中國煤炭科工集團常州自動化研究院 羅袁龍 何 臻

1.引言

隨著礦山企業(yè)的業(yè)務發(fā)展，礦山企業(yè)對信息化提出了更高的要求[1-3]。以往功能單一，信息孤立的門禁考勤系統(tǒng)存在以下問題：(1)系統(tǒng)獨立，下井員工必須配備單獨的考勤卡，攜帶獨立的考勤卡容易在井下工作時丟失而且容易出現(xiàn)替刷現(xiàn)象；(2)需要專人值守，考勤時的畫面無法再現(xiàn)和回查，不能實現(xiàn)考勤管理的數(shù)字化；(3)考勤數(shù)據(jù)不能實現(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成本的同時也給礦山的信息化管理造成業(yè)務流、信息流不通暢。在礦山精細化管理的今天，孤立的門禁考勤系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足礦山企業(yè)的業(yè)務需求。本文設計并實現(xiàn)了一個門禁考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下功能：攝像實時顯示，門禁自動抓拍及信息對比，人員查詢等。該系統(tǒng)不僅能對比，審核人員信息而且還提供了強大的查詢功能。除此以外，由于該系統(tǒng)和井下人員定位系統(tǒng)集成，人員刷卡信息會通過本系統(tǒng)自動同步到人員定位數(shù)據(jù)庫，既方便了人員定位系統(tǒng)生成人員軌跡，考勤報表，同時該系統(tǒng)也可以查詢?nèi)藛T定位數(shù)據(jù)庫，實時顯示井下人員狀態(tài)。

2.系統(tǒng)組成

礦山門禁考勤系統(tǒng)由出入井閘機，接收器，門禁數(shù)據(jù)庫服務器，人員定位數(shù)據(jù)庫服務器，攝像頭，客戶端計算機，顯示大屏組成，如圖1所示。其中接收器選用KJF91A接收器，負責接收人員定位卡的有源卡信息。門禁數(shù)據(jù)庫服務器，用來存儲刷卡記錄和抓拍記錄，人員定位數(shù)據(jù)庫服務器用于存儲人員信息。攝像機選用深圳普順達的H3型高清網(wǎng)絡攝像機，用來實時顯示井口考勤畫面和抓拍考勤人員圖片。

3.系統(tǒng)工作流程

礦山門禁考勤系統(tǒng)的工作流程如下：

待入井人員刷卡，接收器收到信號后控制門閘啟開，然后接收器向上位機發(fā)送一條記錄。上位機收到信號后，通過KJ07通信子系統(tǒng)向門禁數(shù)據(jù)庫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。

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

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

門禁考勤系統(tǒng)作業(yè)流程如圖2所示。

表1 Picture

表2 RegionReport表

圖1 礦山門禁考勤系統(tǒng)組成

圖2 門禁考勤系統(tǒng)作業(yè)流程

圖3 門禁考功能模塊設計

4.系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

礦山門禁考勤系統(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[4]作為數(shù)據(jù)層，利用WPF技術(shù)[5]實現(xiàn)業(yè)務邏輯層，并選用.NET Framework 3.5類庫。

4.1 硬件設計

門禁閘機控制電路經(jīng)過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)信息的同時通過光藕模塊輸出開關(guān)量將門禁控制電路導通，控制閘機打開，并將刷卡信息寫入人員定位數(shù)據(jù)庫中。

網(wǎng)絡攝像機通過TCP/IP方式接入到局域網(wǎng)，調(diào)用配套類庫實現(xiàn)攝像和抓拍功能。圖像數(shù)據(jù)存貯在門禁數(shù)據(jù)服務器中，方便用戶的查詢。

4.2 數(shù)據(jù)庫設計

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

4.3 系統(tǒng)主要功能模塊設計

門禁考勤系統(tǒng)包括六個功能模塊：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，為了方便維護管理，設計了一個程序配置界面?？梢詫ο到y(tǒng)需要用到的接收器信息，攝像頭信息進行配置。配置信息存儲在配置文件。

（2）攝像實時顯示及自動抓拍功能

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

當職工刷卡后，程序查找人員定位數(shù)據(jù)庫，返回查詢結(jié)果。查詢結(jié)果包括：卡號、姓名、部門、工種、上一次下井時間、上一次出井時間、當前通道和服務器照片。攝像頭進行抓拍，并將抓拍的照片存入指定路徑下，以當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器個人信息中的照片對比。然后將抓拍照片上傳到門禁數(shù)據(jù)庫，以便查詢。

如果職工刷的是黑卡，軟件會有聲光報警。通過定時器控制主界面背景色閃爍變化。利用微軟提供的文本語音轉(zhuǎn)換功能[6]實現(xiàn)語音報警。

（3）數(shù)據(jù)同步功能

設置鏈接服務器，以便門禁數(shù)據(jù)庫的SQL Server引擎可以不經(jīng)過門禁考勤軟件，直接操作人員定位數(shù)據(jù)庫。在門禁數(shù)據(jù)庫的RegionReport表上建立觸發(fā)器和分存式事務。當有新數(shù)據(jù)時，會觸發(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，事務回滾。在下次有新數(shù)據(jù)時，再將flag為0的記錄插入人員定位數(shù)據(jù)庫。

（4）查詢功能

在查詢窗體可通過輸入人員姓名或卡號及時間區(qū)間，查找此人出入井記錄，并顯示卡號、姓名、部門、工種、服務器照片和入井時的抓拍照片。并可以導出照片。通過輸入時間區(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，在主界面實時顯示入井總計人流量、井區(qū)最多人數(shù)、井區(qū)當前人數(shù)、井區(qū)狀態(tài)等信息。

（5）出入井未刷卡記錄查詢

通過輸入時間區(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。

5.結(jié)語

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

[1]WANG Zhi-qiang,GAO Wei-ming.The study of management information system for coal mine safety quality standardization[C].First International Symposium on Mine Safety Science and Engineering.Beijing：China academy of safety science and technology,2011.

[2]Enji Sun,Antonio Nieto,Zhongxue Li,Vladislav Kecojevic.An integrated information technology assisted driving system to improve mine trucks-related safety[J].Safety Science,2010(10)：1490-1497.

[3]Gao Na,Jin Longzhe,Wang Peng,Li Ling.The study and application of safety information management system of the coal mines[J].Procedia Engineering,2011(26)：2051-2058.

[4]Claude Seidman.Data Mining with SQL Server 2000 Technical Reference[M].U.S：Microsoft Press,2001.

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

[6]Adam Nathan.WPF 4 Unleashed[M].U.S：Sams Publishing,2010,664-667.