一種3g礦用閱讀器及自檢方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3G礦用閱讀器及自檢方法，一種3G礦用閱讀器，其中，包括控制器、儲存有控制程序及用以唯一標識3G礦用閱讀器的編號的第一儲存裝置、用于儲存數(shù)據(jù)的第二儲存裝置、射頻收發(fā)裝置、有線通訊裝置和無線通訊裝置；控制器分別于第一儲存裝置、第二儲存裝置、射頻收發(fā)裝置、有線通訊裝置、第一無線通訊裝置及第二無線通訊裝置連接；無線通訊裝置包括3G通訊模塊。其技術方案的有益效果是：通過射頻卡實現(xiàn)對過往人員和車輛的定位，多種通訊方式保證設備的可靠運行，每種通訊模式對應獨立的指示燈可在惡劣條件下識別設備的工作情況，具備聯(lián)機和脫機自檢手段對網(wǎng)絡依賴小，可于一段時間內(nèi)脫網(wǎng)獨立工作。
【專利說明】—種3G礦用閱讀器及自檢方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種射頻讀卡器，尤其涉及一種3G礦用閱讀器及自檢方法。
【背景技術】
[0002]隨著國家對礦山安全和礦山信息化建設的越來越重視，以及礦山企業(yè)在經(jīng)歷一段時期高速發(fā)展期后，為滿足日益提高的企業(yè)效率、安全性的目標，對提升礦山現(xiàn)代化、信息化裝備形成了充分而迫切的需求。
[0003]現(xiàn)有的礦山信息化系統(tǒng)大多建立在語音傳送的基礎上，由于礦山環(huán)境復雜，工況惡劣，該類系統(tǒng)往往無法很好的工作，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，且功能的擴展性差，很難實現(xiàn)對礦山內(nèi)人員和車輛的精確定位管理，無法適應礦山的安全需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有的礦山信息化系統(tǒng)存在的上述問題，現(xiàn)提供一種用于礦山信息化系統(tǒng)中使用的一種3G礦用閱讀器及自檢方法。
[0005]具體技術方案如下:
一種3G礦用閱讀器，其中，包括控制器、儲存有控制程序及用以唯一標識所述3G礦用閱讀器的編號的第一儲存裝置、用于儲存數(shù)據(jù)的第二儲存裝置、射頻收發(fā)裝置、有線通訊裝置和無線通訊裝置；
所述控制器分別與所述第一儲存裝置、所述第二儲存裝置、所述射頻收發(fā)裝置、所述有線通訊裝置、所述第一無線通訊裝置及所述第二無線通訊裝置連接；
所述射頻收發(fā)裝置通過收發(fā)射頻信號讀取射頻卡中的數(shù)據(jù)并經(jīng)由所述控制器儲存至所述第二儲存裝置；
所述有線通訊裝置或所述無線通訊裝置與上位機連接通訊并獲取上位機的控制指令后傳送至所述控制器，所述控制器根據(jù)接收到的所述控制指令以及第一儲存裝置內(nèi)的控制程序調(diào)整各裝置的工作參數(shù)；
所述有線通訊裝置或所述無線通訊裝置定期將所述第二儲存裝置中的數(shù)據(jù)添加上所述第一儲存裝置內(nèi)儲存的所述編號發(fā)送至上位機；
所述有線通訊裝置或所述無線通訊裝置根據(jù)與上位機或手持設備連接通訊并獲取所述控制程序的升級數(shù)據(jù)后通過所述控制器儲存入所述第一儲存裝置；
所述無線通訊裝置包括3G通訊模塊。
[0006]優(yōu)選的，所述有線通訊裝置包括以太網(wǎng)通訊模塊，CAN總線通訊模塊以及RS485通訊模塊，所述有線通訊裝置選擇所包括的模塊中的一個工作正常的模塊與上位機或手持設備連接通訊。
