基于 RS485 以及TCP/IP 通讯协议的考勤签到、出入门禁、电子班牌设计方案沈阳凡石科技有限公司2023.6.12

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一、建设背景

随着现代社会的不断向前发展，大数据、物联网以及信息化技术的不断革新，各类高校在教育信息化 2.0 时代下对实验室的“数字管理”提出了更高的要求。本设计方案基于我司自主研发的实验教学管理系统，对实验考勤签到模块、智能物联门禁出入系统、电子班牌展示功能等进行总体的开发设计，为教师与学生提供一个安全、便捷的实验和教学环境。

二、方案构成

1、考勤签到系统

1.1、考勤签到管理核心业务功能

考勤签到管理系统是一种利用现代化信息技术对学生上课出勤情况进行实时管理和监控的综合业务。目前，该类系统已经广泛应用于各级学校的教学工作中，使教学管理工作更加规范、高效、科学。以往，传统的上课签到方式主要依靠教师人工记录、手写签到表等方式。这种方式存在诸多缺陷，例如易出现学生代签、教师漏签、签到表遗失等问题，影响了上课出勤数据的准确性和及时性，也增加了教师与学生在课堂上的管理难度。

而利用了现代化信息技术的考勤签到不同于传统的方式，它采用了诸如二维码扫描、NFC 感应、人脸识别等先进的无线通信和计算机技术，可以实现对学生身份识别、出勤数据的实时传输、教师签到确

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认以及异常处理等一系列功能。通过考勤签到管理系统，教师可以轻松管理课堂出勤，及时了解学生的学习情况和缺勤情况，有助于改进教育教学方式、提高教学质量、加速推进教学管理信息化的发展。该业务子功能模块根据教学实验安排、开放实验课程预约情况生成某一实验项目课程的参与学生名单，并结合手机单点定位签到技术或刷脸认证考勤设备，在实验课程开始阶段完成实验课程考勤，从而实现对学生出席过程的动态管理。完成对某一实验项目课程的考勤统计，并由系统自动生成考勤签到表。

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（图 1.实验课程签到表汇总统计）

（图 2.某一实验项目课程签到表签到情况查询）

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（图 3.考勤情况细则）

1.2、手机单点定位签到方案（可选）

在实验课程开始阶段由教师随机生成签到二维码（可通过教学投影展示也可联动电子班牌设备展示），学生通过自有手机端绑定身份信息（唯一绑定）后扫码，最终生成考勤签到表。其中系统总体功能囊括三个业务子系统，分别为管理子系统、教师端子系统、学生端子系统功能架构图如下：（图 1 签到系统功能架构图）

（图 2 管理端子系统功能架构图）

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（图 3 教师端子系统功能架构图）

（图 4 学生端子系统功能架构图）

1.3、刷脸认证考勤设备签到方案（可选）刷脸认证考勤签到解决方案是人脸面部特征识别技术与生物信息采集设备的有机结合，通过利用布置在教室出入口处的人脸门禁一体机实现智能化的签到认证，并将签到数据传输到后台应用服务器上，与考勤签到管理系统实现交互，最终生成考勤签到表，并且该方案中的人脸门禁一体机也可作为门禁主机业务应用的核心产品，实现人脸识别认证开关门。

其中，该建设方案的主要搭配硬件产品包含：（1）人脸识别一体机

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产品图例：

1、嵌入式 Linux 操作系统2、7 英寸 IPS 触摸显示屏3、200 万双目摄像头4、支持人脸、密码、刷卡、二维码等5、支持照片、视频防假功能6、支持障碍物检测功能7、支持中心下发黑名单人员信息，实现本地黑名单核验8、支持破坏报警及本地脱机管理（2）生物信息采集仪

产品图例：

1、3.97 英寸触摸显示屏，屏幕分辨率 800*480；采用 200 万双目摄像头，防假功能；2、支持人脸采集、卡片录入（ID/Mifare/普通 CPU/国密 CPU 卡/二三代身份证序列号）；3、支持有线网络、无线 WiFi、USB 口通信；在线采集，通过网络协议或USB 口对接到平台，平台进行在线采集，采集信息实时上传；

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（3）单路通用服务器

1、2U 单路标准机架式服务器

2、CPU：配置 1 颗 x86 架构 HYGON 7263 处理器，核数≥16 核，主频≥2.5GHz

3、内存：配置 64G DDR4，16 根内存插槽，最大支持扩展至 1TB 内存4、硬盘：配置 2 块 600G SAS 硬盘；最高可选支持 12 块 3.5 寸(兼容2.5 寸)热插拔SATA/SAS硬盘，可选支持 2 块后置 2.5 寸热插拔 SATA/SAS 硬盘;

5、阵列卡：配置 SAS_HBA 卡（支持 RAID 0/1/10） ;

6、PCIE 扩展：最大可选支持 6 个 PCIe 扩展插槽；

7、网口：板载 2 个千兆电口，配置 2 个千兆电口，支持选配 10GbE、25GbE SFP+等多种网络接口；

8、其他接口：配置 1 个千兆 RJ-45 管理接口，4 个 USB 3.0 接口，2 个位于机箱后部，2个位于机箱前部；1 个 VGA 口，位于机箱后部；可选 1 个 COM 口位于机箱后部；9、电源：配置 550W（1+1）高效铂金 CRPS 冗余电源

