CN110107160A - 一种智能封条及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能封条及其控制方法，包括封箱锁体、封箱锁芯和封条锁杆，所述封箱锁芯卡设在封箱锁体中，所述封条锁杆穿过封箱锁体与封箱锁芯连接，所述封箱锁体包括壳体、控制模块和给控制模块供电的电池，所述控制模块包括信号接收天线、监测模块和控制板，所述监测模块包括光感监测、温湿度监测、震动监测和防拆监测。本发明由封条锁杆提供物理方式的防盗，遭到暴力破坏时发送警报；通过监测模块实现温度、湿度、碰撞或者防拆等监测；通过GPS天线实时获取位置信息，通过GPRS天线实时传递监测信息，运输过程全透明；密封件使得防护等级达到IP68，安全可靠；封箱锁体可重复使用，牢固可靠。

Description

一种智能封条及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种智能锁及其控制方法，尤其涉及一种智能封条及其控制方法。
背景技术
长途货物运输时需要保证货物安全，要防止货物被盗或者被调换就必须防止运输过程中车厢或者其他硬包装(如集装箱、货柜车、油罐车、报税车、收银箱等)被未经许可的打开，现有方法中大多采用封条锁的形式。目前封条锁的形式有很多种，常见的主要有子弹封、钢丝塑封、铁皮封、塑料封、防盗铅封、普通封等等，但是无论哪种封条锁形式，都是机械式一次性锁具，功能单一，不能检测输运箱体的运输装置，特别是在箱体被未经允许打开或者锁具自身出现损坏时，也无法及时检测并向管理者发布广播。
随着网络技术的高速发展和应用程度的加深，对物流供应能力提出更高的要求，商品运输途中的安全问题，监测和管理，由于技术上的缺陷不具备操作性，长期处于空白状态，如何有效地保证物品运输途中的安全是一直长期困扰物流行业的难题，传统封条在物流管理上存在诸多弊端，并且无法实施有效的监管，已不能适应高标准的防伪要求。因此，借助信息化管理水平，运用高科技管理手段，提供一种智能封条及其控制方法，提高产品运输的监管力度是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种智能封条及其控制方法，解决传统封条无法实现运输过程实时监测的问题。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种智能封条，包括封箱锁体、封箱锁芯和封条锁杆，所述封箱锁芯卡设在封箱锁体中，所述封条锁杆穿过封箱锁体与封箱锁芯连接，所述封箱锁体包括壳体、控制模块和给控制模块供电的电池，所述控制模块包括信号接收天线、监测模块和控制板，所述信号接收天线、监测模块与控制板电连接，所述监测模块包括光感监测、温湿度监测、震动监测和防拆监测，所述封箱锁体还设有外接接口和USB接口。
进一步的，所述光感监测通过传感器模块中的光感检测传感器完成，所述温湿度监测是通过传感器模块中的温湿度检测传感器完成，所述防拆监测通过封箱锁体中的感应器接收到的信号的不同判断封条锁杆的状态。
进一步的，所述感应器包括第一磁环和第二磁环，所述封条锁杆两端卡设在封箱锁芯中，所述封条锁杆的一端穿过第一磁环，另一端穿过第二磁环，并由封箱锁芯中的钢丝封连接形成闭合回路；所述第一磁环连接控制板的输入信号，第二磁环输出信号到控制板，通过控制板接受到的信号不同判断封条锁杆的状态。
进一步的，所述信号接收天线包括GPS天线和GPRS天线，所述控制板通过GPS天线接收位置信号，所述控制板通过GPRS天线接收控制信号并发送监测信息和报警信号。
进一步的，所述封箱锁体壳体上设置有锁体条码，所述封箱锁芯上设置有锁芯条码。
进一步的，所述封箱锁体的壳体包括上盖和底盖，所述上盖顶部设有锁杆孔，所述上盖正面设有锁芯槽，所述锁杆孔与锁芯槽连通，所述封箱锁芯通过锁芯槽卡设在封箱锁体上，所述封条锁杆的两端穿过锁杆孔与封箱锁芯连接，所述封条锁杆与锁杆孔的接触处设有密封塞，所述上盖和底盖连接处设置有密封圈；所述USB接口通过USB固定架固定在封箱锁体的壳体中，所述USB接口设有USB胶塞。
