CN210223319U - 一种电子封签 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及国防军工用品技术领域，尤其是一种电子封签。它包括控制主体和光纤线缆，控制主体包括主控制器、连接于光纤线缆的一端与主控制器之间以向光纤线缆发送光信号的光发射器、连接于光纤线缆的另一端与主控制器之间以接收由光纤线缆传送的光信号的光接收器、与主控制器相连以向主控制器提供时间日期数据信号的时钟控制器、与主控制器相连以将主控制器与终端服务器作数据交互连接的无线通信器及与主控制器相连以通过主控制器向光发射器、光接收器、时钟控制器和无线通信器供电的电源管理器。本实用新型以光信号作为判断封签状态的主体信号并通过对光纤线缆及控制主体的系统优化，可有效规避传统封签所产生的系列问题。

Description

一种电子封签

技术领域

本实用新型涉及国防军工用品技术领域，尤其是一种电子封签。

背景技术

目前，在诸如军工、核电站等高安保规格的行业内，为警示不相关人员在一段时间内不得随意取用、查看重要物品物资，通常都会使用诸如纸质等封条对物品物资进行封存；然而，此类封条的使用却存在很大的局限性，具体为：1、封条很容易被伪造，当原始封条被撕开后，可以将伪造的封条原位贴回，而保管单位或人员很难发现物品物资是否被人动过手脚；2、传统的封条大多只能一次性使用，基本无法进行重复利用，由此不但封条使用不便，而且容易造成原材料浪费；3、传统封条不利于跟踪物品物资的异常情况，如物品物资是否发生位置移动、是否曾被人取用过等等，从而不利于保管单位或人员对物品物资状况的实时掌控。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电子封签。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电子封签，它包括控制主体和光纤线缆，所述控制主体包括主控制器、连接于光纤线缆的一端与主控制器之间以向光纤线缆发送光信号的光发射器、连接于光纤线缆的另一端与主控制器之间以接收由光纤线缆传送的光信号的光接收器、与主控制器相连以向主控制器提供时间日期数据信号的时钟控制器、与主控制器相连以将主控制器与终端服务器作数据交互连接的无线通信器以及与主控制器相连以通过主控制器向光发射器、光接收器、时钟控制器和无线通信器供电的电源管理器。

优选地，所述控制主体还包括与主控制器相连以对主控制器输出的数据信号作临时存储的数据存储器。

优选地，所述无线通信器为蓝牙模块或Lora模块。

优选地，所述主控制器包括一STM32系列微处理器，所述时钟控制器包括一PCF8563型时钟芯片和一与时钟芯片的电源引脚相连的电池。

优选地，所述控制主体还包括一与主控制器相连以对主控制器的工作状态作实时显示的光指示器，所述光指示器由至少一个串接于主控制器的I/O引脚与接地端之间的LED灯珠。

优选地，所述控制主体还包括一同时与主控制器和电源管理器相连的USB数据连接器，所述USB数据连接器包括一CP2102型USB功能控制芯片。

优选地，所述光接收器包括一DLR1120型音频光纤接收芯片以及串接于音频光纤接收芯片的信号输出端与接地端之间的第一瞬态二极管，所述音频光纤接收芯片的信号输出端与主控制器相连、信号接收端与光纤线缆相连；

所述光发射器包括一DLT1120a型音频光纤输出芯片，所述音频光纤输出芯片的信号接收端与主控制器相连、信号输出端与光纤线缆相连。

优选地，所述电源管理器包括储能电池、电源管理电路和电池充电管理电路；

所述电池充电管理电路包括一锂电池充电管理芯片和一第三场效应管，所述锂电池充电管理芯片的电源输入端与第三场效应管的栅极相连、电池连接端通过储能电池接地并同时与主控制器和第三场效应管的源极相连、充电状态信号输出引脚与主控制器相连；

所述电源管理电路包括一串接于主控制器与第三场效应管的漏极之间的线性稳压器。

由于采用了上述方案，本实用新型以光信号作为判断封签状态的主体信号并通过对光纤线缆及控制主体的系统优化，可有效规避传统封签所产生的系列问题，同时利用光纤线缆作为信号的传输载体，又可避免采用电线线缆时因容易被短接而导致封签作用失效的问题；在终端服务器的配合下，不但可以为物品物资保管单位或人员提供封签是否处于正常使用状态、是否被人为破坏等状态信息，而且能够准确记录封签被打开的时间、日期、亦或者打开的次数等时间信息，从而为重要物品物资的保管提供了强有力的保障。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统控制原理框图；

图2是本实用新型实施例的主控制器的外围电路结构参考图；

图3是本实用新型实施例的时钟控制器的电路结构参考图；

图4是本实用新型实施例的USB数据连接器的电路结构参考图；

图5是本实用新型实施例的光接收器和光发射器的电路结构参考图；

图6是本实用新型实施例的电源管理器的电路结构参考图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图6所示，本实施例提供的一种电子封签，它包括控制主体和光纤线缆a，其中，控制主体包括：

