可以使工具柜内存放的实训工具得到有效的维护，提高实训工具的循环使用率。

本文应用手机二维码识别技术与电控锁电路通信技术设计了校园实训工具智能管理系统。系统主要解决了校园实训工具的管理问题与实训工具的利用率问题，同时也创造性地实现了职业技能教育、职业素养教育、校园管理、节能环保等多种效果相结合。

参考文献：

[1]肖海霞.智慧实训智能化管理系统的开发与应用[J].新教育时代，2017（46）.

[2]黄勇.智能安全工具柜实时监控系统的设计与实现[J].通讯世界，2016（10）.

[3]晋红升，李彦斌.智能安全工具柜的应用[J].通讯世界，2010（10）.

◎编辑 郭小琴