專利名稱：實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器的使用進(jìn)行管理控制的技術(shù)設(shè)備，特別是一種實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，中國(guó)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展迅速。一大批擁有眾多國(guó)際領(lǐng)先的精密儀器實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著國(guó)家許多重大攻關(guān)課題和研究開(kāi)發(fā)。就儀器管理而言，儀器價(jià)值越高，管理越嚴(yán)格，對(duì)檢測(cè)樣品和操作人員的要求也越高。就儀器使用率而言，運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，承接的課題，樣品越多，儀器的使用率就高。這兩者之間存在一定的沖突。同時(shí)，“資源共享、有償使用”和“虛擬實(shí)驗(yàn)室”等管理方式，也給現(xiàn)代儀器的管理提出了新的任務(wù)。
傳統(tǒng)的設(shè)備管理是一種靜態(tài)的、信息滯后的，并依靠人員自律來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，還要投入大量的人力和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)儀器預(yù)約、監(jiān)管執(zhí)行、機(jī)時(shí)統(tǒng)計(jì)、折舊處理等日常事務(wù)。
現(xiàn)代設(shè)備管理不僅僅是實(shí)物狀態(tài)的管理，還應(yīng)是運(yùn)行過(guò)程和服務(wù)的管理。能及時(shí)掌握所轄設(shè)備資源狀況；實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)約調(diào)度、權(quán)限，時(shí)限使用、人員、項(xiàng)目、成本、計(jì)量認(rèn)證，廠商信息等諸多要素協(xié)同管理；實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源在整個(gè)生命周期的全過(guò)程管理，可以快速統(tǒng)計(jì)評(píng)估出設(shè)備資源的利用情況。
目前，儀器使用管理主要是基于相應(yīng)規(guī)范的手工作業(yè)及電腦半自動(dòng)化管理實(shí)現(xiàn)的。其弊病顯而易見(jiàn)，即需要投入大量人力進(jìn)行儀器使用時(shí)間登記、預(yù)約等工作，且常常遇到用戶欠費(fèi)、不予合作的問(wèn)題，這使得儀器管理問(wèn)題十分繁瑣，浪費(fèi)大量時(shí)間。因此，把非接觸式IC卡應(yīng)用于儀器管理比較理想，這也是非接觸式IC卡一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著非接觸式IC卡，即射頻IC(CIVS)技術(shù)的迅速發(fā)展，因其不易污染、磨損、劃傷，及卡本身是無(wú)源件，體積小，耐用可靠，操作迅速方便等優(yōu)點(diǎn)，正被廣泛地應(yīng)用于公路收費(fèi)、考勤、門禁、餐廳記帳及身份識(shí)別等系統(tǒng)中，給人民生活帶來(lái)了前所未有的方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能夠有效實(shí)現(xiàn)儀器使用的自動(dòng)控制，從而不僅能夠量化管理，促進(jìn)儀器資源合理分配使用，顯著提高工作效率，而且能夠杜絕機(jī)時(shí)統(tǒng)計(jì)不真實(shí)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)。
本發(fā)明技術(shù)方案如下實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，其特征在于包括可連接于實(shí)驗(yàn)室儀器工作站的IC卡控制器，該IC卡控制器根據(jù)所述IC卡上預(yù)設(shè)的控制數(shù)據(jù)信息對(duì)所述實(shí)驗(yàn)室儀器工作站的使用管理進(jìn)行控制。
所述IC卡為非接觸式IC卡，即射頻卡，相應(yīng)的IC卡控制器為非接觸式IC卡控制器。
所述非接觸式IC卡控制器通過(guò)工作站的鍵盤接口和鼠標(biāo)接口以及相應(yīng)的通信接口與工作站連接，所述工作站的鼠標(biāo)和鍵盤連接在所述非接觸式IC卡控制器上。
所述IC卡上預(yù)設(shè)的控制數(shù)據(jù)信息包括身份、權(quán)限和時(shí)限。
