CN111970026B - 一种线路接驳监测组件及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种线路接驳监测组件及装置。本发明采用包含第一线路接驳端和第二线路接驳端的线路接驳监测组件，并内置在设备的连接插头上，由此监测设备间的线路连接完整性，区别于类似接近开关的外置传感器，体积更小，功耗更低；采用了掉电保护电路，使设备在断电的情况下，监测装置仍能监测到线路完整性，实现了装置的实时监测；采用了存储器，将微处理器产生的异常状态信号存储，以便后续工作人员进行查看；采用了验证模块，使监测装置在发现了异常状态进入报警状态后，可经工作人员人为确认审批后，使监测装置恢复正常工作，实现了监测装置恢复过程的人为可控。
Description
技术领域
本发明涉及线路监测技术领域，尤其涉及一种线路接驳监测组件及装置。
背景技术
设备间连接的方式一般分为有线和无线两种。有线连接是最常见的连接方式，其优点是价格相对较低，由电脑主机供电不需要额外的电源，而且信号传输稳定，不容易受到干扰；缺点是使用范围要受到连线长度的制约，在某些场合应用不方便，而且使用不当(例如拖曳力度过大)，会造成连线内部线路非正常断开。无线连接方式没有连线的束缚，可在离主机较远距离的较大范围使用，特别适用于某些特殊场合；其缺点是价格相对较高，需要额外的电源，必须定期更换电池或充电，而且信号传输相对易受干扰。
因受制于无线连接的成本与安全性，一般，大多数场合上还是采用的有线连接方式，但因有线连接方式经常遇到内部线路非正常断开，从而造成系统无法正常工作，而工作人员也因无法及时发现而造成不必要的经济损失。以数据采集传输线路为例，在有线传输过程中，如果数据传输线路被非正常断开，数据不能正常传输到管理系统中，从而出现数据丢失的现象；在非正常断开情况下，还可能在线路中连接外部输入设备，容易发生数据篡改的可能，出现数据的不真实的情况。
而现有技术中对于及时发现内部线路的非正常断开仍没有较好的解决方案，故提供一种线路接驳监测装置是急需的。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种线路接驳监测组件及装置，其解决了现有技术中存在的不易监测内部线路的非正常断开问题。
本发明的方案为：一种线路接驳监测组件，位于两对接设备的插头一和插头二处，包括：
第一线路接驳端，设置于插头一上，包括第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口的一端断连，所述第一接口的另一端与控制单元的控制端一电连接，所述第二接口的另一端与控制单元的控制端二电连接；
第二线路接驳端，设置于插头二上，用于当所述第一线路接驳端与第二线路接驳端对接时使所述第一接口和第二接口连通。
进一步地，所述第二线路接驳端包括第三接口和第四接口，所述第三接口和第四接口的一端相短接，另一端断连。
进一步地，所述第一线路接驳端的连接接触面上开设有一凹槽，所述第二线路接驳端的连接接触面上设有一按钮开关；所述按钮开关短接于所述第三接口和第四接口之间；所述凹槽用于使按钮开关在所述插头一和插头二反接时不被触发。
一种线路接驳监测装置，设置有所述线路接驳监测组件，还设置有控制单元和报警模块；
所述第一接口与第三接口连接，所述第二接口与第四接口连接，使第一线路接驳端与第二线路接驳端相互连通，输出通路信号至所述控制单元处；
所述控制单元，用于接收所述通路信号，并判断所述通路信号为连通状态还是未连通状态；
所述控制单元，还用于当判断所述通路信号为未连通状态时输出报警信号至所述报警模块处；
所述报警模块，用于接收所述报警信号，以触发报警。
进一步地，所述控制单元包括微处理器和存储器，所述微处理器的工作电压端连接所述第一接口，所述微处理器的IO口连接所述第二接口，所述微处理器接收并判断所述通路信号，若判断结果为未连通状态，则产生包含当前时间信息的异常状态信号，发送至所述存储器中进行存储。
进一步地，在所述微处理器将所述异常状态信号存储至所述存储器后，所述微处理器立即暂停工作。
进一步地，所述控制单元还包括掉电监测电路，所述掉电监测电路的输入端与所述微处理器的工作电压端相连，所述掉电监测电路的输出端与所述微处理器的信号输入端相连，用于监测当前微处理器是否处于掉电状态。