进一步的，所述壳体呈类正方形结构，所述壳体的四个角为凸出的弧形角，所述壳体底盖的四个角的位置设置有圆形磁铁，所述圆形磁铁通过磁铁套和固定螺丝安装，所述圆形磁铁外侧设置有胶贴块。
本发明为解决上述技术问题而采用的另一技术方案是提供一种智能封条的控制方法，包括如下步骤：S1：通过封条锁杆和封箱锁芯进行机械封箱，将锁体条码与锁芯条码进行关联，启动封箱锁体；S2：客户端设备扫描锁体条码填写相关货物信息，并根据货物信息确认监测项和上报周期；S3：在运输过程中根据监测项和上报周期上报运行信息，并根据设计的警报值进行报警；S4：客户端查看报警信息和运行信息，实时了解货物运输状态；S5：抵达目的地后，通过终端设备识别锁体条码与锁芯条码，核实正确后，客户端对终端识别设备发送信号，确认剪断时间和位置信息后剪断封条锁杆，并记录信息上传客户端。
进一步的，所述货物信息包括货物类型、运输方式和运输路线；监测项包括光感监测、温湿度监测、震动监测和防拆监测；运行信息包括定位、定位信号方式、外界温湿度、大气压、光感信息、单位时间内运动速率和运动轨迹。
进一步的，所述控制板监测到的信号确认封条锁杆异常时发出封条锁杆异常报警；所述控制板根据监测的运行信息和预设警报值进行比较判断的报警项包括倾斜角度过大、受到强烈撞击、温湿度超出设定范围、运动轨迹不符合设定要求、超出运送区域、单位时间内运动过快或过慢甚至停止、信号传输中断、电池电量到预期值、光感度超限和烟感过大。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的智能封条及其控制方法，由封条锁杆提供物理方式的防盗措施，遭到暴力破坏时发送警报；通过监测模块实现温度、湿度、碰撞或者防拆等监测；通过GPS天线实时获取位置信息，通过GPRS天线实时传递监测信息，运输过程全透明；通过密封件使得防护等级达到IP68，安全可靠；体积小，重量轻，单个成本低；封箱锁体可重复使用，牢固可靠。
附图说明
图1为本发明实施例中智能封条结构示意图；
图2为本发明实施例中智能封条爆炸图；
图3为本发明实施例中封条锁杆状态检测原理图；
图4为本发明实施例中智能封条控制框图。
图中：
1 上盖 2 信号接收天线 4 控制板
7 封条锁杆 8 密封圈 9 底盖
10 封箱锁芯 11 电池 12 外接接口
14 USB固定架 15 USB接口 16 USB胶塞
17 磁铁套 18 圆形磁铁 19 固定螺丝
20 胶贴块 22 传感器模块
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明实施例中智能封条结构示意图；图2为本发明实施例中智能封条爆炸图。
请参见图1和图2，本发明实施例的智能封条，包括封箱锁体、封箱锁芯10和封条锁杆7，封箱锁芯10卡设在封箱锁体中，所述封条锁杆7穿过封箱锁体与封箱锁芯10连接，所述封箱锁体包括壳体、控制模块和给控制模块供电的电池11，所述控制模块包括信号接收天线2、监测模块和控制板4，所述信号接收天线2、监测模块与控制板4电连接，所述监测模块包括光感监测、温湿度监测、震动监测和防拆监测，所述封箱锁体设有外接接口12和USB接口15。
具体的，本发明实施例的智能封条，信号接收天线2包括GPS天线和GPRS天线，控制板4通过GPS天线接收位置信号，控制板4通过GPRS天线接收控制信号并发送监测信息和报警信号。封箱锁体壳体上设置有锁体条码，所述封箱锁芯10上设置有锁芯条码。
具体的，本发明实施例的智能封条，封箱锁体的壳体包括上盖1和底盖9，所述上盖1顶部设有锁杆孔，所述上盖1正面设有锁芯槽，所述锁杆孔与锁芯槽连通，所述封箱锁芯10通过锁芯槽卡设在封箱锁体上，所述封条锁杆7的两端穿过锁杆孔与封箱锁芯10连接，所述封条锁杆7与锁杆孔的接触处设有密封塞，所述上盖1和底盖9连接处设置有密封圈8；USB接口15通过USB固定架14固定在封箱锁体的壳体中，USB接口15设有USB胶塞16。密封塞、密封圈8和USB胶塞16的设计使得防护等级达到IP68，安全可靠。
