Chương I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỜI GIAN THỰC
Chương 3: HỆ THỐNG GIÁM SÁT TRẠNG THÁI HOẠT ĐỘNG TRONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
3.1 Tổng quan về trường Đại học Dân lập Hải phòng
Trường Đại học Dân lập Hải Phòng được đặt tại Phường Dư Hàng Kênh - Quận Lê Chân – Thành phố Hải Phòng. Trường thành lập ngày 24/09/1997, đến nay nhà trường đã xây dựng được đội ngũ giáo viên cơ hữu và cán bộ công nhân viên hơn 200 người. Hiện tại nhà trường đang đào tạo khoảng 6000 sinh viên hệ đại học chính quy với các ngành nghề: Công nghệ Thông tin, Điện tử viễn thông, Điện dân dụng và công nghiệp, Xây dựng dân dụng, Xây dựng cầu đường, Công nghệ Hoá dầu, Chế biến và bảo quản thực phẩm, Kỹ thuật môi trường, Kỹ thuật nông nghiệp, Quản trị doanh nghiệp, Quản trị du lịch văn phòng, Kế toán kiểm toán, Văn hoá du lịch và Ngoại ngữ.
Nhiệm vụ chính của nhà trường là đào tạo các kỹ sư cử nhân có trình độ nghiệp vụ cao trong các lĩnh vực nêu trên phục vụ nguồn nhân lực cho toàn miền duyên hải và cả nước. Nhà trường đang từng bước hiện đại hóa nội dung và quá trình quản lý, cố gắng để tin học hoá tất cả các hoạt động quản lý có đủ điều kiện trong nhà trường.
Nhà trường có khu giảng đường và khu khách sạn sinh viên: Khu giảng đường phục vụ việc học tập, nghiên cứu, thực hành thực nghiệm của sinh viên với khu nhà 6 tầng (nhà A), 3 khu nhà 3 tầng nối liền nhau (khu B, khu C, khu D), khu nhà F, khu hiệu bộ 2 tầng và khu nhà E với tổng số phòng học là 64, các phòng thực hành vi tính, phòng thí nghiệm Điện, Điện tử, Môi trường, Hoá, … và các phòng làm việc của cán bộ công nhân viên. Khu khách sạn sinh viên với 3 khu nhà ở sinh viên liên hợp, nhà ăn, nhà tập đa năng, sân vận động, bể bơi phục vụ việc sinh hoạt ăn ở vui chơi giải trí của sinh viên.
Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và kỹ thuật thu nhận dữ liệu tự động sử dụng hệ thống thẻ từ, mã vạch, card thông minh… Người ta có thể kết hợp các kỹ thuật này để xây dựng một hệ thống giám sát các hoạt động trong một không gian nào đó nhằm đáp ứng cho nhu cầu quản lý một cách có hiệu quả và khoa học.
Với mong muốn ứng dụng triệt để những thành tựu của công nghệ thông tin vào trong lĩnh vực quản lý, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng có nhu cầu phát triển một hệ
thống kiểm soát để quản lý việc đi lại trong khuôn viên nhà trường nhằm bảo vệ tài sản, giữ gìn trật tự an ninh trong trường và đề phòng hỏa hoạn bất trắc xẩy ra.
3.2 Bài toán giám sát hoạt động trong khuôn viên nhà trường 3.2.1 Mô tả Bài toán
Trong khuôn viên khu vực làm việc, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng chia thành sáu khu vực: khu giảng đường, khu thí nghiệm thực hành, khu hiệu bộ, khu thư viện, khu hội trường và khu đào tạo. Trong các khu vực này có nhiều hoạt động và nhiều đối tượng thường xuyên qua lại, chẳng hạn như sinh viên, giáo viên, cán bộ công nhân viên, nhà nghiên cứu và khách. Có những người làm việc ở khu này bắt buộc phải đi đến khu khác và đi qua một số khu. Nhưng có những người không nhất thiết phải đi qua những khu nhất định. Việc đi lại của những người không có nhu cầu ở những khu vực nhất định có thể làm ảnh hưởng đến hoạt động của những người khác ở những khu vực đó. Thêm nữa, để phòng ngừa kẻ gian có thể xâm nhập, lấy cắp tài sản hay quy trách nhiệm cho những người liên quan khi có mặt ở những khu vực nhất định cần kiểm soát được sự đi, đến của mỗi người ở mỗi khu vực. Trong trường hợp có những nguy cơ hỏa hoạn cũng cần được cảnh báo hay báo động để bảo vệ và những những người có trách nhiệm tổ chức việc xử lý kịp thời.
