基于指紋識(shí)別技術(shù)的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室的智能管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行教學(xué)和科研的重要場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力重要環(huán)節(jié)；目前高校實(shí)驗(yàn)室都是由實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行管理，教師下班后學(xué)生無法使用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，因此實(shí)驗(yàn)室的使用率受到了限制，影響了學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)、提高實(shí)踐能力；鑒于此，必須改變傳統(tǒng)的人工管理的方式，實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室的智能化管理，以提高工作效率，減輕實(shí)驗(yàn)室管理人員負(fù)擔(dān)；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開放，為他們創(chuàng)造方便的使用條件，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際操作的主動(dòng)性和便利性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型就是針對(duì)上述問題，提供了一種實(shí)驗(yàn)室的智能管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以取代人工管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的全天候無人值守的開放式管理。
[0004]需要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生在門禁管理裝置菜單上選擇“進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室”，輸入指紋信息進(jìn)入裝置，裝置經(jīng)過確認(rèn)其身份的合法性，自動(dòng)打開實(shí)驗(yàn)室大門。然后裝置查詢各個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作情況，選擇一臺(tái)尚未被使用的工作臺(tái)(空閑臺(tái))分配給該學(xué)生，接通該工作臺(tái)的工作電源；同時(shí)給出語音及文字信息，通知該學(xué)生可以使用的工作臺(tái)臺(tái)號(hào)；學(xué)生離開實(shí)驗(yàn)室時(shí)，需要在裝置菜單上選擇“離開實(shí)驗(yàn)室”，并輸入指紋，確認(rèn)身份后，裝置發(fā)出信號(hào)，將該學(xué)生使用過的實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作電源切斷，置該工作臺(tái)為空閑臺(tái)，發(fā)出語音及文字信息提示學(xué)生可以離開，同時(shí)打開實(shí)驗(yàn)室大門；學(xué)生進(jìn)入、離開實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間及所使用的工作臺(tái)號(hào)等信息，均通過該裝置的串口傳送到后臺(tái)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中保存，以供查詢。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:系統(tǒng)包括門禁管理裝置、工作臺(tái)電源管理裝置及后臺(tái)計(jì)算機(jī)等部分。
[0006]門禁管理裝置是該系統(tǒng)的控制核心，它完成門禁管理、工作臺(tái)管理及數(shù)據(jù)庫信息的提供；該裝置微處理器接收指紋信息，判斷其身份的合法性；裝置的485接口與工作臺(tái)電源管理裝置構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，裝置通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)的狀態(tài)查詢及控制；通過232接口與后臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
[0007]工作臺(tái)電源管理裝置通過分布式控制系統(tǒng)接收門禁管理裝置的指令，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)電源的管理。
[0008]后臺(tái)計(jì)算機(jī)通過232接口接收門禁管理裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，并保存在數(shù)據(jù)庫中，供查詢。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果。
[0010]通過門禁管理裝置、工作臺(tái)電源管理裝置及后臺(tái)計(jì)算機(jī)組成智能管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生身份識(shí)別、工作臺(tái)智能管理及學(xué)生進(jìn)入、離開實(shí)驗(yàn)室及使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)情況等信息的自動(dòng)保存等功能。有效的解決了實(shí)驗(yàn)室開放管理所面臨的管理人員工作量大、學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)室隨意性大及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備安全等問題；因此，可以完全取代傳統(tǒng)的人工管理方式，提高實(shí)驗(yàn)室的有效使用率，解決學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)場(chǎng)地需求問題。
【附圖說明】
[0011]圖1本實(shí)用新型原理框圖。
[0012]圖2門禁管理裝置的原理框圖。
[0013]圖3工作臺(tái)電源管理裝置原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]基于指紋識(shí)別技術(shù)的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，包括門禁管理裝置、工作臺(tái)電源管理裝置及后臺(tái)計(jì)算機(jī)等部分組成，參見圖1。
[0015](I)參見圖2，門禁管理裝置包括嵌入式微處理器、指紋傳感器、語音合成芯片、非易失存儲(chǔ)器、編碼按鍵管理芯片、串口擴(kuò)展芯片、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、485接口芯片、232接口芯片、液晶顯示器、按鍵、電磁鎖驅(qū)動(dòng)電路等。
