CN213876815U - 一种用于肉牛溯源的防拆rfid电子标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于肉牛溯源的防拆RFID电子标签，电子标签包括标签本体和拆卸检测组件，第一检测端通过第一连接线缆（5）与微控制器的I/O接口相连，供电模块的供电输出端通过一限流电阻并联于第一检测端和微控制器的I/O接口之间，第二检测端通过第二连接线缆（6）接地，当第一检测端与第二检测端导通时，微控制器的I/O接口输入低电平，当第一检测端与第二检测端断开时，微控制器的I/O接口输入高电平。本实用新型将电子标签集成在牛鼻环内，具有电子标签防拆检测功能，通过巧妙的结构设计与电路设计的结合，当电子标签被恶意拆开时，微控制器可检测到I/O接口输入电平的变化，从而判断电子标签是否被恶意拆开，并可实现远程监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及RFID电子标签领域，特别是涉及一种用于肉牛溯源的防拆RFID电子标签。
背景技术
食品安全问题一直是社会公众广泛关注和重视的焦点话题，近年来，全球食品安全事件层出不穷，引发了全社会对食品安全的焦虑。虽然，随着监管工作的加强，食品市场安全环境得到了一定改善，但食品安全事件仍然时有发生，完善监督、加快建设食品溯源体系非常迫切。
牛肉作为高附加值的肉类，市场流通性大，牛肉的食品安全是维护牛肉市场正常秩序和公平竞争的基础，也是维护消费者利益、实现牛肉商品价值的需要。为了实现牛肉食品的溯源，需要以肉牛的溯源管理作为基础，对肉牛的溯源主要通过在肉牛身上悬挂RFID电子标签的方式实现，通过射频读卡装置对电子标签中的信息进行读取，从而对肉牛养殖、运输、检疫到屠宰等各环节流转信息进行溯源。目前，肉牛常用的RFID电子标签主要有耳标标签、牛鼻环标签、注射植入型标签、脚环标签等。
现有技术中的牛鼻环标签，如中国专利CN2015200047192公开了一种牛鼻环RFID电子标签，将电子标签设在鼻形壳体内部，通过鼻形壳体两端的凸起以及金属穿针的设置，克服了常规牛鼻环在实际使用过程中出现的容易破损、滑落的技术问题。但其无法实现防拆检测功能，整个牛鼻环易被破坏更换，导致肉牛溯源标签造假引发的牛肉食品安全事件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可循环使用的、具有防拆检测功能的用于肉牛溯源的RFID电子标签。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于肉牛溯源的防拆RFID电子标签，安装在牛鼻环内，所述的电子标签包括标签本体和拆卸检测组件，拆卸检测组件可用于牛鼻环拆卸状态的检测，当牛鼻环维修或循环使用需要拆卸时，可提前进行系统备案，以免被误判为牛鼻环被恶意拆卸。
所述的拆卸检测组件包括微控制器、第一检测端、第二检测端、无线通信模块和供电模块；所述的第一检测端通过第一连接线缆与微控制器的I/O接口相连，所述供电模块的供电输出端通过一限流电阻并联于所述第一检测端和微控制器的I/O接口之间，所述的第二检测端通过第二连接线缆接地，当第一检测端与第二检测端导通时，微控制器的I/O接口输入低电平，当第一检测端与第二检测端断开时，微控制器的I/O接口输入高电平。
微控制器通过轮巡采样I/O接口的输入电平变化可判断第一检测端与第二检测端是否被断开，以此可判断牛鼻环是否被恶意拆卸。所述的微控制器通过无线通信模块与远程服务器相连，微控制器将牛鼻环是否被拆卸的状态上传至远程服务器。
所述的牛鼻环包括控制盒、插头、插座，所述的标签本体封装在所述的控制盒内，所述的微控制器、无线通信模块和供电模块均设置于所述的控制盒内，当所述的插头与插座插接时，所述的第一检测端与第二检测端导通；当所述的插头与插座分离时，所述的第一检测端与第二检测端断开。
