CN1614601A

CN1614601A - 校园智能管理系统的建造方法及设备

Info

Publication number: CN1614601A
Application number: CN 200310103210
Authority: CN
Inventors: 石岳; 霍景河
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-03
Filing date: 2003-11-03
Publication date: 2005-05-11

Abstract

本发明公开了一种校园智能管理系统的建造方法及设备，技术上该方法和设备依托现代IC卡技术、PLC(POWER LINE COMMUNICATION)技术、智能控制技术、嵌入技术。通过PLC硬件接口联接宿舍管理子系统、教学集会考勤子系统、电子消费子系统到网络，由它们组成校园智能管理系统，各个子系统以PC作为管理服务器，通过PLC Modem连接用户终端，用户终端主要由射频IC卡读取器件、单片机等组成；单片机串行口经RS232与PLC Modem相接，经电力线完成与服务器的信息交互。本发明具有技术方案科学合理、技术新、科技含量高，安装组网方便，易拓展，升级性能好，系统保密性强，成本低廉，整个管理系统功能齐全，性能灵活，符合校园管理系统发展的需要，具有强大的生命力和巨大的发展后劲。

Description

校园智能管理系统的建造方法及设备

一、技术领域：

本发明涉及一种院校校园智能管理系统的建造方法及采用该方法建造的校园智能管理设备。

二、背景技术：

校园管理系统应该是高校基础建设的重要组成部分，因此校园管理系统建设必须考虑系统的先进性、开放性、稳定性、安全性和可扩充性。而目前在用的校园管理系统存在诸多缺点。它们或者是功能不完备、耗资巨大；或者是系统功能独立，系统间缺乏交互；或者是扩展困难，不能满足发展需求。中国发明专利00132772.0公开了一个基于校园的个性化无线教育网络及其实现方法的发明，该网络包括学校管理系统、教育网站、无线发射系统、学生终端。其中教育网站通过互联网与无线发射系统连接，无线发射系统通过无线方式与学生终端连接。但是该发明仍未解决功能不完备、耗资巨大、开放性差等诸多问题。随着现代化管理思想的深入人心和各种新技术日新月异的飞速发展，用现代化科学技术手段改变校园管理系统的落后状态，势在必行。为提高校园管理的现代化水平，各大学普遍需求一套功能完备、智能化程度高、安全可靠、易扩展、耗资少的现代化智能校园管理系统。

三、发明内容：

本发明的目的是提供一种新的校园智能管理系统的建造方法和采用该方法建造的校园智能管理设备；该方法和设备依托现代IC卡技术、PLC(POWER LINE COMMUNICATION)技术、智能控制技术、嵌入技术。从而达到校园管理系统功能完备、智能化程度高、安全可靠、易扩充、耗资少、最大限度地适应新技术的发展。

为实现上述任务，本发明所采用的解决方案是：

1、建造校园智能管理系统方法是由计算机服务器、宿舍管理子系统、教学集会考勤子系统、电子消费子系统等组联成网络系统；

2、宿舍管理子系统、教学集会考勤子系统、电子消费子系统通过PLC硬件接口联接到网络，组成校园智能管理系统，它们的各个基本构成是：子系统由PC担当的管理服务器通过PLC(POWER LINECOMMUNICATION)Modem电力线接口连接各用户终端；在宿舍管理子系统用户终端中又包括水电管理终端、门禁管理终端两种类型；水电管理终端、门禁管理终端、考勤管理用户终端、电子消费用户终端的各个用户主要利用射频IC卡读取数据，由单片机控制读写模块和通过串行接口RS232与PLC相接，经电力线完成与上位计算机的信息交互；

3、软件采用多层网络结构，校园智能管理系统包括由以PC为主的控制终端和管理终端；以单片控制器为主的远距离控制器和射频读卡器；

4、数据库对所有持卡人建立身份与使用的档案，射频感应IC卡上只有卡序列号，其它所有数据都有贮在各管理子系统的数据库和单片控制器的本地数据库内，系统数据库采用标准MS SQL Sever多用户数据库，提供OLE DB/ODBC通用访问接口，和Excel标准文件格式的导入和导出功能；可通过网络向卡资料数据库提取卡基础信息，并转换为自己的智能管理系统的系统运作数据库，并根据用户要求随时更新，无需人工输入卡资料。

