CN108549923B - 一种电子签封系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子签封系统，包括电子签封锁、电子签封管理器和监控平台，所述电子签封锁和电子签封管理器内均设置有无线发射模块和无线接收模块；所述电子签封管理器内还设置有GPS定位模块和GPRS通讯模块；所述监控平台用于接收电子签封管理器传送过来的信息，并向电子签封管理器发送施封和解封的指令。本发明提供的电子签封系统实现了监控平台实时监控电子签封锁的状态以及GPS定位信息，从而使得监控平台能够实时监控到被施封的箱子的实时状态，提高了货物运输的安全性。

Description

一种电子签封系统

技术领域

本发明涉及电子签封技术领域，特别涉及一种电子签封系统。

背景技术

物流行业高速发展，使得货物的安全运输面临巨大压力，货物运出之后需要对其实时位置、签封状态以及非法开启等信息进行监控，因此机械签封等传统安全设备已经难以满足安全运输的要求，相应地，电子签封技术在物流领域的应用原来越普遍。申请公布号为CN 101886498A的专利公开了一种电子签封系统，但是其整体结构与传统的锁具相同，即不能快速地打开或者关闭，也不能实现自动地打开和关闭以便于后台实时控制施封和解封。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种电子签封系统，旨在解决现有技术中电子签封锁开闭不便，不利于后台控制其施封和解封的状态。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种电子签封系统，包括电子签封锁、电子签封管理器和监控平台，所述电子签封锁和电子签封管理器内均设置有无线发射模块和无线接收模块；所述电子签封管理器内还设置有GPS定位模块和GPRS通讯模块；所述监控平台用于接收电子签封管理器传送过来的信息，并向电子签封管理器发送施封和解封的指令。

所述的电子签封系统中，所述监控平台设有用于解封密码程序，该解封密码程序根据每一个电子签封锁的设备号以及同一个电子签封锁的解封次数为自变量生成不同的解封密码。

所述的电子签封系统中，所述电子签封锁包括锁体，以及与锁体底部可转动地连接的锁盖，当锁盖与锁体闭合后，可以将外部封条的两个端头收纳于所述锁盖和锁体之间。

所述的电子签封系统中，所述电子签封锁的锁盖的内侧竖直地、可转动地设置有一根丝杆，丝杆上螺纹连接有一个滑块，该滑块上竖直地设置有一根锁杆，锁体顶部对应锁杆顶部处设置有一个凹口；锁盖的内侧还设置有依次通过导线连接的电池、线路板和电机，以及一个用于检测锁盖打开或关闭的传感器；所处传感器与所述线路板电性连接；所述电机用于驱动丝杆转动。

所述的电子签封系统中，电机的输出轴上套有第一齿轮，丝杆的底部套有第三齿轮，第一齿轮和第三齿轮之间设置有第二齿轮，该第二齿轮可相对于锁盖绕转动；所述第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮和第三齿轮啮合。

所述的电子签封系统中，所述锁杆包括大径段，以及与大径段底端连接的小径段；滑块对应锁杆处设置有一个通孔，锁杆的小径段向下伸出所述通孔并设置有一个卡环，所述小径段位于通孔的上方处套有一根弹簧，该弹簧的底端与滑块相抵，弹簧的顶端与锁杆的大径段的底端相抵。

所述的电子签封系统中，所述电机的主轴竖直向下地设置。

所述的电子签封系统中，所述传感器为光电传感器或开关。

所述的电子签封系统中，所述电子签封管理器用于设置在运输车辆上或仓库内。

所述的电子签封系统中，所述电子签封系统还包括移动终端，所述移动终端通过无线或蓝牙的方式与电子签封锁通讯，所述移动终端通过WiFi模块或者GPRS模块与监控平台通讯。

有益效果：

本发明提供了一种电子签封系统，相比现有技术，电子签封锁和电子签封管理器之间通过无线通讯，而电子签封管理器进一步通过GPRS通讯模块将电子签封锁的信息传输给监控平台，从而使得监控平台能够实时监控到箱子的实时状态，提高了货物运输的安全性。此外，进一步地，电子签封锁的锁杆通过电机驱动，经齿轮传动和丝杆传动实现升降，锁杆运动平稳且易于和插入锁体的凹口或者与锁体的凹口分离，因此使得施封和解封极其方便，以便于电子签封锁重复利用，多次施封和解封。