Để thực hiện công việc trên đây, nhà trường sắp xếp và phân chia khuôn viên nhà trường thành các khu vực khác nhau: Mỗi khu vực liên quan đến những hoạt động nhất đinh. Khi xem xét đến nhu cầu và điều kiện cụ thể của các đối tượng, nhà trường cho lập ra một bảng quy định việc đi lại của các đối tượng trong những thời kỳ khác nhau trong năm và theo thời gian trong tuần (bảng 3.1): mỗi đối tượng trong thời kỳ nhất định trong năm (thời gian học, thời gian hè,..) chỉ được phép vào ra trong những giờ nhất định, ngày nhất định, ở những khu vực nhất định, cụ thể như sau:
Khu giảng đường cho phép sinh viên, giáo viên và cán bộ công nhân ra vào các ngày trong tuần từ 6h 30 đến 17h30 trừ chủ nhật.
Khu thực hành thí nghiệm dành cho các nhà nghiên cứu được đi vào các ngày trong tuần và sinh viên được phép đi vào những ngày nhất định.
Khu hiệu bộ cho phép cán bộ công nhân viên đi vào các ngày trong tuần theo giờ hành chính, giáo viên đi vào theo giờ lên lớp . Ngoài ra còn có sinh viên và khách được phép ra vào trong ngày tại các giờ nhất định.
Khu thư viện cho phép cán bộ công nhân viên, các nhà nghiên cứu, giáo viên, và sinh viên được phép ra vào các ngày trong tuần.
Khu hội trường chỉ cho phép các đối tượng trên đi vào trong ngày nhất định khi được cấp quyền.
Khu đào tạo cho phép tất cả các đối tượng ra vào các ngày trong tuần trừ chủ nhật. Riêng khách muốn vảo phải được sự cho phép của bảo vệ .
Khách được phép ra vào khu hiệu bộ và phòng đào tạo khi có nhu cầu giao dịch.
Các khu vực khác phải có sự đồng ý của hiệu trưởng mới được vào.
Những quy định này được thông báo ở những nơi công cộng và trước mỗi khu vực có người đi lại. Tuy nhiên, việc kiểm tra sự tuân thủ quy định này của các đối tượng tại các khu vực chủ yếu do bảo vệ thực hiện một cách trực tiếp và thủ công. Vì vậy, thực tế diễn ra so với mục tiêu đề xuất còn rất hạn chế.
Việc kiểm soát các sự kiện có nguy cơ hỏa hoạn chưa được tiến hành triệt để, mới có các quy định chung và tổ chức các bình chữa cháy đặt ở các vị trí xác định 3.2.2 Những vấn đề đặt ra
Từ các mô tả ở trên, ta thấy có những vấn đề sau đây đặt ra cần giải quyết:
Kiểm soát các đối tượng khi đến một cửa một khu vực. Nếu người đó được quyền đi qua khu vực nào theo quy định thì cho phép đi qua. Nếu không được quyền thì không thể đi qua. Công việc này cần được thực hiện tự động không cần đến con người. Nếu người này có hành động cố tình để qua được cửa đó cần có cảnh báo cho bảo vệ biết để xử lý.
Kiểm soát được nguy cơ hỏa hoạn trong trường hợp có sự kiện liên quan đến cháy cần được phát hiện sớm và thông báo cho bảo vệ hay báo động để mọi người biết để xử lý kịp thời.
Để giải quyết vấn đề trên đây một cách triệt để cần xây dựng một hệ thống giám sát. Hệ thống giám sát có thể cho phép kiểm tra tự động việc qua lại của mỗi đối tượng tại các cửa vào/ra ở mỗi khu vực: Mỗi người sẽ được định danh rõ ràng và được xác nhận quyền được vào ra ở mỗi cửa. Khi người đi đến một cửa, hệ thống sẽ nhận định danh của họ và đối chiếu với quyền đã được xác định để quyết định. Nếu người đó có quyền thì hệ thống mở cửa cho vào; ngược lại, của không mở và họ sẽ không được đi qua được cửa này.
