CN108508817A - 一种基于多传感器信息融合的智能物联网印章管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多传感器信息融合的智能物联网印章管理系统，主要包括供电模块、服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块以及主控制器，所述服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块分别与所述主控制器相连接。本发明有效解决了现有系统存在的环境适应性差、盖印质量低，过程信息残缺不全且误动作的弊端，可以实现高效、安全和可控的印章管理功能。

Description

一种基于多传感器信息融合的智能物联网印章管理系统

技术领域

本发明涉及互联网信息管理领域、印章信息化领域，具体说涉及一种基于多传感器信息融合的智能物联网印章管理系统。

背景技术

印章是一个单位合法性、权威性的标志，直接代表着其权力、凭信和责任。因此印章的使用和管理是管理体系的重要一环。目前企业发展逐步实现大型化、多元化、分散化，这种新型企业构架暴露了以往应用的企业印章管理体系的弊端。传统的印章管理制度主要依赖于总部统一盖章或分子公司设立印章管理专员，用印人员要详细登记用印的主要事由、用章次数，连同要用印的全部材料交分管领导签批，容易造成效率低下，管理成本较高，且极易诱发偷盖、多盖及违法盖章的情况。因此如何在多地高效安全的管理和使用印章是企业现代化管理模式中亟待解决的关键技术难题。

为了解决印章管理效率低、成本高且安全隐患大等问题，物联网印章技术应运而生。申请号为201410503748.3的专利提出了一种数字印章的验证方案，主要借助图像传感器、RFID和加密算法来验证章的合法性。但是此方案为电子化的识别系统，没有盖章的物理组成，只适用于电子化印章的真伪识别，不具备实体的盖章功能。申请号为201710935058.9的专利提出了一种印章数字化解决方案，主要借助步进电机、摄像头及服务器来实现印章的管理监控、记录和过程追溯。但是由于缺乏关键敏感与控制元件而难以准确获取和判断环境信息、图像信息及控制印章运动状态，从而造成盖印过程无法追溯，印章模糊无法使用。申请号为201320063570.6的专利提出了一种印章防伪管理装置，但该系统仅能实现单页文本印章的扫描及上传，无法根据外界环境变化对装置进行实时调整，难以满足多地不同印章管理的需求。申请号为201010586569.2的专利提出了一种印章使用加密方法，借助产生的序列码识别印文的真伪。综合分析现有技术存在的问题，主要在于缺乏关键敏感技术及系统构架，使得现有物联网印章存在智能化程度低，环境适应性弱且盖印质量不统一等技术难题，尤其是缺乏对外界环境变化的自适应调节能力。

鉴于现有技术存在的缺陷，需要寻求能够实现环境自适应和自调节功能的智能化物联网印章系统，有效提升系统的环境感知能力、提高信息质量及盖印质量。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种基于数字感知技术、信息融合技术开发的智能物联网印章管理系统，增强系统对外界环境、请印人、纸张和印章系统的智能感知能力，实现具有环境自适应和自调节能力的智能化物联网印章系统。

本发明的技术方案如下：

一种基于多传感器信息融合的智能物联网印章管理系统，其特征在于，包括供电模块、服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块以及主控制器，所述服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块分别与所述主控制器相连接，其中：

所述服务器模块存储印章电子信息基础数据，同时管理系统的用户数据，接受办理用户申请手续；

所述人机信息交互模块感知环境、人物和纸张状态信息，根据所述环境、人物和纸张状态信息对感知环境进行调节直至满足系统用印要求，提取并向所述主控制器发送准确的环境、人物和纸张状态信息；

所述印章管理模块与所述主控制模块双向通信，实时感知并判断印章、纸张和夹持装置的状态信息，并根据使用需求对印章、纸张和夹持装置的状态进行自主调节。

基于上述方案，进一步优选的，

所述服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块以及主控制器之间的通信为加密状态，实现取印与用印印章编码验证、紧急用印与紧急取印编码更新、照片上传和暂停用印交互、盖章操作指令及盖章进程返回信息、取印操作指令及取印进程返回信息、从控制器状态信息。

