專利名稱：電子關(guān)封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子關(guān)封，尤其涉及一種應(yīng)用了集裝箱的電子關(guān)封。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的集裝箱的鉛封技術(shù)一般為機(jī)械鉛封桿，機(jī)械鉛封桿為一種表明集 裝箱關(guān)封狀態(tài)的物理門封結(jié)構(gòu)，其完整性雖然能夠直觀的表現(xiàn)集裝箱是否被 打開過，但是該結(jié)構(gòu)不能重復(fù)利用，并且機(jī)械鉛封桿不能記錄曾經(jīng)被打開的 時間。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的集裝箱關(guān)封存在著缺陷，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的'目的在于提供一種電子關(guān)封，其解決了現(xiàn)有技術(shù)不能實時監(jiān)測 集裝箱的機(jī)械鉛封桿的狀態(tài)、并且機(jī)械鉛封桿被剪斷的狀態(tài)不能得到記錄的 問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電子關(guān)封，其技術(shù)方案包括電子 關(guān)封本體、機(jī)械鉛封桿、設(shè)于機(jī)械鉛封桿上的磁鋼、霍爾傳感器以及與霍爾 傳感器電性連接的信號處理模塊，所述電子關(guān)封本體包括立臂、與所述立臂
同側(cè)兩端相連的L形的上臂和下臂，所述上臂懸出端設(shè)定位孔，所述下臂懸 出端設(shè)鎖座，所述機(jī)械鉛封桿穿過所述上臂懸出端的定位孔而鎖定于所述下 臂懸出端的鎖座上；所述霍爾傳感器設(shè)于所述下臂懸出端對應(yīng)所述機(jī)械鉛封 桿下端面的位置。優(yōu)選的是，所述霍爾傳感器在所述機(jī)械鉛封桿的軸線延長 線上，因為在其延長線上，磁場強度最大。該技術(shù)方案在機(jī)械鉛封桿的基礎(chǔ) 上增加了電子檢測部分，其主要利用了霍爾效應(yīng)。在機(jī)械鉛封桿上設(shè)置一磁 鋼，當(dāng)然該磁鋼為可重復(fù)利用的永磁體，機(jī)械鉛封桿處在該磁鋼的磁場中而 被磁化，在與機(jī)械鉛封桿的下斷面對應(yīng)的近處設(shè)置一霍爾傳感器感應(yīng)通過機(jī) 械鉛封桿的磁力線的變化，也即檢測霍爾傳感器所處位置的磁場強度。當(dāng)機(jī)械鉛封桿被剪斷時，磁場分布將發(fā)生變化，霍爾傳感器檢測到這種變化并將 該變化發(fā)送給信號處理模塊。
根據(jù)上述電子關(guān)封，其中，所述磁鋼為環(huán)形，所述機(jī)械鉛封桿的靠近上 端面的部分設(shè)有凸緣，該凸緣的半徑大于所述的環(huán)形磁鋼的內(nèi)孔的半徑，并 且所述磁鋼套裝在所述機(jī)械鉛封桿的凸緣的下部，并被設(shè)于所述上臂懸出端 的定位孔中。該設(shè)置方法能夠保證磁力線更多的穿過機(jī)械鉛封桿，與機(jī)械鉛 封桿的下端面對應(yīng)設(shè)置的霍爾傳感器可以更靈敏的感應(yīng)磁場強度的變化，凸 緣能夠保證磁鋼在受到重大的震動時不會脫落。
根據(jù)上述電子關(guān)封，其中，所述磁鋼為圓柱體，所述^L械鉛封桿的下端面 設(shè)有鑲嵌所述圓柱體磁鋼的固定深孔，所述固定深孔的軸線和所述機(jī)械鉛封 桿的軸線及所述圓柱體磁鋼的軸線相重合。該設(shè)置方法使得磁鋼和霍爾傳感 器的距離更近。根據(jù)上述電子關(guān)封，其中，所述鎖座設(shè)通孔，所述通孔孔壁 設(shè)卡環(huán)，所述機(jī)械鉛封桿的下端設(shè)有與所述卡環(huán)配合而防止所述機(jī)械鉛封桿 軸向移動的卡環(huán)槽，并且所述鎖座被鑲嵌在所述下臂懸出端的內(nèi)部，在所述 下臂懸出端的上表面上開設(shè)設(shè)置所述鎖座的定位槽。