所述控制盒的一端安装有第一弹性环，另一端安装有第二弹性环，弹性环可采用高韧性塑料制成，强度可达到牵引力的需求且具有一定的弹性。所述的插头安装在第一弹性环的端部，所述的插座安装在第二弹性环的端部。
具体的，所述的第一弹性环和第二弹性环均为中空结构，第一弹性环的端部设有插头安装孔，所述的第一连接线缆依次穿过所述的第一弹性环和插头安装孔的底壁后，置于所述的插头安装孔内，所述的插头为导电体插头，具体可采用导电的金属材质，一方面可实现导电，另一方面方便穿破牛鼻中膜。插头与插头安装孔可拆卸连接，插头安装在插头安装孔内时，插头与所述第一连接线缆的线头紧密接触。
对于本申请所述的第一检测端，其实际为第一连接线缆的线头部分，即称为第一检测端；对于本申请所述的第二检测端，其实际为第二连接线缆的线头部分，即称为第二检测端。
当第一连接线缆的线头通过插头与第二连接线缆的线头接触时，相当于实现了第一连接线缆的线头与第二连接线缆的线头的电性连接，即视为所述的第一检测端与第二检测端导通。
所述的第二连接线缆穿过所述的第二弹性环后，置于所述的插座内，当所述的插头与插座插接时，所述插头与所述第二连接线缆的线头紧密接触。
所述的插头与插头安装孔螺纹配合。
所述第一连接线缆的线头盘绕于插头安装孔的底部，所述第二连接线缆的线头形成接触套环，接触套环的位置与所述插头的尖部位置配合，插头采用尖刺形状方便穿破牛鼻中膜。
所述的接触套环与所述插座的底壁之间设有压力弹簧，压力弹簧可顶压接触套环，进一步保证接触套环与插头尖刺部接触的紧密性。
所述插头的尖刺部由前端锥面和后端锥面组成，前端锥面的角度小于后端锥面的角度；所述插座包括至少两个与所述尖刺部配合的卡扣部。采用前尖后钝的尖刺部结构，方便穿刺的同时也方便后期拆卸和循环使用。
所述尖刺部与所述插座上均设有销孔，插头与插座插接时，两个所述销孔贯通。
所述的控制盒设于靠近所述插座的一侧。
具体使用时，固定好肉牛头部避免剧烈挣扎，首先将打开状态的牛鼻环放入安装钳内，安装钳上设有与牛鼻环外形配合的凹槽，然后将牛鼻环的插头和插座分别对准肉牛的两侧鼻孔，按压安装钳使插头与插座逐渐靠近，直至插头的尖刺部刺穿牛鼻中膜插入插座内，听到“咔哒”声表明插头已完全卡入插座内，此时即可松开安装钳。安装人员手握牛鼻环往第一弹性环方向旋转，直至插头和插座从牛鼻孔中漏出，插入预备的销钉贯穿尖刺部与插座上的销孔即可完成安装。
本实用新型的有益效果是：
1）本实用新型将电子标签集成在牛鼻环内，具有电子标签防拆检测功能，通过巧妙的结构设计与电路设计的结合，当电子标签被恶意拆开时，微控制器可检测到I/O接口输入电平的变化，从而判断电子标签是否被恶意拆开，并可实现远程监测。
该牛鼻环是可拆卸、可重复使用的，但可防止恶意拆卸。
2）牛鼻环采用插头与插座卡扣配合外加销钉加固的方式实现牛鼻环的锁紧，安装方便且结构稳定不易脱落。
3）本实用新型的带电子标签的牛鼻环维护时拆卸方便，可支持循环使用。
附图说明
图1为本实用新型拆卸检测组件的原理框图；
图2为本实用新型拆卸检测组件的电路原理图；
图3为本实用新型牛鼻环结构示意图；
图4为本实用新型插头插座结构示意图；
图5为本实用新型插头插座插接状态示意图；
图6为图4中的A处放大图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参阅图1-图6，本实用新型提供一种技术方案：
一种用于肉牛溯源的防拆RFID电子标签，安装在牛鼻环1内，所述的电子标签包括标签本体和拆卸检测组件，如图3所示，所述的牛鼻环1包括控制盒1.1、插头1.2、插座1.3，所述的标签本体封装在所述的控制盒1.1内，所述的微控制器、无线通信模块和供电模块均设置于所述的控制盒1.1内。