[0007]優(yōu)選的，所述無線通訊裝置包括Zigbee通訊模塊和Wifi通訊模塊，所述無線通訊裝置選擇所包括的模塊中的一個工作正常的模塊與上位機或手持設備連接通訊。
[0008]優(yōu)選的，所述有線通訊裝置和所述無線通訊裝置中的所有通訊模塊均獨立設有以顏色區(qū)分的指示燈。
[0009]優(yōu)選的,包括全向天線和180度定向天線,所述全向天線和180度定向天線分別與所述無線通訊裝置連接。
[0010]優(yōu)選的，還包括一箱型殼體，所述全向天線設置于所述殼體頂面，所述180度定向天線設置于所述殼體側面。
[0011]優(yōu)選的，所述射頻收發(fā)裝置包括第一射頻收發(fā)模塊和第二射頻收發(fā)模塊，所述第一射頻收發(fā)模塊和所述第二射頻收發(fā)模塊分別設有獨立的射頻天線。
[0012]優(yōu)選的，所述控制器與所述第一儲存裝置主要由微控制單元形成。
[0013]一種3G礦用閱讀器的自檢方法，其中，包括上述3G礦用閱讀器，所述微控制單元通過通訊協(xié)議中設立的自檢指令進行自檢，所述自檢指令中設立常態(tài)時為正常的微控制單元自檢狀態(tài)標志，當所述3G礦用閱讀器上電或重啟且所述第一儲存裝置中的控制程序成功啟動后將所述微控制單元自檢狀態(tài)標志設置為非正常狀態(tài)，并通過所述有線通訊裝置或者所述無線通訊裝置傳送至上位機；
所述CAN總線通訊模塊通過置位CAN總線控制器模式寄存器進入自測試模式，驗收濾波器進行相應的配置，使用自接收請求時，所述CAN總線通訊模塊發(fā)送的報文被重新接收并存放到接收緩沖器中，并通過讀取接收緩沖器中的報文判斷自檢結果；
所述以太網(wǎng)通訊模塊自檢時發(fā)送的檢測數(shù)據(jù)通過MAC發(fā)送接口被回送到MAC接收接口重新接收，實現(xiàn)自測試；
所述Zigbee通訊模塊通過讀寫Zigbee通訊模塊的寄存器狀態(tài)進行自檢并將故障信息儲存至所述第二儲存裝置；
所述Wifi通訊模塊通過讀寫Wifi通訊模塊的寄存器狀態(tài)進行自檢并將故障信息儲存至所述第二儲存裝置；
所述射頻收發(fā)裝置于所述3G礦用閱讀器工作間隙，于所述第一射頻收發(fā)模塊及所述第二射頻收發(fā)模塊間相互通訊，若無法接收相互間的信息則通過所述有線通訊裝置或者無線通訊裝置向上位發(fā)送射頻故障信息。
[0014]優(yōu)選的，還包括電壓自檢和設備溫度自檢；
所述控制程序內(nèi)預設有根據(jù)所述3G礦用閱讀器硬件配置確定的電壓基準下限值，所述為控制單元中的模數(shù)變換部件采集系統(tǒng)電壓，當所述系統(tǒng)電壓低于所述電壓基準下限值時所述為控制單元將故障信息儲存至所述第二儲存裝置；
所述3G礦用閱讀器的線路主板上設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述為控制單元連接以監(jiān)控所述3G閱讀器內(nèi)部的溫度。
[0015]上述技術方案的有益效果是:
通過射頻卡實現(xiàn)對過往人員和車輛的定位，多種通訊方式保證設備的可靠運行，每種通訊模式對應獨立的指示燈可在惡劣條件下識別設備的工作情況，具備聯(lián)機和脫機自檢手段對網(wǎng)絡依賴小，可于一段時間內(nèi)脫網(wǎng)獨立工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種3G礦用閱讀器的邏輯結構示意圖；
