学生在校管理系统
系统设计方案
冯永辉 2013-04-15
学生在校管理系统技术方案
一、do概述 1.项目背景
学校安全工作是全社会安全工作的一个十分重要的组成部分。它直接关系到青少年学生能否安全、健康地成长，关系到千千万万个家庭的幸福安宁和社会稳定。
中学时期的青少年处于叛逆期，管理的难度较大。尤其是近年来随着网络信息的发展，以及数码产品的普及，青少年的社交途径大大增加，QQ、微信、陌陌等社交软件的流行使学生的社交活动、娱乐活动信息更加具有隐蔽性，增大了学校的管理难度，同时也加重了家长们的担心。校园安全问题已成为社会各界关注的热点问题。保护好每一个孩子，使发生在他们身上的意外事故减少到最低限度，已成为中小学教育和管理的重要内容。
因此如何利用高科技手段对学生的在校状况进行管理成为了迫切解决的问题，能否利用生物识别技术对学生的信息进行管理、优化请假流程、科学管控请假制度和合理安排学生出入校门时间段呢？答案是肯定的，我们为湖南广益实验中学开发的学生在校管理系统为此难题提供了一套完整的解决方案。 2.方案介绍 学生在校管理系统技术方案
我们拥有在指纹识别方面先进的软硬件综合解决能力，现在开发的学生在校管理系统利用先进的开发技术，结合学校现有的管理手段，能够广泛、高效的实现学生的管理。
根据校方提出的需求，我们充分考察了学校的软硬件资源和分析了现有的管理模式，提出如下的整体方案：
系统采用基于互联网的开发模式，兼容一个或多个校区，能够与现有的教务系统或学生管理系统对接；
系统优化了请假管理制度，实行请假管理无纸化，同时对出入校门的学生的真实身份进行核实，避免冒名顶替的现象发生；
系统可以实时查询学生的当前状况，在校，离校等信息，同时还可以查询学生的请假记录，大门的出入记录；
系统应对未按时归校的学生对其班主任或者教务处老师给予提醒；
二、术语
1.信息采集系统
在本方案中，信息采集系统指在使用系统前需要对学生信息进行信息采集，包括学生姓名、性别、出学生在校管理系统技术方案
生日期、校园卡号、照片信息。系统提供从其他信息系统导入的接口。同时包括班级信息、教师信息的录入等功能。 2.指纹登记过程
在本方案中，登录（或登记）指使用指采集仪，对手指进行若干次采样，经过一系列处理后，产生指纹模板的过程。指纹采集仪在登录时要进行三次指纹采样，然后按照一定的算法产生出模板。 3.指纹特征或指纹模板
在本方案中，指纹特征或指纹模板指使用指纹采集仪对手指进行若干次采样后得到的指纹固有属性，在学生身份指纹验证系统中，指纹模板作为母板存放在后台数据库、终端验证PC机里面。 4.学生身份指纹验证系统
身份指纹验证是指利用指纹识别技术对需要身份验证的人员进行合法身份验证的过程。在本设计方案中，学生身份指纹验证系统指为满足使用指纹验证学生合法身份的需求而开发的指纹身份验证系统，学生身份指纹验证系统包括硬件系统和软件系统。 5.指纹验证或指纹比对
在本方案中，指纹验证或指纹比对是指实时采集某个学生手指的图像，生成指纹特征，并与存放在后学生在校管理系统技术方案
台数据库中、终端验证PC 机中事先采集的指纹模板进行匹配，以证明学生身份的真实性。
三、需求分析
学生在校管理系统根本出发点是采用指纹鉴别技术验证学生的合法身份。在研发该系统时，不仅仅是单纯的实现学生的指纹验证，而应该充分考虑到学校在学生请假管理等方面功能需求、管理需求、安全需求、和现有学生信息系统的融合、系统可扩展性需求等一系列问题。
系统流程图如下：
学生出校返校验证学生信息采集出入门岗出入门岗审核请假并录入系统出校验证课堂学习
1.基本功能需求
首先，从基本功能需求方面，学生在校管理系统可满足对学生在校管理的实时性、高效性和可靠性，即当系统学生在校管理系统技术方案
采集完学生信息后，班主任录入当日本班请假的学号信息，并设定出校门的有效时间段，学生出门时持校园卡刷卡，系统自动判断出学生信息和是否允许出门，如果不允许会触发系统报警机制（亮灯并发出报警声响），如果该生已请假符合条件，接着学生按下自己已登记的指纹信息，系统自动判断指纹信息和学生信息是否匹配，如果不匹配则报警，如果匹配则亮起绿灯，学生可以出门；同理归校也使如此。
其次，学生的当前状态、请假、出入大门记录可提供查询网址，供家长和老师实施监督学生的情况。对于未按时归校的学生，系统自动发送短信或电子邮件给予班主任或教导主任提醒。
2.管理需求
在管理需求方面，学生在校管理系统可满足校方对学生在校管理的需求，依据请假管理标准进行快速的系统部署。 3.安全需求
在安全需求方面，学生在校管理系统具有系统安全性、设备安全性、信息安全性、运行安全性等多方位的设计考虑。
4.与业务系统无缝融合的需求
实现与现有学生信息管理系统、一卡通系统的无学生在校管理系统技术方案
