礦山門(mén)禁考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

中國(guó)煤炭科工集團(tuán)常州自動(dòng)化研究院 羅袁龍 何 臻

1.引言

隨著礦山企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展，礦山企業(yè)對(duì)信息化提出了更高的要求[1-3]。以往功能單一，信息孤立的門(mén)禁考勤系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：(1)系統(tǒng)獨(dú)立，下井員工必須配備單獨(dú)的考勤卡，攜帶獨(dú)立的考勤卡容易在井下工作時(shí)丟失而且容易出現(xiàn)替刷現(xiàn)象；(2)需要專人值守，考勤時(shí)的畫(huà)面無(wú)法再現(xiàn)和回查，不能實(shí)現(xiàn)考勤管理的數(shù)字化；(3)考勤數(shù)據(jù)不能實(shí)現(xiàn)共享，不能與人員定位系統(tǒng)集成，在增加礦山信息化建設(shè)成本的同時(shí)也給礦山的信息化管理造成業(yè)務(wù)流、信息流不通暢。在礦山精細(xì)化管理的今天，孤立的門(mén)禁考勤系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足礦山企業(yè)的業(yè)務(wù)需求。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)門(mén)禁考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下功能：攝像實(shí)時(shí)顯示，門(mén)禁自動(dòng)抓拍及信息對(duì)比，人員查詢等。該系統(tǒng)不僅能對(duì)比，審核人員信息而且還提供了強(qiáng)大的查詢功能。除此以外，由于該系統(tǒng)和井下人員定位系統(tǒng)集成，人員刷卡信息會(huì)通過(guò)本系統(tǒng)自動(dòng)同步到人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)，既方便了人員定位系統(tǒng)生成人員軌跡，考勤報(bào)表，同時(shí)該系統(tǒng)也可以查詢?nèi)藛T定位數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)顯示井下人員狀態(tài)。

2.系統(tǒng)組成

礦山門(mén)禁考勤系統(tǒng)由出入井閘機(jī)，接收器，門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，攝像頭，客戶端計(jì)算機(jī)，顯示大屏組成，如圖1所示。其中接收器選用KJF91A接收器，負(fù)責(zé)接收人員定位卡的有源卡信息。門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用來(lái)存儲(chǔ)刷卡記錄和抓拍記錄，人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于存儲(chǔ)人員信息。攝像機(jī)選用深圳普順達(dá)的H3型高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，用來(lái)實(shí)時(shí)顯示井口考勤畫(huà)面和抓拍考勤人員圖片。

3.系統(tǒng)工作流程

礦山門(mén)禁考勤系統(tǒng)的工作流程如下：

待入井人員刷卡，接收器收到信號(hào)后控制門(mén)閘啟開(kāi)，然后接收器向上位機(jī)發(fā)送一條記錄。上位機(jī)收到信號(hào)后，通過(guò)KJ07通信子系統(tǒng)向門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)RegionReport表插入一條記錄。觸發(fā)RegionReport表的觸發(fā)器，SQL Server將新增的數(shù)據(jù)同步到人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)。

客戶端計(jì)算機(jī)每隔900毫秒掃描一次門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)的RegionReport表，如果發(fā)現(xiàn)新數(shù)據(jù)，就提出卡號(hào)，并用卡號(hào)查詢?nèi)藛T定位數(shù)據(jù)庫(kù)，并返回查詢結(jié)果。

如果這張卡沒(méi)有信息，則禁止通行。也可按礦方要求，在一定時(shí)間內(nèi)，多次換工種的卡可設(shè)置成黑卡，如果查詢結(jié)果是黑卡，則禁止通行。如果返回的查詢結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤并且不是黑卡，則放行通過(guò)。

門(mén)禁考勤系統(tǒng)作業(yè)流程如圖2所示。

表1 Picture

表2 RegionReport表

圖1 礦山門(mén)禁考勤系統(tǒng)組成

圖2 門(mén)禁考勤系統(tǒng)作業(yè)流程

圖3 門(mén)禁考功能模塊設(shè)計(jì)

4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

礦山門(mén)禁考勤系統(tǒng)利用RFID技術(shù)，使用KJF91A接收器接收有源卡數(shù)據(jù)，軟件采用CS結(jié)構(gòu)，使用Sql Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)[4]作為數(shù)據(jù)層，利用WPF技術(shù)[5]實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層，并選用.NET Framework 3.5類庫(kù)。

4.1 硬件設(shè)計(jì)