基于上述方案，进一步优选的，

所述服务器模块包括服务器、移动终端以及通信模块，所述服务器、移动终端通过所述通信模块与所述主控制器双向通信。

基于上述方案，进一步优选的，

所述人机交互模块包括红外摄像头、第一图像传感器、触摸传感器、接近传感器、微控制器以及环境光照传感器；所述红外摄像头、第一图像传感器、接近传感器分别与主控制器连接；所述触摸传感器分别连接所述主控制器及微控制器，所述环境光照传感器分别连接于所述微控制器及所述接近传感器；所述微控制器与所述主控制器双向通信。

基于上述方案，进一步优选的，

所述人机交互模块还包括泛光照明灯，所述泛光照明灯连接于所述微控制器，并在所述微控制器的控制下进行亮度调节。

基于上述方案，进一步优选的，

所述人机交互模块还包括GPS模块和存储模块，所述GPS模块和存储模块均与主控制器连接。

基于上述方案，进一步优选的，

所述印章管理模块包括从控制器、位置传感器、压力传感器、电机驱动模块、仓门控制模块、纸张夹持模块、印章运动控制模块以及第二图像传感器，所述从控制器分别连接位置传感器、压力传感器、电机驱动模块、仓门控制模块、纸张夹持模块、印章运动控制模块以及第二图像传感器，并控制所述电机模块、仓门模块、纸张夹持模块和印章运动控制模块动作，同时所述从控制器与所述主控制器双向通信。

基于上述方案，进一步优选的，

所述从控制器与所述主控制器通过串口连接，实现信息交互。

基于上述方案，进一步优选的，

所述第二图像传感器的输入端连接位置调节装置，以实现不同角度的印章与纸张位置确认。

通过上述技术方案，本发明公开的基于多传感器信息融合的智能物联网印章管理系统，其涉及的人机信息交互模块引入环境信息感知传感系统获取精确的环境、人物、纸张和印章的状态信息，即将接近传感器、环境光照传感器、触摸传感器和GPS模块等采集的信息传入主控制器，控制泛光照明灯、图像传感器、红外传感器及存储模块进入工作状态，实现外部信息精确主动感知功能。另外，在印章管理模块中引入位置、图像及压力敏感系统，实时感知并判断印章、纸张和夹持装置的状态信息，进而根据实际环境进行自主调节，有效提升盖印质量和效率。该发明有效解决了现有系统存在的环境适应性差、盖印质量低，过程信息残缺不全且误动作的弊端，可以实现高效、安全和可控的印章管理功能。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统的模块图；

图2为本发明实施例中供电模块电路连接图；

图3为本发明实施例中人机交互模块电路连接图；

图4为本发明实施例中印章管理模块电路连接图。

具体实施方式

为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：

针对现有物联网印章存在的环境适应性差、盖印质量低，过程信息残缺不全且误动作等弊端，本发明提出基于多传感器融合的智能物联网印章管理系统，通过对外界环境、请印人、纸张和印章系统的智能感知能力，实现具有环境自适应和自调节能力的智能化物联网印章系统。如图1所示：本发明公开了一种基于多传感器信息融合的智能物联网印章管理系统，包括供电模块、服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块以及主控制器，所述服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块分别与所述主控制器相连接。如图2所示为本发明一个较佳实施例中供电模块电路连接图。供电模块主要给人机交互模块、主控制器以及印章管理模块供电，以保持系统的正常工作。

服务器模块一般设置于企业或者机构的总部，对各地的智能物联网印章进行使用管理。其存储内容包括但不限于印章电子信息基础数据，例如印章类型、数量以及印章使用次数等统计信息，同时管理系统的用户数据，包括用户登记信息、使用权限信息等，并接受办理用户申请手续，建立用户列表，分配使用权限等操作。所述服务器模块包括服务器、移动终端以及通信模块，所述服务器、移动终端通过所述通信模块与所述主控制器双向通信。移动终端对应手机、手提电脑或者专用控制器等能够实现远程管理的便携式设备。

