硅谷杂志：计算机实验室管理系统的开发 |
| 2012-12-20 13:47 作者：兰先亮 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网文】据《硅谷》杂志2012年第19期刊文，计算机实验室管理系统集合上机登记模块、WEB服务器模块、实验室管理模块、实验室电源控制模块，设计合理，功能强大，软件部分利用ASP、VB两门语言，硬件部利用C51单片机技术实现与计算机COM口的通讯，经过四年的使用、实践、升级，目前已很好的解决学校计算机实验室管理存在的各种难题。
关键词：VB语言；计算机串口；C51单片机；串口通讯；WEB服务器
1必要性
在计算机实验室做实验时，学生为了方便起见，在操作计算机的过程中几乎没有人按照规定进行操作，而是随意开关计算机，我们知道计算机系统最忌讳非正常关机，这样很容易对计算机的硬件和软件造成损坏。目前，市面上流行的一些用来保护计算机的软硬件很多，我们用过其中的一些产品，但是，效果并不是想象中那样理想，相反，有些产品还会产生负面影响。
延长机器的使用寿命，比较有效的方法就是减少开关机的频率，正常关闭计算机，不让使用者随意开、关机，每次上机实验由实验室管理人员进行集中管理。实验室管理人员可以通过一台专用计算机对机房中的任何一台计算机进行开、关或定时开关机操作。目前，计算机已列入学生的专业基础课程中，计算机实验室上机课程增多，学校、实验室安排课程时需要与多方面协调，给学校的课程安排和实验室的管理增加了难度。实验室管理系统，可实现教务管理部门在网上安排上机课程，并根据已经安排好的课程，自动启动、关闭对应实验室，学校其它各相关科室可实时的查询正在机房上课的班级。此外，学生在课余时间上机时，学生管理部门可以通过网络查询当前在机房上机的学生的基本信息，包括：班级、姓名、性别等，这样一来，实验室管理系统给学校课程的安排、学生的管理、实验室的管理都带来了很大的方便。
2研究现状及设计目标
目前，国内对于学校计算机实验室的管理并没有太好的方案，没有真正的针对学校计算机实验室的管理软件，在国内尚属空白。国内有很多网吧软件，只能实现上机收费、锁屏、关闭指定计算机的功能，功能都比较单一，且不适合学校计算机实验室教学使用，《计算机实验室管理系统》集学生上机管理、学校课程安排、实验室电源管理、WEB信息查询等功能，完全针对学校计算机实验室日常工作设计开发，可以实现机房的自动化、科学化管理，增加机器的利用率，减少机器的损坏率，对机房的维护工作有很大的帮助，解决了机房长久以来管理难、维护难的问题，并且能够更好的配合学校、计算机教研室、及其它科室的教学工作，实现计算实验室的现代化管理。
3设计实现策略与实现方法
3.1硬件部分
硬件部分共分为两个模块电路：电源控制电路、监控电路
3.1.1电源控制电路----控制计算机、机房、机房照明灯的开与关
电源控制电路是计算机实验室管理系统硬件部分中比校重要的部分，它可以实现每个机房，每列计算机、单个计算机、机房照明灯电源的开与关，该电路的核心芯片采用AT89C51单片机，输入信号由系统服务器COM口提供，输出端输出的信号控制每个计算机电源的开与关。
3.1.2监控电路----监控系统中每个终端的状态
一块监控电路可同时监控255个终端的状态，使实验室管理人员了解各终端状态，便于管理，在本系统中，终端状态主要分为电源的开与关。该电路的输入、输出端还是采用RJ45接头为接口，输入信号由各个终端提供，输出端可接入计算机或电源显示板，使管理人员可直观的了解各端终状态，便于管理。
3.2软件部分
软件部分共分为四个模块：上机登记模块、WEB服务器模块、机房管理模块、机房电源控制模块
3.2.1上机登记模块----在上机登记工作站上完成，主要实现学生上机登记功能。
该模块主要功能是学生课余时间上机登记，采用B/S（Browser/Server）工作模式。采用B/S模式优点在于，如果学校计算机实验室比较分散，只要利用IE浏览器登录到机房管理WEB服务器，通过用户验证后即可在不同的位置进行上机登记模块的各项功能。上机登记模块实现了网络化的上机计时、计费、登记的智能管理，既方便了管理员操作，又减小了计时、计费的误差。
在校学生每人一个上机卡，学生持卡上机，上机登记后，系统会自动给学生指定一台机器上机，将学生的上机卡号、上机时间、机房名称等信息存入WEB服务器的数据库，以便日后查询，并通过电源管理系统将指定的计算机电源打开。除上机登记、自动分配计算机两个功能外，该模块中还包括学生上机卡存钱、挂失，学生上机计时、计费，上机情况查询，打印报表等功能。
3.2.2WEB服务器模块----包括WEB服务器和客户端两部分，主要实现课程表安排的远程协调和课程表数据输入的功能。
该模块采用C/S（Client/Server）工作模式，WEB服务器存放着学生基本信息、机房上机信息、课程表数据信息。每个客户端根据科室的不同，既有自己特定的功能，又有公共功能。
特定功能：计算机教研室工作站将安排好课程表信息上传到教务管理部门，教务管理部门工作站将审定好的课程表数据传送到WEB服务器，学生管理部门工作站可对学生基本信息、上机信息修改、查询等操作。
公共功能：每个客户端都可以实时的查询机房的上机、学生档案基本情况。
该模块的特点是每一个在局域网内的用户都可以访问到本系统，但必须通过用户测审核才能登录系统，保证系统安全性。
3.2.3实验室管理模块----在计算机实验室管理工作站上完成，主要进行课程表数据处理操作。
机房管理工作站通过WEB服务器得到课程表信息，检查无误，将此数据转换成可由机房电源控制模块处理的数据，存入机房管理服务器。
3.2.4实验室电源控制模块----进行所有计算机的加电断电操作。
该模块从机房管理服务器处得到学生上机信息和课程表安排信息，将以上数据通过计算机的COM口输出，实现学生上机、上课时计算机自动加电断电的功能。
4性能测试与前景分析
现在市场上流行的计算机实验室电源管理、机房学生上机管理、故障维护系统很多，但功能比较单一，与这些系统相比，本系统有如下突出的特点：
1）实用性强，功能完善。本系统从学生上机登记→电源管理→上机课程安排→网络查询机房上机情况，可以说基本实现了学校内一个计算机实验室要完成主要任务。
2）扩展性强。本系统是现在流行的一种微机化管理系统，它不仅仅局限于计算机实验室的管理，可以扩展到其它很多方面，例如智能化大楼的电源管理、集体宿舍电灯的管理等。
3）网络功能强大。便于学校的统筹安排与管理，相关的数据均存放在服务器上，主要功能表现在远程查询学生上机情况，远程输入、查询课程安排。
4）安全性好。本系统无论是服务器端还是客户端，都要采用用户登录方式，只有合法用户才能登录到系统，用户又分为管理员级和用户级，无论是哪类用户必须设有密码以保证系统的安全性。
这套系统的硬件部分、上机登记模块、电源控制模块已经测试运行一段时间，效果很好，完全可以发挥其预定功能。使用机房管理系统，不仅延长了计算机使用寿命，提高了机房计算机的利用率，并且给学校计算机课程的安排、学生上机的管理都带来了很大的方便。
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