根據(jù)上述電子關(guān)封，其中，所述信號處理模塊包括用于記錄所述機(jī)械鉛
封桿的ID的存儲單元、用于提供電源的電池、用于和外界通訊的通訊單元
以及用于控制該信號處理模塊的主控單元，所述主控單元與所述霍爾傳感器 電性連接，所述電池、存儲單元以及通訊單元分別與所述主控單元電性連 接。主控單元先接收霍爾傳感器的信號，然后將處理后的信息存儲在存儲單 元中供外部讀取裝置讀取。電池為整個信號檢測及處理模塊供電。
根據(jù)上述電子關(guān)封，其中，所述通訊單元包括一天線，所述天線為具有 用于接受喚醒信號的低頻模式和用于交互數(shù)據(jù)的高頻模式的雙頻天線。電子 關(guān)封在記錄機(jī)械鉛封桿的變化過程之后，其中的數(shù)據(jù)需要能夠讀取為相關(guān)人 員利用，在該技術(shù)方案中，根據(jù)不同需要，天線具有不同的工作模式。
本發(fā)明提供的電子關(guān)封具有機(jī)械鉛封桿和實時監(jiān)測部分組成，具有物理 門封結(jié)構(gòu)和電子實時監(jiān)測雙重功能，既可通過目測關(guān)封的物理結(jié)構(gòu)的完整性 來進(jìn)行檢測，又可對關(guān)封狀態(tài)進(jìn)行電子實時監(jiān)測和記錄，起到安全保護(hù)的作 用?？梢?，本發(fā)明提供的電子關(guān)封不但能夠?qū)b箱進(jìn)行機(jī)械鉛封，而且還 可以記錄并通過無線等方式將記錄數(shù)據(jù)發(fā)送給外部的接收裝置。


圖1為本發(fā)明較優(yōu)實施例一的立體示意圖； 圖2為本發(fā)明較優(yōu)實施例一的主視示意圖； 圖3為本圖2所示A-A剖視圖； 圖 4為本發(fā)明較優(yōu)實施例一的應(yīng)用示意圖； 圖5為圖1所示的機(jī)械鉛封桿和磁鋼的連接示意圖； 圖6為圖1所示的機(jī)械鉛封桿、磁鋼和鎖座的連接示意圖； 圖7為圖6所示的E-E示意圖及磁力線示意圖； 圖8為圖1所示的信號檢測及處理模塊的原理框圖； 圖9為本發(fā)明較優(yōu)實施例二的立體示意圖； 圖10為本發(fā)明較優(yōu)實施例二的主視示意圖； 圖11為圖IO所示的B-B剖視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合

和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖1、圖2和圖3說明了本發(fā)明較優(yōu)實施例一的物理結(jié)構(gòu)，電子關(guān)封較 優(yōu)實施例一主要由機(jī)械鉛封桿1、電子關(guān)封本體2和鎖座3組成。電子關(guān)封 本體2有三部分組成，上臂2a、下臂2b和立臂2c，三者和桿狀的機(jī)械鉛封 桿1組成了一個口字形的外部結(jié)構(gòu)，與立臂2c同側(cè)兩端相連的上臂2a和下 臂2b皆呈L形，上臂2a上開設(shè)有定位孔21 ，下臂2b上與定位孔21豎直對 應(yīng)的部位設(shè)有定位槽23，機(jī)械鉛封桿1的上端套裝有環(huán)形磁鋼211并且和磁 鋼211 —并固定設(shè)置在定位孔21中，機(jī)械鉛封桿l的下端通過卡環(huán)31被固 定在鎖座3中，鎖座3設(shè)于定位槽23中，為了防止鎖座3上下移動，在定位 槽23的上邊緣設(shè)有定位槽凸緣231。