IC卡登录监控系统

武守涛，张楠，尹国鹏

(软控股份有限公司，山东 青岛 266045)

1 引言

工厂内设备监控系统普遍采用用户名和密码的登录方式，密码容易遗忘，如果密码丢失，会影响设备运行。如果用户名和密码信息泄露，容易引发违规操作，会对设备及产品造成不良影响。一个用户切换到另外一个用户，需要注销当前登录用户，然后重新输入用户名、密码，整个过程也耗费时间。因此，这种传统的登录方式已逐渐不再满足现代化管理的要求。有些设备系统也采用指纹登录方式，但是，在一些橡胶行业工厂中，工人手指容易油污，采集和识别指纹信息比较困难，因此，指纹登录方式在特定条件下也不适用于管理需求。

本文所讲的是将IC卡读取技术用于监控系统，用于人员的身份识别，监控系统只有在IC卡刷卡验证后，才能将某些重要的操作按钮或按键激活，监控系统对不同的IC卡用户进行权限设定，对不同角色分配不同的权限级别，从而对系统运行起到保护作用。IC卡具有保密性好、体积小、便于携带的特点，可以有效的解决信息泄露、不易识别等问题。

本程序只是运用到了工厂设备监控系统，实际上可以应用到需要登录模块的各种软件中，比如信息管理、MES、能源管理等需要登录权限管理的系统，方便用户快速、安全进入系统，节省时间、提高安全性。

2 系统架构

目前，通过接口程序读取卡号信息，与监控系统之间进行卡号等数据交互，从而实现IC刷卡登录监控系统，如图1所示。

图1 流程图

2.1 lC卡读卡器

是一种非接触性读卡器，USB1.1通讯，无需驱动，即插即用，与软件结合起来为监控系统的用户权限加密的高科技安全产品，通过USB接口与计算机连接，可以实施信息保密，在需要解密的场合，只要将使用者的IC卡放在IC卡读卡器上即可。

2.2 接口程序

接口程序是一套封装了数据交互的程序接口模块，当IC卡读卡器感应到IC卡后，就会通过内部程序把IC卡信息发送监控系统，监控系统根据函数的返回值执行下一步操作，即赋予该用户相应的操作权限。IC卡读卡器通过USB接口连接计算机，并通过接口程序与监控系统进行通讯。

2.3 监控系统

监控系统是指在计算机上运行的人机界面，与PLC进行通讯，将设备运行数据反馈给操作人员，或者将设备使用参数传输给PLC程序，并完成一定的管理功能。

2.4 PLC

PLC是一种可编程控制器，与监控系统通过以太网形式建立物理连接，监控系统通过dll与PLC进行通讯。

3 监控系统

监控系统用户登录和管理模块是用Delphi实现的，通过调用接口程序实现IC卡号信息采集和核对，如图2所示。

图2 设计图

3.1 lC卡采集

用户管理模块中，每个用户直接调用接口程序的可执行文件Login.exe。

ShellExecute(handle,'open','Login.exe',PChar('f lag=1,'+idstr),Nil,SW_SHOWNORMAL);

此时，IC卡放置在读卡器上，即可实现用户和IC卡的数据绑定。

3.2 lC卡登录

系统登录提供两个选择，一个是用户名和密码登录方式，另一个是IC卡刷卡登录，用户可以自行配置选择哪一种登录方式。配置选择IC卡登录的话，系统执行登录操作的时候直接调用接口程序的可执行文件Login.exe， ShellExecute(handle,'open','Login.exe',P Char('flag=0,name='),Nil,SW_SHOWNORMAL);

此时，IC卡放置在刷卡机上，系统核对卡号信息后即可实现刷卡登录。

3.3 用户信息发送和接收

使用TServerSocket组件作为服务器端组件，它是通讯响应方，用于监听和接收客户端的连接请求，同时对请求做出回应。

属性简单设置为：

Active:设定TServerSocket是否处于打开，并处于监听状态；

Port:通讯的端口，必须设置，设置为12345；

ServerTypt:服务器端读写数据类型，设置为stNonBlocking，表示异步读写数据；

ThreadCacheSize:客户端最大连接数目，采用默认值10；

其它属性采用默认设置即可。

服务器监听状态打开后，时刻监听接口程序发送的字符串信息，接收到客户端发送的字符串后，再向客户端返回此字符串，以此来判断数据是否能够准确发送。服务器通过解析字符串中标志位flag，确定是信息采集还是信息识别，如果是采集，那么将用户和卡号绑定，将卡号存入数据库。如果是登录，那么在用户数据库里检索是否有该卡号的用户，核心代码如下。

4 接口程序

目前，IC卡读取数据的接口程序是用C#来实现的，将C#程序代码封装为可执行文件，在监控系统中直接调用可执行文件，从而实现IC卡和监控系统的用户信息数据交互，如图2所示。

4.1 指定通讯IP和端口号

创建一个Socket客户端对象，设置要连接的服务器端IP地址、端口等，建立与主机连接，用于连接服务器端，发送数据，核心代码是：

4.2 判断是卡号采集还是登录系统

界面加载后，接收监控程序发来的字符串，字符串中带有标志位flag和用户名信息，根据flag值判断，是显示用于卡号信息采集的界面，还是用于用户信息登录的界面。

flag=1表示采集，如果是卡号采集，显示按钮“采集”，等待用户进一步操作，如图3所示。

图3 采集界面

flag=0表示登录，如果是登录，则启动寻卡，如图4所示。

图4 登录界面

4.3 接口程序读取卡号同时判定flag值

用户点击界面上“采集”按钮，程序读取卡号信息后，然后向监控程序发送字符串，参数是flag=1，卡号。

程序寻卡后，读取卡号信息，然后向监控程序，发送字符串，参数是flag=0，卡号。

SendCardData("flag=0,name=" + lbSnr.Text);

4.4 卡号等信息反馈监控软件

将含有flag和卡号的数据通过Socket发送给监控程序，然后接收监控程序返回的数据，如果两者相同，那么说明发送成功；不相同，那么说明发送失败，核心代码是：

5 结束语

长期以来，设备工厂一直使用用户名和密码登录系统方式来进入监控系统，这需要手动输入用户名信息和密码信息，完成身份识别，控制用户操作权限，整个过程按键次数增多，输入也容易出现失误，耗费时间。本系统通过采集IC卡信息到监控系统数据库，完成用户名、权限和IC卡信息的匹配，这样，用户可以使用IC卡刷卡登录监控系统，减少人为失误，保证准确性。用户登录和用户切换省去了人工手动输入，非接触式操作，方便快捷，节省了时间，提高了工作效率。今后，系统还可以根据卡号等信息查询不同人员登录注销系统情况，不同人员的重要操作，进行人员操作记录的追踪。