附图说明

图1为本发明提供的电子封签系统中，电子签封锁的主视图。

图2图1中S区域的局部放大图。

图3图1中A-A剖视图。

图4本发明提供的电子封签系统中，电子签封锁与箱子施封后的主视图。

图5本发明提供的电子封签系统中，电子签封锁与箱子施封后的侧视图。

图6本发明提供的电子封签系统中，电子签封锁与箱子解封后的侧视图。

具体实施方式

本发明提供一种电子签封系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图6，本发明提供一种电子签封系统。图1中设置在锁盖内侧的部件(电池、线路板、电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、丝杆、滑块、锁杆、弹簧和卡环等)无法从外部直接观察到，但是为了便于理解，将其直接画出。图3中未画出所有剖视线。为便于理解，图4至图6中画出了一些剖视线。

需要说明的是，本文所述的“竖直”、“顶”、“底”等方位词示意附图1的视角为基准，主要目的是便于阐述，但是并不用于限定本发明，因为，即使将本发所述的电子签封锁换一个方向安装、使用，如水平地安装也可以使用所述电子签封锁换，但是这并没有改变技术方案的本质。

所述电子签封系统包括电子签封锁、电子签封管理器(图中未示出)和监控平台(俗称“后台”，该监控平台包括计算机，图中未示出)，所述电子签封锁和电子签封管理器内均设置有无线发射模块(图中未示出)和无线接收模块(图中未示出)，从而实现电子签封锁和电子签封管理器之间无线通讯；所述电子签封管理器内还设置有GPS定位模块(图中未示出)和GPRS通讯模块(图中未示出)，优选地，电子签封管理器内还设置有WiFi模块等；电子签封管理器通过GPRS通讯模块实现与监控平台通讯；所述监控平台用于接收电子签封管理器传送过来的信息，并向电子签封管理器发送施封和解封的指令(此处所述“信息”包括电子签封锁的设备号，电子签封锁的施封和解封状态，电子签封锁的解封次数，电子签封锁的每次解封时间，GPS定位信息等)。需要说明的是，电子签封管理器也相应地设置有线路板和供电模块，电子签封锁的无线发送模块、无线接收模块、GPRS模块和GPS模块设置在线路板上。电子签封锁的电路板和电子签封管理器的线路板上分别设置有控制器以实现上述两块线路板的正常运行。

进一步地，所述监控平台设有用于解封密码程序，该解封密码程序根据每一个电子签封锁的设备号以及同一个电子签封锁的解封次数为自变量生成不同的解封密码。用函数式可以表达为z＝f(x,y)，其中，z表示密码，x表示不同电子签封锁的设备号，y表示同一个电子签封锁的解封次数。由于不同电子签封锁的设备号的不同，且同一电子签封锁的打开的次数也不同，因此，对于一个电子签封锁的具体某次的解封密码则是唯一的，而此密码有后台生成并发送给电子签封管理器，这也使得恶意入侵者难以破解解封密码试图打开电子签封锁，因此提高了电子签封锁的安全性。

进一步地，所述电子签封锁包括锁体11，以及与锁体底部可转动地连接的锁盖12，当锁盖与锁体闭合后，可以将外部封条91的两个端头收纳于所述锁盖和锁体之间。如图4所示，位于锁盖内侧的封条实际上无法从外部观察得到，但是为了便于理解，画出锁盖内侧的封条，并以虚线框901框起。由图4可知，封条的两个端头收纳于锁盖和锁体之间，因此，必须打开锁盖才能取出封条的两个端头，并最终将封条取下。换言之，锁盖未打开时，封条的两个端头则无法取出，即，封条无法被取下。因此，提高了施封状态下的安全性。此外，也使得呈带状的封条的两个端头均可以伸入锁盖和锁体之间，即提高了可以配套使用的封条的范围，而不会局限至某一种封条；当然，本发明所述的电子签封锁也可以用于类似塑料袋等软性包装袋的封口处的签封，提高了电子签封锁的适用范围。锁盖12的底部可以通过两根转轴101与锁体11的底部连接，以实现锁盖可绕转轴转动实现锁盖的打开和关闭。

