出入库系统

出入库系统（共9篇）

出入库系统 篇1

近年来, 国家及各地政府每年都出台了不少规定进行管理。这些规定的共同目的就是使得现有的医疗领域更加规范化, 尤其是在耗材器械管理方面。各个省级地方都按照国务院的要求, 即卫生部办公厅下发了《关于加强医院信息系统药品、高值耗材统计功能管理的通知》、《关于进一步加强医疗器械集中采购管理的通知》等, 颁布各自的规定性管理办法, 进行本省范围内的医疗机构整改。

一、当前医院耗材出入库管理现状

(一) 耗材采购、入库不规范。

目前医院都在开展预算管理。但由于耗材品名繁杂, 科室预算存在虚报等原因, 使得医院在实际开展耗材采购时, 难以切实满足所有医疗活动。在成本控制及“零库存”的概念下, 许多医院有意识地压缩采购量, 也有可能造成耗材短时短缺。除了在耗材采购时出现的诸多问题之外, 在仓储管理方面也存在不小的问题。尤其是人为的管理不当造成了不少的损失。对于采购后的耗材器械, 医院的相关人员缺少足够的监督和检验机制, 直接致使入库不严。在具体管理存货时, 医院的现有监管系统还不够严密, 信息化管理系统还没有能够得到全面铺开, 人工管理模式在一些医院还普遍存在。

(二) 耗材名称及分类方式不规范。

长期以来的管理欠规范, 导致医院的耗材名称五花八门, 缺乏统一用名。譬如常用导管可作为输尿管支架、吸痰管或是造影导尿管。这样在实际的导管领用时, 就出现了同样耗材的多个名称。另外, 医院在耗材分类是也存在较大的随意性。医用耗材可分为耗材和器械两类。各医院的分类方法则存在较大差异。譬如按照耗材类型 (单位为瓶、片、包等) 、使用频次 (一次性、长期使用) 、价值高低 (低值与高值) 、用途 (心电配件、缝针缝线等) 、应用科室 (外科、口腔、五官等) 等方法分类。这样不仅会增大耗材管理难度, 降低库管效率, 而且容易造成发放混乱。

(三) 耗材发放出库、运营效率低下。

当前我国耗材市场还不够规范, 在医院进行耗材采购时, 不同产地、不同批次、不同等级的耗材充斥在医院的日常使用环节。库管方不能获取科室使用耗材的频次与周期情况, 科室也不能了解耗材的批次、等级、限用期等信息。由于双方信息的不对称, 使得医疗部门使用耗材时可能会在数量和计划上发生混乱, 从而使得不少过期、劣质的产生混迹其中, 让病患增加了更多的医疗消费, 造成过度医疗。

三、新形势下加强耗材出入库管理的对策

(一) 建立耗材出入库信息化平台。

库存信息化是医院信息化建设的重要组成。利用计算机技术及通信技术, 建立包括耗材采购、库存及终端销售在内的电子管理平台, 能够进一步加强耗材库存管理成效。利用HIS系统, 医院可将耗材流通的各环节纳入其中。通过建立电子管理平台, 耗材从采购、入库到出库使用都能够实现全程管理。同时, 耗材电子管理应当作为医院财务管理的子模块。实现耗材库存与财会挂钩的数据共享模式。

(二) 建立科学的耗材采供体系。

医用耗材的采购一定要遵从“五适”原则。这首先要求医院建立科学的采购体系。库存的“适量”原则, 要求采购内容、数量及周期应当满足医疗活动需求, 同时不至于造成不必要的库存成本。因此医院开展采购时, 应当积极利用自身的终端优势, 通过科学的管理将库存的成本和风险最大限度转移至上一级供应商。同时积极寻求诚信的、有实力的供应商, 双方应取得必要的互信。供需双方应在沟通协调的基础上, 积极建立有效地耗材供应机制。最终实现库存成本和风险的向上转移, 形成一套科学的耗材采供制度。

耗材报批时, 医院应制定科学的报批流程。要求科室以书面形成, 在总结上一期耗材使用情况的基础上, 上报下一期耗材预算的用途、种类、规格及数量等具体情况。在采购执行时, 医院应当严格按照当地政府及上级卫生部门的中标情况及相关规定, 确定中标目录中的具体耗材产品。按照合规流程签订购销合同, 按双方约定义务履职。其中采购事宜由各院药事委员会全权负责。

(三) 加强院内耗材流通的环节监督。

医院应制定科室、药库和财务三位一体的流程控制制度。在验收入库时, 加强库管员管理, 因岗设人, 设置岗位权限, 规范操作流程。规范放置配送和出库入库登记。库管员应当严把验收关, 做到“三对”、“四看”。对于货不符实、外观破损、配件不齐、报告不全等情况应当严格拒收。由库管员、质检及财务三方当场验收合格后, 可安排入库。耗材出库时, 严格按照财会开票出库及网上平台登记。出库交接时, 要求现场验收交接, 出库后一律不退换。专用耗材严格要计划实行, 科室必须在时限内领用。新增加的耗材申购, 各科室负责人必须严格按照审批流程进行层层审批。完成立项的审批单交予采购部门, 最终按采购流程进行验证和采购。各科室应每月与库房进行耗材核对, 确保耗材库存与领用一一对应。财务部门也应每月做好耗材采购的财务结算, 确保耗材采购销售与资金流入流出的一一对应。针对高值耗材, 必须严格按流程采购申领。各科室必须事先申领获得批准后方可领出。除急诊科外, 高值耗材不得直接送入使用科室。

三、结语

随着国家对于医院在耗材领域管理透明化、规范化、制度化等政策变化, 让许多医院在管理制度上的弊病充分暴露了出来。医院在耗材的日常管理方面, 通常都会花费大量的人力和物力, 进行统筹协调和综合调配, 但是在具体各个环节的实施过程中不免会出现各种问题。医院必须进行深入改革, 提升耗材使用效率, 改善医院服务质量, 降低病患医疗成本, 从而适应形势发展的需要。

参考文献

[1]张远林, 李涵.医疗耗材库房管理中的成本控制[J].医疗卫生装备, 2011, 32 (05) :126-127.

[2]薛焱.浅析医用低值耗材的多元化管理[J].吉林医学, 2010, 31 (21) :621-622.

[3]任筠, 高天虹.医用卫生耗材零库存管理模式探讨[J].卫生职业教育, 2010, 28 (15) :58-59.

