圖書館服務設備統一管理研究與實現

賈志勇，鄧志文，王大阜

(中國礦業大學 圖書館，江蘇 徐州 221116)

0 引言

高校圖書館作為服務全校師生的窗口單位，設備眾多，包括自助借還機、數字標牌、歌德機、工作用機、瀑布屏、文化長廊、自助打印機等，每種設備數量不一且分布在不同樓層不同位置，在日常管理中通常采用現場查看設備運行狀態，耗費管理人員大量時間以及設備狀態異常時不能及時發現等。當前，圖書館朝著智慧圖書館的方向發展[1]，各種電子設備越來越智能，基于AI技術的語音、圖像識別設備功能越來越豐富，甚至圖書館LED燈管都實現了根據讀者數量自動調節光照亮度以達到節能的目的；新近采購的設備都完全或部分具備AI功能，實現無人值守或自動引導讀者功能。對于一些早年購買的設備需要進行智能化改造[2]，以達到智能或者智慧化的目的，同時可以延長設備服役壽命以降本增效。本文就設備管理問題進行分析，并研究充分利用網絡技術、計算機技術、軟件技術實現設備綜合管理的平臺。

1 圖書館設備運行存在的問題

中國礦業大學南湖校區圖書館現有4臺自助借還機、1臺24 h自助還書機、1臺預約書柜、8臺數字標牌、4臺人工借還工作用機。這些設備分布在不同樓層，接入的網絡分為無線網、有線網絡固定IP地址，使用網段也不相同，設備網絡結構如圖1所示。在日常管理中，這些設備設置了定時關機，電源接通自動開機功能，有時非正常斷電或軟件故障造成下次開機進入修復模式不能正常啟動，或者正常開機運行一段時間后系統死機，這兩種機器運行故障給讀者帶來不悅的使用體驗，這就要求圖書館員要經常巡視機器是否工作正常，額外增加了管理人員的工作量。并且這些故障具有偶然性和不定期性，容易造成館員巡視懈怠，經常巡視時機器工作正常順暢，偶爾未巡視故障卻出現了，這種巧合實屬常見現象。為減輕圖書館員工作負擔，及時發現并處理機器運行故障，利用網絡技術、軟件技術對實時監測各種設備工作狀態展開研究。通過將各種設備接入校園網絡，利用圖書館現有的服務器平臺或者個人工作用機，部署基于TCP/IP協議的軟件程序，通過網絡讀取各設備工作狀態和網絡狀態，同時通過網絡控制遠程設備一鍵關機或者其他功能操作。

圖1 圖書館設備網絡結構

網絡層面，這些設備處于不同的網絡中，搭建綜合監測平臺的終端必須和這些設備保持網絡連通。

軟件層面，綜合監測平臺需要實時監控各個設備終端運行狀態，如在線、離線、死機等，也可以遠程關機。

2 在線監測平臺研究及實現

圖書館現場設備都接入網絡，綜合監測平臺需要通過網絡對這些設備實現實時在線監測，軟件開發可通過TCP/IP，UDP，http等協議與遠程設備進行通信，軟件平臺采用VS.NET，開發語言為C#[3-5]，采用C/S開發模式，數據庫采用SQL Server。軟件平臺具備基于TCP Socket網絡通信及數據采集功能，數據處理形成客戶端管理、遠程關機、設備狀態顯示、語音報警、系統管理、報表、故障分析等功能，系統框架如圖2所示。

圖2 設備綜合管理系統架構

2.1 軟件功能

設備綜合監測平臺實現在線實時監測遠程終端設備，以軟件在線巡視代替人工現場巡視遠程終端，軟件平臺應具備實時、高效、功能豐富等功能，具體功能需求如下。

(1)客戶機管理：實現終端設備添加、修改、刪除等功能，能實時發現新添加的遠程終端；遠程終端撤銷時平臺及時跟進刪除。

(2)遠程關機管理：能夠實現遠程對選定終端設備進行一鍵關機或重啟操作，遠程終端一般設置了晚上閉館時間自動關機，個別情況下圖書館臨時閉館可以利用平臺實現遠程關機。

(3)終端運行狀態采集：終端設備安裝客戶端，通過TCP/IP協議與平臺實現網絡連接，以心跳的方式實現服務端/客戶端實時通信，平臺收不到客戶端的心跳數據時代表終端設備掉線，進而分析網絡掉線還是終端設備卡頓或死機掉線；客戶端同時采集終端部分參數，如CPU、內存利用率，硬盤空間剩余、CPU溫度、顯卡溫度、風扇狀態等同時傳送給管理平臺端，以便后續故障分析。

(4)設備運行狀態展示：在綜合平臺頁面上直觀展示各終端設備運行狀態、網絡連接狀態。網絡故障可直接顯示通信線路斷開，終端系統故障可直觀醒目顯示動畫閃爍設備出現異常。

(5)語音報警功能：實現終端設備異常時語音提示功能，設備綜合管理平臺有外接或內置音箱，可實時通過語音形式播報終端設備異常警示通知。

(6)故障分析功能：生成客戶端參數報表，結合工作狀態自動判斷故障原因。

(7)系統管理：實現平臺用戶管理功能，可增加、修改、刪除用戶，管理用戶權限，修改密碼等；只有獲得授權的用戶可管理終端設備以及遠程關機等。

2.2 數據庫功能

數據庫作為設備綜合管理平臺的數據載體[6]，可以存儲遠程終端設備信息、記錄設備運行狀態、記錄設備故障時間等，便于分析設備故障原因。數據庫采用SQL Server，SQL Server作為大中型關系數據庫[6]，具有良好的可編程性，可以創建表、視圖、存儲過程、觸發器等。表與表之間可通過主鍵、外鍵進行字段關聯，使同一個ID的不同類型的信息存儲在不同的表中，有利于數據結構優化；采用索引等技術檢索數據響應快耗時少，界面可視化程度高，靈活易用，工作運行穩定可靠。數據庫設計先要做好數據庫表設計，設備監管平臺數據庫主要功能需求如表1所示。

表1 遠程終端

3 系統關鍵技術分析

設備綜合監測平臺與客戶端通信連接：通過C#開發WinForm客戶端，通過線程運行TCP通信程序，向服務器端平臺IP和端口發送本機IP、心跳標識。收到服務器端確認指令后，客戶端每間隔1 min向服務器發送一次數據，當服務器長時間沒有客戶端發來的數據，說明客戶端工作狀態異常。通過ping命令查看網絡連接是否正常，如果網絡連接正常則客戶端已經宕機，需要實地排查機器故障問題。

系統安裝部署：系統開發完成后，在VS.NET平臺下通過安裝部署功能打包成安裝文件，在服務器或者臺式機上安裝SQL Server2012，要保證遠程終端與本機的網絡保持暢通。基礎準備工作完成后，即可開始軟件的測試工作，通過對比分析現場設備狀態、故障和軟件顯示狀態及故障結論測試完善軟件穩定性。

4 結語

本文介紹了圖書館部分面對師生開放服務的設備工作狀況，通過分析日常管理工作中存在的困難，研究了利用網絡技術、計算機軟件技術搭建設備綜合管理平臺，分析了設備管理功能需求、軟硬件條件，并就實現的技術路線進行了可行性分析，以期達到降本增效、降低工作人員勞動強度、實現遠程終端設備集中在線監控功能的目的。