信號處理模塊20設(shè)在電子關(guān)封本體2 下方的內(nèi)部，用于檢測磁場強度的霍爾傳感器201和機(jī)械鉛封桿1的下端面 對應(yīng)設(shè)置，將信號處理模塊20設(shè)于電子關(guān)封本體2的內(nèi)部能夠保護(hù)該模塊， 使其不受撞擊和電磁干擾等損害。在提供其他保護(hù)方式的情況下，信號處理 模塊20設(shè)置電子關(guān)封本體2的外部也可，如此可以簡化工藝?；魻杺鞲衅?201和信號處理模塊20電連接。鎖座3以及與之配合定位槽23使得電子關(guān)封實現(xiàn)模塊化設(shè)計，在機(jī)械鉛封桿1被剪斷之后可以很方便的更換，使得本 較優(yōu)實施例可以重復(fù)使用多次。在其他實施例中，也可以采用其他固定機(jī)械 鉛封桿1的下端的方式。
圖4為本發(fā)明較優(yōu)實施例一的應(yīng)用示意圖，電子關(guān)封本體2設(shè)在集裝箱 的箱門M上，鎖桿S穿過口字形的本較優(yōu)實施例，機(jī)械鉛封桿1通過外力作 用穿過固定通孔21、鎖桿S，然后插入鎖座3中，并將如圖5所示的卡環(huán)鎖 緊槽311卡在鎖座3內(nèi)卡環(huán)31上，機(jī)械鉛封桿1與鎖座3就連接成為一個整 體，若要兩者分離只有將機(jī)械鉛封桿l從中間剪斷。當(dāng)機(jī)械鉛封桿l被剪斷 時，通過霍爾傳感器201的磁力線C將發(fā)生顯著變化，霍爾傳感器201檢測 到該變化并將其作為電信號的變化發(fā)送至如圖8所示的主控單元204。并且 該次變化的時間將會被記錄。這種對電子關(guān)封狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測和記錄的過 程具有安全保護(hù)的作用。
圖5和圖6說明了機(jī)械鉛封桿1的結(jié)構(gòu)及其與磁鋼211和鎖座3在電子 關(guān)封本體2中的連接關(guān)系，磁鋼設(shè)在機(jī)械鉛封桿2的上端，機(jī)械鉛封桿1的 靠近上端面的部分設(shè)有凸緣11，凸緣11的半徑大于環(huán)形磁鋼211的內(nèi)孔的 半徑，該磁鋼211套裝在機(jī)械鉛封桿1的凸緣11的下部，，設(shè)于定位孔21 中。凸緣11可以防止套裝機(jī)械鉛封桿1上的磁鋼211受到震動脫落，其下端 設(shè)有卡環(huán)鎖緊槽311，卡環(huán)鎖緊槽311和鎖座3中的卡環(huán)31結(jié)合可以鎖定機(jī) 械鉛封桿1的狀態(tài)，使其無法移動，只有將其剪斷，其剪斷狀態(tài)則可以說明 鎖桿S被曾經(jīng)移動，箱門M可能被打開過，由于機(jī)械鉛封桿1和鎖桿S的限 位，使電子關(guān)封本體2在垂直于箱門M的方向只有極小的活動空間，此時鎖 座3位于箱門M與電子關(guān)封本體2的鎖座定位槽23之間的封閉狹小區(qū)域內(nèi)， 防范了外界對機(jī)械鉛封桿1的插入鎖座3的部分的蓄意篡改。
圖7和圖8說明本較優(yōu)實施例的電磁部分的工作原理，機(jī)械鉛封桿1上 設(shè)有環(huán)形磁鋼211，機(jī)械鉛封桿1為導(dǎo)磁體，而環(huán)形磁鋼211的磁力線C絕 大部分從機(jī)械鉛封桿1的體內(nèi)軸向通過，機(jī)械鉛封桿1變?yōu)閹Т朋w，且機(jī)械 鉛封桿1磁性的大小根據(jù)環(huán)形圓柱磁鋼211的磁力大小和機(jī)械鉛封桿1的材 質(zhì)表現(xiàn)為一定值?；魻杺鞲衅?01和機(jī)械鉛封桿1的下端面對應(yīng)設(shè)置，霍爾 傳感器201的感應(yīng)正面正對機(jī)械鉛封桿l的下端面并位于可感應(yīng)磁場范圍內(nèi)， 并且在機(jī)械鉛封桿1的下端面和霍爾傳感器201之間不能包括任何使其被屏