一主控制器b，其主要作为整个封签的核心控制元器件来使用；

光发射器c，其连接于光纤线缆a的一端与主控制器b之间，主要用于根据主控制器b的输出信号向光纤线缆a发送光信号；

光接收器d，其连接于光纤线缆a的另一端与主控制器b之间，主要用于接收由光纤线缆a传送的光信号并将相应信号反馈至主控制器b；

时钟控制器e，其与主控制器b相连，主要用于向主控制器b提供的时间和日期等数据信息；

无线通信器g，其与主控制器b相连，主要用于实现主控制器b与终端服务器f(如手机等移动终端设备或者计算机等终端设备)之间数据交互连接(如向终端服务器f发送主控制器b输出的信息数据或者将终端服务器f下发的指令控制数据反馈至主控制器b)；

以及

电源管理器h，其主要与主控制器b相连，以通过主控制器b向光发射器c、光接收器d、时钟控制器e、无线通信器g和主控制器b本身提供工作电源。

由此，利用光纤线缆a所传输的光信号作为整个封签的状态识别的主体信号，一旦光纤线缆a被人为剪断或从光接收器d/光发射器c中被拔出，即会使主控制器b因无法读取到相应的检测信号而产生相应的输出信号，而依此输出信号则可判断整个封签的状态变化；在此过程中，可利用时钟控制器e为主控制器b所提供的准确的时间及日期信息，来确定封签状态发生变化时的时间和日期；并最终利用无线通信器g将包括时间、日期及封签状态变化等数据信息传送至终端服务器f，从而使得终端服务器f能够记录保存相关数据信息并在封签被人为破坏等情况下发出警示。基于此，本实施例的电子封签可有效规避传统封签所产生的系列问题，并且利用光纤线缆a作为信号的传输载体，又可避免采用电线线缆时因容易被短接而导致封签作用失效的问题；在终端服务器f的配合下，不但可以为物品物资保管单位或人员提供封签是否处于正常使用状态、是否被人为破坏等状态信息，而且能够准确记录封签被打开的时间、日期、亦或者打开的次数等时间信息，从而为重要物品物资的保管提供了强有力的保障。

为保证整个封签的良好运行，本实施例的控制主体还包括与主控制器b相连以对主控制器b输出的数据信号作临时存储的数据存储器k(其可根据实际情况采用外置于主控制器b的flash存储器)。以此，当封签产生的数据量较大时，可利用数据存储器k进行临时存储，以便终端服务器f能够稳定且持续地获取封签的相关信息数据。

为保证封签与终端服务器f之间的数据信息的传输效果，便于对多个封签进行组网并规避布线所产生的问题，本实施例的无线通信器g可根据实际情况采用蓝牙模块或Lora模块。

为增强整个封签对数据的处理能力，同时为扩展封签的实用功能模式创造条件，本实施例的主控制器b主要由一STM32系列微处理器构成(其外围电路结构可参考图2进行具体设置)，而时钟控制器e则主要由一PCF8563型时钟芯片U2和一与时钟芯片U2的电源引脚相连的电池BT组成(其具体电路结构可参考图3进行设置)；其中，利用电池BT则可在意外断电的情况下位时钟控制器e提供工作电源，而在正常情况下则可依靠电源管理器h进行供电，以保证时钟控制器e能够实时持续地为主控制器b提供时间和日期信号，从而确保主控制器b能够对封签的状态进行准确记录。

为丰富封签的实用功能，尤其是便于现场观察封签的状态(如运行状态、供电状态、故障状态等等)，本实施例的控制主体还包括一与主控制器b相连以对主控制器b的工作状态作实时显示的光指示器m，光指示器m由至少一个串接于主控制器b的I/O引脚与接地端之间的LED灯珠。由此，可通过主控制器b对LED灯珠的发光光效(如颜色、闪烁等)的控制来实现对封签状态的直观显示。另外，本实施例的控制主体还包括一同时与主控制器b和电源管理器h相连的USB数据连接器n，USB数据连接器n主要由一CP2102型USB功能控制芯片U3组成(其具体电路结构可参考图4进行设置)，以利用USB数据连接器n将封签与电源或终端服务器f进行连接后进行供电或者数据传输等。

作为优选方案，为保证主控制器b对光信号收发处理的效果，如图5所示，本实施例的光接收器d包括一DLR1120型音频光纤接收芯片U6以及串接于音频光纤接收芯片U6的信号输出端与接地端之间的第一瞬态二极管TVS1，音频光纤接收芯片U6的信号输出端与主控制器b相连、信号接收端与光纤线缆a相连；而光发射器c包括一DLT1120a型音频光纤输出芯片U7，音频光纤输出芯片U7的信号接收端与主控制器b相连、信号输出端与光纤线缆a相连。

