CN111007577A

CN111007577A - 一种基于物联网的图书馆图书定位系统

Info

Publication number: CN111007577A
Application number: CN201911229621.6A
Authority: CN
Inventors: 华杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2020-04-14

Abstract

本发明提供一种基于物联网的图书馆图书定位系统，其包括驱动电机、传动轴、书架边框、书架底框、滑轨、测压传感器、激光发射装置、激光接收装置、查询装置、图像采集设备、前台显示设备、后台数据处理装置、后台显示设备以及触发设备，一方面，通过激光发射装置、激光接收装置和测压传感器检测书籍是被拿出还是放入，另一方面，通过图像采集设备采集书籍的图像信息，能够有效获取书籍的编号，进而能够准确获知拿出/放入的书籍信息和其位置信息，更加精准的对书籍进行定位。

Description

一种基于物联网的图书馆图书定位系统

技术领域

本发明涉及图书定位领域，尤其涉及一种基于物联网的图书馆图书定位系统。

背景技术

对于国内而言，虽然建立自动化图书馆起步比较晚，但是近年来在图书定位方面，已经与国外差距不大，同样是采用数据库技术对图书进行定位。

目前国内图书馆普遍认可“藏借阅一体”的开架模式，书库是完全开放的。常规定位图书的方法是通过图书馆的书目检索系统（OPAC），根据所查询的书名、作者名等途径，提供书库内是否存在此书以及该书的书籍出版信息、库内所在位置、属类号或者索书号等必要信息，读者根据系统提供的信息到图书所在书库获取图书并办理借阅手续。然而，读者对不需要的图书常常随意放置，上述定位图书的方式显然很难奏效，特别是在馆藏资源特别大的图书馆中。国内很多图书馆采用书架牌、书架旁配备小书架或是书车等措施来解决图书乱放错放的问题，但是效果都不是很理想，同时还采用了很多种措施加强理架工作，但在图书排架差错检查中差错率还是达到了2.88%，说明仅仅靠人工经常的整理，图书错架严重的问题仍很难得到解决，从而导致了读者在定位自己的目标图书时需要花费大量宝贵的时间。

目前国内图书馆大都采用RFID技术的，包含了从标签转换到读者管理一系列的RFID技术支持，其中图书查询导航定位系统是重要的组成部分，该系统采用了我国自主研发的智能书架，它能够对在架书籍进行清点，形成错架、乱架图书列表并上传给数据库，这既可以通知管理员进行整架，也可以给读者提供图书实时准确的位置信息，但是清点和报错精度不高，然而，整个RFID系统的造价过高，而且系统的建立需要大量的时间，并不适合于普通图书馆，且通过RFID对图书进行定位较为不准，往往只能知晓图书的大致位置，并不能准确知晓图书所在位置，即不能精确定位至书架的某一层，且对放错位置的图书也无法及时预警。

发明内容

因此，为了克服上述问题，本发明提供了一种基于物联网的图书馆图书定位系统，其包括驱动电机、传动轴、书架边框、书架底框、滑轨、测压传感器、激光发射装置、激光接收装置、查询装置、图像采集设备、前台显示设备、后台数据处理装置、后台显示设备以及触发设备，一方面，通过激光发射装置、激光接收装置和测压传感器检测书籍是被拿出还是放入，另一方面，通过图像采集设备采集书籍的图像信息，能够有效获取书籍的编号，进而能够准确获知拿出/放入的书籍信息和其位置信息，更加精准的对书籍进行定位。

本发明提供了的基于物联网的图书馆图书定位系统，基于物联网的图书馆图书定位系统包括驱动电机、传动轴、书架边框、书架底框、滑轨、测压传感器、激光发射装置、激光接收装置、查询装置、图像采集设备、前台显示设备、后台数据处理装置、后台显示设备以及触发设备。