具体的，本发明实施例的智能封条，壳体呈类正方形结构，壳体的四个角为凸出的弧形角，壳体底盖9的四个角的位置设置有圆形磁铁18，圆形磁铁18通过磁铁套17和固定螺丝19安装，圆形磁铁18外侧设置有胶贴块20，胶贴块20为耐高低温，耐酸碱，阻燃防滑减震胶块，使用6mm-10mm厚的肖氏硬度70A聚氨酯橡胶，依据弧形角的尺寸加工而成。
具体的，本发明实施例的智能封条，光感监测通过传感器模块22中的光感检测传感器完成，温湿度监测是通过传感器模块22中的温湿度检测传感器完成，防拆监测通过封箱锁体中的感应器接收到的信号的不同判断封条锁杆7的状态。感应器包括第一磁环和第二磁环，所述封条锁杆7两端分别穿过第一磁环和第二磁环后卡设在封箱锁芯10中，所述防拆监测通过第一磁环连接控制板4的输入信号，第二磁环输出信号到控制板4，通过控制板接受到的信号不同判断封条锁杆7的状态。
请参见图3，本发明实施例的智能封条，L1和L3分别为第一磁环和第二磁环的电感，封条锁杆7两端伸进封箱锁芯10，一端穿过第一磁环，另一端穿过第二磁环，并由封箱锁芯10中的钢丝封连接形成闭合回路；L2为封条锁杆7中钢丝和封箱锁芯10中钢丝封连接成的闭合回路的电感，L1、L2和L3构成电磁能量传递链。第二磁环连接到控制板4，D1为二极管，C1为电容，D1和C1构成检波电路；ADC为模数转换器，测量电压；MCU为处理器，读出ADC测量到的电压，进行判断处理。控制板4输送交流电信号入L1。
在封条锁杆7闭合时：在L1磁环中产生磁场，在穿过L1磁环的闭合的L2上产生感应电流，此电流穿过L3的磁环时在L3处产生感应电动势。经D1/C1构成的检波电路，在C1处储存电能。
在封条锁杆7被剪断或者没有锁上时：输送交流电信号入L1，在L1磁环中产生磁场，但是由于封条锁杆7开路，无法产生感应电流。此时在L3上同样没有感应电流。后续D1/C1电路中，C1没有电能。
在封条锁杆7由闭合状态转为剪断状态时:C1中的电能会自放电。
MCU根据ADC测量到的电压，可以分辨当前钢丝是否闭合。如果非闭合，可能是钢丝尚未锁上或者钢丝被剪断。在系统启动初期，据此检测钢丝上锁事件，上锁后，如果又检测到电压指征钢丝处于非闭合状态，表示检测到钢丝剪断事件。
本发明实施例的智能封条的控制方法，包括如下步骤：
S1：通过封条锁杆7和封箱锁芯10进行机械封箱，将锁体条码与锁芯条码进行关联，启动封箱锁体；
S2：客户端设备扫描锁体条码填写相关货物信息，并根据货物信息确认监测项和上报周期；
S3：在运输过程中根据监测项和上报周期上报运行信息，并根据预设的警报值进行报警，如图4所示；
S4：客户端查看报警信息和运行信息，实时了解货物运输状态；
S5：抵达目的地后，通过终端设备识别锁体条码与锁芯条码，核实正确后，客户端对终端识别设备发送信号，确认剪断时间和位置信息后剪断封条锁杆7，并记录信息上传客户端。
本发明实施例的智能封条的控制方法，货物信息包括货物类型、运输方式和运输路线；监测项包括光感监测、温湿度监测、震动监测和防拆监测；运行信息包括定位、定位信号方式、外界温湿度、大气压、光感信息、单位时间内运动速率和运动轨迹。警报信息包括封条锁杆异常、倾斜角度过大、受到强烈撞击、温湿度超出设定范围、运动轨迹不符合设定要求、超出运送区域、单位时间内运动过快或过慢甚至停止、信号传输中断、电池电量到预期值、光感度超限和烟感过大。
综上所述，本发明提供的智能封条及其控制方法，由封条锁杆7提供物理方式的防盗措施，遭到暴力破坏时封箱锁体发送警报；通过监测模块实现温度、湿度、碰撞或者防拆等监测；通过GPS天线实时获取位置信息，通过GPRS天线实时传递监测信息，运输过程全透明；通过密封塞和防水胶圈的设计使得防护等级达到IP68，安全可靠；体积小，重量轻，单个成本低；封箱锁体可重复使用，牢固可靠。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种智能封条，其特征在于，包括封箱锁体、封箱锁芯(10)和封条锁杆(7)，所述封箱锁芯(10)卡设在封箱锁体中，所述封条锁杆(7)穿过封箱锁体与封箱锁芯(10)连接，所述封箱锁体包括壳体、控制模块和给控制模块供电的电池(11)，所述控制模块包括信号接收天线(2)、监测模块和控制板(4)，所述信号接收天线(2)、监测模块与控制板(4)电连接，所述监测模块包括光感监测、温湿度监测、震动监测和防拆监测，所述封箱锁体设有外接接口(12)和USB接口(15)。