圖2為本發(fā)明一種3G礦用閱讀器的殼體及天線的結構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明一種3G礦用閱讀器，其中，包括控制器、儲存有控制程序及用以唯一標識3G礦用閱讀器的編號的第一儲存裝置、用于儲存數(shù)據(jù)的第二儲存裝置、射頻收發(fā)裝置、有線通訊裝置和無線通訊裝置；控制器分別于第一儲存裝置、第二儲存裝置、射頻收發(fā)裝置、有線通訊裝置、第一無線通訊裝置及第二無線通訊裝置連接；射頻收發(fā)裝置通過收發(fā)射頻信號讀取射頻卡中的數(shù)據(jù)并經(jīng)由控制器儲存至第二儲存裝置；有線通訊裝置或無線通訊裝置與上位機連接通訊并獲取上位機的控制指令后傳送至控制器，控制器根據(jù)接收到的控制指令以及第一儲存裝置內(nèi)的控制程序調(diào)整各裝置的工作參數(shù)；有線通訊裝置或無線通訊裝置定期將第二儲存裝置中的數(shù)據(jù)添加上第一儲存裝置內(nèi)儲存的編號發(fā)送至上位機；有線通訊裝置或無線通訊裝置根據(jù)與上位機或手持設備連接通訊并獲取控制程序的升級數(shù)據(jù)后通過控制器儲存入第一儲存裝置；無線通訊裝置包括3G通訊模塊。
[0019]上述技術方案的工作原理是，整個系統(tǒng)在控制程序的控制下運行，當持有射頻卡的人員或者車輛經(jīng)過3G礦用閱讀器時，射頻收發(fā)裝置讀取過往的射頻卡中的數(shù)據(jù)并儲存至第二儲存裝置中，當儲存至預定數(shù)量的數(shù)據(jù)或者間隔預定時間后，通過有線通訊裝置或者無線通訊裝置將第二儲存裝置中的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機。其中有線通訊裝置可以包括以太網(wǎng)通訊模塊，CAN總線通訊模塊以及RS485通訊模塊，有線通訊裝置選擇所包括的模塊中的一個工作正常的模塊與上位機或手持設備連接通訊；無線通訊裝置包括Zigbee通訊模塊和Wifi通訊模塊，無線通訊裝置選擇所包括的模塊中的一個工作正常的模塊與上位機或手持設備連接通訊。有線通訊裝置和無線通訊裝置中的所有通訊模塊均獨立設有以顏色區(qū)分的指示燈。設置多種不同工作方式的通訊模塊有利于在礦山復雜條件下保持整個系統(tǒng)工作的可靠性，同時通過為每個通訊模塊設置獨立的以顏色區(qū)分的指示燈可有利于在沒有光線的條件下，如井下，實時的掌握3G礦用閱讀器的工作情況。
[0020]于上述技術方案基礎上，進一步的，如圖2所示，包括全向天線I和180度定向天線2，全向天線I和180度定向天線2分別與無線通訊裝置連接。當3G礦用閱讀器于地面環(huán)境使用時可使用全向天線1，如在復雜的不利于無線信號傳輸?shù)沫h(huán)境下使用時可采用180度定向天線2，天線之間的切換可通過硬件開關，也可通過于控制程序中設置切換指令由上位機進行控制。在此基礎上，還包括一箱型殼體3，3G礦用閱讀器的硬件設置于該殼體3內(nèi)，全向天線I設置于殼體3頂面，180度定向天線2可設置于殼體3側面。
[0021]于上述技術方案基礎上，進一步的，射頻收發(fā)裝置包括第一射頻收發(fā)模塊和第二射頻收發(fā)模塊，第一射頻收發(fā)模塊和第二射頻收發(fā)模塊分別設有獨立的射頻天線。通過設置兩個射頻收發(fā)裝置可同時并發(fā)閱讀較多的射頻卡，且兩個模塊間相互不會干擾，對于人員流量較大的場合可有效避免漏讀的情況。
[0022]于上述技術方案基礎上，進一步的，控制器與第一儲存裝置可主要由微控制單元(MCU)形成。采用微控制器可提高3G礦用閱讀器的功能擴展能力，需要擴展功能時只需增加硬件模塊與MCU的連接以及在控制程序中添加適當?shù)拇a即可。
