琴房门禁管理系统解决方案
第一章施工计划
1．公司组织机构框图
2．施工组织计划
参与施工的工程师是经过培训的弱电工程师，还有3年以上的工程管理人员及施工人员，此次参加施工的主要工程师都参加过多个类似系统工程的设计和施工，具有设计、安装和调试同类工程三年以上的工作经验。公司还拥有一批质量过硬，经验丰富的系统施工人员，他们是具有5年以上建筑智能化行业工作经验的熟练工人。拥有如此高水平的设计施工队伍，对琴房门禁管理系统项目来说无疑是增加了很高的质量保障。
第二章 设计方案
1．概述
随着校园一卡通智能信息化时代的到来，高等院校对智能一卡通琴房的管理向科学智能化管理迈进是必然的改革，智能信息化管理相对传统的琴房管理更加的轻松、规范、高效、科学。使用本次设计的彬宏智能琴房管理系统，能大大提高学校琴房管理水平，提高学校科学管理形象。
2．系统需求分析
目前高校使用的琴房管理系统方案很多，其中与门禁系统结合的琴房管理方案尤为盛行，但由于门禁锁加密算法等原因，基于门禁的琴房管理系统很难与一卡通对接，这样就造成了练琴者需要另外办理一张琴卡，琴房管理员需要对琴卡进行充值、开卡、注销等维护操作。基于以上不方便的原因，本次针对琴房门禁管理系统选用能够对接现在学生使用的校园一卡通系统的设计方案，使用一卡通卡片，对接一卡通数据，做到数据同步；可与校园一卡通做到卡片同步挂失，解挂，学生信息同步更新；避免了对琴卡的维护工作，操作简单，性能可靠，有利于高校财务的统一化管理。
本系统的使用对象主要是学生、教师和琴房管理员。系统可以对学生或教师日常使用琴房进行过程中实现系统全自动智能化管理，只需直接到琴房门口刷卡器上刷卡即可开门并自动登记开始上课或练琴，出门后再次刷卡退琴；并且语音提醒及指示灯提醒；退琴刷卡成功刷卡器上指示灯亮起；只有关闭琴房门后系统才给于正常刷卡退琴；否则退琴不成功，继续扣除练琴时间；系统自动智能判断所有刷卡用户是否合法，自动判断用户剩余琴时，只有系统合法用户方可刷卡开门；琴房管理可实现全自动智能无人值守。
3．开发平台
在考虑用户需求及现有校园一卡通系统兼容的基础上，本系统采用Delphi开发，SQL Server数据库管理，使系统具有良好的性能和可扩展性。
数据库平台：采用微软公司的SQL Server2000。 数据库平台的选型原则：
1.所选数据库系统必须是基于ANSI SQL标准的关系型数据库管理系统；
2.符合客户机服务器的计算环境；
3.提供Internet/Intranet计算解决方案。
一般客户机、服务器环境下的数据库系统都由两部分构成，一部分安装在客户机上，主要是访问数据库的工具和应用程序的开发工具，另一部分是数据库系统的核心，安装在服务器上，为所有客户机提供数据共享和管理的服务。因此所选的数据库必须具备以下一些性质：多用户、多线索、负荷均匀分布、远过程调用、过程编译、过程封装等。
第三章系统解决方案
1．校园琴房系统研发背景
随着教育事业的快速发展，各类艺术类院校学生数量激增，教学资源与学生需求之间的矛盾日益加剧，学校采取扩大场地和设备规模、优化管理模式等方式缓解矛盾。针对传统模式的琴房管理难度大，场地使用效率低、人工成本高等问题，我公司在对琴房门禁管理系统项目需求调研的基础上，依照人性化设计原则，精心研发一套集成度高，安全性强，操作方便的一卡通智能琴房管理系统。
2．详细功能设备介绍
针对本项目采用的琴房管理系统是一套专门应用于艺术师范类院校琴房管理及教学管理而研发的智能琴房管理系统，它汇集管理软件、一卡通、智能门禁、LED显示屏、上琴自助预约机，刷卡机等设备和技术，形成一套完善、专业的智能琴房管理系统。
2.1琴房管理系统软件功能