6蔽的導(dǎo)磁介質(zhì)，霍爾傳感器201與主控單元204相連接并有電池206供應(yīng)電 源，主控單元204根據(jù)磁場強度的大小將霍爾傳感器201感應(yīng)閾值設(shè)定為一 定范圍，并以此作為事件記錄。當(dāng)機(jī)械鉛封桿l被剪斷時，卡緊在鎖座3內(nèi) 的那部分機(jī)械鉛封桿1不再導(dǎo)磁，霍爾傳感器201感應(yīng)磁場消失，信號處理 模塊20便可將此事件記錄下來并存儲在存儲單元203中。信號處理模塊20 主要包括用于檢測磁場強度的霍爾傳感器201、用于記錄所述機(jī)械鉛封桿的 ID的存儲單元203、用于為該信號檢測及處理模塊提供電源的電池206、用 于和外界通訊的通訊單元205、用于控制該信號檢測及處理模塊的主控單元 204，霍爾傳感器201和主控單元204連接將電信號的變化發(fā)送給信號處理單 元供其進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，主控單元204與電池206、存儲 單元203和通訊單元205分別連接，主控模塊204根據(jù)設(shè)定程序?qū)⒎显O(shè)定 要求格式的信號發(fā)給存儲單元203，待接收到外部請求時，主控單元204將 讀取存取單元203中的數(shù)據(jù)，將其發(fā)送給通訊單元205，通訊單元205包括 一天線(圖中未顯示)，天線為具有用于接收喚醒信號的低頻模式和用于交互 數(shù)據(jù)的高頻模式的雙頻天線，低頻為單向接收方式，當(dāng)電子關(guān)封移動到有相 應(yīng)低頻發(fā)射裝置有效范圍內(nèi)時，無線通訊模塊產(chǎn)生喚醒信號，通知主控單元 204開啟高頻通訊功能進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。電池206和霍爾傳感器201連接向其 供應(yīng)電源，和主控單元204連接作為其內(nèi)部的有源元件的電源，如運放等， 若和通訊單元205的天線連接，并且該天線為有源天線，則可以擴(kuò)大天線與 外部讀寫裝置的通信距離。信號處理模塊20內(nèi)部所有單元的協(xié)調(diào)都有主控單 元204完成。主控單元204定時采集霍爾傳感器201輸出磁場強度變化的信 號，并通過檢測算法判斷鎖桿S狀態(tài)。主控單元204對整個電子關(guān)封電子部 分進(jìn)行控制，完成無線通訊、傳感器檢測、電源控制、時序控制、鎖桿狀態(tài) 判斷等功能，電池為整個系統(tǒng)提供工作電源。
圖9、圖10和圖11說明本發(fā)明較優(yōu)實施例二的結(jié)構(gòu)，在該較優(yōu)實施例 中，機(jī)械鉛封桿1的下端面設(shè)有一固定深孔(圖中未顯示)，磁鋼211為一圓 柱體，并且鑲嵌于該固定深孔中，固定深孔的軸線和機(jī)械鉛封桿1的軸線平 行，優(yōu)選的是，二者重合。在該實施例中，機(jī)械鉛封桿1的剪斷同樣將對磁 鋼211的磁場分布產(chǎn)生重要影響，霍爾傳感器201則根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的閾值及 檢測算法記錄鎖桿S的狀態(tài)，對其具有保護(hù)作用。
7綜上所述，本發(fā)明結(jié)合了機(jī)械鉛封桿1和具有實時監(jiān)測和記錄、傳輸功 能的電磁裝置，既可通過目測關(guān)封的物理結(jié)構(gòu)的完整性來進(jìn)行檢測，又可對 關(guān)封狀態(tài)進(jìn)行電子實時監(jiān)測和記錄，起到安全保護(hù)的作用。
