CN1544956A - 一种电子监控锁装置及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种电子监控锁装置及其监控方法，其中该电子监控锁装置可以与一主控制中心进行通信，其主要包括定位模块、探测感应模块、无线通信模块、微处理器模块、数据地址存储器、电源供应模块以及周边电路。本电子监控锁装置及其监控方法的实施对象具有高度机动性的移动目标。

Description

一种电子监控锁装置及其监控方法

技术领域

本发明是关于一种电子监控锁装置及其监控方法，特别是一种用在具有高度机动性的移动目标上的电子监控锁装置及其监控方法。

背景技术

在中国入世之后，经济全球化明显加快，经济结构加速调整，国际贸易和投资不断扩大，这给各国、各地区的发展带来了新的机遇和新的挑战，在新的形势下，实现贸易便利化的呼声越来越强烈，而在推进贸易便利化过程中，物流供应链扮演着非常重要的角色：一方面，国际为了配合反对恐怖主义的渗透，打击恐怖主义计划，对货物来源、途中的开启情况、转口情况都需要一个完整清晰的记录，来配合美国海关当局逐步发展的本土安全条例，包括集装箱安全计划等；另一方面，各国政府行业管理部门的烦琐重复监管，为物流供应链的高速运转生成了新的壁垒。在国内，传统的汽车加仓库形成了物流供应链的雏形。随着近年来中国经济的不断增长，第三方物流概念和电子商务的兴起，越来越多的传统物流、运输等企业遇到种种的管理问题，严重限制了企业的稳步发展。如何能够合理、有效的解决成本问题，如何满足客户的需求，成为相关物流、运输等企业面临的最大困难。因此，为了平衡各方面的需求，必须采用一套利用高科技技术手段加以解决，从而提高供应链的效率，有效解决企业最关心的成本的控制。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明目的即在于提供一种用在具有高度机动性的移动目标上的电子监控锁装置及其监控方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明揭示了一种用在移动目标上的电子监控锁装置，其可以与一主控制中心进行通信，该电子监控锁装置主要包括定位模块、探测感应模块、无线通信模块、微处理器模块、数据地址存储器、电源供应模块以及周边电路，其中：

    该定位模块是用来采集该移动目标所在位置的定位信息；

    该探测感应模块是用来采集该移动目标上的特定监控信息；

    该通信模块是与主控制中心进行交流，接收主控制中心发出的调度

控制信息，以及传输上述定位模块、探测感应模块所采集到的定位及监

控信息；

    该数据地址存储器是用来存储前述定位模块的所采集到的定位信

息、探测感应模块所采集到的感应信息、无线通信模块与主控制中心所

交流的信息以及电源信息；

    该电源供应模块是为本电子监控锁装置提供电源供应。

在上所述的电子监控锁装置中，其中：

本电子监控锁装置是安装在需要进行监控的移动目标的锁扣上，以监控该移动目标的锁扣的开启信息。

本电子监控锁装置还包括有一个无线语音接收装置，该无线语音接收装置内部设置有发射模块。

本电子监控锁装置的微处理模块连接有一个看门狗复位电路。

该主控制中心包含有可设置带有相应AT指令的设备。

该主控制中心含有可以向电子监控锁装置发送指令的调度装置；其中该调度装置包含了PC或者PDA，以及令WINDOWS或者LIUNX操作平台的系统软件和自主开发系统调度软件。

该无线通信模块是采用GPRS网络作为无线数据传输的媒介，其在已经覆盖了GPRS的区域采用GPRS方式；在GPRS掉线或者无GPRS网络覆盖的区域采用GSM短信息或者语音通道作为补充和备份。

该电源供应模块是采用内置电池进行电源供应的。

本电子监控锁装置的外部设置有磁铁。

本发明还揭示了一种利用上述的电子监控锁装置的监控方法，其中该电子监控锁装置已经安装到被监控移动目标上，主控制中心的系统数据库已经有该电子监控锁装置的ID码登记，其特征在于，包括如下步骤：

