技术摘要：
本发明公开了一种实验设备智能化借还管理系统，包括：管理员客户端，用户申请客户端，实验设备借还系统，后台管理系统，数据通信模块，以及与后台管理系统通信连接的多个实验设备；整个实验设备智能化借还管理系统在校园的内网环境或者互联网下进行借出与归还管理，将  全部
背景技术：
随着社会的不断进步，越来越多的智能化租借服务开始涌现，例如：对充电宝的租 借、共享单车、对雨伞的租借以及对空气净化设备的租借等租借服务；在以上现有技术中存 在一定的收费性质，需要支付一定的设备使用金额才能允许租借者使用，而且，不存在对归 还设备的检测，也就是说，在租借者使用租借设备完成归还的过程中，并不会有相应的设备 检测程序或相应的检测人员对租借设备的完整度进行检测，这就存在问题，对于损坏租借 设备的租界者可以无限次数的借用租借设备，更意味着可以无限次数的损坏租借设备，这 样就导致了发起这一项租借服务的发起人收到很严重的经济损失，对于设备的维护过高， 入不敷出最终破产，而且更导致了资源的浪费。 在以上现有技术中，没有建立积分制度来约束借还人，对损坏相应租借设备达到 一定程度的租借者进行扣除损坏程度所对应的积分分数，并且规定某一禁止租借积分分数 的阈值，当积分分数低于某一阈值，就不能进行租借服务，直到租借积分分数恢复到一定 值，才可进行租借。 没有完整度的检测以及建立积分制度，大大地增加了租借设备的损坏风险，也就 意味着减少了租借设备的使用寿命；并且，没有对租借设备在使用过程中的多维度数据进 行监测，缺少了这一环节，不能根据用户在使用过程中的一些操作，来对产品进行相应的改 变。 在以上现有技术中，整个操作必须在互联网的维持下才能进行租借服务，再发起 租借请求的同时，租借系统会要求租借人输入手机号用以获取随机验证码，进而登录租界 系统，更有的租借系统为了收集用户资料，推出免押金等优惠服务，例如，输入学校名称、学 号、身份证号等等，由于整个租界服务实在互联网的环境下进行，一旦租借系统受到不法攻 击，就会导致租界者的资料遭到泄露，给租借者带来不必要的经济损失；所以，在互联网下 进行的租界服务，保证不了数据的安全性。
技术实现要素：
(一)发明目的 基于此，为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本申请提供了在学校内网环 境或互联网环境下进行的借还服务、通过建立实验设备借还规则和对归还实验设备的完整 度检测来保证实验设备的使用寿命，和约束借还人的借还行为以及对借用的实验设备进行 操作数据监测的一种实验设备智能化借还管理系统，以及一种实验设备智能化借还管理方 法，相应技术方案如下。 (二)技术方案 5 CN 111583528 A 说　明　书 2/11 页 作为本发明的第一方面，本发明公开了一种实验设备智能化借还管理系统，包括： 管理员客户端，用户申请客户端，实验设备借还系统，后台管理系统，数据通信模块，以及与 后台管理系统通信连接的多个实验设备； 所述管理员客户端用于供实验设备管理专业人员后台登录所述后台管理系统，对 用户信息和实验设备进行管理，对实验设备信息进行录入，以及通过所述后台管理系统通 过所述数据通信模块与所述实验设备借还系统建立通信连接，对实验设备借还规则进行管 理； 所述用户申请客户端用于向所述后台管理系统发起实验设备出借申请或实验设 备预约申请，以及通过所述后台管理系统查看实验设备信息、查看所述用户信息、修改所述 用户信息； 所述后台管理系统包括私有化服务器、私有化短信模块以及能够与所述实验设备 相连接的通信接口，所述后台管理系统能通过该接口实时监测并记录不同的实验设备对应 实施的实验操作数据，每个实验设备均通过系统的软件平台接口上传实验行为数据，并通 过所述实验设备将数据采集模块采集的实验操作数据发送至后台管理系统中的信息数据 库中； 所述实验设备借还系统包括实验设备完整度检测模块，用于根据录入所述实验设 备完整度检测模块的实验设备检测程序来检测实验设备的运行正常性； 所述实验设备借还系统还包括一个主设备柜和多个与所述主设备柜通信连接的 