进一步地，所述微处理器，用于当所述掉电监测电路监测到此时为掉电状态时，进入待机模式；
所述微处理器，还用于在其进入待机模式并且检测到所述通路信号发生变化时，产生中断，产生所述异常状态信号，并发送所述异常状态信号至所述存储器进行存储。
进一步地，还包括验证模块；所述报警模块，用于在接收所述报警信号后，触发持续报警；所述验证模块，用于在所述微处理器产生所述异常状态信号后发送验证信号一至所述微处理器；所述微处理器，用于判断所述验证信号一与第一预设验证信号是否一致，若一致则正常工作，并发送停止报警信号至所述报警模块处，若不一致则暂停工作；所述报警模块，用于接收所述停止报警信号，以停止持续报警。
进一步地，所述验证模块，用于在所述第一线路接驳端与第二线路接驳端匹配连接前，发送验证信号二至所述微处理器；
所述微处理器，用于判断所述验证信号二与第二预设验证信号是否一致，若一致则所述微处理器才开始识别所述通路信号。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1.本发明通过采用将与控制单元连接的第一线路接驳端和内置一对短接的接口的第二线路接驳端对接，通过接口对接的通断实现对于线路接驳状态的监测，以防出现线路断接导致系统无法正常工作的现象，而两线路接驳端均内置在设备的连接接口上，区别于用于监测接头接触距离的类似接近开关的外置传感器，体积更小，功耗更低；
2.本发明通过采用掉电监测电路，实时监测线路接驳监测装置此时是否处于正常外部供电状态，若监测到此时为掉电状态，可采用备份电源进行供电，使监测装置在掉电状态下仍能监测到线路完整性，实现了装置的实时监测；
3.本发明通过采用存储器，将微处理器产生的异常状态信号存储，以便后续工作人员进行查看；
4.本发明通过采用验证模块，使线路接驳监测装置在发现异常状态并进入持续报警状态后，可经工作人员人为确认审批后，使监测装置恢复正常工作，实现了监测装置恢复过程的人为可控。
附图说明
图1为线路接驳监测组件的结构框图。
图2为线路接驳监测组件一种实施例的结构示意图。
图3为线路接驳监测组件另一种实施例的结构示意图。
图4为线路接驳监测装置的结构框图。
图5为线路接驳监测装置的电平输入端处的电路连接图。
图6为掉电供电电路的电路连接图。
图7为掉电监测电路的电路连接图。
图8为应用场景的结构框图。
图9为电平输入端处的电路连接图。
图10为微处理器处的电路连接图。
上述附图中：1、第三接口；2、第四接口；3、第一接口；4、第二接口；5、插头二；6、插头一；7、按钮开关；8、凹槽。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
本发明的线路接驳监测组件的结构框图如图1所示，主要包括了第一线路接驳端、第二线路接驳端与控制单元；第一线路接驳端，包括第一接口3和第二接口4，第一接口3和第二接口4的一端断连，第一接口3的另一端与控制单元的控制端一电连接，第二接口4的另一端与控制单元的控制端二电连接；第二线路接驳端包括第三接口1和第四接口2，第三接口1和第四接口2的一端以导线相短接，另一端断连。第二线路接驳端，用于当第一线路接驳端与第二线路接驳端对接时使第一接口3和第二接口4连通。
线路接驳监测组件的一种实施例如图2所示。本发明的线路接驳监测组件主要设置在两设备的连接插头处，其中，两设备可以为实现供电的设备，也可以为实现数据传输的设备，以数据传输应用为例，线路接驳端的通讯接口类型为RS485、USB、RS232等有线数据接口。本实施例中以通讯接口为例，插头一6和插头二5处均包括三种线路，分别为接驳监测线路，通讯线路和其他线路，插头一6的接驳监测线路用于实现第一线路接驳端的第一接口3和第二接口4和控制单元之间的监测线路连接，通讯线路用于实现两设备之间的数据传输，其他线路用于其他辅助功能的线路的连接；插头二5的接驳监测线路实现第三接口1和第四接口2之间的短接，通讯线路用于实现两设备之间的数据传输，其他线路用于其他辅助功能的线路连接。