    (a)启动该电子监控锁装置并进行自检；

    (b)接收来自主控制中心之调度控制信息并进行判断；

    (c)采集被监控移动目标之定位信息并将该定位信息存储进数据地

址存储器；

    (d)探测感应模块是用来采集被监控移动目标上的特定监控信息存

储进数据地址存储器；

    (e)依上述来自主控制中心之调度控制信息将上述之定位信息及特

定监控制信息传送至主控制中心。

在上所述的监控方法中，其中：

其中来自主控制中心的调度控制信息为一AT指令。

其中步骤(e)还包括该电子监控锁装置向主控制中心传送一个数据包的步骤，其中该数据包是按照系统的调度原则设定的指令和字节，其里面包含了该电子监控锁装置装置当前的位置状态、当前情况、是否设防、有无异常及时间信息。

其中还包括如下步骤：主控制中心向电子监控锁装置发送一停止监控的结束指令；电子监控锁装置接收该结束指令，关闭探测感应电路。

其中在步骤(c)之后还包括如下步骤：依来自主控制中心之调度控制信息，利用一外部设备通过内置的串行口读出上述存储于数据地址存储中的定位信息及特定监控信息。在此基础上还包括如下步骤：将该电子监控锁装置所采集的定位信息及特定监控信息通过主控制中心、分控中心或外部设备与其它系统数据库进行整合利用。

其中还包括如下步骤：通过主控制中心设置授权的其它带AT指令集的设备对电子监控锁装置进行控制。

其中还包括如下步骤：通过主控中心或者ICP运用GPRS通信网络远程授权，修改电子监控锁装置的ID数据记录。

由于上述的电子监控锁装置及其监控方法，将无线通信技术与定位技术、电子安全防盗技术集成为了一个载体，从而将主控制中心、所有配送中心与移动目标等连接起来，为现代物流提供了一个具备信息采集与传输、业务管理、客户查询及业务跟踪、货物安全记录等各项功能的新型管理模式的平台和设施。当安装了本电子监控锁装置的移动目标，加入主控制中心的系统平台后，可以通过监控接收到的数据在专门特制的系统软件直观地显示所监管的目标从监管的起点到终点的全程运行信息，并完全知道该目标所有的运行途中的情况，在运行的过程当中，在何地停过车，停了多长时间，有没有开过装置，甚至是在什么时间地点停留过，以及有没有按照即定的要求路线进行运动等信息，在主控制中心或者安装了系统软件的设备上都可以将被监控目标移动过程中的信息一览无余、全息再现。其次，本电子监控锁装置的电源内置，因此在所有的行程当中，司机不需要有任何操作，其移动终端均为全自动操作，这样大大减少了不必要的人为操作错误，使结果的可靠性得以大大提高。再者，该装置可以利用自身内置的存储芯片，将接收到的位置信息、电子监控锁装置信息、被动感应信息等，通过装置上隐蔽设置的串行口，输出到电脑上，进行事后对比和检查。也可以通过主控制中心的GPRS网络和因特网、ICP进行远程控制，也可以按照既定的指令短信用普通GSM手机或者PDA上对电子监控锁装置进行开锁控制。

本电子监控锁装置通过监控中，还可以将移动目标的信息集中在数据库中，并且可以与“电子口岸(EDI)”分别管理的进出口业务信息流、资金流、货物流电子底帐数据集中存放到公共数据中心，在统一、安全、高效的计算机物理平台(或者企业的ERP系统)上实现数据共享和数据交换。不同的国家、公司、部门可进行跨国界、跨行业、跨部门的联网数据核查和追踪分析。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1是本发明电子监控锁装置的实施环境示意图。