系统安全：琴房管理系统采用校园一卡通刷卡模式，使用的是一卡通账号，刷卡后，系统通过服务器与校园一卡通进行通信，获得相应卡片的账号信箱及操作权限后将其插入到数据库中，无需人工操作。并且系统中的重要操作，比如挂失、充值等都有相应记录可查；系统数据自动备份；数据可存储10年以上。同时，账号还可以按照学期，年级，专业给学生进行统一分配琴时，也可以单独充值琴时；琴时用完可到管理员处充值琴时或者到自助机上充值琴时。系统设计中，系统网络正常时，所有学生和教师刷卡都由服务器系统管理控制；如系统网络故障，门禁控制器内存储器会保存刚才刷卡学生练琴记录，待网络通时自动将该记录传至服务器，同时网络故障不会影响刚授权的学生卡刷卡开门，也可以用管理员的通卡刷开任何网络故障的门禁；如果系统断电，门禁控制主机内的备用电池会立即启动，不会全部开启门禁，保障每间房间财物安全.为了保证琴房的综合管理主机能够在断电时正常使用，每台琴房综合管理主机配备自动充电备用电池，电池自动反复充电，充满后自动保护，电量未满时自动充满；如果学生刷卡退琴后，琴房门被开启，系统未登记门非法开启提示报警；可追溯最后一个刷卡退琴学生记录，多人进入琴房无登记练琴；系统还可以为了安全，设置早上开始刷卡
的时间和晚上结束登记刷卡的时间，系统可设置早上开始刷卡的时间和晚上结束登记刷卡的时间，如：早上 7 点开始，系统才允许刷卡进入琴房练琴，晚上 9 点后，就不能登记刷卡练琴，只能刷卡退琴；在遇到紧急情况需要疏散时，管理员可一键开启所有琴房门禁；
自定义设置：能够根据需要自定义设置提醒语音内容，学校可以个性化录制选择。比如：用户每次刷卡后，刷卡机都将语音提醒用户本次刷卡结果，如：进门练琴刷卡语音提示“上琴成功”，出门退琴刷卡语音提醒“退琴成功”，未关闭琴房门退琴刷卡提示“请关闭琴房门后，在刷卡退琴”，没有权限刷卡进入的琴房刷卡语音提醒“未授权”；进入琴房提醒：“欢迎您使用本琴房” ；每练琴时间1小时系统自动语音提醒一次：“您已练琴一小时，请注意练琴时间”； 设定学生每次练琴时长，练琴时间到语音提醒：“您本次练琴时间结束，请刷卡退出本琴房，关闭琴房门退琴”； 练琴过程中，如卡内余额不足，系统将提醒：“您卡内余额不足，请充值琴时”； 不登记非法闯入报警声音重复播放：“非法闯入！” ；出门刷卡退琴时
提醒：“退琴刷卡后，出门请关闭琴房门”；晚上关闭琴房时自动提醒：“请同学们结束练琴，退出琴房，关闭琴房门”；管理老师还可以一键语音提示所有琴房学生，晚上关闭琴房下班时系统统一自动语音提示每间琴房同学下琴。系统可以进行个性化设置，系统界面可调整布局，可更改琴房显示编排，如可按照楼层排序；可调整系统界面文字大小；可修改界面背景颜色等等；可自主选择刷卡成功提示声音；练琴分配上也可以实现特色管理：如学生是否允许使用空闲的教师琴房，固定琴房学生是否在琴房占用时自动分配流动琴房等等；为了方便学生使用琴房，可以在琴房大厅 LED 上设置自动滚动显示当前可用琴房琴房号，滚动显示琴房通知公告；同时学生也可通过大厅自助机查询及预约空闲琴房；
琴房管理：为了更好的提高琴房的高效使用，琴房也可以根据实际情况进行设置，比如：琴房可分为学生琴房，教师琴房，器乐琴房，系统分配根据琴房属性进行分配；学生分配学生琴房，教师分配指定的教师琴房；并且每个学生和老师刷卡使用琴房后，系统都将记录详细的用琴记录，包括进入琴房用琴的起止时间和房号，练琴时长；对琴房出现问题都详细记录可查；可设置每间琴房同时允许刷卡进入练琴的学生人数；可设置琴房进入练琴是否计时（如学生上课琴房不