具体的，如图1和图2所示，所述的拆卸检测组件包括微控制器、第一检测端、第二检测端、无线通信模块和供电模块；所述的第一检测端通过第一连接线缆5与微控制器的I/O接口（图2中P2.5引脚）相连，所述供电模块的供电输出端通过一限流电阻（图2中R6）并联于所述第一检测端和微控制器的I/O接口之间，所述的第二检测端通过第二连接线缆6接地，当第一检测端与第二检测端导通时，微控制器的I/O接口输入低电平，当第一检测端与第二检测端断开时，微控制器的I/O接口输入高电平。
电路设计原理如下：第一检测端与第二检测端接通与否相当于构成一个开关P3，当开关P3导通时，P2.5电平为GND低电平；当开关P3断开时，+3.3V电压通过20KΩ限流电阻加载到P2.5引脚，P2.5的输入电平变为高电平。
微控制器通过轮巡采样I/O接口的输入电平变化可判断第一检测端与第二检测端是否被断开，以此可判断牛鼻环是否被恶意拆卸。所述的微控制器通过无线通信模块与远程服务器相连，微控制器将牛鼻环是否被拆卸的状态上传至远程服务器。
拆卸检测组件可用于牛鼻环拆卸状态的检测，具体使用过程中，当牛鼻环需要拆卸维护或循环使用时，可提前进行系统备案，以免被误判为牛鼻环被恶意拆卸。
为了将拆卸检测功能与牛鼻环的结构有机结合，当所述的插头1.2与插座1.3插接时，所述的第一检测端与第二检测端导通；当所述的插头1.2与插座1.3分离时，所述的第一检测端与第二检测端断开。
本实施例中，所述控制盒1.1的一端安装有第一弹性环1.4，另一端安装有第二弹性环1.5，弹性环可采用高韧性塑料制成，强度可达到牵引力的需求且具有一定的弹性。所述的插头1.2安装在第一弹性环1.4的端部，所述的插座1.3安装在第二弹性环1.5的端部。
具体的，如图4所示，所述的第一弹性环1.4和第二弹性环1.5均为中空结构，第一弹性环1.4的端部设有插头安装孔1.6，所述的第一连接线缆5依次穿过所述的第一弹性环1.4和插头安装孔1.6的底壁后，置于所述的插头安装孔1.6内，所述的插头1.2为导电体插头，具体可采用导电的金属材质，一方面可实现导电，另一方面方便穿破牛鼻中膜。插头1.2与插头安装孔1.6可采用螺纹、卡扣等可拆卸连接方式，插头1.2安装在插头安装孔1.6内时，插头1.2压紧第一连接线缆5的线头，插头1.2与所述第一连接线缆5的线头紧密接触。
所述的第二连接线缆6穿过所述的第二弹性环1.5后，置于所述的插座1.3内，当所述的插头1.2与插座1.3插接时，所述插头1.2与所述第二连接线缆6的线头紧密接触。
作为优选，所述第一连接线缆5的线头盘绕于插头安装孔1.6的底部，以增加电接触面积，防止接触不良。所述第二连接线缆6的线头形成接触套环6.1，接触套环6.1的位置与所述插头1.2的尖部位置配合，插头采用尖刺形状方便穿破牛鼻中膜。
作为优选，如图6所示，所述的接触套环6.1与所述插座1.3的底壁之间设有压力弹簧6.2，压力弹簧6.2可顶压接触套环6.1，进一步保证接触套环6.1与插头尖刺部接触的紧密性。
另外，所述插头1.2的尖刺部由前端锥面和后端锥面组成，前端锥面的角度小于后端锥面的角度；所述插座1.3包括至少两个与所述尖刺部配合的卡扣部。采用前尖后钝的尖刺部结构，一方面方便穿刺，另一方面也方便拆卸维护和循环使用，拆卸时用力将插头拔出即可。该牛鼻环是可拆卸、可重复使用的，拆卸方便，合法拆卸（维修、回收利用）时需要提前进行系统备案。
为了使牛鼻环能够承受更大的牵引拉力，作为保险，所述尖刺部与所述插座1.3上均设有销孔7，插头1.2与插座1.3插接时，两个所述销孔7贯通，配合销钉使用可加固插头与插座的连接。
具体的，所述的控制盒1.1设于靠近所述插座1.3的一侧，这样方便旋转牛鼻环角度，避免凸出的控制盒1.1卡在牛鼻内。