图2是本发明电子监控锁装置电路方块图。

图3是本发明电子监控锁装置的监控方法的一主流程图。

具体实施方式

本发明电子监控锁装置的实施对象是具有高度机动性的移动目标(如物流公司之货柜车)，是用来监控这些移动目标。另外，本监控锁装置可以与一主控制中心进行通信，具体请参考图1所示，其为本发明电子监控锁装置的实施环境示意图。在该环境中主要包括了移动目标1、无线通信中心2、主控制中心3、分控制中心4以及卫星导航系统5。本发明电子监控锁装置是安装在该移动目标1上的，通过本电子监控锁装置可采集移动目标1位置的定位信息，该定位信息的采集工作是通过卫星导航系统5来实现的，在本发明中采用GPS导航系统；设置在该移动目标1上的电子监控锁装置与无线通信中心2之间是通过无线通信网络基站进行通信的，该无线通信中心2是通过固网与主控制中心3相连接。另外，该分控制中心4也是通过固网与主控制中心3相连接的。

其中该主控制中心3含有可以向电子监控锁装置发送指令的调度装置，该调度装置包含了PC或者PDA等，以及令WINDOWS或者LIUNX操作平台的系统软件和自主开发系统调度软件。该分控制中心4分为出发点分控制中心、中途分控制中心以及目的地分控制中心三类，其中该分控制中心4的调度监控功能与主控制中心3的基本相同，不同的是主控制中心3可以对分控制中心4的控制功能进控制，并可以使某个分控中心不具备控制能力(功能可选)；该分控制中心4把命令信息(如：加入监控、终止监控等)通过固网传送到主控制中心3，由主控制中心3通过无线通信中心2发送到电子监控锁装置，从电子监控锁装置返回的移动目标的位置、状态等信息，会通过无线通信网络基站发送给无线通信中心2，再由无线通信中心2通过固网传送给主控制中心3，主控制中心3进一步发送给每个分控制中心，这样主控制中心3和分控制中心4可同时接收电子监控锁装置返回的信息。由主控制中心3选择显示某个被监控移动目标上电子锁监控装置的返回信息，从而可完成不同的监控需求。而主控制中心3有权决定是否发送分控制中心4的命令信息，以达到对分控制中心4监控权限控制的目的。在本实施例中，该主控制中心3包含有一种设置有带相应AT指令的设备，本电子监控锁装置可以与该设备相通信。

该无线通信中心2是采用GSM公众移动通信网络作为数据传输媒介，完成无线信号的发送、接收、话音信号的转发，以及完成主控制中心3与各移动目标1上的电子监控锁装置之间的数据及语音交换。

在本实施例中，该电子监控锁装置一般是装设在货柜车的柜体的柜门上，为了安装方便，本电子监控锁装置在平行于柜体部分还设置有磁铁，使本电子监控锁装置可以牢固地吸附在箱体上，减少电子监控锁装置运动造成的碰撞和对设备的损坏。

请参考图2所示，其为本发明电子监控锁装置的电路方块图。该电子监控锁装置主要包括有定位模块11、探测感应模块22、无线通信模块33、微处理器模块44、数据地址存储模块55、电源供应模块66以及周边电路等，并将之集成为一体。

该定位模块11是用来采集该移动目标1所在位置的定位信息。在本实施例中定位模块11即采用GPS定位，该定位模块11包含有一GPS接收模块，可采集移动目标1当前的GPS定位信息。

该探测感应模块22是用来采集该移动目标1上的特定监控信息。在本实施例中，本电子监控锁装置是安装在需要进行监控的移动目标1的锁扣上，如：车门、箱门、柜门等上，以获取该移动目标1是否开启的开启信息。主要是通过感应监控锁环，当外力断开锁环或者被监控后没有形成一个有效的感应回路时，就会产生一个高电平触发报警信息指令，记录存储并按照系统设置要求发送。该探测感应模块22是通过一中断模块77与微处理器模块44相连。

该无线通信模块33内置有天线增益模块，该无线通信模块33可与主控制中心3进行无线交流，其能接收主控制中心3发出的控制信息，以及传输定位模块11及探测感应模块22所采集到的信息。在本实施例中，采用GPRS网络作为GPS数据传输的媒介。在已经覆盖了GPRS的区域采用GPRS方式；在GPRS掉线或者无GPRS网络覆盖的区域采用GSM短信息或者语音通道作为补充和备份。