出入库系统 篇2

尊敬的公司领导：

大名城9、10楼业主已全部入住，1、2、7、8号楼二期现已交付业主和物业公司使用，现小区人员和车辆出入混杂，为了有序管理小区和保障入住业主生命财产安全，特向公司申请进一步完善监控和出入口倒闸门硬件设施。

一、监控系统

大名城现有监控主机一台，8路视频画面和一个探头，位置后门出入口。需增购：

主机一台、不能少于24路视频画面，监控探头17个。安装位置

地下车库探头6个，车库出入口1个，各5个主要部位5个，1、2、7、8号楼6个单元门出入口处各安装1个共为6个，主门出入口处安装1个，中心花园安装2个，后停车场安装2个，共计17个探头。要求

主机内存不能少于1000G，自动覆盖时间至少不能低于1个月，探头分辨率介于480---540线数。倒闸门门禁系统

预设主出入口和地下车库出入口刷卡一卡通，最好能楼宇对讲系统兼容并用实行小区智能化管理，小区各出入口规划：机动车辆进出小区由主门进出，后门限行人、自行车或在突发事件需另行开通时暂行开放。备注：物业中心已把监控系统安装方案交付深圳市通达王智能公司、福州市国中电子公司等3家公司，监控系统造价预计在近日由该3家公司提交。

以上申请请公司领导审核后批复

申请部门：大名城物业服务中心

出入库系统 篇3

成都诚至诚商务物流有限责任公司卷烟卸货区域有4台LLE500-15型伸缩链板机, 完成成品件烟卸车及输送任务。人工将车内件烟卸放到伸缩链板机上输送并进行国家局一号工程扫码, 再由下游设备的输送机接力, 运送到末段后由人工码垛于托盘, 经传送装置环形穿梭车, 巷道堆垛机送入立体高架库相应货位, 完成入库。

以第一卸货道为例, 卸货入库设备分布见图1, 其中, 三角符号指示预留的检测开关, 箭头符号表示件烟输送运行方向。件烟由伸缩链板机输送到一号工程扫码工位扫码, 若出现扫码物料不合格 (出现扫码错误件烟) 时, 伸缩链板机立即停机, 人工处理后重启设备进行卸货。伸缩链板机为格雷伯公司产品, 采用西门子S7-200作为主控;辊道输送机为昆船公司产品, 采用西门子S7-400, 两台设备未作任何应答通信和控制硬件连接。当下游停机时上游无法自动停, 极易造成件烟堵塞和相互挤压, 并且一旦扫码错误, 下游设备不能在线剔除该件烟, 通过立刻停止伸缩链板机提醒人工处理, 严重影响卸货效率。为了避免件烟挤压堵塞, 实现大段连续卸货输送工作, 需要在两台设备之间进行控制联锁, 实现在线剔除扫码错误烟, 避免频繁启停设备影响元器件寿命, 提高卸货效率。

二、硬件改造

1. 伸缩链板机和下游设备的控制联锁

为实现上、下游设备的控制联锁功能, 需要有上游伸缩链板机运行信号、下游停止上游设备的信号及扫码信号。伸缩链板机原件烟扫码电路 (图2) 中, 一旦主扫描器 (扫码) 扫描到条码错误件烟, 则送出DC 24 V电压, 使KA8得电, KA8的常开触点闭合, 信号电压送至本机PLC的I0.7, 实现停机。图3和图4分别是伸缩链板机输送的继电器控制电路和变频控制电路, 其中, KA5控制电机正转 (物料从设备尾部向伸缩头运行) , KA6控制电机反转 (物料从伸缩头向设备尾部运行) , KA7是输送慢速停机控制。对于卸货工作, 是使用KA6控制的反转输送功能实现, 因此伸缩链板机运行信号即从KA6取出。

现选择KA6的一对备用常开触点, 连接下游设备来的1#、2#线, 将伸缩链板机的运行信号送至下游设备;将下游设备引来的4#、5#线, 接入图2的I0.7回路, 即用下游设备控制的常开触点, 代替图2中KA8的常开触点, 实现下游设备对伸缩链板机的停机控制。

2. 扫码系统改造

利用下游设备预留的功能剔除错误条码件烟。原设备设置的扫码元件安装位置距伸缩链板机尾5.3 m, 按照每件烟含间距0.8 m计算, 可存放近7件烟, 即扫码检测到条码错误烟, 要经过近7件正确烟, 才能被剔除。这就需要增加检测元件, 用计数来实现准确剔除, 改造成本和工作量均很大。故考虑用软件实现准确剔除, 在检测到条码错误烟后, 立刻进行准确剔除。将扫码元件安装位置改至距伸缩链板机尾端0.45 m处 (不足1件烟的距离) , 将控制柜KA8的常开触点5、9从原电路断开, 改接为下游设备引来的1#线和3#线, 将扫码结果信号送至下游设备。

3. 下游设备的电路连接。

上、下游设备互连5根线, 2#线对应伸缩链板机运行信号, 送入下游PLC模块DI113的DI1, 3#线对应件烟扫码错误信号, 送入模块DI113的DI2, 1#线24V直流“+”作2#、3#线对应的公共电源, 4#线则是伸缩链板机送来的直流24V“+”, 经下游常开触点后, 沿5#线返回伸缩链板机PLC模块, 实现对其停机控制功能。

三、软件实现

硬件连接后, 几句简单语言即能完成上下游设备的联锁功能, 故软件程序介绍的重点是剔除功能的实现。剔除功能本质讲就是从主道上分流, 为避免件烟在输送带上堵塞, 应充分考虑各类引起堵塞的状况。从预留的剔除辊道可以看出, 仅够两件条码错误烟存放, 当第三件条码错误烟到来时, 只能剔除该件烟的1/3, 剩余2/3仍占据主通道, 造成后续来料卡住致使全线堵塞, 即最多连续剔除3件错误条码烟就必须停上游伸缩链板机。末尾人工取货码盘等下游各段输送设备, 跟不上来料速度、电机过载和隔离断开等各类状况, 都必须停止上游伸缩链板机, 避免堵塞和件烟在输送摩擦力作用下互相挤压。各类异常状况指向一个目标--及时停止伸缩链板机的输送, 这就体现了上下游设备联锁功能。整个联锁及剔除功能实现的PLC语句如下, 该语句是调用功能FC188子程序, 包含其参数说明, 主要实现剔除的计数存储及控制实际剔除动作, 具体程序段见图5。图5语句表示对出现件烟扫码错误信号 (#code-fault-from-ZR) 的次数进行计数。由于扫码元件无存储功能, 为此使用1个存储空间记录, 每产生1个条码错误信号, #fault-count (MW3500) 加1, 代表应剔除烟的计数。

图6语句产生弹出轮上升条件信号#up-ruquiremen (M3490.0) 。当#fault-count值大于1, 即有件烟扫码错误信号, 同时该件烟运行到下游首段辊道1049, 触发其光电管I45.0上升沿 (#BQ上升沿) 时, 产生信号#up-ruquiremen;当I45.0光电管下沿 (#BQ下降沿) 时, 消除此信号。此处用到正/负跳变指令, 实现用同一个光电开关区别出2个时刻条件, 避免增加检测元件。图7语句用#up-ruquiremen信号下沿对#fault-count减1, 表示已剔除1次后, 应剔除计数减1。

图8语句完成实际剔除动作, 其中T1断触发延时500 ms, 当件烟通过I45.0光电管下沿时, 弹出轮保持升起继续执行剔除动作, 直至延时到才恢复下降恢复正常位, 目的是确保剔除件烟完全离开主道, 避免引起主通道堵塞。图8后面两句控制弹出轮上升和下降。

图9梯形图中, 当件烟离开伸缩链板机, 进入下游首段辊道输送机, 触发1049位光电管, 同时有剔除信号 (M3490.0) 时, MW2830加1, 对已剔除件烟进行计数。图9后面语句是对MW2830值清零, 这又分为3种前提: (1) 当件烟触发1049位光电管, 但无剔除信号M3490.0 (表示扫码正确) , 将其清零; (2) 当MW2830剔除计数达3次以上, 但1051剔除辊道上的光电管I45.5未动作 (人工已及时搬走了扫码错误件烟) , 计数清零; (3) 当MW2830剔除计数达1次以上, 但I46.1常闭触点动作, 即上游伸缩链板机停机 (表示人工停机来处理扫码错误件烟) , 计数清零。此段语句主要目的是对记录存储连续3件剔除的情况。