所述人机信息交互模块感知环境、人物和纸张状态信息，人物状态信息具体包括使用人员的位置、距离(距离印章管理系统的距离)、动作信息(纸张放入动作、速度等)，身份信息。纸张状态信息包括：纸张的位置、数量信息。而环境信息主要指用印时的光照信息等。人机信息交互模块感知上述信息，并向所述主控制器发送准确的环境、人物和纸张状态信息。具体的，所述人机交互模块包括用于提取用印对象的红外摄像头和第一图像传感器、用于感知使用人员动作的触摸传感器和接近传感器、作为人机信息交互模块控制核心的微控制器以及环境光照传感器；所述红外摄像头、第一图像传感器、接近传感器分别与主控制器连接；所述触摸传感器分别连接所述主控制器及微控制器，所述环境光照传感器分别连接于所述微控制器及所述接近传感器；所述微控制器与所述主控制器双向通信。作为本发明较佳的实施方式，所述人机交互模块还包括泛光照明灯，所述泛光照明灯连接于所述微控制器，并在所述微控制器的控制下进行亮度调节。进一步的，所述人机交互模块还包括GPS模块和存储模块，所述GPS模块和存储模块均与主控制器连接。如图3所示为本发明一个较佳实施例中人机交互模块电路连接图。

具体的，人机信息交互模块利用各个传感器构成了一个小型的环境信息感知传感系统，当存在用印需求时，将接近传感器、环境光照传感器、触摸传感器和GPS模块等采集的信息传入主控制器，控制泛光照明灯、图像传感器、红外传感器及存储模块进入工作状态，实现外部信息精确主动感知功能。具体来说，红外摄像头提取夜间温度场分布信息，触摸传感器提取人物的操作意图信息。接近传感器用来判断操作人员与人际信息交互模块的距离，当距离小于设定阈值时，通过触摸传感器用来判断操作人员的具体动作，并将该信息分别传送给主控制器和微控制器。环境光传感器提取系统工作环境亮度信息，并将该信息分别传送给接近传感器和微控制器。同时通过GPS模块，对用印请求发起地进行定位。图像传感器提取用印对象是否放置在标准区域内以及用印对象的种类，用印对象可以是审批表、合同书或者其他相关的具有约束效力的内部或对外文件。这些信息采集用于存储，同时发送至主控制器，由其进行判断信息是否准确，是否可以进行盖章操作，并将指令传输至从控制器，并展开下一步动作。其中，环境光传感器，触摸传感器和接近传感器的信息也传入微控制器，尤其决定环境状态和操作需求，并打开泛光照明灯。当微控制器判断系统工作亮度不够时，调节泛光照明灯的亮度作为自然工作亮度的补充。

进一步的，印章管理模块实时感知并判断印章、纸张和夹持装置的状态信息，在主控制器的调解下根据实际环境对印章、纸张和夹持装置的状态进行自主调节。所述印章管理模块包括从控制器、位置传感器、压力传感器、电机驱动模块、仓门控制模块、纸张夹持模块、印章运动控制模块以及第二图像传感器，所述从控制器分别连接位置传感器、压力传感器、电机驱动模块、仓门控制模块、纸张夹持模块、印章运动控制模块以及第二图像传感器，并控制所述电机模块、仓门模块、纸张夹持模块和印章运动控制模块动作，同时所述从控制器与所述主控制器双向通信。所述从控制器与所述主控制器通过串口连接，实现信息交互。所述第二图像传感器的输入端连接位置调节装置，以实现不同角度的印章与纸张位置确认。如图4所示为本发明一个较佳实施例中印章管理模块电路连接图。

具体的，印章管理模块利用各底层传感器及机械装置构成了一个位置、图像及压力敏感系统，实时感知并判断印章、纸张和夹持装置的状态信息，进而根据实际环境进行自主调节，有效提升盖印质量和效率。位置调节装置与图像传感器连接，从控制器根据第二图像传感器提取的纸张位置判断其是否在有效区域内，如果不在则控制位置调节装置对纸张位置进行提示或者控制纸张夹持模块对纸张位置进行自动调节。从控制器根据纸张位置和数量信息、印章位置信息记忆夹持装置的位置信息分别根据印章位置信息，纸张位置和数量信息以及夹持装置的位置信息来调节盖章机构，并推动印章运动，完成盖章动作。

