CN103905121A - 一种低功耗光纤电子封记 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低功耗光纤电子封记，其包括：一光纤连接器、一光纤、一光收发模块、一计时单元、一主控制器、一串口通信模块和一数据存储器；所述光纤发出的光信号通过所述光收发模块转变成电信号输入所述主控制器，所述光纤连接器与所述光收发模块相连接，当所述光纤打开或关闭时，所述光收发模块的引脚向所述主控制器发出所述电信号，所述主控制器随即读入所述计时单元中的瞬时时间，并将日期、时间和所述光纤的状态存入所述数据存储器中。所述低功耗光纤电子封记具有低功耗运行、提高现场视察的效率、降低偷盗核材料的风险和防篡改能力强。
Description
技术领域
本发明涉及一种核材料管制的技术领域，尤其涉及一种新型低功耗光纤电子封记。
背景技术
核材料衡算与控制是国际核保障与国内核材料管制的主要手段。核材料控制在及时探知核材料的被盗、非法使用、非法转移中起着重要作用，通过核实物理目标或容器的完整性来及时探知未经授权接触核材料的活动。未经授权接触核材料的活动可能是以偷盗或破坏容器、房间、建筑物、货车、有轨车、包裹或设备中的核材料为目的。核材料控制要素包括：封隔，监视，接触权控制，探测/复核。封记技术是核材料控制的重要技术手段。它是用于连接封隔中可移动部分的一种篡改指示装置。这种不打开封记或不破坏封记的探知方式使被封存物项内的核材料很被难接触。
封记对物项的控制和衡算费效比极高。对物项的有效保障或物项是否在它经授权的位置比对散料的有效保障更容易。一旦建立一个物项，就需要对其完整性是否遭到破坏（偷盗或转用物项中的所有或部分材料）进行监控，与监视系统联合的完好的封记使得核材料保管员通过确认的方法而不是核实的方法来检查物项的完整性。通常确认测量比核实测量速度更快，费用更低，产生的放射性废物更少。
《远程通信光纤封记》，专利号：CN201310000934.0，本发明属于核材料管制技术领域，公开了一种远程通信光纤封记。该远程通信光纤封记包括光纤封记、数据接收器、视频监控器，其中光纤封记包括光纤、光收发模块、时钟模块、数据存储器、远距离传输模块和主控制器；该封记技术可远程读取封记内部贮存信息、能连续记录监视期间发生事件的日期与时间、极大地减少现场视察的频率和工作量、有效避免视察人员遭受大剂量辐照。
但是，往往不具有低功耗运行；降低偷盗核材料的风险；低功耗光纤电子封记带有内置唯一的标识，防篡改能力强的优点，亦不具有通过睡眠唤醒方式，极大降低系统功耗，延长装置的工作时间，实现了高功耗光收发模块的低功耗运行的优点。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低功耗光纤电子封记，用以克服上述技术缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种低功耗光纤电子封记，其包括：一光纤连接器、一光纤、一光收发模块、一计时单元、一主控制器、一串口通信模块和一数据存储器；
所述光纤发出的光信号通过所述光收发模块转变成电信号输入所述主控制器，所述光纤发出信号的同时，所述主控制器读取所述计时单元中的计时信号，并将所述光纤信号和所述计时单元信号存入所述数据存储器中，所述光纤连接器与所述光收发模块相连接，当所述光纤打开或关闭时，所述光收发模块的引脚向所述主控制器发出所述电信号，所述主控制器随即读入所述计时单元中的瞬时时间，并将日期、时间和所述光纤的状态存入所述数据存储器中。
较佳的，所述光纤包括一纤芯和一包层；
所述纤芯由一透明材料做成；
所述包层采用比纤芯的折射率低的材料做成，射入所述纤芯的一光信号，经过所述包层的界面反射，使所述光信号在所述纤芯中传播，通过所述单片机实现对所述光信号的输入输出管理。
较佳的，所述低功耗光纤电子封记还包括一防篡改装置，所述防篡改装置为一篡改指示开关，所述篡改指示开关设置在一电路板上，打开所述低功耗光纤电子封记的外壳，所述篡改指示开关弹出，通过所述主控制器中一芯片随机位置写入序列号，形成唯一标识号，打开所述低功耗光纤电子封记的外壳，触发篡改事件的记录。
较佳的，所述计时单元为一时钟模块。
较佳的，所述低功耗光纤电子封记还包括一供电模块，所述供电模块为两节普通5号电池，所述两节普通5号电池可供电至少使所述低功耗光纤电子封记工作半年，一节专用5号锂电池供电至少使所述低功耗光纤电子封记工作三年；用以实现所述低功耗光纤电子封记在低功耗的情况下连续工作。
较佳的，所述低功耗光纤电子封记还设置有一加密硬件，并通过对所述加密硬件进行及时升级，以确保所述低功耗光纤电子封记中的信息安全完整。
较佳的，读取所述低功耗光纤电子封记中的数据时，同时使用一授权代码和一加密盘用以进入所述低功耗光纤电子封记的系统中，并由一USB通讯方式通过所述串口通信模块,用以完成所述单片机与所述PC机的数据传输。
较佳的，所述光纤连接器的接口处设置一弧度，用以固定所述低功耗光纤电子封记中的所述光纤正确插入所述光纤连接器中。
较佳的，所述光纤连接器上设置一发光显示装置，所述发光显示装置为一设置在所述光纤连接器端面的一信号灯；用以判断所述低功耗光纤电子封记中的所述光纤插入所述光纤连接器中的正确程度。