扣除练琴时间）；可设置某间琴房只允许那些学生或老师使用；可设置琴房内语音提示器是否语音提示，是否联动报警；钢琴维修时，可设置琴房暂不可用，系统可设置每个学生和老师使用琴房的权限，教师可绑定使用自己的教师琴房，不同专业的学生可固定使用部分琴房，也可以固定几个学生使用一间琴房；所有使用权限划分都可以灵活设置；系统就不会分配该琴房给学生练琴；在琴房的管理过程中，不同的琴房管理人员拥有不同的权限和账户，可实现琴房管理工作分工责任明确。在每间琴房外刷卡器上安装专用指示灯，指示灯显示红色的琴房为空闲专用教师或学生琴房，只有指定的教师和学生才能使用该琴房；指示灯显示绿色，为空闲的学生流动琴房，流动学生可以选择刷卡进入练琴；指示灯不亮的琴房为有人使用或已被预约的琴房，刷卡无效不可使用。
管理员权限：系统管理员可实现无卡退琴和所有琴房一键退琴功能；晚上关闭琴房前，管理员可通过一键关闭琴房功能，关闭所有琴房电源，并通过语音播报器播报：“请同学们立刻退出琴房，关闭琴房门”，所有琴房门的开闭状态管理员端可一目了然；管理员一键关闭琴房后，所有学生的卡将无法刷开琴房门禁；在学习开放日，管理员可将所有学生的卡一键设置为可以开启任何琴房进行练琴学习；可设置每个学生和老师使用琴房的权限，教师可绑定使用自己的教师琴房，不同专业的学生可固定使用部分琴房，也可以固定几个学生使用一间琴房；所有使用权限划分都可以灵活设置；可通过系统远程开启每间房间门禁，控制房间内电源的开闭，控制语音播报器的开闭；可随时监看是否有琴房处于报警状态，可远程关闭报警；
琴房智能化管理：教师和学生使用琴房实现系统全自动智能化管理，只需直接到琴房门口刷卡器上刷卡即可开门并自动登记开始上课或练琴，出门后再次刷卡退琴；并且语音提醒及指示灯提醒；退琴刷卡成功刷卡器上指示灯亮起；只有关闭琴房门后系统才给于正常刷卡退琴；否则退琴不成功，继续扣除练琴时间；系统自动智能判断所有刷卡用户是否合法，自动判断用户剩余琴时，只有系统合法用户方可刷卡开门；学生刷卡进入琴房时系统才自动开始计时，退琴刷卡出门自动结束计时；中途有事需外出，又不是下琴，请按出门按钮，琴房门打开，但琴房计时继续。回来时直接刷卡开门。学生或老师也可通过琴房管理大厅自助机预约可用琴房；被预约后的琴房其他学生不能在被预约时段刷卡进入使用，处于
被预约时段的琴房外指示灯灭；大厅预约超过一定时间（该时间管理员可设置）未刷卡进入琴房，系统自动取消该预约，状态变为空闲，门外指示灯亮。系统能够进行智能分析进行奖惩，比如：学生超时练琴系统可设置自动锁卡惩罚，锁卡天数可由学校管理设置，到时间后自动解锁，也可以由管理老师手动提前解锁；对于长期遵守琴房练琴纪律的同学，可奖励琴时；
数据统计和批量设置：系统可根据教师课表及刷卡记录进行上课考勤，数据统计；能够统计学校所有学生和老师用琴数据，如学期练琴总琴时，周琴时，月琴时等；可统计每间琴房的使用情况；可统计每个学生练琴的详细记录；系统可批量导入和导出学生数据和练琴统计数据；对学生琴时可批量设置；可批量发卡；批量导入导出教师信息，上课课表，上课记录和上课统计。
二次开发：可根据校方需求进行软件功能和硬件设备二次开发。
2.2设备介绍：
1.机架式服务器
外形及体系要求：2U机架式两路x86服务器 主板芯片：英特尔C610 CPU：配置 ≥2个英特尔®至强® E5-2603v4 (1.7GHz/6c)/6.4GT 缓存：L3: 20MB 内存：配置 ≥16GB DDR4 2133MT/S RDIMM内存
扩展性 ≥768 GB（24 个DIMM 插槽）：4 GB/8 GB/16 GB/32 GB≥2133 MT/s 硬盘：配置2块1TB热插拔3.5寸SATA硬盘,支持硬盘：SAS、SATA、近线SAS 固态硬盘：SAS、SATA、PCIe SSD 硬盘
Raid配置：H730 RAID控制卡，缓存1GB,支持Raid0、