門(mén)禁閘機(jī)控制電路經(jīng)過(guò)改造后接入增加光藕模塊的人員定位接收器KJF91A，且接收器功率可調(diào)，可根據(jù)礦山實(shí)際調(diào)整接收距離。接收器在接收到有源卡數(shù)據(jù)信息的同時(shí)通過(guò)光藕模塊輸出開(kāi)關(guān)量將門(mén)禁控制電路導(dǎo)通，控制閘機(jī)打開(kāi)，并將刷卡信息寫(xiě)入人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)中。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)TCP/IP方式接入到局域網(wǎng)，調(diào)用配套類庫(kù)實(shí)現(xiàn)攝像和抓拍功能。圖像數(shù)據(jù)存貯在門(mén)禁數(shù)據(jù)服務(wù)器中，方便用戶的查詢。

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)需要用到兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，一個(gè)是門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)，另一個(gè)是人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)。本文主要介紹下門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)。門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)包括兩張表，其中Picture表用于存儲(chǔ)抓拍照片，RegionReport表用于存儲(chǔ)刷卡記錄。兩張表的結(jié)構(gòu)如如表1、表2所示

4.3 系統(tǒng)主要功能模塊設(shè)計(jì)

門(mén)禁考勤系統(tǒng)包括六個(gè)功能模塊：系統(tǒng)功能模塊如圖3所示。

（1）軟件配置管理

由于該系統(tǒng)的配置信息比較多，為了方便維護(hù)管理，設(shè)計(jì)了一個(gè)程序配置界面。可以對(duì)系統(tǒng)需要用到的接收器信息，攝像頭信息進(jìn)行配置。配置信息存儲(chǔ)在配置文件。

（2）攝像實(shí)時(shí)顯示及自動(dòng)抓拍功能

軟件具有兩路攝像頭攝像顯示功能，并分別實(shí)時(shí)顯示在主窗體中。程序調(diào)用攝像頭廠家提供的類庫(kù)控制攝像頭獲得視頻流，并顯示在窗體上。

當(dāng)職工刷卡后，程序查找人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)，返回查詢結(jié)果。查詢結(jié)果包括：卡號(hào)、姓名、部門(mén)、工種、上一次下井時(shí)間、上一次出井時(shí)間、當(dāng)前通道和服務(wù)器照片。攝像頭進(jìn)行抓拍，并將抓拍的照片存入指定路徑下，以當(dāng)天日期為名建立的子文件夾中。抓拍照片顯示在主界面上以便和人員定位服務(wù)器個(gè)人信息中的照片對(duì)比。然后將抓拍照片上傳到門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)，以便查詢。

如果職工刷的是黑卡，軟件會(huì)有聲光報(bào)警。通過(guò)定時(shí)器控制主界面背景色閃爍變化。利用微軟提供的文本語(yǔ)音轉(zhuǎn)換功能[6]實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警。

（3）數(shù)據(jù)同步功能

設(shè)置鏈接服務(wù)器，以便門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL Server引擎可以不經(jīng)過(guò)門(mén)禁考勤軟件，直接操作人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)。在門(mén)禁數(shù)據(jù)庫(kù)的RegionReport表上建立觸發(fā)器和分存式事務(wù)。當(dāng)有新數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)觸發(fā)觸發(fā)器，選擇flag字段為0的記錄，向人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)插入數(shù)據(jù)。如果插入成功，則更新記錄的flag字段為1，如果插入不成功，事務(wù)回滾。在下次有新數(shù)據(jù)時(shí)，再將flag為0的記錄插入人員定位數(shù)據(jù)庫(kù)。

（4）查詢功能

在查詢窗體可通過(guò)輸入人員姓名或卡號(hào)及時(shí)間區(qū)間，查找此人出入井記錄，并顯示卡號(hào)、姓名、部門(mén)、工種、服務(wù)器照片和入井時(shí)的抓拍照片。并可以導(dǎo)出照片。通過(guò)輸入時(shí)間區(qū)間，查找人員出井記錄，并顯示抓拍照片。

查詢?nèi)藛T定位數(shù)據(jù)庫(kù)，在主界面實(shí)時(shí)顯示入井總計(jì)人流量、井區(qū)最多人數(shù)、井區(qū)當(dāng)前人數(shù)、井區(qū)狀態(tài)等信息。

（5）出入井未刷卡記錄查詢

通過(guò)輸入時(shí)間區(qū)間，選擇井口，查找出入井未刷卡人員記錄，并顯示總?cè)藬?shù)及記錄信息。并可以查詢結(jié)果導(dǎo)出到Excel中。

（6）日志記錄

生成日志文件記錄系統(tǒng)的異常信息，方便軟件的維護(hù)。

5.結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)礦山門(mén)禁考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)緊密結(jié)合，具有功能齊全，反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。該系統(tǒng)已于2012年10月在云南昆鋼集團(tuán)大紅山礦業(yè)有限公司投入使用，便利了礦方的門(mén)禁審核工作，使得礦方的日常考勤工作更加科學(xué)，信息化。

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[5]Matthew MacDonald.Pro WPF in C# 2010[M].3rd New edition.U.S：APress,2010.

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