图10第一句表示下游末端光电检测1047及次末段输送带光电检测1048同时被件烟遮挡而动作, 触发计时器T174计时, 延时4s后产生上游停机信号, 表示末尾人工取货码盘跟不上来料速度, 即将堵塞;第二句对首段辊道机光电管1049动作的计时, 延时4 s后停止上游伸缩链板机, 表示件烟来料过密, 无法正常区分, 在剔除动作时将正常烟带出主道。

图11第一句是对1051剔除辊道上的光电管I45.5计时, 延时3 s后T500动作, 滤除所剔除的第一件烟通过光电管时引起的干扰, 表明剔除道上已有两件错误条码烟, 第二句针对剔除道已有两件错误条码烟, 即T500常开触点闭合, 同时再来一件错误条码烟需剔除的状况 (MW350值>0) , 此时也应立刻停止上游设备, 避免主通道堵塞。

综合上述各类情况, 共同构成最终停止上游伸缩链板机机的逻辑, 一共11钟情况, 用或逻辑联系起来 (图12) 。图12前5行代表下游5个设备出现的故障停机;T174表示主道堵塞情况;M3480.0表示剔除道已有两件烟, 再来一件剔除的情况;T220代表件烟来料过密, 无正常间距的情况;第一个比较指令代表外界干扰使扫码元件输出3个错误信号的情况, 避免剔除正确烟;第二个比较指令针对剔除道有一件错误条码烟 (正经过1051光电检测I45.5) , 再来了两件需要剔除烟的情况, 此时同样会堵塞主道, 因此必须停止上游机;第三个比较指令则是对MW2830计数, 若值达到3以上, 表示连续3件剔除烟, 需停伸缩链板机。

四、结束语

出入库系统 篇4

公司领导：

根据2011年11月26日总经理办公会议精神，加强小区的车辆占道停放收费管理，杜绝外来车辆入内随意停放现象，严格车辆出入登记制度，确保小区道路畅通，车辆停放入位、出入有序，提升小区整体环境，提高小区品位。现拟定在进出小区大门修建车辆出入智能管理系统和在小区内规划停车位。此系统和停车位的建成共需人民币13.7万元。（具体方案见附件）

此请示妥否，请批示：

公司生活房产管理部 二0一二年三月二十日

公司小区大门修建车辆出入智能管理系统方案

为确保出入小区车辆的行驶安全和停放有序，规避车辆的无序停放赌塞消防通道，给小区业主的生命财产安全埋下隐患，根据国家相关交通管理办法，并通过对市区多家物业小区车辆停放、出入管理模式进行调研，借签其先进管理措施，结合本小区的实际情况，在小区大门建一套车辆出入、院内道路停车收费智能管理系统，具体设施方案如下：

一、拆除现有的岗亭和申缩门。在大门中间以内侧新建安全岛用于隔离进出单车道。面向大门：右侧为入口车道，左侧为出口车道。中间为安全岛。安全岛上由岗亭收费处、收费电脑、出入摄象机、蓝牙长距离读卡系统，入口出卡控制机和出口识别缴费情况控制机，道闸等组成。此管理系统通过市场调查，决定选用目前国内最先进，功能扩展强大，性能最稳定，市场占有率最高的深圳车安科技发展有限公司的产品，该系统建成后的工作流程：

入口流程

1固定卡持有者：将车辆驶至入口控制机旁，车辆感应器同时感应到，控制电脑自动显示该车辆图像，远距离读卡，若有效，则发出开信号；道闸自动升起来，同时该车图像被存入电脑，车辆入内后道闸自动关闭。

2临时停车者：车辆驶入口控制机前，感应器感应到车辆，电脑自动显示该车辆图像，入口控制机“取卡”灯亮，并给出文字、语音提示“取卡或读卡”，司机按动位于入口控制机盘面的”取卡”按钮取卡，电脑读卡后，入口控制机文字、语音提示“请取卡”，车辆的图像亦被存入电脑，司机取卡后，道闸杆自动开启，车辆进入小区。

出口流程

1固定卡持有者：将车辆驶至出口读卡机旁，车辆图像显示于电脑上，远距

离读卡，电脑自动记录并同时调出该车的进入时的图像，进行图像比对后，发出开闸信号，并存储该车的图像，道闸杆升起，车辆出门后道闸杆自动下落关闭。

2临时停车者：车辆驶出口处，车辆图像显示于电脑上，司机将票卡交给值班员读卡后，收费电脑根据收费程序自动计费，调出该车辆的进入图像供值班员比较；计费结果自动显示在电脑显示屏上并给出语音提示，司机缴费，电脑自动记录收款金额，值班员按下确认键后发出开信号，并存储该车的图像，道闸杆自动升起，车辆出门后道闸杆自动下落关闭。

二、在办公楼大门左右侧、围楼周边、1#楼后、35#楼前、老区（从6#到12#楼；27#到20#楼）东西两主道路，新区主道路上规划地面停车位，根据实地测量可规画150个停车位。楼栋之间道路原则上不准停车，若楼栋间道路宽的道路，经实地测试小桥车辆能同时相向行驶互不影响的楼栋间道路，可适当规画为临时停车位。

三、小区大门车辆出入管理系统建成后，24个小时值班，实行三班制，需要配备3名收费人员。要求收费人员必须具备吃苦耐劳、责任心强、会使用计算机，服务态度热情。

公司生活房产管理部

出入口控制系统的应用与研究 篇5

出入口控制系统作为智能化系统中的一个子系统已在各类建筑中得到越来越多的应用。本文将从实际应用角度出发,对出入口控制系统的架构和功能等方面进行介绍。

1 出入口控制系统

1.1 系统定义

出入口控制系统是利用自定义符识别或/和模式识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启/闭的电子系统或网络[1]。出入口控制系统应能根据建筑物的使用功能和安全防范管理要求,对需要控制的各类出入口按各种不同的通行对象及其准入级别进行其进/出的实时控制与管理,并应具有报警功能[1]。

1.2 主流出入口控制系统架构介绍及对比研究

1.2.1 主流出入口控制系统架构介绍

目前出入口控制系统架构主要分为两种,即总线传输与网络传输相结合的架构与全网络传输架构。

总线传输与网络传输相结合的出入口控制系统架构的现场门禁设备均直接挂接在现场门禁控制器上,采用RS485总线通信协议,在现场门禁设备上端再配置网络门禁控制器,网络门禁控制器通过安防专网将信号上传至安防控制中心。系统架构见图1。

全网络传输的出入口控制系统架构的现场门禁设备均直接挂接在现场门禁控制器上,通信协议为TCP/IP,现场门禁控制器直接通过安防专网将信号上传至安防控制中心。系统架构见图2。

1.2.2 两种系统架构的对比研究

设计人员对具体选用上述哪种架构常存有不同看法和争议,因此本文对以上这两种系统架构进行了对比分析,并对其具体选用措施给出了建议,详见表1。

1.3 出入口控制系统功能介绍

1.3.1 基本功能介绍

1)权限管理功能:(1)进/出区域人员的权限:对每个区域设置进/出人员的黑/白名单。(2)进/出区域时间的权限:对所需区域设置允许进/出的时间段,有特殊要求时,需经过批准,特殊处理。