线路接驳监测组件的另一种实施例如图3所示，除上述实施例中第一线路接驳端和第二线路接驳端的线路连接外，还在第一线路接驳端和第二线路接驳端的连接处设置有防反接的防呆装置，具体结构为：第一线路接驳端的接线端口的连接接触面上还开设有一凹槽8，第二线路接驳端的接线端口的连接接触面上设置有按钮开关7，当第一线路接驳端的接线端口和第二线路接驳端的接线端口反接时，凹槽8使按钮开关7的按钮不被挤压，从而无法触发按钮开关7，导致监测电路二与监测电路一无法进行电路连通，保证在接线时工作人员不会因操作失误导致线路受损，其中，按钮开关7短接于第二线路接驳端监测线路的两接口之间。
本发明的线路接驳监测装置的结构框图如图4所示，当所述第一线路接驳端与第二线路接驳端匹配连接时，第一接口3与第三接口1连接，第二接口4与第四接口2连接，使第一线路接驳端与第二线路接驳端连通，输出通路信号至控制单元处；控制单元的输出与报警模块的输入相连，以触发报警模块进行报警。
控制单元包括微处理器和存储器，微处理器接收并判断通路信号，若判断结果为未连通状态，则产生包含当前时间信息的异常状态信号，发送至所述存储器中进行存储，同时发送报警信号至报警模块进行报警，此时，可采取微处理器暂停判断通路信号的措施来给工作人员查看异常状态信号的工作时间以及防止对后续数据处理的影响。报警模块可为常规的报警器，也可为消息接收终端，当报警模块为报警器时，直接进行声光报警，报警器接收到报警信号后可进行持续报警；当报警模块为消息接收终端时，可将报警信号配置为相应提示消息，发送至终端处进行消息提醒，消息接收终端接收到报警信号后可进行定时发送报警提示信息。如图5所示，本实施例中，FCB口分别与微处理器以及第一线路接驳端的第二接口4连接，作为电平输入端；Vin-口与微处理器的负极工作电压相连形成电平输出端，并与第一线路接驳端的第一接口3连接。由此，当两设备对接后，FCB口接收到低电平信号，并将其作为通路信号发送至微处理器中。
此外，当外部电源因故无法对控制单元进行供电时，控制单元会因处于掉电状态无法正常启动，为解决微处理器在掉电状态下的数据保存以及信号判断，控制单元还包括掉电监测电路和掉电供电电路，掉电监测电路的输入端与微处理器的工作电压端相连，掉电监测电路的输出端与微处理器的IO口相连，用于监测当前微处理器是否处于掉电状态；掉电供电电路的输出端分别与微处理器的工作电压端和存储器的工作电压端相连，用于在微处理器处于掉电状态时运用备份电源进行供电。当微处理器处于掉电状态时发现通路信号有变化时，只会发送异常状态信号至存储器中进行存储，不会进行报警以保存电力，当装置重新上电后，若监测到有异常状态信号，则再暂停工作，并将异常状态信号上传至工作人员处，工作人员进行查看。
如图6所示，FCB口连接至微处理器U1的GPIO3口，微处理器U1接收并判断通路信号，若通路信号为低电平信号时，判定其为已连接状态，若通路信号为高电平时，判定其为未连通状态，微处理器U1产生包含当前时间信息的异常状态信号，发送至存储器U2中进行存储，同时发送报警信号至报警模块进行报警。掉电供电电路包括二极管D2、时钟芯片U3和备份电源BT1，二极管D2的正端分别与时钟芯片U3的工作电压端和备份电源BT1的正端连接，二极管D2的负端分别与微处理器U1的工作电压端和存储器U2的工作电压端连接，用于保护微处理器处于断电时的数据以及在系统正常供电时为备份电源BT1进行充电。同时，二极管D1的正端连接正常工作电源输出端，二极管D1的负端分别与微处理器的工作电压端和存储器U2的工作电压端连接，用于防止备份电源BT1的电流反向流入正常工作电源输出端，造成器件损坏。其中，U2采用FM25CL芯片，U3采用DS1302芯片，备份电源BT1采用3V蓄电电池，型号为CR2025-3V。
掉电监测电路的一种实施例如图7所示，掉电监测电路包括三极管Q1，微处理器的正电压端与三极管Q1的集电极相连，微处理器的正电压端经电阻R3分压后与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极分别与微处理器的负电压端和输出端DDJC相连，输出端DDJC同时与微处理器的GPIO1相连，用于监测微处理器是否断电。
微处理器还连接有验证模块，用于工作人员进行信息验证，以停止报警器持续报警或(和)使微处理器继续工作。