所述非接觸式IC卡控制器包括微控制器和與該微控制器連接的LCD顯示、LED指示、射頻發(fā)射和接收、RS232通信接口、Beep報(bào)警、64K串行EEPROM、電源管理和復(fù)位、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和電子開(kāi)關(guān)裝置，所述電子開(kāi)關(guān)裝置分別連接鼠標(biāo)和鍵盤、以及所述工作站的鍵盤接口和鼠標(biāo)接口，所述RS232通信接口與所述工作站的相應(yīng)接口連接或與數(shù)據(jù)采集卡相連接，并在所述工作站植入相應(yīng)的通信模塊。
所述電子開(kāi)關(guān)裝置內(nèi)含四組類比開(kāi)關(guān)，其信號(hào)兩端均可作為輸入端或輸出端。
本發(fā)明技術(shù)效果如下由于本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，將IC卡控制器技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室儀器管理，根據(jù)IC卡上預(yù)設(shè)的控制數(shù)據(jù)信息對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器工作站的使用管理進(jìn)行控制，與現(xiàn)有技術(shù)中的手工作業(yè)及電腦半自動(dòng)化管理相比，本發(fā)明能夠有效實(shí)現(xiàn)儀器使用的自動(dòng)控制，從而不僅能夠杜絕欠費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，而且能夠進(jìn)一步強(qiáng)化管理，促進(jìn)合理分配使用，顯著提高工作效率。
由于IC卡為非接觸式IC卡，即射頻卡，相應(yīng)的IC卡控制器為非接觸式IC卡控制器，這就能夠使得數(shù)據(jù)卡與IC卡控制器之間無(wú)機(jī)械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。此外，非接觸式卡表面無(wú)裸露的芯片，無(wú)須擔(dān)心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問(wèn)題，提高了卡片的使用可靠性。由于非接觸通訊，IC卡控制器在15cm范圍內(nèi)就可以對(duì)卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用戶使用。非接觸式卡使用時(shí)沒(méi)有方向性，卡片可以任意方向掠過(guò)IC卡控制器表面，即可完成操作，這大大提高了每次使用的速度。每一張數(shù)據(jù)卡都有一個(gè)唯一的序列號(hào)，在產(chǎn)品出廠前已將此序列號(hào)固化，不可再更改。數(shù)據(jù)卡與IC卡控制器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，即IC卡控制器驗(yàn)證數(shù)據(jù)卡的合法性，同時(shí)數(shù)據(jù)卡也驗(yàn)證IC卡控制器的合法性。數(shù)據(jù)卡在處理前要與IC卡控制器進(jìn)行三次相互認(rèn)證，而且在通訊過(guò)程中所有的數(shù)據(jù)都加密。此外，卡中各個(gè)扇區(qū)都有自已的操作密碼的訪問(wèn)條件。所以提供了很高的保密性。
由于非接觸式IC卡控制器通過(guò)工作站的鍵盤接口和鼠標(biāo)接口以及相應(yīng)的通信接口與工作站連接，工作站的鼠標(biāo)和鍵盤連接在非接觸式IC卡控制器上，這就使得本發(fā)明的運(yùn)用更為簡(jiǎn)單、方便和實(shí)用。
由于IC卡上預(yù)設(shè)的控制數(shù)據(jù)信息包括身份、權(quán)限和時(shí)限，這就能夠有利于對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器的使用實(shí)行更有效率的控制和安排。


圖1為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)的組成框圖；圖2為非接觸式IC卡控制器的組成框圖；圖3為非接觸式IC卡管理部分的組成框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，由微控制器(MCU)、LCD顯示、Beep報(bào)警、LED指示燈、64K串行EEPROM、鍵盤和鼠標(biāo)、電子開(kāi)關(guān)、PC(即工作站)鍵盤接口和鼠標(biāo)接口、電源管理和復(fù)位、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、射頻(RFIC)發(fā)射和接收、RS232通信接口等組成，其中，與微控制器連接的有LCD顯示、LED指示、射頻發(fā)射和接收、RS232通信接口、Beep報(bào)警、64K串行EEPROM、電源管理和復(fù)位、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和電子開(kāi)關(guān)裝置，電子開(kāi)關(guān)裝置分別連接鼠標(biāo)、鍵盤、以及工作站的鍵盤接口和鼠標(biāo)接口，RS232通信接口可與工作站的相應(yīng)接口連接，并在工作站植入相應(yīng)的通信模塊。