[0023]本發(fā)明的實施方式中還包括一種3G礦用閱讀器的自檢方法，其中，包括上述3G礦用閱讀器，微控制單元通過通訊協(xié)議中設立的自檢指令進行自檢，自檢指令中設立常態(tài)時為正常的微控制單元自檢狀態(tài)標志，當3G礦用閱讀器上電或重啟且第一儲存裝置中的控制程序成功啟動后將微控制單元自檢狀態(tài)標志設置為非正常狀態(tài)，并通過有線通訊裝置或者無線通訊裝置傳送至上位機；
CAN總線通訊模塊通過置位CAN總線控制器模式寄存器進入自測試模式，驗收濾波器進行相應的配置，使用自接收請求時，CAN總線通訊模塊發(fā)送的報文被重新接收并存放到接收緩沖器中，并通過讀取接收緩沖器中的報文判斷自檢結果；
以太網(wǎng)通訊模塊自檢時發(fā)送的檢測數(shù)據(jù)通過MAC發(fā)送接口被回送到MAC接收接口重新接收，實現(xiàn)自測試；
Zigbee通訊模塊通過讀寫Zigbee通訊模塊的寄存器狀態(tài)進行自檢并將故障信息儲存
至第二儲存裝置；
Wifi通訊模塊通過讀寫Wifi通訊模塊的寄存器狀態(tài)進行自檢并將故障信息儲存至第
二儲存裝置；
射頻收發(fā)裝置于3G礦用閱讀器工作間隙，于第一射頻收發(fā)模塊及第二射頻收發(fā)模塊間相互通訊，若無法接收相互間的信息則通過有線通訊裝置或者無線通訊裝置向上位發(fā)送射頻故障信息。
[0024]由于3G礦用閱讀器的使用環(huán)境非常復雜且工況惡劣，因此通過自檢可保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，當系統(tǒng)中的某個或某些模塊發(fā)生故障時通過自檢可及時偵知，并通過其他模塊將故障信息傳送至上位機進行及時的故障申告，以便于及時排除故障。
[0025]于上述技術方案基礎上，進一步的，還包括電壓自檢和設備溫度自檢；
控制程序內(nèi)預設有根據(jù)3G礦用閱讀器硬件配置確定的電壓基準下限值，為控制單元中的模數(shù)變換部件采集系統(tǒng)電壓，當系統(tǒng)電壓低于電壓基準下限值時為控制單元將故障信息儲存至第二儲存裝置；
3G礦用閱讀器的線路主板上設有溫度傳感器，溫度傳感器與為控制單元連接以監(jiān)控3G閱讀器內(nèi)部的溫度。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種3G礦用閱讀器，其特征在于，包括控制器、儲存有控制程序及用以唯一標識所述3G礦用閱讀器的編號的第一儲存裝置、用于儲存數(shù)據(jù)的第二儲存裝置、射頻收發(fā)裝置、有線通訊裝置和無線通訊裝置； 所述控制器分別與所述第一儲存裝置、所述第二儲存裝置、所述射頻收發(fā)裝置、所述有線通訊裝置、所述第一無線通訊裝置及所述第二無線通訊裝置連接； 所述射頻收發(fā)裝置通過收發(fā)射頻信號讀取射頻卡中的數(shù)據(jù)并經(jīng)由所述控制器儲存至所述第二儲存裝置； 所述有線通訊裝置或所述無線通訊裝置與上位機連接通訊并獲取上位機的控制指令后傳送至所述控制器，所述控制器根據(jù)接收到的所述控制指令以及第一儲存裝置內(nèi)的控制程序調(diào)整各裝置的工作參數(shù)； 所述有線通訊裝置或所述無線通訊裝置定期將所述第二儲存裝置中的數(shù)據(jù)添加上所述第一儲存裝置內(nèi)儲存的所述編號發(fā)送至上位機； 所述有線通訊裝置或所述無線通訊裝置根據(jù)與上位機或手持設備連接通訊并獲取所述控制程序的升級數(shù)據(jù)后通過所述控制器儲存入所述第一儲存裝置； 所述無線通訊裝置包括3G通訊模塊。