验证模块的一种实施例为后台管理平台，验证模块发送的验证信号一为动态验证码，同时微处理器还连接有键盘。在微处理器发送报警信号(并暂停工作)后，通过无线通讯传输给后台管理平台一提示信息，后台管理平台会根据工作人员的操作生成动态验证码，再通过无线通讯传输给微处理器和管理人员处，管理人员通过外接键盘键入动态验证码，微处理器判断管理人员键入的动态验证码和后台管理平台发送过来的动态验证码是否一致，若一致则微处理器恢复正常工作，若不一致则继续暂停工作。
此外，在第一线路接驳端和第二线路接驳端对接前，若未经过工作人员审批并发送验证信号进行确认，那么微处理器不会正常工作，只有当工作人员通过后台管理平台产生验证信号二并无线传输至微处理器处，微处理器判断出验证信号二与第二预设验证信号一致时，再进行正常识别工作。
验证模块的另一种实施例为键盘，在微处理器发送报警信号并暂停工作后，工作人员通过键入预设密码来产生验证信号一，微处理器判断验证信号一是否与第一预设验证信号一致，若一致则微处理器恢复正常工作，若不一致则继续暂停工作。此处的预设密码可经工作人员随时更改。
在第一线路接驳端和第二线路接驳端对接前，工作人员通过键入预设密码来产生验证信号二，微处理器判断出验证信号二与第二预设验证信号一致时，再进行后续识别工作。此处的预设密码可经工作人员随时更改。
线路接驳监测装置的应用场景如图8所示，本发明可应用在物料计量采集管理系统、安全监测系统等需求数据真实性的数据采集传输系统上，通过安装在数据采集终端和数据传输终端之间来监测采集线路的线路接驳情况，通过安装在数据传输终端和数据接收终端之间来监测数据传输过程中的线路接驳情况。
当同时连接监测数据采集终端和数据传输终端之间、数据传输终端和数据接收终端之间时的电平输入端处的电路连接图如9所示，此时，检测装置的控制单元安装在数据传输终端内，监测电路有两对监测接口，分别为FCB和Vin-、FKH和Vin-，其中，FCB和FKH均为电平输入端，Vin-与微处理器的负极工作电压相连形成电平输出端，FCB口用于数据采集终端和数据传输终端之间的监测，FKH用于数据传输终端和数据接收终端之间的监测。此时，微处理器的具体电路连接图如图10所示，微处理器U1的GPIO3口连接至FCB口，用于监控数据采集终端和数据传输终端之间的通路信号，微处理器U1的GPIO2口连接至FKH口，用于监控数据传输终端和数据接收终端之间的通路信号。
综上，本发明通过采用将与控制单元连接的第一线路接驳端和内置一对短接的接口的第二线路接驳端对接，通过接口对接的通断实现对于线路接驳状态的监测，以防出现线路断接导致系统无法正常工作的现象，而两线路接驳端均内置在设备的连接接口上，区别于用于监测接头接触距离的类似接近开关的外置传感器，体积更小，功耗更低；通过采用掉电监测电路和掉电供电电路，实时监测设备此时是否处于正常外部供电状态，当监测到设备断电的情况下，掉电供电电路工作，为微处理器供电，使监测装置仍能监测到线路完整性，实现了装置的实时监测；通过采用存储器，将微处理器产生的异常状态信号存储，以便后续工作人员进行查看；通过采用验证模块，使监测装置在发现异常状态并进入报警状态后，可经工作人员人为确认审批后，使监测装置恢复正常工作，实现了监测装置恢复过程的人为可控，避免在线路中连接外部输入设备，防止发生数据篡改的可能，以保证数据传输的真实性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种线路接驳监测组件，内置于两对接设备的插头一(6)和插头二(5)处，其特征在于，包括：
第一线路接驳端，设置于插头一(6)上，包括第一接口(3)和第二接口(4)，所述第一接口(3)和第二接口(4)的一端断连，所述第一接口(3)的另一端与控制单元的控制端一电连接，所述第二接口(4)的另一端与控制单元的控制端二电连接；
第二线路接驳端，设置于插头二(5)上，包括第三接口(1)和第四接口(2)，所述第三接口(1)和第四接口(2)的一端相短接，另一端断连，所述第二线路接驳端用于当所述第一线路接驳端与第二线路接驳端对接时使所述第一接口(3)和第二接口(4)连通。