为最大限度地优化整个封签的系统结构，尤其是保证封签的稳定运行使用，本实施例的电源管理器h(其具体电路结构可参考图6进行设置)包括储能电池BAT、电源管理电路h1和电池充电管理电路h2；其中，电池充电管理电路h2包括一锂电池充电管理芯片U4和一第三场效应管Q3，锂电池充电管理芯片U4的电源输入端与第三场效应管Q3的栅极相连、电池连接端通过储能电池BAT接地并同时与主控制器b和第三场效应管Q3的源极相连、充电状态信号输出引脚与主控制器b相连；电源管理电路h1包括一串接于主控制器b与第三场效应管Q3的漏极之间的线性稳压器(如XC6201P332型稳压芯片(U5))。由此，利用储能电池BAT可保证封签能够进行灵活的使用而不受电源的限制；利用电池充电管理电路h2与主控制器b之间的连接关系则可便于主控制器b对整个电源管理器h的状态进行实时检测，以决定是否需要对储能电池BAT进行充电，同时利用电源管理电路h1则可保证储能电池BAT能够为封签中的各个用电器件提供稳定的工作电源。

综上所述，基于本实施例的封签的系统结构以及对相关元器件的选型，可依如下方法来实现封签的运行，即：利用主控制器b来设置封签的唤醒时间(如主控制器b每隔500ms唤醒一次)，以导通光发射器c和光接收器d的电源，向光发射器c发送光信号，同时检测光接收器d是否有收到光信号，如果收到光信号，则认为光纤线缆a没有被拔开或剪断(物品物资处于正常的保存状态)，随后使封签进入低功效模式以节省电源(即：延长储能电池BAT的使用时间)。如果在特定的时间内收不到光信号，则认为光纤线缆a被拔开或剪断，物品物资被取用或移动，此时主控制器b读取时间、日期等信息，并通过无线通信器h将相关数据信息记录事件，发送至终端服务器f以使终端服务器f做出诸如警示等动作(如调用封签现场的网络摄像头以对现场环境进行拍照保存)，然后再次进入低功效模式。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电子封签，其特征在于：它包括控制主体和光纤线缆(a)，所述控制主体包括主控制器(b)、连接于光纤线缆(a)的一端与主控制器(b)之间以向光纤线缆(a)发送光信号的光发射器(c)、连接于光纤线缆(a)的另一端与主控制器(b)之间以接收由光纤线缆(a)传送的光信号的光接收器(d)、与主控制器(b)相连以向主控制器(b)提供时间日期数据信号的时钟控制器(e)、与主控制器(b)相连以将主控制器(b)与终端服务器(f)作数据交互连接的无线通信器(g)以及与主控制器(b)相连以通过主控制器(b)向光发射器(c)、光接收器(d)、时钟控制器(e)和无线通信器(g)供电的电源管理器(h)。

2.如权利要求1所述的一种电子封签，其特征在于：所述控制主体还包括与主控制器(b)相连以对主控制器(b)输出的数据信号作临时存储的数据存储器(k)。

3.如权利要求1所述的一种电子封签，其特征在于：所述无线通信器(g)为蓝牙模块或Lora模块。

4.如权利要求1所述的一种电子封签，其特征在于：所述主控制器(b)包括一STM32系列微处理器，所述时钟控制器(e)包括一PCF8563型时钟芯片(U2)和一与时钟芯片(U2)的电源引脚相连的电池(BT)。

5.如权利要求4所述的一种电子封签，其特征在于：所述控制主体还包括一与主控制器(b)相连以对主控制器(b)的工作状态作实时显示的光指示器(m)，所述光指示器(m)由至少一个串接于主控制器(b)的I/O引脚与接地端之间的LED灯珠。

6.如权利要求4所述的一种电子封签，其特征在于：所述控制主体还包括一同时与主控制器(b)和电源管理器(h)相连的USB数据连接器(n)，所述USB数据连接器(n)包括一CP2102型USB功能控制芯片(U3)。

7.如权利要求1所述的一种电子封签，其特征在于：

所述光接收器(d)包括一DLR1120型音频光纤接收芯片(U6)以及串接于音频光纤接收芯片(U6)的信号输出端与接地端之间的第一瞬态二极管(TVS1)，所述音频光纤接收芯片(U6)的信号输出端与主控制器(b)相连、信号接收端与光纤线缆(a)相连；

所述光发射器(c)包括一DLT1120a型音频光纤输出芯片(U7)，所述音频光纤输出芯片(U7)的信号接收端与主控制器(b)相连、信号输出端与光纤线缆(a)相连。

8.如权利要求1所述的一种电子封签，其特征在于：所述电源管理器(h)包括储能电池(BAT)、电源管理电路(h1)和电池充电管理电路(h2)；

所述电池充电管理电路(h2)包括一锂电池充电管理芯片(U4)和一第三场效应管(Q3)，所述锂电池充电管理芯片(U4)的电源输入端与第三场效应管(Q3)的栅极相连、电池连接端通过储能电池(BAT)接地并同时与主控制器(b)和第三场效应管(Q3)的源极相连、充电状态信号输出引脚与主控制器(b)相连；

所述电源管理电路(h1)包括一串接于主控制器(b)与第三场效应管(Q3)的漏极之间的线性稳压器。

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