非接觸式IC卡控制器中用戶計(jì)時(shí)控制器部分包括MCU、存貯器、IC卡讀卡器、數(shù)字信號(hào)電子開(kāi)關(guān)控制電路等部分。其結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖2所示，由微控制器(MCU)分別連接RFIC發(fā)射和接收裝置、RS232通信接口、電子開(kāi)關(guān)裝置。RS232通信接口可與儀器使用PC機(jī)即工作站連接，儀器使用PC機(jī)即工作站、以及鍵盤和鼠標(biāo)分別與電子開(kāi)關(guān)裝置連接，用戶IC卡為非接觸式IC卡即射頻卡。
非接觸式IC卡管理部分包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的支持軟件，非接觸式IC卡讀寫控制器和非接觸式IC卡。主要組成如圖1所示，將MCU和RFIC發(fā)射和接收、管理軟件、打印機(jī)分別連接或安裝在IC卡管理PC機(jī)上，用戶IC卡為非接觸式IC卡即射頻卡，射頻卡與MCU和RFIC發(fā)射和接收裝置即IC卡讀卡器之間進(jìn)行近距離感應(yīng)通信，從而將儀器使用者的身份信息、上機(jī)時(shí)間、下機(jī)時(shí)間、所使設(shè)備標(biāo)識(shí)等信息寫到IC卡中；除此之外還有一些其它功能可以根據(jù)客戶需要增加或減少。與現(xiàn)有技術(shù)中的手工作業(yè)及電腦半自動(dòng)化管理相比，本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)儀器使用的自動(dòng)控制，從而不僅能夠量化管理，促進(jìn)儀器資源合理分配使用，顯著提高工作效率而且能夠杜絕欠費(fèi)現(xiàn)象。
本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)的使用IC卡管理機(jī)可將持卡人的有關(guān)資料(如姓名，證件號(hào)碼，編號(hào)，所屬課題，權(quán)限等)及使用時(shí)間段存入IC卡，同時(shí)將這些信息存入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)；持卡人使用儀器時(shí)只須將非接觸IC卡在IC卡控制器的指示范圍內(nèi)輕輕一晃，計(jì)時(shí)機(jī)則立即識(shí)別是否是本系統(tǒng)IC卡；無(wú)誤后，控制器將自動(dòng)開(kāi)始記錄用戶使用時(shí)間。整個(gè)過(guò)程方便快捷；IC卡控制器單獨(dú)自動(dòng)累計(jì)本儀器的使用時(shí)間，數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確無(wú)誤。如果在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，控制器還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將上述信息傳入數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以進(jìn)行總體結(jié)算；卡內(nèi)所剩時(shí)間用到最低限額時(shí)，控制器會(huì)發(fā)出蜂鳴聲，提示使用者到管理機(jī)處追加使用時(shí)間。如果用戶沒(méi)有追加時(shí)間，在超時(shí)后控制器從硬件和軟件兩個(gè)方面關(guān)閉儀器系統(tǒng)使用；持卡人消費(fèi)卡丟失后到發(fā)卡處掛失，該卡即不能再次使用，并能將該卡內(nèi)剩余金額存入新卡。
當(dāng)IC卡控制器通過(guò)RS232接口與PC機(jī)連接時(shí)，必須在PC上安裝與控制器通信程序，使得PC能對(duì)控制器進(jìn)行請(qǐng)求，接著控制器軟件完成數(shù)據(jù)包處理、執(zhí)行的讀/寫卡操作并將執(zhí)行結(jié)果返回PC，PC根據(jù)結(jié)果完成相應(yīng)操作。
工作原理當(dāng)IC卡掠過(guò)IC卡控制器時(shí)，IC卡控制器自動(dòng)讀取卡中驗(yàn)證碼與IC卡控制器自身ID進(jìn)行匹配(由IC卡控制器硬件功能完成)，匹配正確則通過(guò)RS232串口將卡中信息傳給終端計(jì)算機(jī)，終端計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的守候控制進(jìn)程收到后將計(jì)算機(jī)屏幕開(kāi)啟并開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)鐘計(jì)時(shí)，當(dāng)使用時(shí)間超過(guò)卡中記錄的結(jié)束時(shí)間后自動(dòng)將屏幕鎖死。
終端計(jì)算機(jī)的屏幕開(kāi)啟后由控制進(jìn)程產(chǎn)生一個(gè)“提示狗”提示用戶名、當(dāng)前時(shí)間、剩余時(shí)間等。
