基于电子摄像和单片机技术实现考勤实时监控系统的设计

1．前言

考勤管理是人事管理工作中比较重要的一个环节，对于企事业单位充分利用人力资源具有重要的应用价值。考勤管理系统是企事业单位用于记录员工迟到、早退、缺席和请假等出勤情况信息，并提供统计数据的管理信息系统。系统所记录、管理的信息直接与员工的考核相联系，也直接关系到工资调整和职称晋升等员工的直接经济利益。

人工考勤管理系统，由专门的考勤员完成考勤工作。传统的考勤制度，存在很多弊端，比如浪费人力、效率低下；存在弄虚作假现象；考勤数据不准确；考勤统计复杂繁重，难以保证统计结果的正确性、及时性。打卡钟打卡考勤采用一次性专用纸卡，需经常购买；卡片易损坏丢失、寿命短，卡钟及控制系统维修频繁，影响工作；存在代打卡现象。

指纹考勤方式利用人体指纹所具有的唯一性、排他性实现考勤管理，但现代指纹技术尚未完全成熟，还存在价格昂贵，读取指纹速度较慢，判别精度低，可能由于读头清洁问题和员工手指油腻等原因无法读取等问题，应用场合也受到一定的限制，适用于考勤人数较少的单位；由于绝大部分指纹考勤也采用了代码考勤的方式，所以无法杜绝虚假考勤的产生。人脸识别考勤方式和声音识别方式同样存在着与指纹考勤方式相似的问题，技术上更不成熟，大规模应用还有待时日。

本系统采用目前最流行的非接触式智能卡，结合电子摄像技术和单片机技术，实现了考勤时的实时监控，在员工考勤刷卡的同时将其电子图片发送到服务器，杜绝了代打卡的问题，提高了考勤效率，具有很大的研究意义和应用前景。

2．系统总体设计

2.1 非接触式智能卡

非接触式智能卡，继承了接触式智能卡容量大、安全性高的特点，同时也克服了以接触方式工作的智能卡无法避免的缺点，如触点磨损、污染、静电以及插卡不便等，使非接触式智能卡的使用更加自由，应用更加广泛。非接触式智能卡的主流技术是PHILIPS公司的Mifare技术，而且已经被制定为国际标准：ISO/IEC 14443 TYPE A标准。欧洲一些较大的智能卡制造商和读写设备制造商以及智能卡软件设计公司大都以Mifare技术为标准，从而进一步推进了智能卡技术的发展。

随着非接触式智能卡的高度安全保密性的日益提高，随着制造技术和相关理论的完善、发展，微电子技术和计算机技术结合在一起，已经将智能卡技术应用到电话卡、金融卡、移动电话、交通、医疗、身份证明、智能付费等应用领域。提高了人们生活和工作的现代化程度。

2.2 网络和系统环境

利用现代企业拥有的覆盖企业内部的高速局域网，通过自己的专用服务器接入Internet，建立供公司内部网站，并在此基础上建立一套新型的基于Web Server的考勤管理系统。该系统的开发语言采用功能强大的C#.NET，后端数据库采用SQL2000，服务器使用Windows2000操作系统，安装IIS6.0，同时各个客户端需要安装Win98以上版本。系统以C/S模式进行考勤数据采集，用B/S模式进行实时数据采集，便于实现网上数据共享。

2.3 系统的总体结构

2.3.1 硬件系统结构框图

如图1所示：

系统采用单片机作为核心处理器，摄像模块的主要功能是在考勤的同时进行电子摄像；通讯模块主要进行考勤数据的通讯处理；读写模块对非接触式智能卡进行读写操作；时钟电路即提供时钟功能；存储模块主要是对主要数据进行存储和缓存；电源模块对整个系统提供合适、稳定的电源。