该数据地址存储模块55是用来存储前述定位模块11的所采集到的定位信息、探测感应模块22所采集到的感应信息、无线通信模块33与主控制中心3所交流的信息以及电源信息。该数据地址存储模块55与定位模块11之间是通过串行口88相连。

该微处理器模块44与一控制模块99相连，该控制模块99接受到该微处理器模块44发出的指令，然后通过一执行模块100执行。该微处理器模块44还连接有一看门狗复位电路101，该看门狗复位电路101用于对该微处理器模块44进行电源监控，对其进行保护。

该电源供应模块66是为本电子监控锁装置提供电源供应，该电源供应模块66是采用内置电池(由于电池能量有限，可随时据需要更换或者充电)，而无需外接电源。

该电子锁装置还包括有一个无线语音接收装置(图中均未画出)。该无线语音接收装置内部设置有发射模块，可用于和主主控制中心3或分控制中心4进行语音通信。

本电子监控锁装置主要目的是实时监控移动目标的移动全过程，并可以实施远程控制装置。包括允许开启电子监控锁装置或者允许按照设置的运行路线、时间来运行等等。(电子监控锁装置可以按照系统设置要求记录和回传安装该装置运动过程中的轨迹(GPS的定位信息)、时间、装置的异常开启、破坏情况、系统设置的其他限制等等已经授权不同的设备进行控制)。

电子监控锁装置在安装到被监控移动目标1上之前，主控制中心的系统数据库已经有该电子监控锁装置的ID码登记。现结合图3具体描述本电子监控锁装置的工作步骤如下：

步骤S1，启动该电子监控锁装置并进行自检；

在本实施例中，人工在移动目标1的锁扣上安装上电子监控锁装置并施封专用封条后，封条插销已经插入在该锁扣上，触动隐蔽安装的电源供应模块66中电池的总开关，电池开始启动电子监控锁装置；电子监控锁装置的GSM/GPRS通信模块部分通过内置的GSM/GPRS天线增益模块接收到主控制中心3发出的调度监控指令协议。电子监控锁装置的GSM/GPRS通信模块部分电路进行自检，判断电池电量、设备存在故障与否？并将接收到的数据解码和校验，判断指令是否是本系统内所有授权的控制中心(指主控制中心3或者分控制中心4)发出的？调度目标的ID号码是否授权？它GPRS通信的IP是否正确？如果通过自检，则电源控制模块66就接通GPS接收板部分和探测感应模块22的电源并开始工作。如果不能通过自检，则该电子监控锁装置出现报警提示，并提示未通过自检测之原因，以便进行相应之处理。

步骤S2，接收来自主控制中心3之调度控制信息并进行判断；

其中该调度控制信息包括发出开始监控指令、发出回传信息指令、发出控制指令、发语音调度指令以及发出结束监控指令。

步骤S3，采集被监控移动目标1之定位信息并将该定位信息存入数据地址存储模块55内；

步骤S4，探测感应模块22是用来采集被监控移动目标1上的特定监控信息并存入数据地址存储模块55内；

其中该步骤S3与步骤S4是同时进行的，其具体步骤为开始对电子监控锁装置当前的位置、电量等信息数据的采集，采集的数据经过GPS接收模块的外围电路的判别和校验后，将采集到的正确数据信息存储在数据地址存储模块55里面(内容包括如电量、设备的无线通信情况、GPS接收装置的前置天线信号放大模块采集到的位置信息、探测感应模块检测到的封条的开启、正常与否信息、电子监控锁装置的MCU设置的其他门限阀值如：是否超出主控制中心的设定区域等信息)。

数据计数器记录数据的条数并根据主控制中心3和微处理器模块44的设置，将溢出的或者将要发送的数据信息存储在数据地址存储模块55的寄存器芯片里面，并等待主控制中心3的指令执行时其中的信息进行发送、存储或者读出。