2)出入记录查询功能:系统可存储所有的状态及进/出记录,可按不同的查询条件进行查询。

3)异常报警功能:出入口控制系统实时监控各控制点处门的开关情况,出现异常情况(开门超时、强行开门、非授权开门等)时自动报警,系统电缆、电源、模块等受到破坏时具有自动报警功能。

4)模块结构功能:系统采用分级和模块化结构,局部的损坏不会影响其他部分的正常工作。

5)独立控制功能:出入口控制系统的控制器在与中心控制室软件失去通信的异常情况下,读卡器与控制器仍可独立工作。

6)消防联动功能:在紧急状态或火灾情况下,系统收到消防联动信号后可以自动打开所有疏散通道上的电子锁,确保人员的疏散得到保障。

7)出入口控制系统联动功能:系统可与其他系统进行联动,如可与视频安防监控系统联动,当发生异常情况时,可进行视频监视,并实时控制。

8)兼容功能:系统可与智能卡应用系统兼容,个人识别卡可同时用于消费管理、考勤、停车场管理、在线式电子巡查等系统。

1.3.2 典型应用功能介绍

出入口控制系统的典型应用功能见表2。

2 出入口控制系统的应用方案介绍

目前,出入口控制系统已广泛应用于各种场合。以下针对某一办公项目进行简单的出入口控制方案介绍,以供参考。

2.1 项目概况

本项目办公楼面积131 838m2(其中地上81 262 m2,地下50 576m2),建筑高度23.99m,局部构筑物高度52.65m,地上5层,地下2层。地下层主要功能为车库、员工餐厅、各设备用房等,地上各层主要功能为办公用房。

2.2 出入口控制系统方案介绍

本项目出入口控制系统服务器及管理主机设在安防控制中心内,由安防控制中心对系统进行多级控制和集中管理。

系统构成:本项目出入口控制系统采用总线传输与网络传输相结合的架构形式(系统架构见图1),硬件设备主要由网络门禁控制器、现场门禁控制器、读卡器、电控锁、出门按钮、出入口控制系统服务器、网络传输设备等组成。

设置点位:根据相关规范及业主需求,本项目主要在首层主出入口大厅、各办公室、会议室、吸烟室、重要机房、楼梯出入口设置门禁点。

设备选择:

1)首层主出入口大厅设置速通门。

2)普通员工办公室:单向控制,末端门禁设备采用读卡器、电磁锁、出门按钮。

3)领导办公室:单向控制,末端门禁设备采用读卡器、机电一体锁。

4)会议室、吸烟室:单向控制,末端门禁设备采用读卡器、电磁锁、出门按钮。

5)重要机房:单向控制,末端门禁设备采用读卡器、机电一体锁。

6)楼梯出入口:双向控制,末端门禁设备采用读卡器、电磁锁。

实现功能:可实现权限管理、出入记录查询、异常报警、模块结构、独立控制、消防联动、与视频监控系统进行联动等功能。

兼容功能:个人识别卡可同时用于消费管理系统、考勤系统与停车场管理系统。

2.3 使用流线

员工:持员工卡刷卡通过速通门进入办公室。

访客:在前台办理访客登记,领取临时卡,刷卡通过速通门并进入访问楼层。

3 结束语

本文主要从出入口控制系统的架构和功能等方面进行了介绍,以供设计参考。

参考文献

核电厂出入口控制系统技术分析 篇6

出入口控制系统是核电厂实物保护系统的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到核电厂实物保护系统的有效性。核电厂出入口控制系统通过有效地识别和控制人员、车辆、物品进入受控区域,对未经批准的出入,尤其对试图强行闯入、携带违禁品出入或非法转移核材料的行动起到探测、延迟和阻止作用。

1 核电厂出入口控制系统应用环境分析

根据核电厂实物保护等级划分及分级保护的原则,核电厂实物保护的等级划分是根据堆芯热功率和保护目标的重要性来确定其等级。根据堆芯热功率的大小和保护目标的重要性,共分为三个实物保护级别,分别为一级、二级、三级实物保护。其中定为一级实物保护的核电厂设有控制区、保护区和要害区这三个区域来对核电厂进行分区保护和管理控制。控制区、保护区和要害区这三个区域呈纵深布置,即要害区在保护区内,保护区在控制区内。人员、车辆和物品的进出按照控制区←→保护区←→要害区的逻辑顺序,采用逐级进出的原则进行出入控制。进出各受控区域的人员管理也是按法规要求,做到逐级加强,进入相关受控区域的人员逐一减少。附表1为某核电厂各分区日人员通行统计表。

其次,核电厂投入运行后,每天进出核电厂受控区域的工作人员较多,特别是在机组大修期间,每天有大量的工作人员通过受控边界。根据某核电厂出入口控制系统运行数据,该期间每天进出受控边界的人数在*万人/次以上,其中在早晚上下班的二个高峰期,其人员短时通行量达到核电厂出入口控制统计数据的最大值(见附表2)。

第三,核电厂根据保护目标的重要程度采用分级分区的保护原则。核电厂针对厂内各功能性厂房和设施的重要程度采用不同的防护级别来加强对目标的安全控制。同时核电厂具有占地面积大,受控区域多,在受控区域内有不同级别的区域涉及到交叉控制。具有出入控制点位多,前端设备布置分散,逻辑分区多等特点。要求出入控制系统的逻辑功能配置应能够满足核电厂分区保护的要求,并采用相应安全级别的控制设备,以实现核电厂分级分区保护的原则要求。

第四,核电厂出入口控制系统在运行过程中,涉及到与集成管理、入侵报警、视频监视、辐射防护、应急防护、应急辅助决策、厂区时钟等多个系统的接口,因此出入口控制系统必须要适应核电厂运行管理的特点和接口的要求,有针对性地提供技术支持,提供合理合适的技术解决方案。

2 核电厂出入口控制系统功能需求分析

通过对核电厂出入口控制系统应用环境的分析,为满足运行管理的各项需求,出入口控制系统功能在具备通用功能的基础上还应特别加强以下几方面的功能要求:

2.1 出入口控制系统服务器应具有大数据量的运行处理能力

核电厂在投入运行后,出入口控制系统服务器需要连续不间断运行并长时间存储不同类型的大量数据信息(包括固定员工、临时员工和访客人员的数据信息)。同时由于高峰期进出各出入口的总人数在*万人/次,要求出入口控制系统服务器和软件功能必须满足核电厂集中控制、统一管理的运行要求;要求出入口控制系统的服务器数据库结构合理,运行速度要快;要求在人员通行高峰期,系统服务器与门禁控制器之间的数据交换和信息处理的能力强;要求系统性能稳定、可靠,同时误识率和拒入率要低。

2.2 出入口控制系统的功能及其逻辑区域划分应能满足核电厂运行管理的要求

根据核电厂运行管理要求,出入口控制系统应能准确实时地对每一张授权卡的出入行为实施控制、记录和报警操作;能够对每一台受控设备的状态和动作进行控制和记录。要求出入口控制系统应具有针对不同类别的人员进行不同的权限设置,能灵活地控制被授权人员按指定时段和规定要求进出指定区域。通过系统功能来实现人员的进出管理,从技术手段实现出入口控制系统逐级加强的管理要求。

根据核电厂分区保护的原则,出入口控制系统应能满足核电厂分区控制的要求,具备多个逻辑区域划分和联动控制的功能。如必须经过控制区出入口设备的授权,才得到下一级保护区出入口识别设备的识别,以此类推。如果没有经过上一级出入口控制设备的识别,进入下一级,则系统不认可,并发出报警信号,提示值班人员该通道有人员非法通行。附图1为核电厂出入口控制系统的逻辑分区图。