进一步地，所述电子签封锁的锁盖12的内侧竖直地、可转动地设置有一根丝杆4，丝杆上螺纹连接有一个滑块5(换言之，滑块上开设有螺纹孔，丝杆与螺纹孔连接)，该滑块5可相对于锁盖12沿竖直方向滑动，该滑块5上竖直地设置有一根锁杆6，锁体11顶部对应锁杆顶部处设置有一个凹口111；锁盖12的内侧还设置有依次通过导线连接的电池21、线路板22(优选为PCB板)和电机23，以及一个用于检测锁盖打开或关闭的传感器(图中未示出)；所处传感器与所述线路板电性连接；前文所述的电子签封的无线发射模块(图中未示出)和无线接收模块(图中未示出)设置在线路板上；所述电机23用于驱动丝杆4转动。上述电机23通常为直流电机，相应地，线路板上设置有直流电机驱动模块(图中未示出)。由于滑动连接的方式很多，因此本发明不限定滑块与锁盖之间的具体滑动连接方式，如：锁盖上设置有直线滑轨，滑块上设置有与滑轨相适应的凹槽，所述滑轨和凹槽连接，以及其他的方式。当电机正转或反转时，通过齿轮传动的方式使得丝杆也绕着竖直轴线发生转动。由于丝杆与锁盖可转动地连接，因此丝杆至发生转动而不发生移动；相应地，上述滑块不转动而进行沿着丝杆的长度方向(图示为竖直方向)直线移动，即：丝杆和滑块之间实现丝杆传动。而滑块的直线移动带动了锁杆也直线移动；当锁杆的顶部(即：锁舌)插入锁体的凹口中并与锁体相抵后，电机停止转动，此时电子签封锁处于施封状态；当锁杆的顶部向下运动与凹口分离后，锁盖可以被打开，此时电子签封锁处于解封状态。由图2可知，优选地，锁杆顶部的锁舌和锁杆为螺纹连接，一旦锁舌发生损坏，可以直接更换锁舌，而不需要对锁杆、滑块、丝杆等部件进行拆装。此外，图2中还示意性地在丝杆上画出了限位块，用于限制滑块往下移动的下限。

具体的，电机的输出轴和丝杆之间的传动可以按如下方式设置：电机的输出轴上套有第一齿轮31，丝杆的底部套有第三齿轮33，第一齿轮和第三齿轮之间设置有第二齿轮32，该第二齿轮32可相对于锁盖12绕转动；所述第一齿轮31与第二齿轮32啮合，第二齿轮32和第三齿轮33啮合。换言之，上述第二齿轮起到过渡作用，这样设置可以使得在电机和丝杆的间距确定之后，第一齿轮和第三齿轮的直径得到减小，减少第一齿轮和第三齿轮沿锁盖厚度方向上安装空间。进一步地，如图2所示，第二齿轮32包括同轴设置的第一过渡齿轮321和第二过渡齿轮322，其中，第一过渡齿轮和第一齿轮啮合，第二过渡齿轮和第三齿轮啮合，且第一齿轮的直径小于第一过渡齿轮的直径，第二过渡齿轮的直径小于第三齿轮的直径，这样设置使得电机输出轴的转动通过两次减速传递到丝杆上，从而使得丝杆的转动更精稳定和精准。

优选地，所述锁杆6包括大径段61，以及与大径段底端连接的小径段62；滑块对应锁杆处设置有一个通孔(图中未标号，该通孔的位置对应于锁杆小径段的下部)，锁杆的小径段62向下伸出所述通孔并设置有一个卡环52，所述小径段位于通孔的上方处套有一根弹簧51，该弹簧51的底端与滑块5相抵，弹簧51的顶端与锁杆的大径段61的底端相抵。这样设置使得即使锁杆的顶部没有对准锁体的凹口，丝杆转动带动滑块向上移动时，弹簧被压缩，起到了保护锁杆的作用。

如图2所示，优选地，所述电机23的主轴竖直向下地设置，这样设置使得电机的主轴朝下对应着丝杆的底部，电机和丝杆在竖直方向上的安装空间得到减小。

优选地，所述传感器(图中未示出)为光电传感器或开关，需要说明的是，本领域技术人员可以想到的其他可用于检测锁盖打开和关闭的检测元件(如接近传感器等)亦都落入本发明的保护范围。

优选地，所述电子签封管理器用于设置运输车辆或者仓库(图中未示出)中。实际应用中，通常在运输车辆和仓库内均设置有电子签封管理器,当然，电子签封管理器可以设置运输车辆和仓库中任意可设置的地方，设置可以直接操作人员(或物流人员)直接携带。电子签封管理器电子签封管理可以可主动搜寻特定区域的电子签封锁，读取相关的信息并发送至监控平台，从而能够实时监控到电子签封锁具体是在运输车辆上还是在仓库里，以及电子签封锁在何时何地施封和解封。