具体使用时，固定好肉牛头部避免剧烈挣扎，首先将打开状态的牛鼻环放入安装钳内，安装钳上设有与牛鼻环外形配合的凹槽，然后将牛鼻环的插头1.2和插座1.3分别对准肉牛的两侧鼻孔，按压安装钳使插头1.2与插座1.3逐渐向中间靠近，直至插头1.2的尖刺部刺穿牛鼻中膜插入插座1.3内，听到“咔哒”声表明插头1.2已完全卡入插座1.3内，此时已完成初步固定，即可松开安装钳。安装人员手握牛鼻环往第一弹性环1.4方向旋转，直至插头和插座从牛鼻孔中漏出，插入预备的销钉贯穿尖刺部与插座上的销孔完成二次固定，完成安装。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于肉牛溯源的防拆RFID电子标签，安装在牛鼻环（1）内，其特征在于：所述的电子标签包括标签本体和拆卸检测组件，所述的拆卸检测组件包括微控制器、第一检测端、第二检测端、无线通信模块和供电模块；
所述的第一检测端通过第一连接线缆（5）与微控制器的I/O接口相连，所述供电模块的供电输出端通过一限流电阻并联于所述第一检测端和微控制器的I/O接口之间，所述的第二检测端通过第二连接线缆（6）接地，当第一检测端与第二检测端导通时，微控制器的I/O接口输入低电平，当第一检测端与第二检测端断开时，微控制器的I/O接口输入高电平；
所述的微控制器通过所述的无线通信模块与远程服务器相连；
所述的牛鼻环（1）包括控制盒（1.1）、插头（1.2）、插座（1.3），所述的标签本体封装在所述的控制盒（1.1）内，所述的微控制器、无线通信模块和供电模块均设置于所述的控制盒（1.1）内，
当所述的插头（1.2）与插座（1.3）插接时，所述的第一检测端与第二检测端导通；当所述的插头（1.2）与插座（1.3）分离时，所述的第一检测端与第二检测端断开。
2.根据权利要求1所述的防拆RFID电子标签，其特征在于：所述控制盒（1.1）的一端安装有第一弹性环（1.4），另一端安装有第二弹性环（1.5），所述的插头（1.2）安装在第一弹性环（1.4）的端部，所述的插座（1.3）安装在第二弹性环（1.5）的端部。
3.根据权利要求2所述的防拆RFID电子标签，其特征在于：所述的第一弹性环（1.4）和第二弹性环（1.5）均为中空结构，第一弹性环（1.4）的端部设有插头安装孔（1.6），所述的第一连接线缆（5）依次穿过所述的第一弹性环（1.4）和插头安装孔（1.6）的底壁后，置于所述的插头安装孔（1.6）内，所述的插头（1.2）为导电体插头，插头（1.2）与插头安装孔（1.6）可拆卸连接，插头（1.2）安装在插头安装孔（1.6）内时，插头（1.2）与所述第一连接线缆（5）的线头紧密接触；
所述的第二连接线缆（6）穿过所述的第二弹性环（1.5）后，置于所述的插座（1.3）内，当所述的插头（1.2）与插座（1.3）插接时，所述插头（1.2）与所述第二连接线缆（6）的线头紧密接触。
4.根据权利要求3所述的防拆RFID电子标签，其特征在于：所述的插头（1.2）与插头安装孔（1.6）螺纹配合。
5.根据权利要求3所述的防拆RFID电子标签，其特征在于：所述第一连接线缆（5）的线头盘绕于插头安装孔（1.6）的底部，所述第二连接线缆（6）的线头形成接触套环（6.1），接触套环（6.1）的位置与所述插头（1.2）的尖部位置配合。
6.根据权利要求5所述的防拆RFID电子标签，其特征在于：所述的接触套环（6.1）与所述插座（1.3）的底壁之间设有压力弹簧（6.2）。
7.根据权利要求6所述的防拆RFID电子标签，其特征在于：所述插头（1.2）的尖刺部由前端锥面和后端锥面组成，前端锥面的角度小于后端锥面的角度；所述插座（1.3）包括至少两个与所述尖刺部配合的卡扣部。
8.根据权利要求7所述的防拆RFID电子标签，其特征在于：所述尖刺部与所述插座（1.3）上均设有销孔（7），插头（1.2）与插座（1.3）插接时，两个所述销孔（7）贯通。
9.根据权利要求1所述的防拆RFID电子标签，其特征在于：所述的控制盒（1.1）设于靠近所述插座（1.3）的一侧。
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