智能化一卡通网络管理系统在实验室管理中的应用

    一、问题提出
 
    随着计算机网络技术的快速发展，省级法定计量技术机构已经普遍使用计算机系统来进行实验室的各项管理工作。这大大提高了实验室管理水平和工作效率，降低了实验室管理费用，但具体运作中仍然存在如下问题: 

    1.实验室的各管理系统起步不同，平台不同，统一管理比较困难。如我院考勤系统和金融结算系统起步较早，自成系统，面向全体职工。
    2.职工手持多张不同的证件，如门禁卡、就餐卡、考勤卡等，使用起来极为不便，且容易丢失，不易保管。
    近年来，随着计算机网络技术和非接触式智能卡的推广和使用，我所将多项管理功能融为一体，真正实现了一卡通，有效地解决了上述问题。 

    二、系统结构 

    《智能化一卡通网络管理系统》由发卡中心、门禁系统、考勤系统、金融结算系统和系统管理软件构成。 

    三、系统功能

    1.发卡中心
    通过发卡机统一进行发卡、挂失和换卡等操作，无需再到各子系统进行任何授权操作。
    卡印刷:将卡制作成单面或双面的工作证、出入证、贵宾卡、临时卡等。
    卡发行:直接从一卡通数据库中提取人员的基本资料，如图像(照片)、姓名、性别、出生年月、职务、部门、有效期、通行区域及其他资料写入卡内，并对该
    卡进行相关的授权。卡片一旦挂失、注销或过期，该卡在所有子系统都将被禁用。
    卡挂失:卡丢失后，可到卡管理系统进行挂失。挂失后，所有一卡通系统的设备都要立即禁用该挂失卡。
    补发卡:卡挂失或损坏后，需要补发新卡。补发的新卡应继承原卡的所有功能。
    卡注销:人员离开或超过有效期，该卡应被注销，并且所有一卡通系统的设备都应禁用该卡。 

    2.门禁系统
    智能卡可以是持卡人的电子门匙，用于开启授权开启的各实验室。通过在智能卡门禁控制器上储存持卡人进出各实验室的权限和有效时段信息，可以实现严密而灵活的实验室管理，有效而礼貌地防止非授权人员的进出。管理人员可以自由地设置持卡人(或访客)进出各实验室的权限、有效时段，以及用卡、卡+密码等开门方式。通过下载门禁系统的进出记录，可以作为进出统计或事故核查的依据。 

    3.考勤系统
    在选定的考勤点，进行刷卡操作，实现考勤功能。具有统计、查询、报表和打印等功能。 

    4.金融结算系统
    在食堂就餐和进行其他小额消费时，采取刷卡操作，实现金融结算功能。具有充值、消费、统计、查询、报表和打印等功能。 

    5.系统管理软件
    (1)提供全中文界面。
    (2)实现IC卡的授权。
    (3)具有密码保护功能。
    (4)具有图形接口，操作方便，可对系统进行必要的配置。
    (5)实现详细记录每个发生事件的功能。 

    四、系统特点

    系统选用MIFARE1非接触式IC卡，设计出管理统一、功能强大的一卡通系统。采用层次化、模块化的设计使系统具备良好的易扩展性；在安全性和稳定性策略上采用均衡方式，并通过切割交易处理流程，合理分布数据和交易程序，降低了系统各组成部分在交易处理中的相互依赖性，解决了通讯和中央处理效率上的瓶颈，从而使系统在低造价的情况下获得良好的性能，顺应了智能卡技术发展的潮流。系统具有以下特点: 

    1.以人为本
    人是实验室管理的主体，系统设计紧紧围绕着职工的实际需求，本着实用、简便、经济、安全的原则，同时照顾到不同职务层次、不同部门的需要，满足实验室管理要求。 

    2.先进性
    (1)采用闪存作为内存的存储芯片，大大加快了信息处理速度。各门禁控制器采用RS485总线，与门禁系统之间建立双向数据通道；门禁系统、考勤系统和金融结算系统通过局域网与系统管理中心之间建立双向数据通道，从而构成完整的实验室网络管理系统。
    (2)采用C/S结构，可以直接与各种计算机网络兼容组网，节点的扩展和节点终端功能的扩展十分简单、容易。
    (3)采用图形化应用软件，可实现实时监视和控制，直接从现场到平面图实施所有功能。如需要，可持续显示事件记录，用户可以选择随时或在发生报警时打开平面图。
    (4)能直接或间接接收报警信号，发出声、光报警并指示发生部位。当某区域发生报警或有人读卡后，均有声音提示；声、光报警信号能保持至手动复位。 

    3.安全性
    (1)系统管理软件所采用的MicrosoftR SQL数据库是一个功能强大且安全的关系数据库。SQL的安全特性可以确保只有指定的用户才可以访问数据库。
    (2)通过多用户密码保护的操作员账号来保证系统的安全性。每一个系统操作员所分配的访问权限只限于其系统操作所需的区域。
    (3)采用模块化设计方式，各子系统相互独立，发生故障时决不会相互影响。
    (4)系统所有设备采用相对分布式控制，在网络发生通信故障时，仍能继续按照预先设定的工作模式工作。
    (5)故障期间，员工刷卡记录暂存于各子系统。故障修复后，各子系统自动将记录数据回传至系统管理中心,以保证信息的完整性，其安全性、可靠性大大提高。

    4.创造性
    系统设计了功能强大的系统控制主机，系统运行不需要管理主机(PC)连续开机。系统创造性地采用主动发送和轮巡(Polling)并用的通讯方式，大大提高了网络通讯的速度和安全性，克服了传统RS485网络只能采用轮巡方式通讯的低效率之弊。系统设计了网络隔离功能，增强了系统线缆抗雷击和其他信号杂音干扰的能力。 

    5.标准化、开放性
标准化、开放性是信息技术发展的必然趋势，其遵循了国际上通行的通信协议。应用软件全部采用已商品化的通用软件，以减少二次开发的工作量且便于日后的使用和维护。本系统数据库采用标准SQL大型多用户数据库，提供Excel标准文件格式的导入与导出功能。可以通过网络自动向卡资料数据库提取卡基础信息，并根据用户要求随时更新。 

    6.易操作性
    系统管理软件采用了人们所熟悉的窗口、鼠标和键盘操作。以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，用多媒体监控友好界面，方便准确地提供丰富的信息，帮助和提示操作人员进行操作，易学易用，保证不同层次的操作者及有关领导熟练操作该系统。 

    五、系统应用

    《智能化一卡通网络管理系统》于2005年7月1日在我院正式投入使用。门禁系统对64个实验室进行管理，考勤系统实现职工考勤功能，金融结算系统实现就餐、购物消费等管理。
该系统正式运行以来，系统性能稳定可靠，工作正常，效果良好。通过运行证明，系统功能达到了设计要求，使用上简单易学，非常适合实验室管理的需要。
该系统于2005年11月13日通过山东省科学技术厅组织的鉴定。鉴定委员会认为，系统设计思想新颖、技术先进、性能稳定可靠，达到了国内领先水平。 

    六、结束语 

    综上所述，《智能化一卡通网络管理系统》为规范实验室管理，提高实验室管理水平和工作效率，降低管理费用，提高管理档次，建设安全、高效、舒适、节能的现代化、智能化的实验室将发挥更大的作用。