2.如權利要求1所述3G礦用閱讀器，其特征在于，所述有線通訊裝置包括以太網(wǎng)通訊模塊，CAN總線通訊模塊以及RS485通訊模塊，所述有線通訊裝置選擇所包括的模塊中的一個工作正常的模塊與上 位機或手持設備連接通訊。
3.如權利要求2所述3G礦用閱讀器，其特征在于，所述無線通訊裝置包括Zigbee通訊模塊和Wifi通訊模塊，所述無線通訊裝置選擇所包括的模塊中的一個工作正常的模塊與上位機或手持設備連接通訊。
4.如權利要求3所述3G礦用閱讀器，其特征在于，所述有線通訊裝置和所述無線通訊裝置中的所有通訊模塊均獨立設有以顏色區(qū)分的指示燈。
5.如權利要求4所述3G礦用閱讀器，其特征在于，包括全向天線和180度定向天線，所述全向天線和180度定向天線分別與所述無線通訊裝置連接。
6.如權利要求5所述3G礦用閱讀器，其特征在于，還包括一箱型殼體，所述全向天線設置于所述殼體頂面，所述180度定向天線設置于所述殼體側面。
7.如權利要求6所述3G礦用閱讀器，其特征在于，所述射頻收發(fā)裝置包括第一射頻收發(fā)模塊和第二射頻收發(fā)模塊，所述第一射頻收發(fā)模塊和所述第二射頻收發(fā)模塊分別設有獨立的射頻天線。
8.如權利要求7所述3G礦用閱讀器，其特征在于，所述控制器與所述第一儲存裝置主要由微控制單元形成。
9.一種3G礦用閱讀器的自檢方法，其特征在于，包括如權利要求8所述3G礦用閱讀器，所述微控制單元通過通訊協(xié)議中設立的自檢指令進行自檢，所述自檢指令中設立常態(tài)時為正常的微控制單元自檢狀態(tài)標志，當所述3G礦用閱讀器上電或重啟且所述第一儲存裝置中的控制程序成功啟動后將所述微控制單元自檢狀態(tài)標志設置為非正常狀態(tài)，并通過所述有線通訊裝置或者所述無線通訊裝置傳送至上位機； 所述CAN總線通訊模塊通過置位CAN總線控制器模式寄存器進入自測試模式，驗收濾波器進行相應的配置，使用自接收請求時，所述CAN總線通訊模塊發(fā)送的報文被重新接收并存放到接收緩沖器中，并通過讀取接收緩沖器中的報文判斷自檢結果； 所述以太網(wǎng)通訊模塊自檢時發(fā)送的檢測數(shù)據(jù)通過MAC發(fā)送接口被回送到MAC接收接口重新接收，實現(xiàn)自測試； 所述Zigbee通訊模塊通過讀寫Zigbee通訊模塊的寄存器狀態(tài)進行自檢并將故障信息儲存至所述第二儲存裝置； 所述Wifi通訊模塊通過讀寫Wifi通訊模塊的寄存器狀態(tài)進行自檢并將故障信息儲存至所述第二儲存裝置； 所述射頻收發(fā)裝置于所述3G礦用閱讀器工作間隙，于所述第一射頻收發(fā)模塊及所述第二射頻收發(fā)模塊間相互通訊，若無法接收相互間的信息則通過所述有線通訊裝置或者無線通訊裝置向上位發(fā)送射頻故障信息。
10.如權利要求9所述3G礦用閱讀器的自檢方法，其特征在于，還包括電壓自檢和設備溫度自檢； 所述控制程序內(nèi)預設有根據(jù)所述3G礦用閱讀器硬件配置確定的電壓基準下限值，所述為控制單元中的模數(shù)變換部件采集系統(tǒng)電壓，當所述系統(tǒng)電壓低于所述電壓基準下限值時所述為控制單元將故障信息儲存至所述第二儲存裝置； 所述3G礦用閱讀器的線路主板上設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述為控制單元連接以監(jiān)控所述3G閱讀器內(nèi)部的`溫度。
【文檔編號】G06K7/00GK103793669SQ201210430225
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權日:2012年11月1日
【發(fā)明者】陳衛(wèi)超, 秦忠, 王可意, 肖璘 申請人:上海秀派電子科技有限公司