应用上述方法建造的校园智能管理系统设备包括：

1、宿舍管理子系统(其中包括水电管理终端、门禁管理终端)、教学集会考勤子系统、电子消费子系统等通过PLC硬件接口联接到网络；

2、系统以PC作为管理服务器，通过PLC Modem连接用户终端，用户终端主要由射频IC卡读取器件、单片机、数据存贮器、串行接口等组成；单片机串行口经RS232与PLC Modem相接，经电力线完成与服务器的信息交互；

由于采用了上述的技术解决方案：本发明具有技术方案科学合理、技术新、科技含量高，安装组网方便，易拓展，升级性能好，系统保密性强，成本低廉，整个管理系统功能齐全，性能灵活，符合校园管理系统发展的需要，具有强大的生命力和巨大的发展后劲。

四、附图说明：

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明实施例的基本原理示意图；

图2是本发明实施例的宿舍管理子系统中水电管理用户终端示意图；

图3是本发明实施例的宿舍管理子系统中水电管理用户终端电路图；

附图中标明的：网络1、服务器2、管理中心(POS)3、宿舍终端4、考勤子系统5、电子消费子系统6、PLC Modem7、微控制器8、IC卡接口模块9、射频天线接口10、键盘11、LED显示驱动12、数据存储模块13、RS232接口14、用电计费模块15、外部控制16。

五、具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1描述了校园管理系统基本构成：

智能管理系统主要由宿舍管理系统、教学集会考勤系统及电子消费系统组成。由于本发明依托成熟的PLC技术，各个子系统可按照需要通过PLC硬件接口接入校园管理网。校园管理系统的关键技术之一是数据远距离传送，通过电力线载波PLC通讯有着无可比拟的优势，它是最直接、最经济的通信媒介，遍布校园的电源插座，可以做为管理系统的接入点，也就是说，校园管理系统的所有设备可就近、就地接入电力线，无须重新布线破坏建筑结构和室内装修，可节省大量的人力、物力和财力资源；实际使用时系统可分为宿舍管理功能、考勤管理功能、消费管理功能。持卡人以卡为媒介通过本系统，可在宿舍区计费用电、计费用水、开启房门；在教学区及集会场所登记考勤；在生活服务场所电子消费。分述如下：

宿舍管理功能：

记录每个持卡人的具体用电、用水情况(包括时间、数量)；对恶意用电行为(如电炉、电叉子)进行具体记录(时间、人员等)，并中断其用电；

监视当前卡的余额，余额不足时中断其用电、用水；

根据持卡人持卡号码，决定是否开启房门并作具体记录(时间、人员)；考勤管理功能：记录每个持卡人参加听课、集会的具体情况(时间、地点等)。

电子消费功能：根据持卡人的需求及所持卡的余额，提供或拒绝其进行相应的消费。

附图2是本发明实施例的宿舍管理子系统中水电管理用户终端基本构成示意图，为水电管理终端的基本构成。宿舍用户终端包括水电管理终端、门禁管理终端两种类型，门禁管理终端与水电管理终端类似在此不作叙述。水电管理终端主要由IC卡读取部分(包括射频天线接口、IC卡接口模块等)、键盘、LED显示、数据存储模块、耗电计费模块、外部控制模块及RS232接口、微控制器组成。微控制器通过RS232口与PLC相接，从而经过电力线完成与服务器的信息交互。这里特别应该强调的是本发明的突出特点：用户端使用的射频IC卡主要完成与读卡器通讯和传送电源，它需要将射频识别技术和IC卡技术结合起来，解决无源和免接触的技术问题，依据的基本原理是通过无线电波或电磁感应的方式使卡中集成电路的数据与读卡器一类的外部接口设备进行通信。从而达到应用时操作简单、使用方便、寿命长等优点。

图3是宿舍管理子系统中的水电管理用户终端电路图，它以水电管理用户终端为例，简述本发明的校园智能管理系统各个子系统信号流及基本工作过程。

水电管理用户终端各部分的主要联接关系是：U1(MCU)通过相关输入输出口线接U2、J1，U2、J1组成非接触IC卡读取部分，U1另外一些相关输入输出口线接U4，U4接ZER，ZER与U4共同接LED，U4、ZER、LED等组成显示部分；接插口J3一头接键盘，另一头接U1；通过U1的串口，U3(RS232)、J4组成串口通信组件接U6(PLC)；