2.3 出入口控制系统应具有高安全性

为防止系统相关信息被窃取,系统软件及硬件设备的性能指标应符合相关技术标准要求。同时系统所运行的网络平台也要求采用相应的安全措施,设置防火墙和防入侵设备,来保证系统在可控的安全环境下运行使用。

2.4 出入口控制系统能够提供合适有效的技术接口和开发包

为实现核电厂出入口控制系统的各项功能得到有效应用,系统应能够提供合适有效的技术接口和开发包,实现与二代身份证、生物识别系统的完全集成,具有对不同类型的出入口设施进行操作和逻辑控制的功能。同时通过所提供的接口和开发包,实现集成管理系统对出入口控制系统的完全集成,实现对出入口控制系统设备的管理与控制;通过与视频监控系统报警联动接口,实现出入口控制系统及时的报警与复核;通过与时钟系统的接口,实现与核电厂时钟系统的同步;通过与辐射监测系统的接口,实现放射性检测超标时的报警与控制;通过核电厂应急辅助决策系统的接口,为应急辅助决策系统的有效运行提供技术支持等。

2.5 出入口控制系统应具有应急清点功能

为保证核电厂内人员的状态做到实时受控,所有进出核电厂受控区域的每一名员工在通过控制边界时必须进行出入受权。当核电厂处于应急状态时,通过对厂区受控区域内的人员进行应急清点,确认厂区内的人员状态信息,为核应急和消防应急提供技术支持。

2.6 出入口控制系统应具有多重逻辑控制功能

由于核电厂建成投入运行后,只要厂内存有核材料或核设施,出入口控制系统就要求处于连续不间断地运行。因此还要求系统具有冗余功能,以保证不会因部分设备或通信故障而造成整个系统的瘫痪,影响到核电厂正常的运行管理。这些冗余功能包括系统服务器与门禁控制器之间的通信冗余、多台门禁控制器之间的实时冗余互备、出入口通道数量的冗余以及系统供电方式的冗余等。

同时系统还应具有全区域防返传、防重入、区域最小人数控制、区域最大人数控制、陪访、双人原则、胁迫报警、人员统计等多项功能,以实现核电厂在运行管理过程中的各项技术要求,同时上述这些功能均应是建立在出入口控制系统服务器的统一管理,多台出入口控制器同时运行的条件下实现的。

2.7 出入口控制系统应具有多重管理和备份功能

系统应具有实时管理、报表管理、多重备份、权限管理等管理功能,以满足核电厂运行中的员工管理和数据处理的要求。

3 核电厂出入口控制系统硬件设备需求分析

为保证核电厂能够安全有效地运行,进出各控制区的人员、车辆和物品的出入得到有效控制,在出入口控制系统满足要求的同时,系统硬件设备还应具备以下功能要求。

(1)在受控区域的出入边界,要求达到“读一次卡,过一个人”的通行标准。为实现这个目的,根据受控区域保护等级不同,在核电厂受控区域的边界采用了不同的出入控制方式。通过采用经济、合理、高安全性的通道控制设备来实现核电厂对人员出入的管理要求。如根据所控制区域的保护要求采用三棍闸、全高旋转栅门或互锁门作为出入控制设备,同时通过运用系统的逻辑功能来实现人员进出的完全受控。并通过设置警卫人员和视频监控系统进行监视和报警复核。通过多种技术手段及人防措施的综合运行,杜绝尾随、防反传等现象的出现,来保证核电厂的安全运行。

(2)为保证出入口控制系统运行过程的安全与受控,出入口控制系统采取多重识别手段相结合的方式实现人员身份识别。如读卡、读卡+密码、生物识别或再次换证的方式对进出人员的权限进行识别控制。通过多种身份识别措施并用,来提高系统的安全性和可靠性。为防止未经受权的车辆和物品进行核电厂受控区域,在所有进出核电厂受控区域的检查通道内,设置安全检查设备和防撞设备。通过对进出车辆和物品的严格检查,以防止未经受权的车辆和物品进入受控区域。

(3)为满足核应急和应急消防的要求,在位于疏散路线上的应急出入口设置应急出入控制设备,以保证在应急情况工况时人员的疏散逃生。

4 结束语

核电厂出入口控制系统的建设是一个系统工程。整个系统的设计、建造必须与核电厂厂址布置、重要保护目标的设置、核电厂运行管理的需求、厂区其它核安全相关系统的外部接口相结合,并与核电厂的主体工程同时设计、同时施工、同时运行,且与核电厂的寿命同周期。因此核电厂出入口控制系统对系统软件及硬件设备的技术性能提出了较高的要求,要求其必须满足各项法规的要求,满足迅速、稳定、可靠的运行要求。

参考文献

[1]核安全导则HAD501/02》核设施实物保护.(试行)[Z].2008.

出入库系统 篇7

伴随世界经济飞速发展和全球经济一体化步伐加快,国际贸易显得日益频繁,进出口化工产品数量也在逐年加大,给检验检疫工作带来越来越大的压力。面对庞大的进出口商品数据,传统简单的电子表格很难满足检验检疫业务对数据的管理需求。为了更好更快地查询和管理进出口商品信息,针对检验检疫业务开发专业管理信息系统软件显得很有必要,其广泛应用的结果必然大大提高数据管理效率,节约业务操作时间。

2 系统设计

系统的使用对象是国家质检总局及各分支局的统计工作者。系统需要实现的总体目标是实现对全中国出口化工产品数据的快捷查询、统计和管理。由于数据来源于国家质检总局下属的各个出入境检验检疫分支局,系统还需要完成对各个分支局数据的汇总、导入和导出。为了实现信息管理工作的系统化、规范化和自动化,系统需要达到如下要求:

(1)界面友好、直观、易操作。

(2)查询快捷方便,支持多条件、模糊查询。

(3)支持多种统计方式,统计准确,支持多条件、模糊统计和汇总功能。

(4)实现数据从Access到Excel的互相导入。

(5)分支局数据相互独立,对数据的操作权限明晰。

3 系统模型

Microsoft Access提供了表、查询、窗体、报表、页、宏、模块7种用来建立数据库系统的对象。采用Access建立后台基本数据库用于支撑前台应用系统,具有安装容易,占用系统资源小,访问速度快等优点。前台数据库应用系统采用Visual C++可视化开发工具,以MFC结合ADO数据库编程方法,基于OOP(面向对象编程)思想模块化开发完成。系统基本模型如图1所示。

4 数据库系统

数据库在一个管理信息系统中占有非常重要的地位,数据结构设计的好坏将直接影响到应用系统的效率、功能的扩展和最终使用效果。合理的数据库结构设计可以提高存储的效率,保证数据的完整和一致,同时也有利于应用系统的设计。针对出入境化工产品管理信息系统目标和功能需求,设计如下所示数据表和数据结构。

机构信息:检验检疫机构、区域代码、机构介绍。

CIQ商品编码:CIQ编码、上级编码、编码级别、商品名称。

TDGMSDS描述:商品名称、TDG描述、MSDS描述。

用户信息:用户名、所在单位、密码、使用数据库。

分支局信息:地区,企业名称,主要出口产品,年出口量(吨),主要出口国家(地区),企业所在地。

考虑到出入境化工产品的全国数据表过于庞大,同时考虑到数据源的相对独立性,系统对各个分支局数据单独建表,共建立了35张同种格式数据表(表结构如上面分支局信息)。实现了数据的有效分割。

