一种图书管理系统及其图书点检装置的制作方法

1.本发明涉及图书管理技术领域，特别涉及一种图书点检装置。本发明还涉及一种图书管理系统。


背景技术：

2.随着现代信息时代的发展，人们对知识的需求越来越大，城市或学校图书馆中的藏书量也越来越大，图书管理已经成为大型图书馆面临的严重问题，基于nfc(near field communication，近场通信)技术的智能书架也应运而生，并在图书的查找、定位以及盘点等方面发挥了重要的作用，因此在很多大型图书馆中得到了广泛的应用。
3.目前，智能书架主要通过读卡器感应收纳格中摆放的图书，该读卡器通常需要搭载线圈(天线)，利用线圈产生交变磁场，当图书被正确摆放到收纳格中后，图书上粘贴的标签(radio frequency identification，射频标签)利用内部的线圈(天线)在读卡器形成的交变磁场中产生感应电流，为自身提供工作电源并与读卡器进行通信，从而被读卡器感应，后台服务器即认为当前收纳格中的对应图书归还到位，反之，若某本图书上的标签没有被读卡器感应，后台服务器则认为当前收纳格中的对应图书未归还，处于外借状态。
4.然而，由于图书上的标签与读卡器之间的感应属于近场磁耦合通信，因此对两者的相对位置关系要求较高，即对图书在收纳格中的摆放方向要求较高。如图1所示，通过标签线圈的磁通量φ＝tssinθ(t为读卡器线圈形成的磁场强度，s为标签线圈面积)，只有当标签线圈与读卡器线圈保持平行或标签线圈与磁场方向垂直时(θ为90
°
)，磁通量才能达到最大值，此时感应强度最大，易于识别感应，如此导致现有技术中的读卡器对图书的在位感应方式的鲁棒性较差，漏读率较高。比如，用户将图书水平摆放在收纳格中或图书不慎滑落时，θ为0
°
，此时磁通量为零，读卡器无法正常感应到图书。
5.因此，如何方便、准确地实现图书在位感应，消除用户对图书的摆放方向限制，是本领域技术人员面临的技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种图书点检装置，能够方便、准确地实现图书在位感应，消除用户对图书的摆放方向限制。本发明的另一目的是提供一种图书管理系统。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种图书点检装置，包括具有若干个用于摆放图书的收纳格的书架，设置于所述书架上并与后台服务器信号连接、用于感应图书标签的读卡器，以及设置于所述书架上并与所述读卡器信号连接、用于在各所述收纳格内形成水平磁场的纵向线圈，和设置于所述书架上并与所述读卡器信号连接、用于在各所述收纳格内形成垂向磁场的横向线圈。
8.优选地，各所述收纳格均为矩形格。
9.优选地，各所述收纳格在所述书架上沿高度方向分布有若干层，且各所述收纳格在所述书架上沿宽度方向分布有若干列。
10.优选地，所述书架包括若干个沿垂向叠装的安装支架，且各所述收纳格沿所述安装支架的长度方向开设于其内。
11.优选地，所述纵向线圈分别嵌设于所述安装支架的两端侧壁及相邻两个所述收纳格之间的隔板内。
12.优选地，所述横向线圈分别嵌设于所述安装支架的顶壁和/或底壁内与各所述收纳格的对应位置处。
13.优选地，还包括设置于所述书架上并与所述读卡器信号连接、用于控制各所述纵向线圈的工作状态的第一功分器，设置于所述书架上并与所述读卡器信号连接、用于控制各所述横向线圈的工作状态的第二功分器。
14.优选地，还包括设置于所述书架上并与所述读卡器信号连接、用于使所述读卡器与所述后台服务器通信的无线模块。
15.本发明还提供一种图书管理系统，包括后台服务器和与所述后台服务器信号连接的图书点检装置，其中，所述图书点检装置具体为上述任一项所述的图书点检装置。
16.优选地，还包括与所述后台服务器信号连接并与借还图书的用户智能终端通信、用于根据用户操作指令触发所述后台服务器对所述图书点检装置发出图书点检指令的人机交互模块。