其中，驱动电机通过传动轴与右侧书架边框连接，右侧书架边框设置在滑轨上，滑轨设置在书架底框上，左侧书架边框固定设置于滑轨的左端，测压传感器设置在左侧书架边框的内侧，激光发射装置设置在左侧书架边框外侧，激光接收装置设置在右侧书架边框外侧，激光发射装置和激光接收装置设置在同一轴线上；另外，图像采集设备的输出端与后台数据处理装置的输入端连接，测压传感器的输出端与后台数据处理装置的输入端连接，激光接收装置的输出端与后台数据处理装置的输入端连接，查询装置的输出端与后台数据处理装置的输入端连接，前台显示设备的输入端与后台数据处理装置的输出端连接，后台数据处理装置的输出端与后台显示设备的输入端连接，触发设备的输入端与后台数据处理装置的输出端连接，触发设备的输出端与图像采集设备的信号触发端口连接，驱动电机的输入端与后台数据处理装置的输出端连接。

优选的是，对图书馆书籍进行编号，书籍的编号指示该书籍的位置信息，并将书籍的编号与其所对应的图书名称和位置信息输入后台数据处理装置，用户通过查询装置输入书籍名称，查询装置将接收到的书籍名称传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置根据接收到的书籍名称将该书籍的位置信息传输至前台显示设备进行显示。

优选的是，对图书馆书籍进行编号，编号的前三位为书架的序号，编号的第4-5位为书架层编号，编号的第6-7位为书籍的数量。

优选的是，查询装置和前台显示设备设置于图书馆前台。

优选的是，激光发射装置发射激光束至激光接收装置，若激光接收装置接收不到激光发射装置发射出的激光束，则激光发射装置向后台数据处理装置发送低电平信号，后台数据处理装置接收到低电平信号后控制触发设备发出触发信号至图像采集设备，图像采集设备接收到触发信号后开始作业。

优选的是，测压传感器用于监测放置在书架上的书籍对左侧书架边框的压力值，并将监测到的压力值实时传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置将接收到的压力值与存储于后台数据处理装置内的预设阈值范围进行比较，若该压力值小于预设阈值范围的下限值，则认为该层书架有书籍被拿出，图像采集设备采集书籍编号图像并传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置根据接收到的图像信息提取书籍编号，并将该编号对应书籍被取出的位置信息和编号信息发送至后台显示设备进行显示，若该压力值大于预设阈值范围的上限值，则认为该层书架有书籍被放入，图像采集设备采集该书籍编号图像并传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置根据接收到的图像信息提取书籍编号，后台数据处理装置根据该书籍编号检验该书籍编号的前5位是否和该层书架编号一致，若一致，则并将该编号对应书籍被放入的位置信息和编号信息发送至后台显示设备进行显示，若不一致，则将该层书架编号和书籍编号发送至后台显示设备进行显示并报警。

优选的是，在后台显示设备接收到位置信息和编号信息后，后台数据处理装置控制后台显示设备接收到的位置信息的位置的驱动电机驱动传动轴，驱动电机通过控制传动轴使右侧书架边框在滑轨上运动，直至测压传感器监测到的压力值在预设阈值范围内。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的基于物联网的图书馆图书定位系统包括驱动电机、传动轴、书架边框、书架底框、滑轨、测压传感器、激光发射装置、激光接收装置、查询装置、图像采集设备、前台显示设备、后台数据处理装置、后台显示设备以及触发设备，一方面，通过激光发射装置、激光接收装置和测压传感器检测书籍是被拿出还是放入，另一方面，通过图像采集设备采集书籍的图像信息，能够有效获取书籍的编号，进而能够准确获知拿出/放入的书籍信息和其位置信息，更加精准的对书籍进行定位。

附图说明

图1为本发明的基于物联网的图书馆图书定位系统的某层书架的结构图；

图2为本发明的基于物联网的图书馆图书定位系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的基于物联网的图书馆图书定位系统进行详细说明。

