本发明涉及一种手机卡管理系统及方法。
背景技术：
由于业务特殊性，电力技术人员外出需要借手机卡(即sim卡)，随着业务的扩展需要大量的手机卡，常规管理方法是技术人员借卡时，在存放手机卡的卡箱随便拿一张手机卡，但由于无法识别手机卡的使用情况，常常拿到的是刚归还的卡，如此经常出现一直重复使用同一张卡造成欠费或者无流量而不能使用的情况，且手机卡比较小，若不及时归还或者借出归还情况记录不清楚，容易发生手机卡丢失的现象。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种手机卡管理系统及方法，根据手机卡信息合理分配其借出频率，避免发生借出的手机卡无法使用的情况，并对手机卡借出归还进行有效管理，防止手机卡丢失。
本发明通过以下技术方案实现：
一种手机卡管理系统，包括多个间隔设置且均具有多个卡槽的卡槽组、多个分别与各卡槽组连接以检测各卡槽插卡状态的检测装置、与各检测装置连接的控制装置、与控制装置通信连接的上位机、与上位机连接的读卡器、多个分别与各检测装置连接的指示装置和与上位机连接的告警装置，指示装置用于指示各卡槽是否插卡以及各卡槽的拔插卡是否异常，插卡时，上位机通过读卡器读取存储手机卡的信息并随机分配未插卡卡槽以供手机卡插入，该卡槽对应的检测装置根据是否将手机卡插入该卡槽内控制对应的指示装置发出不同的指示信号，当插卡异常时，上位机控制告警装置发出告警信号；拔卡时，上位机根据卡槽内手机卡的信息选择可拔卡的卡槽，该卡槽对应的检测装置根据是否为该卡槽内的手机卡被拔出而控制对应的指示装置发出不同的指示信号，当拔卡异常时，上位机控制告警装置发出告警信号。
进一步的，所述卡槽为自弹式sim卡座，自弹式sim卡座包括第一脚和第二脚，第一脚接高电平或者低电平，第二脚与检测装置连接，手机卡插入时，第一脚和第二脚短路。
进一步的，所述指示装置包括多个分别与各所述卡槽对应的指示灯组，指示灯组包括分别与对应的检测装置连接的第一指示灯和第二指示灯。
进一步的，所述检测装置包括与卡槽组的各卡槽连接的第一微处理单元、与第一微处理单元连接以设置各卡槽位置信息的地址设置单元和第一通信单元。
进一步的，所述控制装置包括第二微处理单元、分别与第二微处理单元连接的第二通信单元、存储单元和第三通信单元，第二通信单元分别与各检测装置的第一通信单元连接，第二微处理单元通过第三通信单元与上位机通信连接。
进一步的，所述地址设置单元集成在第一微处理单元中，第一微处理单元为单片机。
进一步的，所述第二微处理单元为mcu。
本发明还通过以下技术方案实现：
一种手机卡管理方法，包括如下步骤：
插卡步骤，上位机通过读卡器读取存储手机卡的信息并随机分配未插卡卡槽以供手机卡插入，该卡槽对应的检测装置根据是否将手机卡插入该卡槽内控制对应的指示装置发出不同的指示信号，当插卡异常时，上位机控制告警装置发出告警信号；
拔卡步骤，上位机根据卡槽内手机卡的信息选择可拔卡的卡槽，该卡槽对应的检测装置根据是否为该卡槽内的手机卡被拔出而控制对应的指示装置发出不同的指示信号，当拔卡异常时，上位机控制告警装置发出告警信号。
进一步的，所述插卡步骤具体包括如下步骤：
a1、检测装置检测到有未插卡的卡槽插卡后，将该卡槽的位置信息通过控制装置发送至上位机，上位机判断设定时间内是否进行卡槽分配，若是，进入步骤a2；否则，进入步骤a4；
a2、上位机判断接收到的位置信息是否与分配卡槽的位置信息一致，若是，进入步骤a3；否则，进入步骤a7；
a3、上位机通过控制装置向检测装置发送插卡正常信号，检测装置接收到该插卡正常信号后控制已插卡卡槽对应的指示装置发出第一指示信号，并进入步骤a8；
a4、上位机控制告警装置发出第一告警信号，并通过控制装置向检测装置发送插卡异常信息，检测装置接收到该插卡异常信号后控制该已插卡卡槽对应的指示装置发出第二指示信号；并进入步骤a5；
a5、检测装置检测到该已插卡卡槽变为未插卡后，控制该卡槽对应的指示装置发出第三指示信号，并通过控制装置向上位机发送拔卡信号，上位机接收到该拔卡信号后控制告警装置停止工作；并进入步骤a6；