缝融合。
5.系统的可扩展性需求
在扩充需求方面，学生在校管理系统的设计充分考虑学生管理业务上的可扩充性，当需要在新的业务中采用指纹身份验证功能时，可方便地将指纹应用由现有业务扩展到新增业务。
四、详细设计方案
该方案设计的系统可以满足学生在校管理环节中实时验证学生身份的需求。 1.实现原理
学生在校管理系统结合学生信息管理系统、一卡通系统，通过接口通信实现无缝连接，该系统以学生信息管理系统学生基础数据为依托，通过校园卡、照片采集、指纹采集比对进行学生的识别，其实现原理是：
（1）在学生在校管理系统中设置相关的班级信息、学校信息、教师信息、将学生数据导入或者录入至该系统，学生数据中必须含有学生姓名、性别、身份证号、出生日期、家庭住址、联系方式、所属班级、照片等信息；
（2）如果没有照片信息需要采集学生照片信息，然后读取学生校园卡号，采集学生指纹信息，为了统学生在校管理系统技术方案
一建议统一采集右手食指或大拇指指纹信息，并保存至数据库；
（3）学生发起请假申请，经过班主任、教导主任等审批后教师登陆系统把当日审批过的请假学生学号录入系统。并设定允许出校门的时间段；
（4）学生持卡出校门，到校门口首先刷卡、系统根据校园卡查询出该学生的详细信息并显示，如果该生并没有请假或请假已失效，报警灯会亮红并发出报警声；如果该生符合条件，则该生按下已采集的指纹进行身份比对，如果该生身份比对无误（即持卡人即是本人），报警灯绿灯亮起，允许学生通过，否则系统判定为顶替出门，报警器自动响起。
如果学生没有带校园卡，系统界面提供录入学号的入口；如果由于温度原因或者学生手指蜕皮造成无法正常比对指纹信息，则系统提供人工核对的功能。
（5）学生归校时流程一样，学生的当前状态、出入校门记录可通过网站实时查询；
（6）如果学生未按时归校，则系统自动向班主任或者教导主任发短信或电子邮件通知； 2.系统结构
基于指纹终端验证机的学生在校管理系统解决方案的网络系统主要由中心数据服务器、联有指纹采集学生在校管理系统技术方案
仪的PC 机、IC卡读写器、摄像头及学生在校管理系统软件组成。
中心服务器内安装有学生在校管理系统软件服务器端，并且安装有数据库管理软件。在服务器内存储的数据为所有学生的基本信息及指纹特征。
联有指纹采集仪的采集PC 机内安装有学生身份指纹验证系统软件的客户端，该软件作为学生的照片及指纹采集工作。将所有的采集PC 机与服务器相联，从服务器获取学生的基本数据、采集学生指纹、将照片信息和指纹特征写入后台数据库。 3.业务流程描述
学生在校管理系统工作流程可分为四个主要子流程：
（1）录入基本信息并采集指纹
系统提前录入学生基本信息，或者由其他系统导入学生基本信息；学生到指定的地点进行照片、校园卡号和指纹采集。
（2）教师录入批准请假的学生信息
学生请假被批准后，老师录入当天已请假学生信息，并设定出入校门的时间段。
（3）学生比对身份信息并出入校门
学生在该时间段内到校门口刷校园卡（或输入学学生在校管理系统技术方案
号），并比对指纹信息进行身份确认，通过则顺利实现出入校门，否则拒绝出入。
（4）网站提供实时查询学生状况的功能，包括学生的出入校门记录，系统具有自动发送未按时归校的提醒功能；
3.1 照片、指纹采集流程
（1）学生手持校园卡、学生证来到信息采集点，信息采集老师核实学生证件并录入系统，也可以由其他系统导入学生基本信息。
（2）录入学生基本信息后，采集学生照片信息、读取校园卡号信息、采集指纹并验证指纹模板的有效性。
（3）将新录入的学生信息及学生指纹模板写入数据库。
3.2 学生出入校门身份指纹验证流程 （1）学校门岗人员等待学生进入或出门。 （2）学生手持校园卡来到校门口等待指纹身份认证。
（3）学生自行刷校园卡校验是否有出入校门的权限，系统读取校园卡信息后显示该生的详细信息，包括学生姓名，班级，照片，以及请假信息，如果该生未请假或请假失效则报警提醒，如果该生请假正常则学生在校管理系统技术方案
按下已采集的手指比对指纹信息，以确定身份是否和校园卡一致，如果一致则通过，否则报警。
（4）为了避免学生忘带卡，系统提供自行录入学号信息功能；为了避免指纹信息无法读取，系统提供人工识别并确认功能。
3.3提醒和数据统计流程
（1）当日学生未按时归校，系统自动发送短信或者电子邮件给予提醒，以便老师及时发现问题。
（2）系统提供实时查询学生状况功能，以及出入校门记录。
五、系统实施说明
本方案设计的系统可以采用独立运行方式进行系统部署。学生在校管理系统，可与现有的学生信息管理系统，而是另外使用一套独立软硬件系统。因而该系统具有快速部署的能力。
本系统也可以与现有考试管理业务系统结合到一起，保证学生信息数据的唯一性和统一性。我们可以提供相应的软件接口，使二个系统的融合变得简单。