1、
5、6及
10、50、60。
Cache 大小/最大值：1GB/2GB 电池保修时间：3年warranty for battery/可选升级5年保修 是否支持fastpath等SSD优化技术：有 SD卡数量：≥2 SD卡可组成RAID的级别： 有
扩展性：本次配置最大支持8×2.5\" 热插拔硬盘背板机箱，可选支持不小
于 16×2.5\" 热插拔硬盘或8块3.5寸热插拔硬盘
网卡：本次配置：Broadcom 四个千兆网络子卡。 可选：1个4端口Intel i350千兆网卡；
1个2端口万兆和2端口千兆的Broadcom 57800网卡； 1个2端口万兆和2端口千兆的Intel X450网卡 1个COM口
HBA卡：本次配置2块单口HBA卡
管理：前面板 前置LCD面板，可提供中文界面，可显示默认或定制信息，包括IP地址、服务器名称、支持服务编号等。如果系统发生故障，该液晶屏上将显示关于故障的具体信息
可选Quick Sync面板，以实现支持NFC(近场通讯）管理，便利管理人员通过移动终端安装APP可进行非接触式管理。
能耗管理：可监控、报告及控制处理器、内存及系统级的能耗，允许通过一体化管理控制台实现基于策略的功耗封顶
运行温度：-10摄氏度至45摄氏度
USC：主板集成生命周期控制器; 一站式地完成操作系统的部署, 包括内建驱动程序安装、固件更新、硬件配置和问题诊断，无需驱动光盘可安装系统驱动
远程管理卡：本次配置：iDRAC Enterprise远程管理卡。
要求：客户端通过web浏览器实现远程连接；实现远程电源控制（模拟所有电源开关动作）；专用接口（非工作以太网卡），免代理（Agent free)支持，实现无操作系统依赖的硬件级远程控制；
软件：带管理工具套件，可为整个基础架构的管理提供单一视图和一个通用数据源。采用模块化结构，可根据需要轻松扩展功能。
I/O光驱：DVD+/-RW ROM,SATA,内置
PCI槽最高可配：7个PCIe3.0及专用PERC 插槽
GPU支持：最大可以支持2块双宽 或者4块单宽GPU, 以满足高性能运算的需求
配件：ReadyRails™ 滑动导轨
电源：≥495W 高效的热插拔电源，支持直流&交流电源，可选钛金级别高能
效电源；
电源管理功能：电源设限、电源清查及电源预算。 本次配置：1+1冗495W交流电源
虚拟化支持：支持≥2块SD卡，以实现冗余方式（最大化保障安装在上面的虚拟化程序）
2.上琴自助预约机
•技术配置： CPU:INTEL 1.8G 双核， 硬盘：SSD 固态硬盘 32G，内存： 2GDDR3。支持无线 wifi 功能。显示器： LCD 液晶-宽屏 22 英寸彩色液晶显示器。触摸屏：22 英寸红外触摸屏，单点触摸 5000 万次、分辨率 1680*1050；
•机柜：冷轧钢板，进口金属烤漆,音响功放系统， BNJ 或 RJ45 或 RJII 网络接口接口；工作环境温度： +5℃ ~ +35℃湿度： 40% ~ 80%（相对，非减压）物理尺寸：高 1450mm*宽 550mm*深 330mm; • 设计标准：一体化防水防尘，达到 IP65标准 3.琴房专用综合管理主机
• 基本参数：尺寸： 150mm*100mm；电源：DC12V-18V；通信总线： CAN 总线；通信距离： 2Km；通信速率： 50Kbit/s；总线材质：屏蔽双绞线；工作频率： 33MHz；反应时间：不大于 1s • 功能模块：琴房电源控制模块、语音提示模块、刷卡控制模块、信号指示灯控制模块、出门按钮控制模块、备用电源模块、通信模块；
1.电源控制模块功能参数：能自动接收和处理由系统服务器发出的指令，控制房间电源开闭；