具体的应用过程为：从控制器判断可以进行盖印动作，电机驱动模块主要接受控制器的指令，调控电机的输入电流，进而调节印章的位置和运动。从控制器主要采集印章位置、纸张位置和盖章压力信息，发送给印章控制模块，判断是否最佳的盖印状态，并由其将指令发给电机驱动模块、纸张夹持模块和仓门控制模块来调节电机运动状态，调节仓门打开与否，调节纸张夹紧状态，进而控制印章进行盖印动作，并根据位置传感器和压力传感器判断盖印结果是否完整，盖印质量是否合格。上述方案有效解决了现有系统存在的环境适应性差、盖印质量低，过程信息残缺不全且误动作的弊端，可以实现高效、安全和可控的印章管理功能。

本发明中，所述服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块以及主控制器之间的通信为加密状态，实现取印与用印印章编码验证、紧急用印与紧急取印编码更新、照片上传和暂停用印交互、盖章操作指令及盖章进程返回信息、取印操作指令及取印进程返回信息、从控制器状态信息。系统各个底层传感器采集完所需的信息后，传输给主控制器，有主控制器提取关键信息，含时间、图形、请印人身份、人物照片及操作信息统一进行编码和加密，服务器与从控制器都有相应的解码算法，解密信息并确认有效后，才进行盖印操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于多传感器信息融合的智能物联网印章管理系统，其特征在于，包括供电模块、服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块以及主控制器，所述服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块分别与所述主控制器相连接，其中：

所述服务器模块存储印章电子信息基础数据，同时管理系统的用户数据，接受办理用户申请手续；

所述人机信息交互模块感知环境、人物和纸张状态信息，根据所述环境、人物和纸张状态信息对感知环境进行调节直至满足系统用印要求，提取并向所述主控制器发送准确的环境、人物和纸张状态信息；

所述印章管理模块与所述主控制模块双向通信，实时感知并判断印章、纸张和夹持装置的状态信息，并根据使用需求对印章、纸张和夹持装置的状态进行自主调节。

2.根据权利要求1所述的物联网印章管理系统，其特征在于，所述服务器模块、人机信息交互模块、印章管理模块以及主控制器之间的通信为加密状态，实现取印与用印印章编码验证、紧急用印与紧急取印编码更新、照片上传和暂停用印交互、盖章操作指令及盖章进程返回信息、取印操作指令及取印进程返回信息以及从控制器状态信息交互。

3.根据权利要求1所述的物联网印章管理系统，其特征在于，所述服务器模块包括服务器、移动终端以及通信模块，所述服务器、移动终端通过所述通信模块与所述主控制器双向通信。

4.根据权利要求1所述的物联网印章管理系统，其特征在于，所述人机交互模块包括红外摄像头、第一图像传感器、触摸传感器、接近传感器、微控制器以及环境光照传感器；所述红外摄像头、第一图像传感器、接近传感器分别与主控制器连接；所述触摸传感器分别连接所述主控制器及微控制器，所述环境光照传感器分别连接于所述微控制器及所述接近传感器；所述微控制器与所述主控制器双向通信。

5.根据权利要求4所述的物联网印章管理系统，其特征在于，所述人机交互模块还包括泛光照明灯，所述泛光照明灯连接于所述微控制器，并在所述微控制器的控制下进行亮度调节。

6.根据权利要求4或5所述的物联网印章管理系统，其特征在于，所述人机交互模块还包括GPS模块和存储模块，所述GPS模块和存储模块均与主控制器连接。

7.根据权利要求1所述的物联网印章管理系统，其特征在于，所述印章管理模块包括从控制器、位置传感器、压力传感器、电机驱动模块、仓门控制模块、纸张夹持模块、印章运动控制模块以及第二图像传感器，所述从控制器分别连接位置传感器、压力传感器、电机驱动模块、仓门控制模块、纸张夹持模块、印章运动控制模块以及第二图像传感器，并控制所述电机模块、仓门模块、纸张夹持模块和印章运动控制模块动作，同时所述从控制器与所述主控制器双向通信。

8.根据权利要求7所述的物联网印章管理系统，其特征在于，所述从控制器与所述主控制器通过串口连接，实现信息交互。

9.根据权利要求7所述的物联网印章管理系统，其特征在于，所述第二图像传感器的输入端连接位置调节装置，以实现不同角度的印章与纸张位置确认。