从设备柜、借还模块、借还积分等级模块，所述主设备柜和所述多个从设备柜设有不同规格 的多个设备箱，用于存放不同的实验设备，并且所述主设备柜和每个从设备柜设有扫码设 备，用于识别并读取实验设备管理专业人员放入实验设备时或用户归还实验设备时的串号 码上的实验设备信息，并将信息反馈至所述后台管理系统分析，将分析结果反馈至所述借 还模块，由所述借还模块控制箱门的开启； 所述借还积分等级模块用于对用户的借还积分等级进行评定并将用户对应的借 还积分等级反馈至所述后台管理系统中的信息数据库中的用户信息中； 所述借还模块依照借还积分等级对应不同的实验设备借还规则并且在该实验设 备借还规则下与主设备柜适配，根据所述主设备柜获取的用户借还的实验设备信息更新后 台管理系统中的信息数据库中的设备信息和用户信息； 所述实验设备借还系统还包括验证码生成模块，用于生成随机验证码并通过所述 后台管理系统中的短信发送模块发送短信给用户用于取实验设备。 在一种可能的实施方式中，所述实验设备借还系统还包括提醒模块，用于提醒用 户归还即将逾期的实验设备至设备柜，实验设备自归还前一定时间起，所述提醒模块每间 隔固定时间通过发送电子邮件、用户申请客户端的系统通知进行提醒用户归还实验设备， 以用户确认收到设备的归还提醒为停止发送标志。 在一种可能的实施方式中，所述主设备柜和每个从设备柜设有配备触摸屏的设备 柜主机，用于供用户线下申请实验设备或线下预约实验设备以及归还实验设备使用，用于 供实验设备管理专业人员放或取实验设备使用；所述每个箱体的内部均设有通电接口，并 且所述通电接口的通电状态受所述设备完整度检测模块控制。 在一种可能的实施方式中，所述用户信息包括用户姓名、学号、身份证编号、所属 6 CN 111583528 A 说　明　书 3/11 页 院系、邮箱号以及借还积分等级和与积分等级对应的积分分数。 在一种可能的实施方式中，所述实验设备信息包括实验设备串号码，所述实验设 备串号码包括实验设备名称，实验设备实时状态；所述实验设备实时状态包括实验设备所 处位置、预约状态、离柜时间以及入柜时间。 在一种可能的实施方式中，所述实验设备上均设置有数据监控模块，用于监测所 述实验设备智能化借还管理系统内所有实验设备的全生命周期数据和采集实验数据；并 且，所述数据监控模块配备有相应的电源模块供电。 作为本发明的第二方面，本发明公开了一种使用上述任一实施方式中公开的系统 实施的实验设备智能化借还管理方法，所述管理方法包括借用实验设备步骤和归还实验设 备步骤： 所述借用实验设备步骤包括： (1)登录所述用户申请客户端或用户自行前往主设备柜或者从设备柜所在位置使 用设备柜主机进行操作； (2)从“取已预约设备”、“预约借用申请”、“归还实验设备”、“管理员入口”4个不同 的操作方式中选择正确的窗口； (3)建立借还积分等级制度； (4)通过所述实验设备完整度检测模块对实验设备的损坏程度进行检测，并配合 所述借还积分等级模块共同对用户的借还积分等级进行相应的改变； (5)用户的每一借还积分等级对应特定的实验设备借还规则； (6)所述用户申请客户端或所述主设备柜向所述借还模块发出借用指令，所述借 用指令包括所述用户信息和借用的实验设备信息； (7)所述借还模块向所述后台管理系统发送所述用户信息用来获取该所述用户信 息对应的所述借还积分等级，并且将获取到的借还积分等级与实验设备借还规则相对应， 进而确定用户所能允许借用的实验设备数量和期限，并将借用的实验设备信息以及借用用 户信息记录在所述管理系统中的信息数据库中； (8)通过验证码生成器随机生成验证码，并通过后台管理系统中的短信模块进行 发送给用户用于提取实验设备，并且信息数据库中建立验证码与借用的实验设备信息以及 用户信息的映射关系，借用流程结束； 所述归还实验设备步骤包括： (1)用户自行前往主设备柜所在位置使用设备柜主机进行归还实验设备的流程； (2)从“取已预约设备”、“预约借用申请”、“归还实验设备”、“管理员入口”四个不 同的操作方式中选择“归还实验设备”； (3)通过扫码枪识别归还实验设备上的串号码上的实验设备信息传送至后台管理 