由于总局数据表只是各个分支局数据的集合,所以在设计总局数据表时只用了一个视图,在Access环境下可以通过创建查询的方式完成。本系统使用带外连接的SQL查询语句完成创建,语句格式如下:

SELECT*FROM北京局

UNION SELECT*FROM天津局

UNION SELECT*FROM上海局

…(依次完成35个分支局);

5 应用系统

5.1 数据库访问公共模版类

Visual C++6.0为ADO操作提供了库支持,在利用Visual C++6.0进行ADO编程时,可以借助Visual C++6.0的import宏,将msado*.dll库文件引用到工程里,从而使msado*.dll库里的数据和函数声明被应用的代码所使用。

在公共模板类中定义了数据库连接函数、记录集获取函数、SQL语句执行函数等数据库基本操作函数。出于篇幅限制,这里只列出连接函数代码:

5.2 查询模块

化工产品信息查询模块包括总局数据查询、分支局数据查询、自定义条件查询和TDG/MSDS查询等子模块。总局数据查询与分支局数据查询分别提供了3种常用查询方式:按化工产品名称、企业名称和出口国家地区。总局数据查询界面截图如图2所示。

由于用户对所要了解的信息不够完整,考虑到操作上的友好性,系统对用户的输入信息提供了模糊识别支持,即按设定的模糊查询方式将所有与之相似的内容全部显示出来。图2为当用户选择按化工产品名称查询的时候进入的查询提示。用户输入“硫酸”的时候,系统列出了“硫酸锌”、“硫酸锰”等全部信息。该功能的实现需要重载编辑框的EN_CHANGE消息。

分支局查询模块除了提供上述3种查询方式支持外,还可以限定查询的数据源,用户只需双击所要查询的分支局即可进入相应的数据表中。

自定义条件查询提供给用户可供选择自选条件查询,用户可以最多选择5种条件进行多条件查询。

TDG/MSDS查询提供用户查询化工产品详细信息(包括TDG和MSDS描述)。

5.3 统计模块

化工产品信息统计模块包括总局数据统计、分支局数据统计和分类汇统计等子模块。如图3所示为总局数据统计界面截图。

在总局数据统计模块下,系统默认了按化工产品类别统计,用户只需要在树目录下双击所要查询的类别,系统就会查询整个类别的全部信息(包含全部子集)如图3所示为当用户双击了“氧化物”的时候,系统查询到了整个氧化物类别下的全部化工产品信息。该功能的实现使用了嵌套循环查询算法,需要根据树控件中的选择字符串反求对应CIQ编码,然后在下级CIQ编码中查找类似编码,查出全部子类化工产品,保存到一个临时字符数组中,最后从数组中逐条取出字符,在数据库中查找全部信息。主要实现代码如下:

分支局数据统计功能用于统计各分支局的出口化工产品信息。和分支局数据查询类似,系统仍然提供了提供3种查询方式,使用统计前需要给定条件将数据查询结果显示出来,然后通过选择快捷菜单“在列表中统计”即可完成统计。

分类汇总模块实现了4种常用汇总方式:按企业分类汇总、按地区分类汇总、按出口国家分类汇总和按产品汇总企业。界面截图如图4所示。

图4所示为用户选择“地区+出口总量”时,系统将统计出了每一种化工产品在各个地区的出口总量。

使用汇总功能需要用到SQL聚集函数。所幸的是Access2003以后的版本提供了聚集函数支持。使用SQL聚集函数需要熟练掌握SQL语言语法格式,否则容易导致运行错误。下面列出一条示例语句,该语句表示执行按地区分类汇总。

sql.Format("transform sum(%s.年出口量(吨))as年出口量(吨)之总计select%s.主要出口产品,sum(%s.年出口量(吨))as[总计年出口量(吨)]from%sgroup by%s.主要出口产品pivot%s.地区",useragency,useragency,useragency,useragency,useragency,useragency);

5.4 编辑模块

数据编辑模块包括化工产品数据编辑、TDGMSDS信息编辑两个子模块。数据编辑模块包含了数据添加、修改和删除等常用操作。对于总局用户系统还提供了数据表批量删除等操作。

5.5 数据库管理模块

数据库管理模块包括数据导入导出、数据库备份还原,系统管理员设置等常用子模块。数据导入是将符合数据库基本表格式要求的Excel表格导入到Access数据库中,导入时需要选择即将导入的Excel表格和接受数据的分支局数据表,该操作限于总局用户使用。导出操作提供给分支局用户使用,用于将分支局数据库中的Access表格导出到Excel表格中。

6 结语

本系统采用面向对象的方法设计,使用可视化开发工具,具有视窗界面、布局设计符合一般习惯,操作友好方便。实现了快捷查询、统计、管理等常用功能,尤其是灵活的数据导入导出,更加方便了数据管理工作,实现了信息管理工作的系统化、规范化和自动化,达到了预期要求。

参考文献

[1]萨师煊,王珊.数据库系统概论[M].北京:高等教育出版社,2000.

[2]李禹生.Access数据库技术[M].北京:清华大学出版社,2006.8.

[3]刘锐宁,宋坤等.Visual C++从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2008.

[4]明日科技.Visual C++程序开发范例宝典[M].北京:人民邮电出版,2007.

[5]宋静.学生信息管理系统设计与实现[J].计算机与数字工程.2008,Vol.36,No.8:201-203.

[6]姚万军.VC下利用ADO访问SQLServer技术[J].微计算机应用,2004,25:1.

[7]张永奇.图书信息管理系统的设计与实现[D].大连:大连理工大学,2005.

出入库系统 篇8

目前,在我国大部分省市都采集了不同比例尺的数字地形图,由于数字地形图数据模型与GIS数据模型存在差异性,目前的GIS软件还无法直接对单独的CAD文件进行各种操作,如空问查询、分析等。为此我们需要将数字地形图转换到GIS数据库中。而在数字地形图入库之前,需要进行数字地形图数据检查。通过对存在问题的研究,经过总结分析认为,需求主要包括以下几个方面:

(1)多边形必须是封闭的,如房屋、宗地块等;(2)各图元注记必须是一个整体,如单位名称,如果是逐字注记,在导入时将生成多个点要素;(3)线型图元的检查;(4)各个图元层属性的配匹和检查;(5)道路、河流等用线描述的面要素的处理;(6)地形要素编码和扩展属性设置;(7)重复地形要素的清理。

2 系统设计

2.1 整个系统总体结构

如图1。

2.2 系统的软硬件配置

操作系统:Windows2000、WindowsXP或更高;开发平台:AutoCAD2007 Visual Studio2005;开发语言:C#;内存:512M以上;CPU:1.1G以上;输入设备:鼠标、键盘。

2.3 系统总体设计原则

系统总体设计应当根据系统工程的设计思想,一般应遵循以下基本原则,即完备性、标准性、实用性、可扩展性、简便性、高精度性、独立性、合理性。

2.4 系统设计的目标

(1)方便准确的错误检查;(2)提供良好的数据入库前期的数据处理;(3)提供方便可视化的数据入库操作。

2.5 地理要素编码库的设计

要素编码库的设计是按照《城市基础地理信息系统技术规范》(CJJ100-2004 J298-2004),将地形要素分为九大类;编码方案采用六位数字码,前四位为基本码,采用了先行国家标准《1:500 1:1000 1:2000地形要素分类与代码》GB-14804-93的代码,扩充的第五位是细分码,第六位是辅助码。