较佳的，所述低功耗光纤电子封记中的所述光纤正确插入，并卡住时；所述光纤连接器旁边的所述信号灯会闪亮，表示所述低功耗光纤电子封记中的所述光纤已经正确插入所述光纤连接器的所述接口中。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明中的所述低功耗光纤电子封记安装在一表征容器上，表征指安装所述低功耗光纤电子封记的容器内的核材料一些属性特征，即为：丰度、重量、材料类别等信息没有发生变化，内部的材料自从加上所述低功耗光纤电子封记后没有发生改变；减少对核材料的核实测量的频度；简化视察和实物盘存；在核材料运输过程中，设施之间的核材料转移、设施内部的核材料转移，保证加有所述低功耗光纤电子封记的核材料的信息连续性。所述低功耗光纤电子封记的优点是：低功耗运行；提高现场视察的效率；降低偷盗核材料的风险；所述低功耗光纤电子封记带有内置唯一的标识，防篡改能力强。
附图说明
图1为本发明低功耗光纤电子封记的功能框图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图1所示，其为本发明低功耗光纤电子封记的功能框图，其包括一低功耗光纤电子封记2，所述低功耗光纤电子封记2与一PC机1的一端相连接，所述PC机1的另一端与一单片机相连接，所述单片机用于记录一光信号的输入输出时间；
所述低功耗光纤电子封记2包括：一光纤连接器、一光纤、一光收发模块21、一计时单元、一主控制器22、一串口通信模块25和一数据存储器26，所述低功耗光纤电子封记2还包括一供电模块24；
所述光纤发出的光信号通过所述光收发模块21转变成电信号输入所述主控制器22，所述光纤发出信号的同时，所述主控制器22读取所述计时单元中的计时信号，并将所述光纤信号和所述计时单元信号存入所述数据存储器26中，所述光纤连接器与所述光收发模块21相连接，当所述光纤打开或关闭时，所述光收发模块21的引脚向所述主控制器22发出所述电信号，所述主控制器22随即读入所述计时单元中的瞬时时间，并将日期、时间和所述光纤的状态存入所述数据存储器26中。
所述光纤包括一纤芯和一包层，所述纤芯由透明材料做成；所述包层采用比纤芯的折射率稍低的材料做成，射入所述纤芯的光信号，经过所述包层的界面反射，使所述光信号在所述纤芯中传播，通过所述单片机实现对所述光信号的输入输出的管理，当所述光纤插入或拔除后通过一信号灯来判断所述低功耗光纤电子封记2的状态是否正常，并通过一加密方式增加加密硬件，当读取所述低功耗光纤电子封记2时，必须同时使用一授权代码和一加密盘才可以进入所述低功耗光纤电子封记2的系统中，并由一USB通讯方式通过所述串口通信模块25实现所述单片机与所述PC机1的数据传输，当所述PC机1读入所述低功耗光纤电子封记2的数据时，将存储在所述数据存储器26中的数据通过所述串口通信模块25传输至所述PC机1中，从而有效的实现所述低功耗光纤电子封记2的数据管理。
在使用所述低功耗光纤电子封记2时，只需将所述低功耗光纤电子封记2设置在装有核材料的容器上，当核查人员每次打开取材时，所述低功耗光纤电子封记2自动记录插、拔和篡改事件，并由所述时钟模块23进行记录时间。所述光纤连接器与一硬件系统的所述光收发模块21相连接，当所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤插入或者拔下时，所述光收发模块21的引脚向所述主控制器22发出信号，所述主控制器22随即读入所述时钟模块23中的瞬时时间，并将日期、时间和所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤的状态存入所述数据存储器26中，所述低功耗光纤电子封记2具备防篡改的能力，当出现篡改事件需要由所述时钟模块23及时发现并记录相应的日期时间。所述低功耗光纤电子封记2还包括一防篡改装置，所述防篡改装置在本实施例中为一篡改指示开关，在电路板设计时，增加所述篡改指示开关，打开所述低功耗光纤电子封记2的外壳，所述篡改指示开关弹出，通过所述主控制器22中一芯片随机位置写入序列号，形成唯一标识号，打开所述低功耗光纤电子封记2的外壳，触发篡改事件的记录。通过增加一加密硬件，并对所述加密硬件进行及时升级，以确保信息的安全完整。读取所述低功耗光纤电子封记2中的数据时，必须同时使用所述授权代码和一加密盘才可以进入所述低功耗光纤电子封记2的系统中，在制作所述低功耗光纤电子封记2时，直接将所述序列号写入所述数据存储器26中。
所述低功耗光纤电子封记2可连续在低功耗的情况下，只需通过一供电模块24进行供电，所述供电模块24为两节普通5号电池，所述两节普通5号电池可供电至少使所述低功耗光纤电子封记2工作半年，一节专用5号锂电池供电至少使所述低功耗光纤电子封记2工作三年；
所述低功耗光纤电子封记2的特点：通常将所述低功耗光纤电子封记2安装在一表征容器上，表征指安装所述低功耗光纤电子封记2的容器中的核材料的一些属性特征，即为：丰度、重量、材料类别等信息没有发生变化，内部的材料自从加上所述低功耗光纤电子封记2后没有发生改变。减少对核材料的核实测量的频度；简化视察和实物盘存；在核材料运输过程中，设施之间的核材料转移、设施内部的核材料转移，保证加有所述低功耗光纤电子封记2的核材料的信息连续性。
所述低功耗光纤电子封记2的优点是：低功耗运行；提高现场视察的效率；降低偷盗核材料的风险；所述低功耗光纤电子封记2带有内置唯一的标识，防篡改能力强。