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2、门禁出入管理系统

2.1、门禁出入管理系统核心业务

该业务子模块中实验用房门禁管理以教学实验安排、开放实验预约中的时间安排为依据，开课前由教师设置定时开门时间进入实验室，门禁设置采用“课前定时开门，课中常开门，课后按需锁门”的方式，整个门禁系统由系统统一管理，对各出入口的位置状态、出入对象及出入时间等进行实时控制或设定程序进行控制。门禁管理根据实际情况实现“集中管理、分散控制”的方式，各个操作员由系统管理员授权，操作员可实现多级管理。

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（图 1.设置门禁信息以及对其进行管理授权）（图 2.门禁系统开关门授权信息）

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2.2、门禁系统组成

2.3、门禁系统拓扑图

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2.4、门禁系统功能介绍

（1）实时身份认证，网络身份认证采用实时认证模式，能自动识别每天 24 小时不同时段的被安排了实验教学、预约开放实验的用户身份且该用户可以通过密码或自动授权开门等模式打开用房门锁，区别于传统的黑白名单脱机模式；

（2）提供多种开门模式：网络通畅时实时认证、断网情况下可指纹、密码等多种方式开门，安全可靠；（3）在智能识别实践教学（教学实验安排、开放实验预约）产生的人员权限外，同时可针对不同实验室分配不同人员的开门权限，并支持脱机密码开门；

（4）支持远程开门模式，查看门禁状态，包括开关状态、在离线状态；

（5）支持人员进出事件实时展示，包括人员基础信息、进出时间、设备名称等。

2.5、门禁系统硬件产品介绍

（1）门禁开关按钮

1、结构：塑料面板；

2、性能：最大耐电流 1.25A，电压250V；3、输出：常开；

4、类型：适合埋入式电器盒使用；5、尺寸：86*86mm，安装后露出13mm；6、重量：0.07kg；

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（2）门禁开关电源

1、输入电压：100-240VAC；

2、输出电压：12VDC；

3、输出电流：4.17A；

4、输出功率：50W；

5、工作温度：-30℃-+50℃；

6、工作湿度：＜95%；

7、尺寸：99*82*30mm；

（3）磁吸电锁

1、锁体主体颜色为深灰色；最大静态直线拉力：280kg ± 15%

2、断电开锁，满足消防要求；具有电锁状态指示灯（红灯为开锁状态，绿灯为上锁状态）；

3、支持锁状态侦测信号(门磁)输出：NO/NC/COM 接点；

4、工作电压：12V/420mA 或 24V/210mA；锁体尺寸：长 238*宽47*厚28(mm)；吸板尺寸：长 182*宽 38*高 13(mm)；

5、使用环境：室内（不防水）；适用门型：木门、玻璃门、金属门、防火门。（4）磁力锁配件

1、选用材料：高强铝合金，表面喷沙，颜色为深灰色。外壳处理：阳极硬化电镀处理

2、适用门型：木门、金属门；开门方式：90 度内开式门3、产品重量：0.77kg；L 型支架尺寸：长 238*宽47*厚30(mm)

Z 型支架尺寸：长 185*宽 51*厚 50(mm)

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（5）破玻开关

1、标准结构：选用防火材料，绿色；

2、电气性能：最大耐用电流 3A@36VDC；

3、适用门型：安全门、逃生门、安全系统等；

4、尺寸：86*86*50mm

5、接点输出：NO/NC/COM

3、电子班牌展示系统

电子班牌展示系统以助力教育信息化发展为核心，通过对智能交互终端进行应用赋能推动高校常规教室、非常规教室文化的有效建设，不仅作为发布显示信息的载体，同时还可以通过与校园内的各项信息系统进行平台对接，使校园数据完美共享、资源共通。

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3.1、电子班牌展示系统业务功能介绍

 云平台、本地私有化平台

能够实现云平台及本地私有化平台多种部署模式 可对接智慧校园系统平台

可对接校园内主流系统应用（包括实验室管理系统、门禁系统、考勤系统、食堂消费系统、会议室系统、课程管理系统、预约系统等） 后台在线查看外接摄像头视频

教师及院系领导可以在后台轻松查看教室内上课环境，了解学生学习情况。

 班牌版面的自定义排版功能

能够根据学校、院系的具体需要，操作人员通过后台排版进行前端个性页面定制

 平台支持校内导航功能

能够呈现楼宇导航图、楼层导航图、鸟瞰图等信息，可指示对应的教室、公共位置资源等信息，为陌生用户刚到学校提供强有力的帮助。 校园展示

系统具备设置校园、班级展示信息功能，包括校园介绍、实验室介绍、课程课表、楼层导引、实验成果等

 支持断网脱机

包括视频、图片、课表、教室信息全部功能在脱机下运行。 设置通知模板

班牌可设置不同类型的通知模板实现对通知的发送，也可自定义富文

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本形式进行手动追加。

 考场信息添加

支持考试信息的添加，删除，修改等操作，支持考试信息的批量导入以及教室考试座位的自定义排布

 报修管理

可自定义报修类别,添加待修项。学生及教职工可提交报修信息。授权人员通过 web 端、手机端、微信端可查看报修信息,指派待修设备至特定人员。维修人员修理完成后可自定义维修进度或报修状态等三、部分经典案例

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