如图1-2所示，本发明提供的基于物联网的图书馆图书定位系统包括驱动电机1、传动轴2、书架边框3、书架底框4、滑轨5、测压传感器6、激光发射装置7、激光接收装置8、查询装置、图像采集设备、前台显示设备、后台数据处理装置、后台显示设备以及触发设备。

其中，驱动电机1通过传动轴2与右侧书架边框3连接，右侧书架边框3设置在滑轨5上，滑轨5设置在书架底框4上，左侧书架边框4固定设置于滑轨5的左端，测压传感器6设置在左侧书架边框4的内侧，激光发射装置7设置在左侧书架边框3外侧，激光接收装置8设置在右侧书架边框3外侧，激光发射装置7和激光接收装置8设置在同一轴线上；另外，图像采集设备的输出端与后台数据处理装置的输入端连接，测压传感器6的输出端与后台数据处理装置的输入端连接，激光接收装置8的输出端与后台数据处理装置的输入端连接，查询装置的输出端与后台数据处理装置的输入端连接，前台显示设备的输入端与后台数据处理装置的输出端连接，后台数据处理装置的输出端与后台显示设备的输入端连接，触发设备的输入端与后台数据处理装置的输出端连接，触发设备的输出端与图像采集设备的信号触发端口连接，驱动电机的输入端与后台数据处理装置的输出端连接。

上述实施方式中，本发明提供的基于物联网的图书馆图书定位系统包括驱动电机1、传动轴2、书架边框3、书架底框4、滑轨5、测压传感器6、激光发射装置7、激光接收装置8、查询装置、图像采集设备、前台显示设备、后台数据处理装置、后台显示设备以及触发设备，一方面，通过激光发射装置7、激光接收装置8和测压传感器6检测书籍是被拿出还是放入，另一方面，通过图像采集设备采集书籍的图像信息，能够有效获取书籍的编号，进而能够准确获知拿出/放入的书籍信息和其位置信息，更加精准的对书籍进行定位。

更进一步地，图书馆中所有书架的每一层均设置有驱动电机1、传动轴2、书架边框3、书架底框4、滑轨5、测压传感器6、激光发射装置7、激光接收装置8。

具体地，对图书馆书籍进行编号，书籍的编号指示该书籍的位置信息，并将书籍的编号与其所对应的图书名称和位置信息输入后台数据处理装置，用户通过查询装置输入书籍名称，查询装置将接收到的书籍名称传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置根据接收到的书籍名称将该书籍的位置信息传输至前台显示设备进行显示。

更进一步地，前台显示设备为一触摸式显示器。

具体地，对图书馆书籍进行编号，编号的前三位为书架的序号，编号的第4-5位为书架层编号，编号的第6-7位为书籍的数量。

上述实施方式中，例如某书籍的编号为1234567，则表示，该书籍位于第123号书架的第45层，且该书籍为相同书籍的第67本，更进一步地，若某本书籍在图书馆共有99本，则将这99本的第6-7位依次编号为1-99。如此编号使得后台数据处理装置对书籍的信息更易识别，换言之，即是后台数据处理装置故障，图书馆管理人员也能够通过该书籍编号获知书籍的位置信息，也有利于图书馆管理人员归置该书籍。

具体地，查询装置和前台显示设备设置于图书馆前台。

上述实施方式中，图书馆前台为无人值守的图书馆图书查询点。

具体地，激光发射装置7发射激光束至激光接收装置8，若激光接收装置8接收不到激光发射装置7发射出的激光束，则激光发射装置8向后台数据处理装置发送低电平信号，后台数据处理装置接收到低电平信号后控制触发设备发出触发信号至图像采集设备，图像采集设备接收到触发信号后开始作业。

上述实施方式中，当有书籍从书架上取出或放入时，书籍会遮挡激光发射装置7发射出的激光束，以使激光接收装置8不能接收到激光束，因此，当激光接收装置8不能接收到激光束时，则表示书籍正在被移动。