當(dāng)提前下機(jī)時(shí)再次將卡掠過(guò)IC卡控制器(同樣進(jìn)行校驗(yàn))，IC卡控制器再次向終端計(jì)算機(jī)發(fā)送卡中信息，IC卡控制器收到后重新將屏幕鎖死。
控制軟件將記錄每次上機(jī)情況(用戶名、上機(jī)時(shí)間、下機(jī)時(shí)間......)按照自定義格式將記錄信息通過(guò)RS232接口傳至管理機(jī)(網(wǎng)絡(luò)版)，或數(shù)據(jù)保存在EEPROM存儲(chǔ)芯片中，再經(jīng)RS232接口或非接觸IC卡傳到存儲(chǔ)介質(zhì)上。
意外處理當(dāng)讀卡器出現(xiàn)故障時(shí)，將鍵盤鼠標(biāo)從IC卡控制器拔下插到終端計(jì)算機(jī)上，控制進(jìn)程接收到鍵盤的Enter事件后生成子進(jìn)程提示輸入用戶名、密碼，驗(yàn)證后可直接開(kāi)啟控制計(jì)算機(jī)屏幕，恢復(fù)對(duì)計(jì)算機(jī)的控制。
同步問(wèn)題讀卡器和終端計(jì)算機(jī)必須進(jìn)行時(shí)鐘同步，IC卡控制器向控制計(jì)算機(jī)發(fā)送卡信息時(shí)發(fā)送一個(gè)時(shí)間基數(shù)，終端計(jì)算機(jī)的控制進(jìn)程擁有獨(dú)立的時(shí)鐘系統(tǒng)，根據(jù)得到的時(shí)間基數(shù)開(kāi)始計(jì)時(shí)，這樣既可以保證控制器和控制軟件的報(bào)警同步，也可以避免由于操作員修改終端機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間而導(dǎo)致的控制失效問(wèn)題。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，其特征在于包括可連接于實(shí)驗(yàn)室儀器工作站的IC卡控制器，該IC卡控制器根據(jù)所述IC卡上預(yù)設(shè)的控制數(shù)據(jù)信息對(duì)所述實(shí)驗(yàn)室儀器工作站的使用管理進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，其特征在于所述IC卡為非接觸式IC卡，即射頻卡，相應(yīng)的IC卡控制器為非接觸式IC卡控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，其特征在于所述非接觸式IC卡控制器通過(guò)工作站的鍵盤接口和鼠標(biāo)接口以及相應(yīng)的通信接口與工作站連接，所述工作站的鼠標(biāo)和鍵盤連接在所述非接觸式IC卡控制器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，其特征在于所述IC卡上預(yù)設(shè)的控制數(shù)據(jù)信息包括身份、權(quán)限和時(shí)限。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，其特征在于所述非接觸式IC卡控制器包括微控制器和與該微控制器連接的LCD顯示、LED指示、射頻發(fā)射和接收、RS232通信接口、Beep報(bào)警、64K串行EEPROM、電源管理和復(fù)位、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和電子開(kāi)關(guān)裝置，所述電子開(kāi)關(guān)裝置分別連接鼠標(biāo)和鍵盤、以及所述工作站的鍵盤接口和鼠標(biāo)接口，所述RS232通信接口與所述工作站的相應(yīng)接口連接或與數(shù)據(jù)采集卡相連接，并在所述工作站植入相應(yīng)的通信模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，其特征在于所述電子開(kāi)關(guān)裝置內(nèi)含四組類比開(kāi)關(guān)，其信號(hào)兩端均可作為輸入端或輸出端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠有效實(shí)現(xiàn)儀器使用的自動(dòng)控制，從而不僅能夠量化管理，促進(jìn)儀器資源合理分配使用，顯著提高工作效率，而且能夠杜絕機(jī)時(shí)統(tǒng)計(jì)不真實(shí)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)室儀器管理系統(tǒng)，其特征在于包括可連接于實(shí)驗(yàn)室儀器工作站的IC卡控制器，該IC卡控制器根據(jù)所述IC卡上預(yù)設(shè)的控制數(shù)據(jù)信息對(duì)所述實(shí)驗(yàn)室儀器工作站的使用管理進(jìn)行控制；所述IC卡為非接觸式IC卡，即射頻卡，相應(yīng)的IC卡控制器為非接觸式IC卡控制器。
文檔編號(hào)G06K7/00GK1704962SQ200410009149
公開(kāi)日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者蔣曉春 申請(qǐng)人:北京同立在線系統(tǒng)集成有限公司