[0016]微處理器通過自身UART串口與指紋傳感器相聯(lián)，采集指紋傳感器的指紋信息；通過SPI接口與語音合成芯片聯(lián)接，控制語音信號(hào)輸出；微處理器自身的另一路UART串口與串口擴(kuò)展芯片相聯(lián)接，擴(kuò)展成為4路串行接口，分別用于鍵盤管理、液晶顯示器管理、RS485接口及RS232接口 ；微處理器通過SMBus接口管理非易失存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片；通過I/O口和驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電磁鎖。
[0017](2)參見圖3，工作臺(tái)電源管理裝置包括嵌入式微處理器、485接口芯片、交流固態(tài)繼電器、地址編碼開關(guān)及狀態(tài)指示電路等。
[0018]微處理器經(jīng)過光電隔離電路與485芯片實(shí)現(xiàn)485接口，該接口與其它電源管理裝置與門禁管理裝置一同構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)；通過I/o接口管理地址編碼器，實(shí)現(xiàn)本裝置的地址設(shè)定，以便于網(wǎng)絡(luò)通信；通過I/o接口和隔離的交流固態(tài)繼電器相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)交流電源通斷的控制，以便于在門禁管理裝置的命令下實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的投入或斷開；通過I/O接口控制LED閃亮，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)電源接通或斷開、通信接口狀態(tài)以及裝置本身工作狀態(tài)的顯不O
[0019](3)后臺(tái)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息的錄入、修改和刪除；可以通過RS232接口采集門禁管理裝置傳送的數(shù)據(jù)信息，并存儲(chǔ)；可以分類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢和打印。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于指紋識(shí)別技術(shù)的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)以門禁管理裝置為核心，負(fù)責(zé)識(shí)別進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室人員的身份，通過分布式控制系統(tǒng)控制各實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源管理裝置切斷或者接通工作電源，并通過RS232接口與后臺(tái)計(jì)算機(jī)通信，將學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)間、離開實(shí)驗(yàn)室時(shí)間及實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用情況等信息保存到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，其特征在于:門禁管理裝置與多臺(tái)電源管理裝置構(gòu)成分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，該分布式系統(tǒng)可以是有線系統(tǒng)也可以是無線系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，其特征在于:門禁管理裝置包括嵌入式微處理器、指紋傳感器、語音合成芯片、非易失存儲(chǔ)器、編碼按鍵管理芯片、串口擴(kuò)展芯片、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、485接口芯片、232接口芯片、液晶顯示器、按鍵、電磁鎖驅(qū)動(dòng)電路等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，其特征在于:工作臺(tái)電源管理裝置包括嵌入式微處理器、485接口芯片、交流固態(tài)繼電器、地址編碼器及狀態(tài)指示電路等。
【專利摘要】基于指紋識(shí)別技術(shù)的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。屬于控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室的智能管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過門禁管理裝置、工作臺(tái)電源管理裝置及后臺(tái)計(jì)算機(jī)組成智能管理系統(tǒng)，其中，門禁管理裝置與多臺(tái)工作臺(tái)電源管理裝置構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。門禁管理裝置通過指紋信息，確定請(qǐng)求進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)生身份的合法性；通過分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)的狀態(tài)查詢及控制。同時(shí)，可將學(xué)生進(jìn)入、離開實(shí)驗(yàn)室及使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)情況等信息發(fā)送到后臺(tái)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中保存。本實(shí)用新型有效解決了實(shí)驗(yàn)室開放管理所面臨的管理人員工作量大、學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)室隨意性大及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備安全等問題。因此，可完全取代傳統(tǒng)的人工管理方式，提高實(shí)驗(yàn)室的有效使用率，解決學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)場(chǎng)地需求問題。
【IPC分類】G07C9-00
【公開號(hào)】CN204515882
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520142836
【發(fā)明人】呂勇軍, 祝尚臻, 雷彥華, 王寶石, 于宏濤, 曹予維
【申請(qǐng)人】沈陽工程學(xué)院
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日