CN101673426B - 基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置，包括带有电子锁的载体、一组状态传感器、磁性通断传感器、信号处理模块、报警器、短程无线收发模块、定位模块、数据包加密模块、通信模块。综合应用GPS、GSM/GPRS/CDMA、GIS技术，无线通信技术，网络技术，实现对载体装置的状态监控、使用授权设置、超距报警/目标寻找等功能，能够实时提供载体装置的位置信息和多种状态信息，当载体非法开启、载体与押运员超距、载体状态异常时能够及时发出信号给押运员和监控中心，使载体装置在固定放置、押运转场、移动交接过程中的管理和使用更符合安全规范。

Description

基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置

技术领域

本发明涉及一种状态实时监控装置，特别适用于涉密文件、贵重物品及银行物品的固定放置、押运转场、移动交接等情况下载体状态的实时监控，属于电子网络告警领域。

背景技术

在日常工作和生活中，人们在外出时有时会而携带一些贵重物品或者重要文件。例如银行职员携带大笔现金、支票，国家相关部门涉密人员携带机密文件等。这些物品在携带外出时有可能发生遗失、被盗等意外情况，给人们造成严重损失，甚至危害到国家安全。因此，通常将上述物品放入专门的载体装置(如密码箱、电子保险箱等)中，并通过随身携带的信号接收设备对其进行状态监控。

目前，这种移动式物品存放与监控装置种类繁多、功能各异。其基本原理是在载体装置中放置信号发射机，将信号接收机放于物主身上，当保险箱离开人体一定距离时，信号发射机将向信号接收机发出警报。随着对物品信息监控要求的提高，在载体装置上部署了功能更全的监控设备，例如增加部署数据处理芯片，并结合GPS定位仪、温度监控、GPRS收发器、超距报警信号发送器等设备。实现对载体装置的更全面信息获取。

但是，现有这些设备都是对载体装置本身做出改进，而位于携带人员身上的信息接收设备还仅仅停留在被动获取数据的程度，携带人员只是得知载体装置是否超距、其大概位置信息等较少的信息，且不能对其进行进一步管控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种载体状态的实时监控装置，综合应用GPS、GSM/GPRS/CDMA、GIS技术，无线通信技术，网络技术，实现对载体装置的状态监控、使用合法授权设置、超距报警/目标寻找等功能，以使载体装置在固定放置、押运转场、移动交接过程中的管理和使用更符合安全规范。

本发明所述一种基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置，包括带有电子锁的载体、一组状态传感器、磁性通断传感器、信号处理模块、报警器、短程无线收发模块、定位模块、数据包加密模块、通信模块。

其中，一组状态传感器、磁性通断传感器、信号处理模块、报警器、短程无线收发模块、定位模块、数据包加密模块、通信模块均位于带有电子锁的载体上；一组状态传感器、磁性通断传感器、短程无线收发模块、定位模块、数据包加密模块与信号处理模块相连；短程无线收发模块与报警器相连；数据包加密模块与通信模块相连；

带有电子锁的载体：用于存放需要监控的物品，其上的电子锁用于锁闭存放载体；

磁性通断传感器：用于采集载体的大门是否处于开启状态；

状态传感器：用于采集载体装置内部的温度、压力、湿度、磁场、电压等状态；

报警器：当载体装置的短程无线收发模块接收到来自押运员携带的手持式数据采集器发送的寻的信号后，启动报警器，发出报警；

短程无线收发模块：用于与押运员携带的手持式数据采集器进行无线通信。押运员的手持式数据采集器接收该模块定时发来的用于维持通信的数据包，以此判断载体与押运员之间是否超距。载体装置的短程无线收发模块还用于接收押运员携带的手持式数据采集器发送的各种指令，包含寻的报警、状态信息采集、无线通信功率设置、开启授权设置等。短程无线收发模块将超距信息和授权信息发给信号处理模块。