17.本发明所提供的图书点检装置，主要包括书架、收纳格、读卡器、纵向线圈和横向线圈。其中，书架为本装置的主体结构，主要用于存放图书和安装其余零部件，方便用户进行图书借还操作。收纳格开设在书架上，一般同时开设有多个，主要用于供用户摆放图书。读卡器设置在书架上，并与后台服务器保持信号连接，主要用于感应各个收纳格中的图书标签，以判断图书是否在位。纵向线圈设置在书架上，并与读卡器保持信号连接，主要用于在各个收纳格内形成水平方向的交变磁场。横向线圈设置在书架上，并与读卡器保持信号连接，主要用于在各个收纳格内形成垂向方向的交变磁场。如此，通过纵向线圈与横向线圈的共同作用，能够分别在各个收纳格内形成水平方向的交变磁场和垂向方向的交变磁场，当用户在摆放图书时，无论图书标签在收纳格中的摆放方向如何(即θ在0
°
～90
°
之间任意变化)，总是能够通过纵向线圈获得较大磁通量或通过横向线圈获得较大磁通量，因此能够方便、准确地实现图书在位感应，消除用户对图书的摆放方向限制，相比于现有技术，用户无需特意注意图书在收纳格中的摆放方向，能够避免漏掉图书感应。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为现有技术中的读卡器线圈与图书标签线圈的位置关系示意图。
20.图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
21.图3为读卡器与纵向线圈、横向线圈的连接结构示意图。
22.图4为后台服务器、读卡器、人机交互模块的信号连接示意图。
23.其中，图1—图4中：
24.后台服务器—1，书架—2，读卡器—3，纵向线圈—4，横向线圈—5，第一功分器—6，第二功分器—7，无线模块—8，人机交互模块—9；
25.收纳格—21，安装支架—201，隔板—202。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参考图2，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
28.在本发明所提供的一种具体实施方式中，图书点检装置主要包括书架2、收纳格21、读卡器3、纵向线圈4和横向线圈5。
29.其中，书架2为本装置的主体结构，主要用于存放图书和安装其余零部件，方便用户进行图书借还操作。
30.收纳格21开设在书架2上，一般同时开设有多个，主要用于供用户摆放图书。
31.读卡器3设置在书架2上，并与后台服务器1保持信号连接，主要用于感应各个收纳格21中的图书标签，以判断图书是否在位。
32.纵向线圈4设置在书架2上，并与读卡器3保持信号连接，主要用于在各个收纳格21内形成水平方向的交变磁场。
33.横向线圈5设置在书架2上，并与读卡器3保持信号连接，主要用于在各个收纳格21内形成垂向方向的交变磁场。
34.如此，通过纵向线圈4与横向线圈5的共同作用，能够分别在各个收纳格21内形成水平方向的交变磁场和垂向方向的交变磁场，当用户在摆放图书时，无论图书标签在收纳格21中的摆放方向如何(即θ在0
°
～90
°
之间任意变化)，总是能够通过纵向线圈4获得较大磁通量或通过横向线圈5获得较大磁通量，因此能够方便、准确地实现图书在位感应，消除用户对图书的摆放方向限制，相比于现有技术，用户无需特意注意图书在收纳格21中的摆放方向，能够避免漏掉图书感应。
35.在关于收纳格21的一种优选实施例中，考虑到图书一般呈矩形结构，因此，本实施例中的各个收纳格21具体为矩形格，比如正方形格、长方形格等。当然，若有必要，各个收纳格21也可以采用圆形格、多边形格或不规则形状格等。一般的，在同一个收纳格21内，可以同时摆放多本图书，并且，多本图书在同一个收案格内的摆放方式也可以各不相同，比如，部分图书竖直摆放、部分图书水平摆放、部分图书倾斜摆放等。
36.进一步的，为便于规范化整理和生产制造，在本实施例中，各个收纳格21在书架2上呈一定分布规律。具体的，各个收纳格21在书架2上沿高度方向分布有多层，同时，各个收纳格21在书架2上沿宽度方向分布有多列。如此设置，以书架2的竖直安装面为基准，而各个收纳格21在书架2上呈纵横交错排列分布。当然，各个收纳格21在书架2上的具体分布规律并不仅限于上述形式，其余形式的分布方式也同样可行。
37.在关于书架2的一种优选实施例中，该书架2为分体式结构，主要包括若干个安装支架201。其中，各个安装支架201沿垂向方向层叠安装，多个安装支架201拼接成整体，形成