a6、上位机通过读卡器读取并存储手机卡的信息，并随机分配未插卡的卡槽后，向控制装置发送分配的卡槽的位置信息，控制装置向该位置信息对应的检测装置发送该位置信息，检测装置根据该位置信息控制相应卡槽对应的指示装置发出第四指示信号；并进入步骤a1；
a7、上位机控制告警装置发出第二告警信号，并通过控制装置向检测装置发送插卡异常信号，检测装置接收到该插卡异常信号后，控制分配的卡槽对应的指示装置继续发出第四指示信号，并控制已插卡卡槽对应的指示装置发出第二指示信号；并进入步骤a1；
a8、插卡步骤结束。
进一步的，所述拔卡步骤具体包括如下步骤：
b1、控制装置检测到有已插卡的卡槽拔卡后，将该卡槽的位置信息通过控制装置发送至上位机，上位机判断设定时间内是否进行拔卡卡槽选择，若是，进入步骤b2；否则，进入步骤b4；
b2、上位机判断接收到的位置信息是否与选择的拔卡卡槽位置信息一致，若是，进入步骤b3；否则，进入步骤b7；
b3、上位机通过控制装置向检测装置发送拔卡正常信号，检测装置接收到该拔卡正常信号后控制已拔卡卡槽对应的指示装置发出第五指示信号，并进入步骤b8；
b4、上位机控制告警装置发出第三告警信号，并通过控制装置向检测装置发送拔卡异常信息，检测装置接收到该拔卡异常信息后控制已拔卡卡槽对应的指示装置发出第六指示信号；并进入步骤b5；
b5、检测装置检测到该已拔卡卡槽变为已插卡后，控制该卡槽对应的指示装置发出第七指示信号，并通过控制装置向上位机发送拔卡信号，上位机接收到该拔卡信号后控制告警装置停止工作；并进入步骤b6；
b6、上位机根据各卡槽内手机卡的信息选择可拔卡的卡槽，并向控制装置发送该卡槽的位置信息，控制装置向该位置信息对应的检测装置发送该位置信息，检测装置根据该位置信息控制相应卡槽对应的指示装置发出第八指示信号；并进入b1；
b7、上位机控制告警装置发出第四告警信号，并通过控制装置向检测装置发送拔卡异常信号，检测装置接收到该拔卡异常信号后，控制上位机选择的拔卡卡槽对应的指示装置继续发出第八指示信号，并控制已拔卡卡槽对应的指示装置发出第六指示信号；并进入b1；
b8、拔卡步骤结束。
本发明具有如下有益效果：
1、指示装置能够指示各卡槽是否插卡，利于观察；插拔卡(即借还卡)时，若未经过上位机处理而直接插卡或者拔卡，告警装置将发出告警信号以提醒管理者，相应的指示装置也会发出指示信号以提醒借卡者或者还卡者，对于经过上位机处理却插错卡槽或者拔错卡槽的情况，告警装置也将发出告警信号以提醒管理者，相应的指示装置也会发出指示信号以提醒借卡者或者还卡者，管理者能够对手机卡借出归还进行有效管理，且能够规范借卡者和还卡者的行为，防止手机卡丢失；插卡时上位机随机分配插卡卡槽，能够避免某一卡槽或者某些卡槽一直被使用而导致这些卡槽损坏的情况；管理者通过上位机对手机卡使用情况充分了解，根据手机卡信息合理分配其借出频率，有效避免借出的手机卡无法使用的情况。
2、卡槽为自弹式sim卡座，手机卡插入后，向下按一下手机卡即可使其弹出，从而将手机卡拔出，插拔均极为方便；当手机卡插入时，卡槽的第一脚和第二脚短路，检测装置与第二脚连接以检测第二脚的电平，并根据检测到的电平即可判断该卡槽是否插卡，电路简单，检测结果可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明管理系统的原理框图。
图2为本发明管理方法的流程图。
图3为本发明插卡步骤的流程图。
图4为本发明拔卡步骤的流程图。
其中，1、卡槽组；11、卡槽；2、检测装置；21、第一微处理单元；22、地址设置单元；23、第一通信单元；3、控制装置；31、第二微处理单元；32、第二通信单元；33、存储单元；34、第三通信单元；4、上位机；5、读卡器；6、指示装置；7、告警装置。
具体实施方式
