校園實(shí)訓(xùn)工具智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

蘇倩

[摘? ? ? ? ? ?要]? 從校園實(shí)訓(xùn)工具使用與管理的需求出發(fā)，提出了實(shí)訓(xùn)工具智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)應(yīng)用了手機(jī)二維碼識(shí)別技術(shù)與電控鎖電路通信技術(shù)。從系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以及軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，系統(tǒng)目前有效解決了校園實(shí)訓(xùn)工具的管理問題與實(shí)訓(xùn)工具的利用率問題，還兼具職業(yè)技能教育功能。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 實(shí)訓(xùn)工具;智能管理;職業(yè)技能

[中圖分類號(hào)]? G717? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）48-0158-02

目前技工院校的學(xué)生在技能實(shí)訓(xùn)課程中需要使用各種工具，實(shí)訓(xùn)工具的存放和使用直接影響學(xué)生的技能實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)與校園安全管理。校園實(shí)訓(xùn)工具智能化管理能切實(shí)解決校園內(nèi)實(shí)訓(xùn)工具存放及循環(huán)使用問題，將是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。本文闡述的校園實(shí)訓(xùn)工具智能管理系統(tǒng)，針對(duì)用戶、檢修員與管理員設(shè)計(jì)了相應(yīng)的功能，既促使學(xué)生更合理、更經(jīng)濟(jì)地使用工具，提升了校園實(shí)訓(xùn)工具管理水平，還兼具培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)的教育功能。

一、系統(tǒng)主要功能

校園實(shí)訓(xùn)工具智能管理系統(tǒng)針對(duì)當(dāng)前校園實(shí)訓(xùn)工具管理的需求，進(jìn)行系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。用戶通過手機(jī)掃二維碼可即時(shí)訪問校園智能管理實(shí)訓(xùn)工具系統(tǒng)前臺(tái)頁(yè)面進(jìn)行相應(yīng)操作，實(shí)現(xiàn)用戶注冊(cè)登錄、掃碼開鎖領(lǐng)取工具、用戶充值押金、工具柜狀態(tài)管理、工具報(bào)修管理等。檢修員在前臺(tái)頁(yè)面中同步獲取工具柜的使用記錄、用戶報(bào)修記錄，以實(shí)現(xiàn)檢修更換工具柜內(nèi)故障工具，并及時(shí)對(duì)損壞工具用戶扣費(fèi)、通知。管理員通過后臺(tái)頁(yè)面對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的日常情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與管理，包括核對(duì)系統(tǒng)中超時(shí)使用的用戶領(lǐng)取、歸還時(shí)間以及押金扣費(fèi)記錄;監(jiān)控工具柜可使用情況，督促檢修員工具維修進(jìn)度，以及管理注冊(cè)用戶和檢修員的權(quán)限。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件組成設(shè)計(jì)使用了帶狀態(tài)反饋的電控鎖，鎖控板能夠檢測(cè)電控鎖的狀態(tài)，準(zhǔn)確判斷工具柜是否鎖好以及是否正常打開，能夠準(zhǔn)確執(zhí)行服務(wù)器主機(jī)發(fā)來的開鎖命令。鎖控板與服務(wù)器主機(jī)通過485總線準(zhǔn)確通訊，反饋工具柜的狀態(tài)和電磁鎖狀態(tài)的信息。管理服務(wù)器通信連接鎖控裝置，用于根據(jù)用戶終端發(fā)送的指令，指示鎖控裝置分別控制各電控鎖。通過將工具柜與管理服務(wù)器協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工具柜的智能化開關(guān)鎖控制，以及通過管理服務(wù)器的應(yīng)用可查看實(shí)訓(xùn)工具的使用狀態(tài)，大大提高工具柜的使用效率。

（二）軟件程序設(shè)計(jì)