系统，由后台管理系统对实验设备进行规格判断，为实验设备分配一个适合实验设备存放 的箱体，并将打开该分配好的箱体指令传送给借还模块，由借还模块打开指定箱体，用户将 归还的实验设备并放入箱体内，关闭箱门并锁定； (4)对于能满足设备完整度检测程序的实验设备，由设备完整度检测模块根据设 备完整度检测程序对实验设备的损坏程度进行检查，由借还积分等级模块扣除相应的分数 并更新后台管理系统中信息数据库中的用户信息；对于不能满足设备完整度检测程序检测 7 CN 111583528 A 说　明　书 4/11 页 的实验设备，则由实验设备管理专业人员对实验设备进行检测，并进行损坏程度的判断，实 验设备管理专业人员直接通过管理员客户端登录后台管理系统，对用户信息中的借还积分 等级积分分数进行相应的操作； (5)待检测步骤完成用户信息更新后，后台管理管理系统取消验证码与借用的实 验设备信息以及用户信息的映射关系，恢复实验设备未被预约和借用的状态，整个归还流 程结束。 在一种可能的实施方式中，所述借还积分等级分为A级、B级、C级、D级、E级五个等 级；并且不同的所述借还积分等级对应不同的实验设备借还规则。 在一种可能的实施方式中，还包括设备提醒模块用于提醒用户归还即将逾期的实 验设备至设备柜，实验设备自归还前设定时间起所述提醒模块每间隔固定时间通过发送电 子邮件、用户申请客户端的系统通知进行提醒用户归还实验设备，以用户确认收到设备的 归还提醒为停止发送标志。 在一种可能的实施方式中，所述管理方法还包括全过程数据监测步骤，所述数据 监测步骤包括： (1)所述数据监控模块通电，开始记录所述实验设备的全生命周期数据； (2)自所述实验设备置于箱体内部，所述后台管理系统监测所述实验设备借出前 的轨迹数据； (3)自所述实验设备借出后与归还前这一过程中，所述数据监控模块采集借用人 员使用实验设备的实验记录数据，并且所述后台管理系统采集所述实验设备被借用人员借 走后的轨迹； (4)所述实验设备归还后，所述后台管理系统监测所述实验设备归还后的轨迹数 据。 (三)有益效果 本发明公开的一种实验设备智能化借还管理系统及方法，具有如下有益效果： 1.整个实验设备借还系统在校园内网环境或互联网的环境下进行借与还，将用户 信息和设备信息储存在后台管理系统中的信息数据库中，进一步保证了借还用户的信息数 据安全； 2.实验设备中的数据采集模块，对用户在使用借用实验设备实施的实验操作数据 进行采集，并将采集的数据传输至后台管理系统中的信息数据库，让实验老师了解用户对 实验的掌握情况，进而为实验老师进行实验的教学改革提供有力的数据支撑； 3.整个系统免费使用，不存在付费机制； 4.提醒模块不仅用于每6小时通过发送电子邮件、用户申请客户端的系统通知进 行提醒用户归还实验设备，还用于通过电子邮件向借用设备的用户的邮箱投递实验设备的 使用说明文档、实验指导手册以及视频指导； 5.实验设备完整度检测模块通过对实验设备所能实施的功能进行检测，保证了实 验设备的使用寿命以及实验设备的及时修复率。 附图说明 以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理 8 CN 111583528 A 说　明　书 5/11 页 解为对本发明的保护范围的限制。 图1是本发明公开的实验设备智能化借还管理系统的结构框图； 图2是本发明公开的实验设备智能化借还管理系统中后台管理系统和实验设备借 还系统的结构框图； 图3是本发明公开的实验设备智能化借还管理方法的借用设备流程图； 图4是本发明公开的实验设备智能化借还管理方法的归还设备流程图； 图5是本发明公开的实验设备智能化借还管理方法的借还积分等级和实验设备借 还规则图。 附图标记：1-用户申请客户端，2-管理员客户端，3-后台管理系统，301-信息数据 库，302-短信模块，303-第一数据通信模块，4-实验设备借还系统，401-第二数据通信模块， 402-验证码生成模块，403-提醒模块，404-借还模块，405-借还积分等级模块，406-实验设 备完整度检测模块，5-主设备柜。