进一步地，所述电子签封锁还包括充电模块(图中未示出)，该充电模块与所述电池电性连接。

请参阅图4至图6，以下简述使用方法:将电子签封管理器设置在运输车辆上，将电子封签锁的锁体固定在运输车辆的箱子90(如集装箱或者其他物流用的箱子等)上，在锁盖处于打开状态时，将外部的封条91绕在箱子90上并将封条91的两个端头伸入到锁盖和锁体之间，将再将锁盖闭合，电机转动带动锁杆向上移动，锁杆的顶部伸入锁盖的凹口中从而将锁盖锁住。上述电子封签锁一旦处于施封状态，封条无法被取下，且只能通过监控平台发送密码才能解封。电子签封管理器和电子封签锁之间通过无线发射模块和无线接收模块实现通讯，电子签封管理器将电子封签锁的施封和解封状态、解封次数、每次解封的时间，以及GPRS定位等信息发送至监控平台，监控平台通过上述信息实时监控到箱子的状态信息，如箱子是否离开特定的范围，是否被打开，是否被遗弃等，从而使得箱子内的货物得到安全运输。当需要解封时，监控平台根据每一个电子签封锁的设备号以及同一个电子签封锁的解封次数为自变量生成特定的解封密码，并发送给电子签封管理器，而电子签封锁进一步收到对应的密码后，电机转动带动锁杆下降与锁体的凹口分离，实现解封。由此可见，本发明提供的电子签封锁和电子签封系统具有以下优点：(1)监控平台接收电子签封管理器发送过来的信息，因此能够实时监控到箱子的实时状态，提高了货物运输的安全性。(2)进一步地，监控平台根据不同的电子签封的设备号以及每个电子标签的解封次数来生成解封密码，提高了电子签封的安全性，有效避免了电子签封锁被恶意打开。(3)进一步地，通过将锁盖的底部和锁体地底部可转动地连接，从而便于外部封条的两个端头伸入到锁盖和锁体之间，当锁盖闭合且电子签封锁处于施封状态后，封条无法被取出。

进一步地，在实际使用过程，为了便于操作，所述电气签封系统通常还包括移动终端(如手机)，所述电子签封系统还包括移动终端，所述移动终端通过无线或蓝牙的方式与电子签封锁通讯，所述移动终端通过WiFi模块或者GPRS模块与监控平台通讯。即：操作人员(或物流人员)即可以通过电子签封管理器来进行操作，也可以直接通过手机等移动终端从监控平台获取解封密码来解封或者施封电子签封锁，并将电子签封锁的信息反馈给监控平台，提高了操作的便捷性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以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，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电子签封系统，包括电子签封锁、电子签封管理器和监控平台，其特征在于，所述电子签封锁和电子签封管理器内均设置有无线发射模块和无线接收模块；所述电子签封管理器内还设置有GPS定位模块和GPRS通讯模块；所述监控平台用于接收电子签封管理器传送过来的信息，并向电子签封管理器发送施封和解封的指令；

所述电子签封锁包括锁体，以及与锁体底部可转动地连接的锁盖，当锁盖与锁体闭合后，可以将外部封条的两个端头收纳于所述锁盖和锁体之间；

所述电子签封锁的锁盖的内侧竖直地、可转动地设置有一根丝杆，丝杆上螺纹连接有一个滑块，该滑块上竖直地设置有一根锁杆，锁体顶部对应锁杆顶部处设置有一个凹口；锁盖的内侧还设置有依次通过导线连接的电池、线路板和电机，以及一个用于检测锁盖打开或关闭的传感器；所处传感器与所述线路板电性连接；所述电机用于驱动丝杆转动；

电机的输出轴上套有第一齿轮，丝杆的底部套有第三齿轮，第一齿轮和第三齿轮之间设置有第二齿轮，该第二齿轮可相对于锁盖绕转动；所述第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮和第三齿轮啮合；

所述锁杆包括大径段，以及与大径段底端连接的小径段；滑块对应锁杆处设置有一个通孔，锁杆的小径段向下伸出所述通孔并设置有一个卡环，所述小径段位于通孔的上方处套有一根弹簧，该弹簧的底端与滑块相抵，弹簧的顶端与锁杆的大径段的底端相抵。

2.根据权利要求1所述的电子签封系统，其特征在于，所述监控平台设有用于解封密码程序，该解封密码程序根据每一个电子签封锁的设备号以及同一个电子签封锁的解封次数为自变量生成不同的解封密码。

3.根据权利要求1所述的电子签封系统，其特征在于，所述电机的主轴竖直向下地设置。

4.根据权利要求1所述的电子签封系统，其特征在于，所述传感器为光电传感器或开关。

5.根据权利要求1所述的电子签封系统，其特征在于，所述电子签封管理器用于设置在运输车辆上或仓库内。

6.根据权利要求1所述的电子签封系统，其特征在于，所述电子签封系统还包括移动终端，所述移动终端通过无线或蓝牙的方式与电子签封锁通讯，所述移动终端通过WiFi模块或者GPRS模块与监控平台通讯。

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