開發(fā)設(shè)計(jì)與校園智能管理實(shí)訓(xùn)工具柜相匹配的軟件程序，以實(shí)現(xiàn)能夠和電控鎖驅(qū)動(dòng)板協(xié)同工作，保證用戶存取工具的快捷、方便和安全。軟件程序使用對(duì)象包括用戶、檢修員以及管理員。軟件程序部分主要分兩大模塊：

1.Web應(yīng)用模塊，部署在Web應(yīng)用服務(wù)器。用于實(shí)現(xiàn)用戶登錄、掃描開鎖、用戶管理、報(bào)修管理等。

2.串口通信模塊（以下簡(jiǎn)稱上位機(jī)），負(fù)責(zé)與電控鎖硬件系統(tǒng)對(duì)接。上位機(jī)起到中介作用，把Web應(yīng)用服務(wù)器的HTTP請(qǐng)求轉(zhuǎn)為串口指令，然后發(fā)送到電控鎖控制電路，從而實(shí)現(xiàn)通過Web的方式來控制電控鎖（見圖1）。

三、系統(tǒng)應(yīng)用成效

（一）手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)掃二維碼開鎖技術(shù)，使注冊(cè)用戶能根據(jù)手機(jī)前臺(tái)頁(yè)面顯示的各個(gè)柜格工具的狀態(tài)（見圖2），方便快捷地開鎖領(lǐng)取合適的實(shí)訓(xùn)工具。共享實(shí)訓(xùn)工具既能提高實(shí)訓(xùn)工具的利用率，也為學(xué)生領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)工具提供便利服務(wù)。

（二）校園實(shí)訓(xùn)工具智能管理系統(tǒng)的柜內(nèi)采用的是帶狀態(tài)反饋電磁鎖。當(dāng)用戶掃碼開鎖領(lǐng)取或歸還工具時(shí)，電磁鎖會(huì)即時(shí)更新Web應(yīng)用模塊中的信息（見圖3）。當(dāng)用戶超出工具取出時(shí)間或者下一個(gè)用戶領(lǐng)取反饋工具已經(jīng)損壞，系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)扣取用戶的預(yù)存押金。這樣設(shè)計(jì)既確保工具正常循環(huán)使用，也培養(yǎng)學(xué)生按時(shí)歸還工具及妥善保管工具的職業(yè)素養(yǎng)。

（三）學(xué)生在領(lǐng)取和歸還工具過程中，需要先對(duì)柜格內(nèi)的工具進(jìn)行檢查，再使用系統(tǒng)的手機(jī)頁(yè)面反饋工具情況。這就要求每位使用本系統(tǒng)領(lǐng)用工具的學(xué)生，都要學(xué)會(huì)檢查工具的基本技能，訓(xùn)練學(xué)生更好地掌握本專業(yè)的技能。同時(shí)，學(xué)生作為工具檢修員在維護(hù)檢修工具時(shí)，可以訓(xùn)練電工儀表與工具檢測(cè)維修的技能。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)的教學(xué)功能。

（四）在Web應(yīng)用模塊的前臺(tái)頁(yè)面中，檢修員可同步獲取各工具柜格的使用情況以及用戶報(bào)修記錄（見圖4），以實(shí)現(xiàn)檢修更換工具柜內(nèi)故障工具，并及時(shí)對(duì)損壞工具用戶進(jìn)行扣費(fèi)、通知。系統(tǒng)的管理功能與檢修員日常檢修的配合可以使工具柜內(nèi)存放的實(shí)訓(xùn)工具得到有效的維護(hù)，提高實(shí)訓(xùn)工具的循環(huán)使用率。

本文應(yīng)用手機(jī)二維碼識(shí)別技術(shù)與電控鎖電路通信技術(shù)設(shè)計(jì)了校園實(shí)訓(xùn)工具智能管理系統(tǒng)。系統(tǒng)主要解決了校園實(shí)訓(xùn)工具的管理問題與實(shí)訓(xùn)工具的利用率問題，同時(shí)也創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了職業(yè)技能教育、職業(yè)素養(yǎng)教育、校園管理、節(jié)能環(huán)保等多種效果相結(jié)合。

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◎編輯 郭小琴