3 系统实现

3.1 系统的体系结构

系统的结构决定功能,地形图数据入库质量检查系统的功能模块如图1。

3.2 系统功能实现

以地形图的拼接模块为例,选取图幅自动接边的部分源代码列出:

图幅接边包括居民地、道路、水系、等高线、垣橱、工矿建(构)筑物及其它设施、管线及附属设施、境界、地貌和土质、植被、注记、以及辅助线等的接边。

4 系统功能应用

利用该系统对荆州市某地区的数字化地形图进行入库检查,最好将好的数据导入到自建的FileGeodatabase中。具体过程如下:

4.1 系统的加载

启动AutoCAD2007进入操作界面,然后在命令窗口中输入命令“netload”加载所开发的组件,然后再输入命令“loadmenu”,将系统菜单加载到AutoCAD中。并将检查的数据图导入。

4.2 要素属性检查

考虑到要设置要素的属性多,因而本系统可以选取多个同类要素一起设置属性,避免逐个输入。

5 结论

本系统采用C#和ObjectARX进行组件式开发,生成了动态链接库,能够嵌入到AutoCAD2007中,软件不仅提供了数据入库前地形要素的封闭性检测、重复地形要素的检查与清理等,还提供了数据入库前的一些预处理操作,如属性的自动设置等,对特殊要素电杆、高程点,电力线的分解等辅助处理功能,同时能够对错误做出修改,比如要素的编码出现错误,可以清除编码然后重新设置。能够快速提高检查的效率和数据的质量,同时操作简单,易于掌握,非常适于数据入库工作人员的需要。

由于时间和条件等的限制,目前该软件还存在一些问题,特别是软件平台、对多元数据的检查、通用性等方面还需要进一步完善。本软件是基于ObjectARX组件开发的,因而使用平台仅仅限于AutoCAD。另外对多元数据入库前的预处理也没有进一步详细的研究,还需要在今后的工作中,结合生产的实际情况继续完善。

参考文献

[1]王庆,常永青.浅谈城市基础数据——数字地形图的加工入库方法[D].江苏省测绘学会2002学术年会专辑.

[2]蔡建德,张福利.数字地形图精度自动检查统计系统的开发和应用[J].测绘通报,2008(6).

[3]李德仁,关泽群.空间信息系统集成与实现[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2000.

出入库系统 篇9

近几十年来,国内外众多专家和研究机构均对指纹识别展开了全面且深入的研究工作,在应用领域和研究都取得了非凡的成果。我国在20世纪80年代初对指纹识别展开研究,清华大学自动化系,北京邮电大学,北京大学信息中心,中科院自动化所等都在该领域作了一定的工作[1]。美国联邦调查局、日本NEC、迪拉鲁印基公司、北美莫佛公司以及洛吉卡有限公司等相继推出了著名的自动指纹识别系统[2]。开发初期,自动指纹识别系统是运行在中、小型计算机或专用高速计算机上的,成本高并且缺乏良好的用户界面。随着集成电路机技术和计算技术的发展,个人计算机已经具有良好的工作性能和足够大的存储空间,完全有能力实现一个自动指纹识别系统。当前的操作系统具有友好的工作界面,可以极大的方便用户使用。因此,在个人计算机良好的操作系统环境下设计的自动指纹识别系统,能够以较低的价格提供同样的性能和友好的用户界面。

2 指纹的类型

指纹分类通常有自动分类、人工分类和人工分类自动分类相结合三种方法[3]。人工分类法可以将指纹分得很细,如弓:弧形和帐形;箕:正箕和反箕;斗:环形、螺形、双箕形、囊形和杂形。这九类在计算机上实现算法很复杂,人工分类与自动分类相结合的方法通常采用三级分类法,即:

(l)小分类:利用指纹纹理的不对称性,如上(或左)半部与下(或右)半部的累积方向数之比,进一步把同一组指纹分成若干部分。

(2)中分类:利用图像的总累积方向数,把同一类指纹进一步分成若干组;

(3)大分类:由操作者通过人机会话告诉计算机是何种纹型,例如是弓、箕或斗;

本文设计的系统需要尽可能的减少人为操作,所以我们采用自动分类方法,将指纹分成左箕、右箕、弓形和斗形四个基本类型(如图1所示)。

指纹类型以指纹中心区域块方向走向变化来确定,即在中心点确定了以后,以中心点所在块为中心块,并以其为中心取8*8的窗口区域。传统的指纹分类工作只是单纯的统计指纹中心区块方向的走向,而并不考虑中心区不同区域块方向的变化,因此,在分类的时候易导致误分类、拒分类的现象出现。本系统对块方向进行除8取模操作,这样既不影响分类的结果,还能够简化算法。在这8*8的窗口区域中共有64个子块,每个子块又对应16*l6点的指纹图像。统计左上、左下、右上、右下象限(每个象限中有16个子块)中各块方向的均值,并根据这些均值来确定指纹类型。本文所采用的分类方法对指纹的中心区又细分了四个子区(每个子区对应16个子块),根据子区块方向的均值来对指纹图像进行分类。

因为不同类型的指纹在各个子区的块方向走向是不同的(如表1),所以这样的分类方法能够非常准确的识别出指纹的类型,且执行速度快,具有良好的实时性。

3 指纹特征提取

3.1 指纹特征

无论人工指纹识别,还是计算机自动指纹识别,所依据的都是指纹的特征。指纹的纹型,例如弓、左箕、右箕、斗型是人们比较熟悉的,但是仅仅依靠纹型无法最终确认指纹。指纹身份的最终确认必须依靠指纹的特征。指纹特征的选择是多种多样的,一般可分为主特征和细节特征两类:

(l)主特征:中心、三角。中心的定位及中心处的特征的确定(即指纹分类的方法)。

(2)细节特征:端点、分叉、口、刺、十字、桥型,共6类特征。其中前2类称为主要细节特征,后4类称为辅助细节特征。其特征在一幅指纹图中所占的大致比例和数量如表2所示,可见仅对指纹的前两类细节特征进行匹配即可。本文选取端点和分叉点为特征点,且把特征点用网格坐标来定位,网格中心即指纹中心,每个特征点用一个特征向量T来表示。

本文选取端点和分叉点为特征点,并把特征点用网格坐标来定位,网格中心即指纹中心,每个特征点用一个特征向量T来表示,即T(r,o,a,b,c,s)。r为特征点的极半径;o为特征点的极角度;a为特征点方向(端点的点方向或叉点的点方向)。b为特征点的种类(端点或叉点);c为在网格中的段坐标(以中心为极点,将极半径分成几个段,15个像素点为一个段);s为网格中的扇区坐标(整个圆周分成16个扇区)。提取出的特征点要存入相应的特征向量中,以便与指纹库中的指纹特征向量进行配准。指纹图像经过预处理后,提取出来的特征点一般不会超过图像种象素点总数的1/1600,因此该系统建立了一个长度为49的数组作为特征向量,每个数组元素为一个向量T。