如图1和图4所示，手机卡管理系统包括二十个间隔设置且均具有五个卡槽11的卡槽组1、二十个分别与各卡槽组1连接以检测各卡槽11插卡状态的检测装置2、与各检测装置2连接的控制装置3、与控制装置3通信连接的上位机4、与上位机4连接的读卡器5、二十个分别与各检测装置2连接的指示装置6和与上位机4连接的告警装置7，指示装置6用于指示各卡槽11是否插卡以及各卡槽11的拔插卡是否异常，当插卡或者拔卡异常时，上位机4均控制告警装置7发出告警信号。
卡槽11为自弹式sim卡座，自弹式sim卡座包括第一脚和第二脚，在本实施例中，第一脚接地，当手机卡插入卡槽11时，第一脚和第二脚短路，检测装置2检测到第二脚为低电平，即判定该卡槽11已有手机卡插入，当检测装置2检测到第二脚为高电平时，即判定该卡槽11无手机卡插入。
指示装置6包括五个分别与各卡槽11对应的指示灯组，指示灯组包括分别与该卡槽组1对应的检测装置2连接的第一指示灯和第二指示灯，在本实施例中，第一指示灯为绿色led灯，第二指示灯为橙色led灯。
检测装置2包括分别与卡槽组1的五个卡槽11的第二脚连接以检测其电平的第一微处理单元21、与第一微处理单元21连接以设置各卡槽11位置信息的地址设置单元22和第一通信单元23，第一微处理单元21分别与第一指示灯和第二指示灯连接，在本实施例中，地址设置单元22集成在第一微处理单元21中，第一微处理单元21具体为8051单片机，通过单片机设置多个位置，并将相应的位置信息存储在单片机中，是现有技术。
控制装置3包括第二微处理单元31、分别与第二微处理单元31连接的第二通信单元32、存储单元33和第三通信单元34，第二通信单元32分别与各检测装置2的第一通信单元23连接，第二微处理单元31通过第三通信单元34与上位机4通信连接，各第一微处理单元21的数据均反馈至第二微处理单元31，并存储在存储单元33，当控制装置3与上位机4通信连接后，再打包后发送至上位机4，控制装置3还接收上位机4发送的信息，并将该信息转发至相应的检测装置2。在本实施例中，第二微处理单元31具体为mcu，mcu具体型号为stm32f103c8t6，存储单元33包括存储芯片at24c512；上位机4为电脑；第三通信单元34为rj45接口；第一通信单元23和第二通信单元32均为rs485接口。
告警装置7具体为由上位机4控制的声光告警装置，声光告警装置、上位机根据信号控制声光告警装置动作的电路均为现有技术。
手机卡管理方法包括如下步骤：
插卡步骤，上位机4通过读卡器5读取存储手机卡的信息并随机分配未插卡卡槽11以供手机卡插入，该卡槽11对应的检测装置22根据是否将手机卡插入该卡槽11内控制对应的指示装置6发出不同的指示信号，当插卡异常时，上位机4控制告警装置7发出告警信号；具体为：
a1、检测装置2检测到有未插卡的卡槽11插卡后，将该卡槽11的位置信息通过控制装置3发送至上位机4，上位机4判断设定时间内(设定时间可根据实际情况确定，在本实施例中，设定时间为15s)是否进行卡槽11分配，若是，进入步骤a2；否则，进入步骤a4；
a2、上位机4判断接收到的位置信息是否与分配卡槽11的位置信息一致，若是，进入步骤a3；否则，进入步骤a7；
a3、上位机4通过控制装置3向检测装置2发送插卡正常信号，检测装置2接收到该插卡正常信号后控制已插卡卡槽11对应的指示装置6发出第一指示信号，并进入步骤a8；其中，第一指示信号为该卡槽11对应的第一指示灯亮、第二指示灯灭；
a4、上位机4控制告警装置7发出第一告警信号，并通过控制装置3向检测装置2发送插卡异常信息，检测装置2接收到该插卡异常信号后控制该已插卡卡槽11对应的指示装置6发出第二指示信号；并进入步骤a5；其中，第二指示信号为该卡槽11对应的第一指示灯和第二指示灯均一直闪烁；
a5、检测装置2检测到该已插卡卡槽11变为未插卡后，控制该卡槽11对应的指示装置6发出第三指示信号，并通过控制装置3向上位机4发送拔卡信号，上位机4接收到该拔卡信号后控制告警装置7停止工作；并进入步骤a6；其中，第三指示信号为该卡槽11对应的第一指示灯和第二指示灯均灭；