步骤S5，依上述来自主控制中心3之调度控制信息将上述之定位信息及特定监控制信息传送至主控制中心3；

在该步骤中，还包括在电子监控锁装置收到指令后，装置GSM/GPRS通信模块部分需要判别收到的指令是哪种类型的过程？

    A、如果收到的指令不是本系统内的信息，就置错误重新并由看门

狗复位电路101复位开始下一条指令的判别。如果该指令是提示系统内

需要回传装置的位置信息、状态等数据信息的指令，则通过GSM/GPRS无

线通信模块将压缩存储在数据地址寄存模块55中的数据信息通过GPRS无

线通信网络应答、回传到指令的控制点设备中的专用数据库备用。如果

该信息提示为“不需要发送，需要外部读出”，则在外部电路驱动下需

要通过串行口88读出的数据地址存储模块55中的数据信息，这需要按照

外部电路的命令执行即可。

    B、如果收到的指令是系统内的语音调度指令。则在GSM/GPRS通信

模块部分确认是系统内其他授权点的语音呼叫后驱动外部无线语音接收

装置的语音发射模块，在外部接受装置震铃人工接听后完成该指令。该

项命令由中心控制，终端配置的设备不可呼出(功能可选)。

    C、如果收到的指令是其他控制指令，则按照指令的AT指令来驱动

装置通过微处理器模块44的执行机构执行和完成系统设置的监控/停止

监控、授权通话、撤防、设置按照时间、距离、路线回传或者存储信息

数据等。并可以执行系统和装置协议中的任意指令。

在本实施例的步骤中，在本实施例的步骤中，还可以加入通过系统设置授权的其它带AT指令集的设备对电子监控锁装置进行控制步骤，或者通过主控中心或ICP运用GPRS通信网络远程授权，修改电子监控锁装置的ID数据记录的步骤。

另外，该电子监控锁装置所采集的定位信息及监控信息等电子数据，可以通过主控制中心、分控中心或外部设备与其它系统数据库进行整合利用。

上述的具体步骤还可以简单地描述为：当主控制中心3按照预先设置的协议，向电子监控锁装置发送可以识别的AT指令，该电子监控锁装置收到指令后，定位模块11即开始采集当前装置所在地点的定位卫星的坐标数据和电子监控锁装置的探测感应信息开关量，并按照主控制中心3的指令要求进行存储或者传送。当需要传送信息时，装置按照系统协议指令回答一个当前的数据的包，这个数据包是按照系统的调度原则设定的指令和字节。它里面包含了装置当前的位置状态、装置的当前情况、是否设防、有无异常、时间等。位置信息不断变化，它也不断的记录并按照系统要求存储或者发送出去。直到系统停止监控给一个结束的指令。当收到结束指令后，电子监控锁装置的感应探测部分电路关闭，不再工作。此时，操作人员可以用专用的锁匙打开封条，拆掉封条。此时装置是不会报警的，但会记录终结点和打开的时间和地点。封条拆掉后，电子监控锁装置的电源全部关闭。

这就为电子监控锁装置的运行提供了详细可靠的数据基础，并可以整合到远洋船运、物流公司ERP、海关EDI、税务部门等公共数据库，为货物移动的安全提供了一个可靠的电子数据。从而实现对移动目标以及货物的安全监控。

本电子监控锁装置主要目的是实时监控移动目标的移动全过程，并可以实施远程控制装置。包括允许开启电子监控锁装置或者允许按照设置的运行路线、时间来运行等等。(电子监控锁装置可以按照系统设置要求记录和回传安装该装置运动过程中的轨迹(GPS的定位信息)、时间、装置的异常开启、破坏情况、系统设置的其他限制等等已经授权不同的设备进行控制)。

Claims (14)