具体地，测压传感器6用于监测放置在书架上的书籍对左侧书架边框3的压力值，并将监测到的压力值实时传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置将接收到的压力值与存储于后台数据处理装置内的预设阈值范围进行比较，若该压力值小于预设阈值范围的下限值，则认为该层书架有书籍被拿出，图像采集设备采集书籍编号图像并传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置根据接收到的图像信息提取书籍编号，并将该编号对应书籍被取出的位置信息和编号信息发送至后台显示设备进行显示，若该压力值大于预设阈值范围的上限值，则认为该层书架有书籍被放入，图像采集设备采集该书籍编号图像并传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置根据接收到的图像信息提取书籍编号，后台数据处理装置根据该书籍编号检验该书籍编号的前5位是否和该层书架编号一致，若一致，则并将该编号对应书籍被放入的位置信息和编号信息发送至后台显示设备进行显示，若不一致，则将该层书架编号和书籍编号发送至后台显示设备进行显示并报警。

上述实施方式中，书籍被拿出时，左侧书架边框3的压力值则会变小，书籍被放入时，左侧书架边框3的压力值则会变大，更进一步地，每层书架所设置的激光接收装置8中均存储有该层书架的位置信息，该位置信息为5位，前1-3位为书架编号，第4-5位为该激光接收装置8所在层数，例如，激光接收装置8位于第123号书架的第45层，则激光接收装置8内存储的编号信息为12345，在激光接收装置8接收不到激光束信号时，则激光接收装置8将其内部存储的编号信息传输至后台数据处理装置。

更进一步地，若该压力值大于预设阈值范围的上限值，则认为该层书架有书籍被放入，图像采集设备采集该书籍编号图像并传输至后台数据处理装置，后台数据处理装置根据接收到的图像信息提取书籍编号，后台数据处理装置根据该书籍编号检验该书籍编号的前5位是否和该层书架编号一致，上述该层书架编号即为后台数据处理装置接收到的编号信息。

更进一步地，为了有效避免多个用户同时取出或放入书籍，在后台数据处理装置接收到由激光接收装置8发送的编号信息后，则以该编号为名称建议一个文件夹，后续关于该激光接收装置8所在书架层的所有信息均存储至上述所在文件夹中。

由此，图书馆的工作人员能够及时获知书籍是否被错放位置，以便于及时对错放位置的书籍进行归置。

具体地，在后台显示设备接收到位置信息和编号信息后，后台数据处理装置控制后台显示设备接收到的位置信息的位置的驱动电机1驱动传动轴2，驱动电机1通过控制传动轴2使右侧书架边框3在滑轨5上运动，直至测压传感器6监测到的压力值在预设阈值范围内。

上述实施方式中，在书籍被放入或拿出的动作完成后，且后台数据处理装置也对接收到的数据处理完成后，后台数据处理装置通过控制驱动电机1控制右侧书架边框3移动，以使书籍对左侧书架边框的压力值恢复至原始状态，便于后续监测。

此书面描述使用示例来公开本公开，包括最佳模式，并且还使任何本领域的技术人员能够实践本公开，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则意在使这些其他示例处于权利要求的范围内。

Claims

1.一种基于物联网的图书馆图书定位系统，其特征在于，所述基于物联网的图书馆图书定位系统包括驱动电机（1）、传动轴（2）、书架边框（3）、书架底框（4）、滑轨（5）、测压传感器（6）、激光发射装置（7）、激光接收装置（8）、查询装置、图像采集设备、前台显示设备、后台数据处理装置、后台显示设备以及触发设备；