将所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤跳线缠绕并穿过所加容器的孔洞，安装时，所述光纤连接器的接口设置有一弧度，直接插入需要旋转所述光纤连接器的接口后，所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤才可正确插入。所述光纤连接器的接口处的所述弧度用以固定所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤正确插入所述光纤连接器中。所述低功耗光纤电子封记2的核查人员能直观看到所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤是否已经正确插入。同时在所述光纤连接器上设置一正确插入发光显示装置，所述发光显示装置为一设置在所述光纤连接器端面的一信号灯；用以判断所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤插入所述光纤连接器中的正确程度。当所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤正确插入，并卡住时，所述光纤连接器旁边的所述信号灯会闪亮，表示所述低功耗光纤电子封记2中的所述光纤已经正常插入所述光纤连接器的所述接口中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种低功耗光纤电子封记，其特征在于，其包括:一光纤连接器、一光纤、一光收发模块、一计时单元、一主控制器、一串口通信模块和一数据存储器；
所述光纤发出的光信号通过所述光收发模块转变成电信号输入所述主控制器，所述光纤发出信号的同时，所述主控制器读取所述计时单元中的计时信号，并将所述光纤信号和所述计时单元信号存入所述数据存储器中，所述光纤连接器与所述光收发模块相连接，当所述光纤打开或关闭时，所述光收发模块的引脚向所述主控制器发出所述电信号，所述主控制器随即读入所述计时单元中的瞬时时间，并将日期、时间和所述光纤的状态存入所述数据存储器中。
2.根据权利要求1所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，所述光纤包括一纤芯和一包层；
所述纤芯由一透明材料做成；
所述包层采用比纤芯的折射率低的材料做成，射入所述纤芯的一光信号，经过所述包层的界面反射，使所述光信号在所述纤芯中传播，通过所述单片机实现对所述光信号的输入输出管理。
3.根据权利要求1或2所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，所述低功耗光纤电子封记还包括一防篡改装置，所述防篡改装置为一篡改指示开关，所述篡改指示开关设置在一电路板上，打开所述低功耗光纤电子封记的外壳，所述篡改指示开关弹出，通过所述主控制器中一芯片随机位置写入序列号，形成唯一标识号，打开所述低功耗光纤电子封记的外壳，触发篡改事件的记录。
4.根据权利要求1所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，所述计时单元为一时钟模块。
5.根据权利要求4所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，所述低功耗光纤电子封记还包括一供电模块，所述供电模块为两节普通5号电池，所述两节普通5号电池可供电至少使所述低功耗光纤电子封记工作半年，一节专用5号锂电池供电至少使所述低功耗光纤电子封记工作三年；用以实现所述低功耗光纤电子封记在低功耗的情况下连续工作。
6.根据权利要求2或3所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，所述低功耗光纤电子封记还设置有一加密硬件，并通过对所述加密硬件进行及时升级，以确保所述低功耗光纤电子封记中的信息安全完整。
7.根据权利要求6所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，读取所述低功耗光纤电子封记中的数据时，同时使用一授权代码和一加密盘用以进入所述低功耗光纤电子封记的系统中，并由一USB通讯方式通过所述串口通信模块,用以完成所述单片机与所述PC机的数据传输。
8.根据权利要求6所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，所述光纤连接器的接口处设置一弧度，用以固定所述低功耗光纤电子封记中的所述光纤正确插入所述光纤连接器中。
9.根据权利要求6所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，所述光纤连接器上设置一发光显示装置，所述发光显示装置为一设置在所述光纤连接器端面的一信号灯；用以判断所述低功耗光纤电子封记中的所述光纤插入所述光纤连接器中的正确程度。
10.根据权利要求9所述的低功耗光纤电子封记，其特征在于，所述低功耗光纤电子封记中的所述光纤正确插入，并卡住时；所述光纤连接器旁边的所述信号灯会闪亮，表示所述低功耗光纤电子封记中的所述光纤已经正确插入所述光纤连接器的所述接口中。
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