3.2 主细节特征(端点和分叉点)的提取

本系统对主细节点的提取采用模板检测法。模板检测法是用3*3的模板(如图2(a))检测关键点的位置与类型。提取端点(如图2(b))时,判断该点的3*3邻域点值之和是否为1,若是则认为是端点。提取分叉点(如图2(c))时,令

undefined

若count=6,则暂认为该点为分叉点。接下来对分叉点进行进一步判断,即观察分叉点周围的8个邻点,对值为1的邻点,判断该点是否能向前走通一步。若有三个分叉都能向前走通,该点被确认为分叉点,否则,该点被认为为伪分叉点,将其删除。

3.3 伪特征点的去除

对已经判断出的特征点应进一步判断是否为伪特征点,在噪声干扰的情况下会出现以下几种伪特征点。其一为噪声将两条脊线连接的现象,表现为由两个距离很近的分叉点;其二为指纹纹线中断,出现两个距离很近的伪端点(如图3)。在这两种情况均应将伪特征点去除,并尽量将指纹的脊线恢复。

在去除因噪声而引入的伪特征时,对于因纹线中断而引入的伪端点,其去除方法是:因为指纹的脊线宽度一般为5、7个像素,两条脊线的距离至少为1份14个像素,因此对于两个距离小于10个像素宽的端点,如果它们所在块的块方向一致,则认为两个端点为伪端点,将其清除并将断掉的纹线重新连接起来。对于因两条脊线相连而引入的两个过近的伪分叉点现象,本文消除的方法是对所有分叉点判断其周围是否有距离过近的分叉点,若有,将两个分叉点视为伪分叉点并将其清除,同时将两个分叉点的连接线清除。

4 指纹识别算法设计

4.1 指纹库的数据结构

指纹库是对指纹进行有效存储、管理的系统。一个指纹识别系统应用到不同的领域需要建立不同的指纹库。本系统建立的是一个标准的指纹库,采用分层模型和模块结构,可迅速有效地搜索指纹。指纹经过分类和特征提取,形成了“指纹字”、“类别号”及指纹的分类层次。这里从数据结构的角度定义三级分类的物理介质分别是:磁盘、指纹文件和关键字区域,其中大分类定义了磁盘盘号Di,中分类定义了在第i个磁盘上的指纹文件Fij,小分类定义了第j个指纹文件中的关键字Kijk(i=0,l,…,r:j=0,1,…,p:k=0,1,…,q),如图4所示。

指纹文件由具有不同关键字的四个区域组成,每个区域包括若干指纹字。指纹字含有关键字、符合字、档案号、及特征值等参数。其中档案号是乘客姓名;符合字是用来记录查对吻合程度的度量值;各区的参数则是计算的指纹细节特征值所对应的信息。具体为T(r,o,a,c,b,s).r为特征点的极半径;o为特征点的极角度;a为特征点的点方向(端点的点方向或叉点的点方向);c为特征点的种类(端点或叉点);b为在网格中的段坐标(以中心为极点,将极半径分成几个段,15个像素点为一个段);s为网格中的扇区坐标(整个圆周分成16个扇区,如图23所示)。其具体的存储结构采用链表式存储方式(如图26所示),其中1、2.……n表示乘客姓名(即指纹字中的档案号)。

4.2 指纹的快速查对

指纹查对是按照给定的“指纹字”到“类别号”所指明的相应磁盘、指纹文件及关键字区域上去查对有无该指纹。查对包括检索、删除及插入等操作,指纹查对流程图如图5所示。

5 实验与分析

本文建立的标准指纹库中共有317枚指纹样本,分别对样本库中的指纹图像进行分类测试。若一幅指纹图像不能被本文的分类算法进行分类,即本系统不能给出该指纹的类型,就认为指纹被拒分类。如果该指纹能够被正确的分类,则产生了一个正确的识别。若该指纹没有被正确的分类,就产生了个错误的识别。

定义RejectNum为被拒分类的指纹图像数目,CorrectNum为正确分类的指纹数目,FalSeNum为错误分类的指纹数目,Tota1Num为指纹样本总数,拒分类率,误分类率和正确分类率定义如下:

拒识率=RejectNum/TotalNum *100%

正确分辨率=CorrectNum/(CorrectNum+FalseNum)*100%

误分类率=FalseNum/(CorrectNum+FalseNum)*100%

由表3可见,本文提出的分类算法是将指纹的中心区分为四个子区,根据各个区的方向变化情况对指纹进行分类,该方法分类正确率高,极少出现拒分类的现象。

所谓指纹识别是要决定两幅指纹图是否来自同一个人的同一个手指。过去人们对指纹识别做了很多研究。AndrewKHrechak[4]等人用结构匹配来做指纹识别。D.KIseno[5]等人指出了一种用图匹配来对两幅指纹图像进行匹配的方法。但目前最常用的方法是用美国联邦调查局(FBI)提出的细节点坐标模式来做细节匹配。它利用脊末梢与脊线分支点这两种关键点来鉴定指纹。通过将细节点表示为点模型,指纹识别问题也就转化成为点模式匹配问题。此外, AniJain[6]等人的串匹配算法,sanjayRanade[7]等人的松弛算法,shih-hsuehang[8]等人基于二维聚类的决速算法,以及田捷[9]等人针对AnilJain等人的算法所提出的改进算法等,都曾用于指纹的识别,但效果都不理想。本文给出一种算法,基于两个前提:a.认为在同一个网格内,特征点的个数不能超过4个;b.只认为两类细节特征是可靠的:端点和叉点。对于进行比对的两个指纹,分别求出各自特征点的网格坐标(b,s),看同一网格中是否有同样类型的特征点。将其中一指纹图像旋转一个角度,在不同的旋转角度下,记下两指纹能对上最多点的旋转角度,认为此指纹是另一指纹旋转了此角度后得来的.根据此旋转角度修正特征点的点方向,再一一检查对上的特征点的点方向是否也在一个容忍范围(本文取15)内。然后再检查对上了的点的相对位置.由于无论指纹图像发生怎样的畸变或旋转,特征点的相对位置是不变的,这个不变性就是指纹的结构特性.根据此原理进行最后一步比对,将比对上的点在原图像求各点间的相对距离,比对相对距离是否在一个容忍范围(本文取10个像素点)内,看最终能对上多少个点。该算法由于不依赖细化图中的严格意义上的奇异点做中心点而是在指纹原图的方向图中取中心区域,不仅提高了抗干扰性且简化了算法。本系统经过2000枚指纹的试验,实践证明效果较好(如表4所示),其中匹配算法实现的运行时间为0.95。

该乘客身份验证系统中的自动识别是1:1匹配,在保证拒识率为0的情况下,误识率为1.1%,识别率为98.9%。

6 结论

本文针对乘客身份验证系统,提出了基于中心区域块方向变化的指纹分类方法和基于主细节特征的指纹匹配思想。设计过程中,充分考虑到了系统的实时性和自动性。由于大型的指纹自动识别系统需要存储大量的指纹图像,因此,为了节省存储空间必须对指纹图像进行压缩。为了利用互联网快速地进行异地指纹登记,也应对指纹图像进行压缩后传输,因此,如何在对指纹图像进行高效压缩的同时,又能够保证指纹图像的关键特殊点不丢失,将是今后研究的方向。

摘要：采用生物指纹识别技术同计算机数据采集、数据管理系统相结合,将指纹作为出入边境的旅客的合法身份的辨识依据,通过设计数据采集和处理的完整流程,构建出入边境的旅客身份验证管理系统满足相关出入境部门的运行情况的管理,大大提高工作效率,使得繁琐的身份验证管理更自动化、规范化。

关键词：指纹识别,身份验证,局部方向,自动识别

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