Để nhận biết được yếu tố hỏa hoạn, ở những vị trí cần thiết sẽ đặt các thiết bị cảm nhận nhiệt độ. Khi một thiết bị cho biết nhiệt độ ở đó vượt quá một ngưỡng nào đó thì hệ thống cần cảnh báo cho bảo vệ biết hay báo động.
3.2.3 Đặc tả hệ thống
Để giải quyết bài toán trên đây với mức độ tự động nhất định trong điều kiện cho phép (năng lực tài chính) cần có một hệ thống điều khiển - giám sát với cấu hình tối thiểu. Đây là một hệ thời gian thực, theo cấu trúc chung nó cần bao gồm hai thành phần thiết yếu:
Hệ thống phần cứng gồm máy tính cùng với các thiết bi giám sát, cộng tác
Hệ thống phần mềm để điều khiển các thiết bị làm việc.
3.2.3.1 Hệ thống phần cứng
Hệ thống phần cứng (sơ đồ hình 3.1) cần bao gồm:
Một máy chủ được kết nối qua một mạng với các thiết
Các thiết bị kiểm soát vào ra đặt ở mỗi cửa. Chúng bao gồm máy đọc thẻ và thiết bị điều khiểu mở và đóng cửa tự động.
Các cảm biến nhiệt đặt ở các vị trí cần giám sát nguy cơ hỏa hoạn
Một máy tính trạm để nơi bảo vệ làm việc để tiếp nhận thông tin giám sát.
Một số còi báo động đặt ở ví trí cần thiết.
Hình 3.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống phần cứng
3.2.3.2 Hệ thống phần mềm
Hệ thống phần mềm cần bao gồm một số phần mềm thực hiện các chức năng đáp ứng được yêu cầu nêu ra và các chức năng phụ vụ cho quá trình quản lý vận hành.
Như vậy nó cần có:
a. Hệ phần mềm kiểm soát vào ra
Hệ thống này trợ giúp máy đọc thẻ để đọc thông tin trên thẻ của người đi đến cửa và chuyển về máy trung tâm. Tại đây nó được xử lý và xác định rõ người này có được phép qua cửa họ muốn qua không. Nếu được thì điểu khiển để mở cửa cho người đi qua và đóng cửa khi người này đã qua cửa. Trong trường hợp ngược lại thì không cần làm gì.
b. Hệ phần mềm kiểm soát hỏa hoạn
Hệ thống này giúp kiểm soát lần lượt các cảm biến nhiệt sau những khoảng thời gian xác định để nhận biết được nhiệt độ của mỗi máy cảm ứng nhiệt đặt ở các vị trí khác nhau. Nếu nhiết độ trên một mức nào đó thì thông bảo cho bảo vệ qua máy trạm và kèm theo thông tin cảnh báo. Nếu nhiệt độ cao biểu hiện có hiện tượng cháy thì cũng thông báo cho bảo vệ, bật chuông báo động và mở các cửa.
c. Hệ phần mềm trợ giúp vận hành
Hệ thống này cần thực hiện một số chức năng sau:
Trợ giúp cập nhật các thông tin quản lý như danh sách cửa, bảng định quyền..
Ghi nhật ký hoạt động hay tình trạng của các thiết bị tương ứng với các trại thái khác nhau như được kích hoạt, đóng-mở cửa, nhiệt độ quá ngưỡng...
Theo dõi nguồn cấp năng lượng để cảnh báo cho người quản lý hay tự động đổi nguồn để bảo thiết bị làm việc liên tục.
Điều khiển việc đóng mở của tự động từ xa hay cho ngừng làm việc một số các thiết bị ở những vị trí nhất định
Trong khuôn khổ của một luận văn cao học, với điều kiện thời gian hạn chế và cơ sở vật chất cho việc nghiên cứu còn thiếu, sau đây chỉ tập trung tiến hành việc phân tích và thiết kế các hệ thống phần mềm, tạm bỏ qua những gì liên quan đến hệ thống phần cứng. Mặt khác, hệ thống phần cứng nêu ra ở trên không có gì quá phức tạp.
Trong điều kiện cho phép, việc triển khai nó là có thể thực hiện được.