书架2。相应的，各个收纳格21均开设在各个安装支架201内，并且沿安装支架201的长度方向进行分布。如此设置，相当于在各个安装支架201上均开设有多干个容纳槽，各个容纳槽分别对应各个收纳格21。一般的，各个安装支架201均呈长条矩形状。
38.进一步的，为便于实现各个纵向线圈4在书架2上的拆装和检修作业，在本实施例中，各个纵向线圈4分别嵌设在安装支架201的两端侧壁中，以及相邻两个收纳格21之间的隔板202内。比如，一个安装支架201具有4个收纳格21，那么在其长度方向的两端侧壁内均设置有一个纵向线圈4，同时安装支架201具有3块隔板202，那么在各块隔板202内均设置有一个纵向线圈4。如此设置，各个纵向线圈4能够顺利实现对各个收纳格21中竖直摆放或倾斜摆放的图书的电磁感应。
39.同理，为便于实现各个横向线圈5在书架2上的拆装和检修作业，在本实施例中，各个横向线圈5分别嵌设在各个安装支架201的顶壁内或底壁内，当然也可以同时嵌设在各个安装支架201的顶壁及底壁内，并且，各个横向线圈5在安装支架201中的嵌设位置，需与各个收纳格21的位置互相对应。比如，在一个具有4个收纳格21的安装支架201内，可共嵌设4个横向线圈5，且各个横向线圈5均嵌设在安装支架201的顶壁内，并分别位于各个收纳格21的对应凹槽的顶壁中。如此设置，各个横向线圈5能够顺利实现对各个收纳格21中水平摆放的图书的电磁感应。
40.如图3所示，图3为读卡器3与纵向线圈4、横向线圈5的连接结构示意图。
41.另外，考虑到在一个书架2中增设多个纵向线圈4及横向线圈5时，读卡器3的连接结构将会变得复杂，针对此，本实施例中增设了第一功分器6和第二功分器7。具体的，第一功分器6的输入端与读卡器3的输出端相连，且第一功分器6的输出端划分为多个子输出，并分别与各个纵向线圈4相连。同理，第二功分器7的输出端与读卡器3的输出端相连，且第二功分器7的输出端划分为多个子输出，并分别与各个横向线圈5相连。如此设置，当读卡器3处于工作状态时，其输出将分别通过第一功分器6和第二功分器7与各个纵向线圈4、横向线圈5相连，从而利用第一功分器6和第二功分器7的次级连接结构，实现读卡器3对各个纵向线圈4和横向线圈5的工作状态控制。
42.一般的，读卡器3对第一功分器6和第二功分器7的输出控制是互相独立的，即读卡器3当前可以仅对第一功分器6进行输出，即使第一功分器6控制各个纵向线圈4进行工作，以便感应竖直摆放或倾斜摆放的图书，之后，读卡器3可以继续仅对第二功分器7进行输出，即使第二功分器7控制各个横向线圈5进行工作，以便感应水平摆放或倾斜摆放的图书。
43.当然，读卡器3也可以同时对第一功分器6和第二功分器7进行输出，以便两者进行同时电磁感应作业。其中，无论第一功分器6和第二功分器7独立作业还是共同作业，当收纳格21内具有倾斜摆放的图书中，由于该图书既能够被纵向线圈4感应到，也能够被横向线圈5感应到，因此需要减去重复感应次数。
44.不仅如此，考虑到读卡器3需要与后台服务器1保持信号连接，以便正常实现借还书操作，针对此，本实施例中增设了无线模块8。具体的，该无线模块8与读卡器3保持信号连接，主要用于通过无线通讯技术使读卡器3与后台服务器1进行无线通信。一般的，该无线模块8可为4g、wifi等通信模块。
45.本实施例还提供一种图书管理系统，主要包括后台服务器1和与后台服务器1信号连接的图书点检装置，其中，该图书点检装置的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘
述。
46.如图4所示，图4为后台服务器1、读卡器3、人机交互模块9的信号连接示意图。
47.此外，为便于用户利用图书管理系统进行借还书操作，本实施例中还增设了人机交互模块9。其中，该人机交互模块9与后台服务器1保持信号连接，并用于与借还图书的用户的智能终端(比如手机app等)进行通信，能够根据用户的操作指令触发后台服务器1对图书点检装置发出图书点检指令，从而使得图书点检装置识别当前被用户借走的图书和当前被用户归还的图书。
48.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。