2.语音提示模块功能参数：• 芯片存储空间大小： 16M；可根据用16户管理需求，预置存储用户录制的语音和其它声音，用户也可随时修改录入提示声音；• 芯片功能：能自动接收和处理由系统服务器发出的指令，触发指令相应类型的语音提醒或报警声；• 安全安防功能：能结合门禁状态通过系统登记数据判断实施非法闯入报警功能；• 设备运行：由琴房管理系统自动智能控制，也可由管理老师手动控制其语音和响铃报警，通过琴房管理系统设置管理；
3.刷卡控制模块功能参数：自动处理刷卡器刷卡信息，并向服务器传送申请判断，处理由服务器发出指令，控制门禁电磁锁是否打开；4.信号指示灯控
制模块功能参数：通过与刷卡控制模块结合，接受服务器判断指令，当琴房有人登记练琴时，指示灯灭，无人练琴时，指示灯亮；
5.出门按钮控制模块功能参数：通过按钮出发指令开门；
6.备用电源模块功能参数：内备有 12V充电电池，以便在临时停电的情况下应急使用。
7.通信模块功能参数：负责与服务器的数据交换。采用隔离的 CAN 总线通信，提高可靠性与安全性。
4.琴房专用刷卡机 • 电源：DC5V • 接口：USB 或 232 串口
• 支持卡片：M1 卡，ML 卡，Mifare Pro卡等 • 读卡方式：非接触式 • 感应距离：50mm 内 • 反应时间：不大于 1S • 工作频率：13.56MHz • 卡和读卡器通信速度：106Kbit/s • 带专用高亮度指示灯，受管理主机系统自动智能控制灯的开闭； • 智能语音提醒：每次刷卡刷卡机将会智能语音提醒用户本次操作是刷卡练琴，或是刷卡退琴；
• 指示灯显示：配合琴房系统数据，受综合管理主机控制；琴房内有人登记练琴，指示灯灭，琴房内无人登记用琴，指示灯亮；
• 指示灯系统一键控制：晚上系统可按照学校要求，在退琴时间自动关闭所有刷卡器专用指示灯，所有刷卡机将不予受理上琴刷卡，只能下琴刷卡。
5.管理端电脑刷卡机
• 支持 13.56Mhz 卡片， S50、S70、复旦F08 类型 Mifare one 卡、CPU 卡以及银行卡（ MF2 卡），适用微软系统用户；USB 接口，即插即用，免驱动安装,工作温度-20℃ ~ 70℃；
• 工作湿度： 10% ~ 90%,通信数据使用3DES+随机数混合加密，安全可靠； • 对支持卡片可加密，寻卡，读卡，写卡，复制，写值，加值，减值；
6.琴房门电磁锁
• 工作电流 DC12V/500MA;产品规格：230KG(250*47*25MM)防护性能：内置反向突破保护功能；承受拉力：230KG；安装类型：通电上锁，断电开锁；产品重量：1.80KG;材质：铝合金外壳；
7.出门按钮
• 电子电工产品类型: 86 型，优质阻燃PC 材料、锡磷青铜；尺寸： 86mm*90mm,颜色：雅白；
8.设备信号中继器 • 电源：DC9V-18V • 转接口：2合1，4合1，8合1 • 工作温度：-25℃~+60℃；有线信号传输模式；通信距离：1000m 9.LED显示屏
• 实时接收系统服务器数据，动态滚动显示可用琴房号和数量，显示管理通知公告；
• 像素间距： 5.0mm， • 刷新频率： 80Hz/s • 亮度： 60lX • 像素： 384*256 • 尺寸： 302cm*200cm • 电源： 180-260VAC/50Hz • 通信接口： 485 或 232（可选） • 通信距离： 500m（ 485） /20m（ 232） • 颜色：三色（红色、绿色、黄色） 10.屏蔽双绞线
超五类屏蔽双绞线，高效屏蔽性能，达到 TIA/EIA568B 和 ISO 超五类标准以上；
11.电源线
型号: RVV 无氧铜 2 芯电源线线芯规格: 1.5MM^2
2.3系统结构流程