信号流程：

首先、U2、J1组成非接触IC卡读取部分，依靠J1感应的IC卡信号，U2将读取IC卡数据(卡号及其他数据)，之后U2将所获数据传送至MCU(U1：8051)。

MCU对所获得的IC卡数据进行判断处理，将相关内容送至U4、ZER、LED等组成的显示部分进行显示并等待用户的命令。

用户通过J3接口的键盘输入相关命令，随后MCU将IC卡身份号连同用户的请求(如：送电、关电、复位、查询余额、用电量查询等)经U3、J4组成的RS2 32串口通信部分接入U6(PLC)，之后数据经电力线传送到管理服务器。

管理服务器对接收到的数据进行相应的处理，并将指令及相关数据通过电力线、U6、J4、U3送回到MCU，MCU根据指令进行相应的数据显示及控制(如电力的关、送等)。

如是送电的指令，则MCU控制送电开关开启，与此同时MCU将指令HHD60(电量采集模块)采集当前用户的用电量并对之进行监视和数据存储(由MCU通过STOR1来完成)，出现异常情况(如用电量超限)则MCU将控制停止送电并报管理服务器。

工作过程中，当MCU接到管理服务器的查询指令时，MCU将根据指令将相关的内容上报管理服务器。

基本工作过程：

用户刷卡后，系统首先进行鉴权，然后才能提供相应的服务。如通过鉴权，则系统允许用户用电并随之监视、记录当前用户的用电情况：记录用电量、监控恶意用电、比对当前余额等等。与此同时，管理服务器将轮询每个终端获取数据并作相应处理。当用户请求余额查询、用电量查询、关电、复位等服务时，用户终端将及时将请求发送服务器(其间的通信由PLC来完成)，服务器接到请求后将返回数据给MCU做相应处理。

教学集会考勤系统及电子消费系统的情况相对比较简单，已基本包含在上述内容中。

当然，本实施例仅仅表达了本发明的一种设计思路，凡仅仅变换本发明的线路结构而达到本发明发明目的的各种变换，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种校园智能管理系统的建造方法，其特征在于：

a：由计算机服务器、宿舍管理子系统、教学集会考勤子系统、电子消费子系统等联成网络系统；

b：宿舍管理子系统、教学集会考勤子系统、电子消费子系统通过PLC硬件接口联接到网络，它们组成校园智能管理系统，它们的各个基本构成是：子系统中由PC担当的管理服务器通过PLC(POWERLINE COMMUNICATION)Modem电力线接口连接各用户终端；在宿舍管理子系统用户终端中又包括水电管理终端、门禁管理终端两种类型；水电管理终端、门禁管理终端、考勤管理用户终端、电子消费用户终端的各个用户主要利用射频IC卡读取数据，由单片机控制读写模块和通过串行接口RS232与PLC相接；

c：软件采用多层网络结构，校园智能管理系统包括由以PC为主的控制终端和管理终端，以单片控制器为主的远距离控制器和射频读卡器；

d：系统数据库对所有持卡人建立身份与使用的档案，射频感应IC卡上只有卡序列号，其它所有数据都存贮在各管理子系统的数据库和单片控制器的本地数据库内；

2、一种应用上述方法的校园智能管理系统设备，其特征在于：该设备包括：

a：宿舍管理子系统其中包括水电管理终端、门禁管理终端；教学集会考勤子系统、电子消费子系统通过PLC硬件接口联接到网络；

b：各个子系统以PC作为管理服务器，通过PLC Modem连接用户终端，用户终端主要由射频IC卡读取器件、单片机、数据存贮器、串行接口等组成；单片机串行口经RS232与PLC Modem相接；

3、根据权利要求2所述的一种应用上述方法的校园智能管理系统设备，其特征在于：所述的水电管理终端各部分的主要联接关系是：U1(MCU)通过相关输入输出口线接U2、J1，U2、J1组成非接触IC卡读取部分；U1另外一些相关输入输出口线接U4，U4接ZER，ZER与U4共同接LED，U4、ZER、LED等组成显示部分；接插口J3一头接键盘，另一头接U1；通过U1的串口，U3(RS232)、J4组成串口通信组件接U6(PLC)。