然而，以上所述僅為本發(fā)明的較優(yōu)實施例，并非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍， 故凡運用發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電子關(guān)封，其特征在于，包括電子關(guān)封本體、機(jī)械鉛封桿、設(shè)于機(jī)械鉛封桿上的磁鋼、霍爾傳感器以及與霍爾傳感器電性連接的信號處理模塊，所述電子關(guān)封本體包括立臂、與所述立臂同側(cè)兩端相連的L形的上臂和下臂，所述上臂懸出端設(shè)定位孔，所述下臂懸出端設(shè)鎖座，所述機(jī)械鉛封桿穿過所述上臂懸出端的定位孔而鎖定于所述下臂懸出端的鎖座上；所述霍爾傳感器設(shè)于所述下臂懸出端對應(yīng)所述機(jī)械鉛封桿下端面的位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求所述1所述的電子關(guān)封，其特征在于，所述磁鋼為環(huán)形， 所述機(jī)械鉛封桿的靠近上端面的部分設(shè)有凸緣，該凸緣的半徑大于所述的環(huán) 形磁鋼的內(nèi)孔的半徑，并且所述磁鋼套裝在所述機(jī)械鉛封桿的凸緣的下部， 并被設(shè)于所述上臂懸出端的定位孔中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子關(guān)封，其特征在于，所述磁鋼為圓柱體， 所述機(jī)械鉛封桿的下端面設(shè)有鑲嵌所述圓柱體磁鋼的固定深孔，所述固定深 孔的軸線和所述機(jī)械鉛封桿的軸線及所述圓柱體磁鋼的軸線相重合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子關(guān)封，其特征在于，所述鎖座設(shè)通孔，所 述通孔孔壁設(shè)卡環(huán)，所述機(jī)械鉛封桿的下端設(shè)有與所述卡環(huán)配合而防止所述 機(jī)械鉛封桿軸向移動的卡環(huán)槽，并且所述鎖座被鑲嵌在所述下臂懸出端的內(nèi) 部，在所述下臂懸出端的上表面上開設(shè)設(shè)置所述鎖座的定位槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子關(guān)封，其特征在于，包括所述信號處理 模塊包括用于記錄所述機(jī)械鉛封桿的ID的存儲單元、用于提供電源的電 池、用于和外界通訊的通訊單元以及用于控制該信號處理模塊的主控單元， 所述主控單元與所述霍爾傳感器電性連接，所述電池、存儲單元以及通訊單 元分別與所述主控單元電性連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l-5任意一項所述的電子關(guān)封，其特征在于，所述通訊 單元包括一天線，所述天線為具有用于接收喚醒信號的低頻模式和用于交互 數(shù)據(jù)的高頻模式的雙頻天線。
全文摘要
一種電子關(guān)封，包括電子關(guān)封本體、機(jī)械鉛封桿、設(shè)于機(jī)械鉛封桿上的磁鋼、霍爾傳感器以及與霍爾傳感器電性連接的信號處理模塊，所述電子關(guān)封本體包括立臂、與所述立臂同側(cè)兩端相連的L形的上臂和下臂，所述上臂懸出端設(shè)定位孔，所述下臂懸出端設(shè)鎖座，所述機(jī)械鉛封桿穿過所述上臂懸出端的定位孔而鎖定于所述下臂懸出端的鎖座上；所述霍爾傳感器設(shè)于所述下臂懸出端對應(yīng)所述機(jī)械鉛封桿下端面的位置。本發(fā)明既可通過目測關(guān)封的物理結(jié)構(gòu)的完整性來進(jìn)行檢測，又可對關(guān)封狀態(tài)進(jìn)行電子實時監(jiān)測和記錄。
文檔編號G09F3/03GK101667362SQ20081021496
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者昕 伍, 周受欽, 濤 彭 申請人:中國國際海運集裝箱(集團(tuán))股份有限公司;深圳中集智能科技有限公司