a6、上位机4通过读卡器5读取并存储手机卡的信息，并随机分配未插卡的卡槽11后，向控制装置3发送分配的卡槽11的位置信息，控制装置3向该位置信息对应的检测装置2发送该位置信息，检测装置2根据该位置信息控制相应卡槽11对应的指示装置6发出第四指示信号；并进入步骤a1；其中，第四指示信号为该卡槽11对应的第一指示灯灭、第二指示灯一直闪烁；
a7、上位机4控制告警装置7发出第二告警信号，并通过控制装置3向检测装置2发送插卡异常信号，检测装置2接收到该插卡异常信号后，控制分配的卡槽11对应的指示装置6继续发出第四指示信号，并控制已插卡卡槽11对应的指示装置6发出第二指示信号；并进入步骤a1；
a8、上位机4控制告警装置7停止工作，插卡步骤结束；
其中，第一指示信号、第二指示信号、第三指示信号和第四指示信号，均为上位机4与检测装置2约定好的信号，这种信号设置方式为现有技术，第一告警信号和第二告警信号可通过设置声光告警装置7实现，如第一告警信号告警声音大于第二告警信号，依次来区分第一、第二告警信号，这种设置方式也为现有技术。
拔卡步骤，上位机4根据卡槽11内手机卡的信息选择可拔卡的卡槽11，该卡槽11对应的检测装置2根据是否为该卡槽11内的手机卡被拔出而控制对应的指示装置6发出不同的指示信号，当拔卡异常时，上位机4控制告警装置7发出告警信号；具体为：
b1、控制装置3检测到有已插卡的卡槽11拔卡后，将该卡槽11的位置信息通过控制装置3发送至上位机4，上位机4判断设定时间内(设定时间可根据实际情况确定，在本实施例中，设定时间为15s)是否进行拔卡卡槽11选择，若是，进入步骤b2；否则，进入步骤b4；
b2、上位机4判断接收到的位置信息是否与选择的拔卡卡槽11位置信息一致，若是，进入步骤b3；否则，进入步骤b7；
b3、上位机4通过控制装置3向检测装置2发送拔卡正常信号，检测装置2接收到该拔卡正常信号后控制已拔卡卡槽11对应的指示装置6发出第五指示信号，并进入步骤b8；其中，第五指示信号为该卡槽11对应的指示装置6的第一指示灯和第二指示灯均灭；
b4、上位机4控制告警装置7发出第三告警信号，并通过控制装置3向检测装置2发送拔卡异常信息，检测装置2接收到该拔卡异常信息后控制已拔卡卡槽11对应的指示装置6发出第六指示信号；并进入步骤b5；其中，第六指示信号为该卡槽11对应的指示装置6的第一指示灯和第二指示灯均一直闪烁；
b5、检测装置2检测到该已拔卡卡槽11变为已插卡后，控制该卡槽11对应的指示装置6发出第七指示信号，并通过控制装置3向上位机4发送拔卡信号，上位机4接收到该拔卡信号后控制告警装置7停止工作；并进入步骤b6；其中，第七指示信号为该卡槽11对应的第一指示灯亮、第二指示灯灭；
b6、上位机4根据各卡槽11内手机卡的信息选择可拔卡的卡槽11，并向控制装置3发送该卡槽11的位置信息，控制装置3向该位置信息对应的检测装置2发送该位置信息，检测装置2根据该位置信息控制相应卡槽11对应的指示装置6发出第八指示信号；并进入b1；其中，第八指示信号为该卡槽11对应的第一指示灯灭，第二指示灯一直闪烁；
b7、上位机4控制告警装置7发出第四告警信号，并通过控制装置3向检测装置2发送拔卡异常信号，检测装置2接收到该拔卡异常信号后，控制上位机4选择的拔卡卡槽11对应的指示装置6继续发出第八指示信号，并控制已拔卡卡槽11对应的指示装置6发出第六指示信号；并进入b1；
b8、上位机4控制告警装置7停止工作，拔卡步骤结束。
其中，第五指示信号、第六指示信号、第七指示信号和第八指示信号，均为上位机4与检测装置2约定好的信号，这种信号设置方式为现有技术，第三告警信号和第四告警信号可通过设置声光告警装置7实现，如第三告警信号告警声音大于第四告警信号，依次来区分第三、第四告警信号，这种设置方式也为现有技术。
单片机控制第一指示灯和第二指示灯发出上述第一至第八指示信号的具体电路均为现有技术。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。