1.一种用在移动目标上的电子监控锁装置，其可以与一主控制中心进行通信，该电子监控锁装置主要包括定位模块、探测感应模块、无线通信模块、微处理器模块、数据地址存储模块、电源供应模块以及周边电路，其中：

    该定位模块是用来采集该移动目标所在位置的定位信息；

    该探测感应模块是用来采集该移动目标上的特定监控信息；

    该通信模块是与主控制中心进行交流，接收主控制中心发出的调度

控制信息，以及传输上述定位模块、探测感应模块所采集到的定位及监

控信息；

    该数据地址存储模块是用来存储前述定位模块的所采集到的定位信

息、探测感应模块所采集到的感应信息、无线通信模块与主控制中心所

交流的信息以及电源信息；

    该电源供应模块是为本电子监控锁装置提供电源供应。

2.根据权利要求1所述的电子监控锁装置，其特征在于：本电子监控锁装置是安装在需要进行监控的移动目标的锁扣上，以监控该移动目标的锁扣的开启信息。

3.根据权利要求1所述的电子监控锁装置，其特征在于：本电子监控锁装置还包括有一个无线语音接收装置，该无线语音接收装置内部设置有发射模块。

4.根据权利要求1所述的电子监控锁装置，其特征在于：该主控制中心含有可以向电子监控锁装置发送指令的调度装置，该调度装置该调装置可以为PC或PDA之一种，其安装有调度软件。

5.根据权利要求1所述的电子监控锁装置，其特征在于：该无线通信模块是采用GPRS网络作为无线数据传输的媒介，其在已经覆盖了GPRS的区域采用GPRS方式；在GPRS掉线或者无GPRS网络覆盖的区域采用GSM短信息或者语音通道作为补充和备份。

6.根据权利要求1所述的电子监控锁装置，其特征在于：该电源供应模块是采用内置电池进行电源供应的。

7.根据权利要求1所述的电子监控锁装置，其特征在于：本电子监控锁装置的外部设置有磁铁。

8.一种用于权利要求1所述的电子监控锁装置的监控方法，其中该电子监控锁装置已经安装到被监控移动目标上，主控制中心的系统数据库已经有该电子监控锁装置的ID码登记，其监控方法包括如下步骤：

(a)启动该电子监控锁装置并进行自检；

(b)接收来自主控制中心的调度控制信息并进行判断；

(c)采集被监控移动目标的定位信息并将该定位信息存储进数据地址存储模块；

(d)探测感应模块采集被监控移动目标上的特定监控信息并存储进数据地址存储器中；

(e)依上述来自主控制中心的调度控制信息将上述的定位信息及特定监控制信息传送至主控制中心。

9.根据权利要求8所述的监控方法，其中步骤(e)还包括该电子监控锁装置向主控制中心传送一个数据包的步骤，其中该数据包是按照系统的调度原则设定的指令和字节，其里面包含了该电子监控锁装置装置当前的位置状态、当前情况、是否设防、有无异常及时间信息。

10.根据权利要求8所述的监控方法，其中还包括如下步骤：

主控制中心向电子监控锁装置发送一停止监控的结束指令；

电子监控锁装置接收该结束指令，关闭探测感应电路。

11.根据权利要求8所述的监控方法，其中在步骤(c)之后还包括如下步骤：依来自主控制中心之调度控制信息，利用一外部设备通过内置的串行口读出上述存储于数据地址存储中的定位信息及特定监控信息。

12.根据权利要求8所述的监控方法，其中还包括如下步骤：其中还包括如下步骤：通过主控制中心设置授权的其它带AT指令集的设备对电子监控锁装置进行控制。

13.根据权利要求8所述的监控方法，其中还包括如下步骤：通过主控中心或者ICP运用GPRS通信网络远程授权，修改电子监控锁装置的ID数据记录。

14.根据权利要求11所述的监控方法，其中还包括如下步骤：将该电子监控锁装置所采集的定位信息及特定监控信息通过主控制中心、分控中心或外部设备与其它系统数据库进行整合利用。