定位模块：用于对载体装置进行GPS定位。

信号处理模块：用于将电子锁状态、定位信息、超距信息、开启授权信息、各状态传感器采集的状态信息等进行打包处理，按照预定的帧格式生成被监控载体的状态数据包。

数据包加密模块：用于对信号处理模块生成的状态数据包进行加密。

通信模块：用于发送加密后的状态数据包；

本发明所述一种基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置的作用关系如下：

磁性通断传感器和各状态传感器的信号输出端与信号处理模块相连接，信号处理模块与通信模块连接并实现双向通信。

当本发明所述载体装置处于工作状态时，电子锁处于锁定状态，各传感器采集载体装置内的状态信息，定位模块采集载体装置的定位信息，短程无线收发模块定时向押运员的手持式数据采集器发送用于维持通信的数据包。

信号处理模块将电子锁状态、定位信息、超距信息、开启授权信息、各状态传感器采集的状态信息等进行打包处理，按照预定的帧格式生成被监控载体的状态数据包，然后发给数据包加密模块进行加密处理之后，通过通信模块发送给监控中心。

当载体装置通过短程无线收发模块收到押运员的手持式数据采集器发来的寻的指令后，该载体装置的报警器启动，发出报警供押运员寻找。

当载体装置通过短程无线收发模块收到押运员的手持式数据采集器发来的状态信息采集指令后，将各状态传感器采集的当前数据并通过短程无线收发模块发送给押运员的手持式数据采集器；

当载体装置通过短程无线收发模块收到押运员的手持式数据采集器发来的无线通信功率设置指令后，短程无线收发模块改变无线收发功率，并向手持式数据采集器发送设置成功信息；

当载体装置通过短程无线收发模块收到押运员的手持式数据采集器发来的开启授权设置指令后，信号处理模块记录当前的开启授权信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

能够实时提供载体装置的位置信息，和载体装置的当前多种状态信息，并且可以与押运员和监控中心互发指令和数据，使得可以实时掌握载体状态是否安全，当载体非法开启、载体与押运员超距、载体状态异常时能够及时发出信号给押运员和监控中心，提供了一种可用于贵重物品或涉密物品在固定放置、押运转场、移动交接过程中的安全管理途径。

附图说明

图1-基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明技术方案做进一步的说明。

附图1为本发明的示意图。

根据上述技术方案，构建一个基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置实施例，作为押送涉密/贵重物品的安保箱。

本实施例中的安保箱可通过通信模块向监控平台发送状态数据包。

本实施例所述的载体状态实时监控安保箱，包括带有电子锁的载体、一组状态传感器、磁性通断传感器、信号处理模块、报警器、短程无线收发模块、定位模块、数据包加密模块、通信模块。

带有电子锁的载体：用于存放需要监控的物品，其上的电子锁用于锁闭安保箱；

磁性通断传感器：用于采集安保箱大门是否处于开启状态；

状态传感器：用于采集安保箱内部的温度、压力、湿度、磁场、电压等状态；本实施例中实现对安保箱内部温度、电压状态的采集；

报警器：当安保箱的短程无线收发模块接收到寻的信号后，启动报警器，发出蜂鸣声；

短程无线收发模块：用于与押运员携带的手持式数据采集器进行无线通信，本实施例中采用433MHz的无线短程通信方式。押运员的手持式数据采集器接收该模块定时发来的用于维持通信的数据包，以此判断是否超距。安保箱的短程无线收发模块还用于接收押运员的手持式数据采集器发送的：寻的报警、状态信息采集、无线通信功率设置、开启授权设置指令。短程无线收发模块将超距信息和授权信息发给信号处理模块。

定位模块：用于对安保箱进行GPS定位，采集经纬度和速度信息。

信号处理模块：用于将电子锁状态、定位信息、超距信息、开启授权信息、各状态传感器采集的状态信息等进行打包处理，按照预定的帧格式生成被监控载体的状态数据包。

数据包加密模块：用于对信号处理模块生成的状态数据包进行加密。

通信模块：用于发送加密后的状态数据包至监控中心；

本发明实施例所述安保箱各组成部分之间的作用关系如下：

信号处理模块按照设定的时间周期采集该安保箱的电源电压、温度、磁性通断传感器状态、短程无线收发模块的状态，定位模块采集涉密贵重物品安保箱的位置信息，信号处理模块将各状态传感器定时采集的信息、电子锁状态、定位信息、超距信息、授权信息等进行打包处理，生成被控载体状态数据包(数据包帧格式见表1)，发给数据包加密模块进行加密处理之后，由通信模块通过GPRS网络发送出去，在本实施例中，数据信息通过移动网关接入因特网，监控中心最终从因特网获取信息进行相关显示处理。