2.如权利要求1所述的一种线路接驳监测组件，其特征在于，所述第一线路接驳端的连接接触面上开设有一凹槽(8)，所述第二线路接驳端的连接接触面上设有一按钮开关(7)；所述按钮开关(7)短接于所述第三接口(1)和第四接口(2)之间；所述凹槽(8)用于使按钮开关(7)在所述插头一(6)和插头二(5)反接时不被触发。
3.一种线路接驳监测装置，设置有如权利要求1或2任一所述的线路接驳监测组件，其特征在于，还设置有控制单元和报警模块；
所述第一接口(3)与第三接口(1)连接，所述第二接口(4)与第四接口(2)连接，使第一线路接驳端与第二线路接驳端相互连通，输出通路信号至所述控制单元处；
所述控制单元，用于接收所述通路信号，并判断所述通路信号为连通状态还是未连通状态；
所述控制单元，还用于当判断所述通路信号为未连通状态时输出报警信号至所述报警模块处；
所述报警模块，用于接收所述报警信号，以触发报警。
4.如权利要求3所述的一种线路接驳监测装置，其特征在于，所述控制单元包括微处理器和存储器，所述微处理器的工作电压端连接所述第一接口(3)，所述微处理器的IO口连接所述第二接口(4)；所述微处理器接收并判断所述通路信号，若判断结果为未连通状态，则产生包含当前时间信息的异常状态信号，发送至所述存储器中进行存储。
5.如权利要求4所述的一种线路接驳监测装置，其特征在于，所述微处理器还用于在将所述异常状态信号存储至所述存储器后，暂停工作。
6.如权利要求4所述的一种线路接驳监测装置，其特征在于，所述控制单元还包括掉电监测电路，所述掉电监测电路的输入端与所述微处理器的工作电压端相连，所述掉电监测电路的输出端与所述微处理器的IO口相连，用于监测当前微处理器是否处于掉电状态。
7.如权利要求6所述的一种线路接驳监测装置，其特征在于，
所述微处理器，用于当所述掉电监测电路监测到此时为掉电状态时，进入待机模式；
所述微处理器，还用于在其进入待机模式并且检测到所述通路信号发生变化时，产生中断，产生所述异常状态信号，并发送所述异常状态信号至所述存储器进行存储。
8.如权利要求4所述的一种线路接驳监测装置，其特征在于，还包括验证模块；
所述报警模块，用于在接收所述报警信号后，触发持续报警；
所述验证模块，用于在所述微处理器产生所述异常状态信号后发送验证信号一至所述微处理器；
所述微处理器，用于判断所述验证信号一与第一预设验证信号是否一致，若一致则正常工作，并发送停止报警信号至所述报警模块处，若不一致则暂停工作；
所述报警模块，用于接收所述停止报警信号，以停止持续报警。
9.如权利要求8所述的一种线路接驳监测装置，其特征在于，所述验证模块，用于在所述第一线路接驳端与第二线路接驳端匹配连接前，发送验证信号二至所述微处理器；
所述微处理器，用于判断所述验证信号二与第二预设验证信号是否一致，若一致则所述微处理器才开始识别所述通路信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A line connection monitoring component and device Effective date of registration: 20230222 Granted publication date: 20210709 Pledgee: China Construction Bank Corporation Chongqing Guanyinqiao Sub-branch Pledgor: CHONGQING HUANTENG TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023500000018 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Granted publication date: 20210709 Pledgee: China Construction Bank Corporation Chongqing Guanyinqiao Sub-branch Pledgor: CHONGQING HUANTENG TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023500000018 |