2.如权利要求1所述的智能封条，其特征在于，所述光感监测通过传感器模块(22)中的光感检测传感器完成，所述温湿度监测是通过传感器模块(22)中的温湿度检测传感器完成，所述防拆监测通过封箱锁体中的感应器接收到的信号的不同判断封条锁杆(7)的状态。
3.如权利要求2所述的智能封条，其特征在于，所述感应器包括第一磁环和第二磁环，所述封条锁杆(7)两端卡设在封箱锁芯(10)中，所述封条锁杆(7)的一端穿过第一磁环，另一端穿过第二磁环，并由封箱锁芯(10)中的钢丝封连接形成闭合回路；所述第一磁环连接控制板(4)的输入信号，第二磁环输出信号到控制板(4)，通过控制板(4)接受到的信号不同判断封条锁杆(7)的状态。
4.如权利要求1所述的智能封条，其特征在于，所述信号接收天线(2)包括GPS天线和GPRS天线，所述控制板(4)通过GPS天线接收位置信号，所述控制板(4)通过GPRS天线接收控制信号并发送监测信息和报警信号。
5.如权利要求1所述的智能封条，其特征在于，所述封箱锁体壳体上设置有锁体条码，所述封箱锁芯(10)上设置有锁芯条码。
6.如权利要求1所述的智能封条，其特征在于，所述封箱锁体的壳体包括上盖(1)和底盖(9)，所述上盖(1)顶部设有锁杆孔，所述上盖(1)正面设有锁芯槽，所述锁杆孔与锁芯槽连通，所述封箱锁芯(10)通过锁芯槽卡设在封箱锁体上，所述封条锁杆(7)的两端穿过锁杆孔与封箱锁芯(10)连接，所述封条锁杆(7)与锁杆孔的接触处设有密封塞，所述上盖(1)和底盖(9)连接处设置有密封圈(8)；所述USB接口(15)通过USB固定架(14)固定在封箱锁体的壳体中，所述USB接口(15)设有USB胶塞(16)。
7.如权利要求1所述的智能封条，其特征在于，所述壳体呈类正方形结构，所述壳体的四个角为凸出的弧形角，所述壳体底盖(9)的四个角的位置设置有圆形磁铁(18)，所述圆形磁铁(18)通过磁铁套(17)和固定螺丝(19)安装，所述圆形磁铁(18)外侧设置有胶贴块(20)。
8.一种智能封条的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：通过封条锁杆(7)和封箱锁芯(10)进行机械封箱，将锁体条码与锁芯条码进行关联，启动封箱锁体；
S2：客户端设备扫描锁体条码填写相关货物信息，并根据货物信息确认监测项和上报周期；
S3：在运输过程中根据监测项和上报周期上报运行信息，并根据预设的警报值进行报警；
S4：客户端查看报警信息和运行信息，实时了解货物运输状态；
S5：抵达目的地后，通过终端设备识别锁体条码与锁芯条码，核实正确后，客户端对终端识别设备发送信号，确认剪断时间和位置信息后剪断封条锁杆(7)，并记录信息上传客户端。
9.如权利要求8所述的智能封条的控制方法，其特征在于，所述货物信息包括货物类型、运输方式和运输路线；监测项包括光感监测、温湿度监测、震动监测和防拆监测；运行信息包括定位、定位信号方式、外界温湿度、大气压、光感信息、单位时间内运动速率和运动轨迹。
10.如权利要求9所述的智能封条的控制方法，其特征在于，所述控制板(4)监测到的信号确认封条锁杆(7)异常时发出封条锁杆(7)异常报警；所述控制板(4)根据监测的运行信息和预设警报值进行比较判断的报警项包括倾斜角度过大、受到强烈撞击、温湿度超出设定范围、运动轨迹不符合设定要求、超出运送区域、单位时间内运动过快或过慢甚至停止、信号传输中断、电池电量到预期值、光感度超限和烟感过大。
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