表1  箱体与监控软件通信的数据帧格式

短程无线收发模块可以与押运员的手持式数据采集器进行通信。涉密贵重物品安保箱一旦淡出使用者的视线，押运员可以通过操作手持式数据采集器进行目标寻找，安保箱的短程无线收发模块收到寻的信息后，通过报警器发出蜂鸣产生声音供押运员寻找。押运员还可以对涉密贵重物品安保箱大门的开启或关闭的合法性进行设置。如果涉密贵重物品安保箱大门有开关动作，那么磁性通断传感器状态改变，信号处理模块记录此传感器的状态信息。信号处理模块根据手持式数据采集器通过短程无线收发模块发来的授权信息，判断此时安保箱大门开关动作的合法性，修改状态数据包的相应信息位，供通信模块以GPRS网络发送。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置，包括带有电子锁的载体、一组状态传感器、磁性通断传感器、信号处理模块、报警器、短程无线收发模块、定位模块、数据包加密模块、通信模块；其特征在于，

其中，一组状态传感器、磁性通断传感器、信号处理模块、报警器、短程无线收发模块、定位模块、数据包加密模块、通信模块均位于带有电子锁的载体上；一组状态传感器、磁性通断传感器、短程无线收发模块、定位模块、数据包加密模块与信号处理模块相连；短程无线收发模块与报警器相连；数据包加密模块与通信模块相连；各模块功能如下：

带有电子锁的载体：用于存放需要监控的物品，其上的电子锁用于锁闭存放载体；

磁性通断传感器：用于采集载体的大门是否处于开启状态；

状态传感器：用于采集载体装置内部的温度、压力、湿度、磁场、电压等状态；

报警器：当载体装置的短程无线收发模块接收到来自押运员携带的手持式数据采集器发送的寻的信号后，启动报警器，发出报警；

短程无线收发模块：用于与押运员携带的手持式数据采集器进行无线通信；押运员的手持式数据采集器接收该模块定时发来的用于维持通信的数据包，以此判断载体与押运员之间是否超距；载体装置的短程无线收发模块还用于接收押运员携带的手持式数据采集器发送的各种指令，包含寻的报警、状态信息采集、无线通信功率设置、开启授权设置等；短程无线收发模块将超距信息和授权信息发给信号处理模块；

定位模块：用于对载体装置进行GPS定位；

信号处理模块：用于将电子锁状态、定位信息、超距信息、开启授权信息、各状态传感器采集的状态信息进行打包处理，按照预定的帧格式生成被监控载体的状态数据包；

数据包加密模块：用于对信号处理模块生成的状态数据包进行加密；

通信模块：用于发送加密后的状态数据包。

2.根据权利要求1所述基于无线通信和传感器技术的载体状态实时监控装置，其特征在于各部分之间的作用关系如下：

磁性通断传感器和各状态传感器的信号输出端与信号处理模块相连接，信号处理模块与通信模块连接并实现双向通信；

当所述装置处于工作状态时，电子锁处于锁定状态，各传感器采集载体装置内的状态信息，定位模块采集载体装置的定位信息，短程无线收发模块定时向押运员的手持式数据采集器发送用于维持通信的数据包；

信号处理模块将电子锁状态、定位信息、超距信息、开启授权信息、各状态传感器采集的状态信息等进行打包处理，按照预定的帧格式生成被监控载体的状态数据包，然后发给数据包加密模块进行加密处理之后，通过通信模块发送给监控中心；

当所述装置通过短程无线收发模块收到押运员的手持式数据采集器发来的寻的指令后，该载体装置的报警器启动，发出报警供押运员寻找；

当所述装置通过短程无线收发模块收到押运员的手持式数据采集器发来的状态信息采集指令后，将各状态传感器采集的当前数据并通过短程无线收发模块发送给押运员的手持式数据采集器；

当所述装置通过短程无线收发模块收到押运员的手持式数据采集器发来的无线通信功率设置指令后，短程无线收发模块改变无线收发功率，并向手持式数据采集器发送设置成功信息；

当所述装置通过短程无线收发模块收到押运员的手持式数据采集器发来的开启授权设置指令后，信号处理模块记录当前的开启授权信息。