2.3.2 软件功能模块图

如图2所示：

如图2所示，系统包括九个主要模块：卡片发行模块的主要功能是注册用户，对新卡进行初始化，将持卡人的基本信息写入卡片；参数设置主要负责修改考勤系统的各个功能模块的默认设置，如设置考勤参数，处理特殊考勤等；考勤模块负责用户考勤时对卡片的读写；监控模块即在考勤的同时进行电子摄像；考勤报表的主要功能是用户统计考勤数据，如日报表，月报表，出勤明细，出勤统计等；员工管理主要对员工的信息进行管理，并负责请假，销假等功能；删除记录负责对退休，离开公司等用户进行记录删除；退出系统负责安全，稳定的退出系统；帮助系统则提供本系统的相关帮助，使用户更加方便的使用本系统。

3.系统的实现

3.1 系统数据库的实现

在系统中与数据库交互部分均采用标准的SQL语言，这样可以提供系统的通用性，从而使后台数据库可以采用多种数据库系统，如：MS Access，MS SQL Server或者Oracle，可以提供用户的需求进行选择。

考虑到职员签到、签退操作会发生在上、下班高峰这一很短的时段之内，加之考虑到系统数据量大，安全控制等因素，本系统采用了并发访问能力强，数据管理能力强、安全控制措施健全的SQL Server数据库，为了实现灵活的报表统计功能，在SQL Server中建立名称为“kqgldb”数据库，作为考勤系统的后台数据库，系统中的几个表如下所示。

人员登记表（RYDJB），记录职员ID号、姓名、部门ID、行政级别ID、权限ID、密码、人员图片信息。

签到登记表（QDDJB），记录职员ID号、签到机器编号、签到和签退时间、留言。

部门登记表（BMDJB），记录部门ID号、名称、主管领导ID号。

行政级别表（XZJBB），记录行政级别ID号、行政级别名称。

权限级别表（QXJBB），记录操作权限解别ID号、权限级别名称。

请假登记表（QJDJB），记录请假人员ID，起假日期、到假日期、事由。

机器编号表（QDJQB），签到机器编号，签到机器所在场所。

上班时间表（SXBSJ），记录上下班时间

3.2 系统数据采集方式

系统数据采集主要分为两大部分：考勤数据和图片数据。考虑到本系统的性能要求，管理系统使用B/S模式，数据采集使用C/S模式。考勤数据通过无接触式刷卡的方式进行采集，数据的处理则由服务器上的软件进行处理；图片数据通过刷卡时触发进行电子摄像而获得，其数据同样要上传至服务器。

3.3 考勤条件的设定、统计和查询

考勤管理信息系统对工作班次、节假日、请假种类进行设定；其中，班次设定：新增和删除班次种类，指定班次时间；节假日设定：新增和删除节假日种类，指定节假日时间；假种设定：新增和删除假种。

系统的考勤统计主要是采集考勤数据、编辑考勤数据、统计个人考勤数据、汇总部门考勤数据。其中，考勤数据采集：启动自动采集程序，停止自动采集程序，监视采集信息；考勤数据编辑：新增刷卡数据，修改刷卡数据，删除刷卡数据；个人考勤数据统计：选择部门，统计数据，显示统计结果；部门出勤汇总：选择部门，汇总数据，显示汇总结果。

系统的查询是按条件来查询个人和部门考勤数据，及时对各类报表的数据进行查询的。本模块主要提供给部门和企业的领导决策使用，通过本模块提供的功能，领导可以掌握企业的考勤情况，以便及时发现和处理问题。

5.结束语

本考勤管理信息系统在使用过程中，优越性明显体现，通过先进的网络技术及时提供准确的考勤数据，能够真实地反映员工的出勤情况；系统还提供了各种条件的统计、查询和分析，这对企业实现人事管理现代化、规范化是具有重要意义的，为人力资源的全面开发、职工的业绩考核提供了重要的参考依据，具有现实的应用价值。

本文作者创新点：在目前流行的智能卡考勤系统的基础上，加入了实时监控的理念，解决了代打卡的问题，系统以C/S模式进行考勤数据采集，用B/S模式进行实时数据采集，便于实现网上数据共享，可以大幅提高企事业单位的工作效率。

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