其中，所述驱动电机（1）通过所述传动轴（2）与右侧所述书架边框（3）连接，右侧所述书架边框（3）设置在所述滑轨（5）上，所述滑轨（5）设置在所述书架底框（4）上，左侧所述书架边框（4）固定设置于所述滑轨（5）的左端，所述测压传感器（6）设置在左侧所述书架边框（4）的内侧，所述激光发射装置（7）设置在左侧所述书架边框（3）外侧，所述激光接收装置（8）设置在右侧所述书架边框（3）外侧，所述激光发射装置（7）和所述激光接收装置（8）设置在同一轴线上；另外，所述图像采集设备的输出端与所述后台数据处理装置的输入端连接，所述测压传感器（6）的输出端与所述后台数据处理装置的输入端连接，所述激光接收装置（8）的输出端与所述后台数据处理装置的输入端连接，所述查询装置的输出端与所述后台数据处理装置的输入端连接，所述前台显示设备的输入端与所述后台数据处理装置的输出端连接，所述后台数据处理装置的输出端与所述后台显示设备的输入端连接，所述触发设备的输入端与所述后台数据处理装置的输出端连接，所述触发设备的输出端与所述图像采集设备的信号触发端口连接，所述驱动电机的输入端与所述后台数据处理装置的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的图书馆图书定位系统，其特征在于，对图书馆书籍进行编号，书籍的编号指示该书籍的位置信息，并将书籍的编号与其所对应的图书名称和位置信息输入所述后台数据处理装置，用户通过所述查询装置输入书籍名称，所述查询装置将接收到的书籍名称传输至所述后台数据处理装置，所述后台数据处理装置根据接收到的书籍名称将该书籍的位置信息传输至所述前台显示设备进行显示。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的图书馆图书定位系统，其特征在于，对图书馆书籍进行编号，编号的前三位为书架的序号，编号的第4-5位为书架层编号，编号的第6-7位为书籍的数量。

4.根据权利要求2所述的基于物联网的图书馆图书定位系统，其特征在于，所述查询装置和所述前台显示设备设置于图书馆前台。

5.根据权利要求3所述的基于物联网的图书馆图书定位系统，其特征在于，所述激光发射装置（7）发射激光束至所述激光接收装置（8），若所述激光接收装置（8）接收不到所述激光发射装置（7）发射出的激光束，则所述激光发射装置（8）向所述后台数据处理装置发送低电平信号，所述后台数据处理装置接收到低电平信号后控制所述触发设备发出触发信号至所述图像采集设备，所述图像采集设备接收到触发信号后开始作业。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的图书馆图书定位系统，其特征在于，所述测压传感器（6）用于监测放置在书架上的书籍对左侧所述书架边框（3）的压力值，并将监测到的压力值实时传输至所述后台数据处理装置，所述后台数据处理装置将接收到的压力值与存储于所述后台数据处理装置内的预设阈值范围进行比较，若该压力值小于预设阈值范围的下限值，则认为该层书架有书籍被拿出，所述图像采集设备采集书籍编号图像并传输至所述后台数据处理装置，所述后台数据处理装置根据接收到的图像信息提取书籍编号，并将该编号对应书籍被取出的位置信息和编号信息发送至所述后台显示设备进行显示，若该压力值大于预设阈值范围的上限值，则认为该层书架有书籍被放入，所述图像采集设备采集该书籍编号图像并传输至所述后台数据处理装置，所述后台数据处理装置根据接收到的图像信息提取书籍编号，所述后台数据处理装置根据该书籍编号检验该书籍编号的前5位是否和该层书架编号一致，若一致，则并将该编号对应书籍被放入的位置信息和编号信息发送至所述后台显示设备进行显示，若不一致，则将该层书架编号和书籍编号发送至所述后台显示设备进行显示并报警。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的图书馆图书定位系统，其特征在于，在所述后台显示设备接收到位置信息和编号信息后，所述后台数据处理装置控制所述后台显示设备接收到的位置信息的位置的所述驱动电机（1）驱动所述传动轴（2），所述驱动电机（1）通过控制所述传动轴（2）使右侧所述书架边框（3）在所述滑轨（5）上运动，直至所述测压传感器（6）监测到的压力值在所述预设阈值范围内。