本實用新型涉及安全存儲運輸領(lǐng)域,特別涉及一種儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備以及采用該設(shè)備的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
當前,保密安全對人們社會活動中越來越重要的作用。對于電子形式記載的信息、私有財產(chǎn)、公有財產(chǎn)、企業(yè)機密、甚至國家機密,可通過安全密鑰等形式進行加密,這在現(xiàn)有的安全領(lǐng)域已經(jīng)廣泛地使用并成為人們社會活動的一個必不可少的組成部分,并不斷地被繼續(xù)改進中。
而以傳統(tǒng)形式記載或者保存的物品卻不能通過加密的形式進行保存,雖然可以采用密碼鎖的形式進行封存,但也不可避免地因為強制破壞而可能泄密或者丟失、被盜。因此,對于這類物品,需要在整個存放期間進行監(jiān)控以避免出現(xiàn)被盜取、被破壞的危險,而一旦出現(xiàn)問題,則需立即進行報警等應急處理。
具體地,很多類似軍工機密資料文件、公安案卷等重要文件,以及重要文物、重要藥物、特殊化學品等,都需要在封存、交接、打開時絕對安全。
這些重要資料、物品在運輸過程中一般都是采用人工密封、查詢及保密押運的方式,使用密封箱保密室聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、聯(lián)動報警系統(tǒng),進行省、市、縣三級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、聯(lián)動報警。密封箱在保密室使用期間,采用報警設(shè)施和視頻監(jiān)控設(shè)備。
雖然采用了這些保密的措施,但是,這種方式中密封箱的開啟、密封等狀態(tài)信息采用人工記錄方式,不僅增加了工作量,也存在著一定的不安全因素。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型提供一種儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備以及采用該設(shè)備的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),以通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實時密封箱在交接、運輸、存儲、打開等時的相關(guān)信息,減少和避免人為因素的影響,保障密封箱內(nèi)物品在交接、運輸、存儲、打開等時的安全。
本申請的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備,安裝于儲運密封箱內(nèi),所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備包括:
傳感器組、數(shù)據(jù)處理單元、無線通訊單元、電源單元和殼體;其中,
傳感器組,所述傳感器組安裝于所述殼體中,以采集儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息;
數(shù)據(jù)處理單元,所述數(shù)據(jù)處理單元安裝于所述殼體中并電連接于所述傳感器組,所述數(shù)據(jù)處理單元存儲有設(shè)備ID,所述數(shù)據(jù)處理單元以采樣間隔時間周期采集所述儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息并同時記錄采集時間戳,所述數(shù)據(jù)處理單元以上傳間隔時間周期將所述儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息以及采集時間戳以及設(shè)備ID通過無線通訊單元進行上傳;
所述無線通訊單元安裝于所述殼體中并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元,以建立所述數(shù)據(jù)處理單元和監(jiān)控主機之間的無線通訊連接;
所述電源單元安裝于所述殼體中并電連接于所述傳感器組、數(shù)據(jù)處理單元和無線通訊單元,以提供工作電能;其中,所述采樣間隔時間周期不大于上傳間隔時間周期。
進一步,所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備還包括:
時鐘單元和存儲單元;其中,
所述時鐘單元安裝于所述殼體中并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元,以提供時間;
所述存儲單元安裝于所述殼體中并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元,以進行所述儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息的保存;
所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述時鐘單元提供的時間,以確定所述采樣間隔時間周期、時間戳和上傳間隔時間周期。
進一步,當所述傳感器組所采集的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息超出警戒閾值時,所述數(shù)據(jù)處理單元通過無線通訊單元上傳報警信息,并縮短所述采樣間隔時間周期和上傳間隔時間周期,并使得所述采樣間隔時間周期和上傳間隔時間周期保持一致。
進一步,所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備還包括:
干簧管,所述干簧管安裝于所述殼體中并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元,以在磁體靠近時觸發(fā)所述數(shù)據(jù)處理單元,在磁體遠離時停止觸發(fā)所述數(shù)據(jù)處理單元;
所述數(shù)據(jù)處理單元受到所述干簧管的觸發(fā)后,采集當前的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息并通過所述無線通訊單元將當前的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息進行實時上傳;
所述干簧管停止觸發(fā)所述數(shù)據(jù)處理單元后,所述數(shù)據(jù)處理單元恢復至觸發(fā)前的采集狀態(tài);
所述電源單元電連接于所述干簧管,以提供工作電能。
進一步,所述傳感器組包括壓力傳感器、光照度傳感器和溫濕度傳感器;所述儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息包括壓力信息、光度信息、溫濕度信息。
進一步,所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備還包括:
開關(guān)鍵,所述開關(guān)鍵安裝于所述殼體并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元;
狀態(tài)指示燈,所述狀態(tài)指示燈安裝于所述殼體并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元,以顯示所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備的當前狀態(tài)。
進一步,所述殼體開設(shè)有孔,以通過氣流和環(huán)境光線,所述傳感器組通過所述孔采集儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息;
所述狀態(tài)指示燈安裝于所述殼體背向所述孔的一側(cè),并且,位于所述殼體所開設(shè)的凹槽內(nèi)。
進一步,所述電源單元為電池;
所述殼體開設(shè)有安裝所述電池的開口,并在所述開口上覆蓋安裝有電池蓋。
一種儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),包括:
至少一個如上任一項所述的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備;
接收終端,所述接收終端與所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備通過無線方式進行數(shù)據(jù)通訊;以及,
監(jiān)控主機,所述監(jiān)控主機連接于所述接收終端并進行數(shù)據(jù)通訊,以通過所述接收終端監(jiān)控所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備所采集的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息。
進一步,當所述接收終端在至少兩個上傳間隔時間周期內(nèi)沒有收到某個儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備所采集的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息,則所述接收終端將該儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備的設(shè)備ID發(fā)送給所述監(jiān)控主機,以告知所述監(jiān)控主機。
從上述方案可以看出,本實用新型的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備以及儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了需要絕對安全運輸重要文件、藥品、化學品、文物、武器等的密封箱安全狀態(tài)的監(jiān)控。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實時記錄真空或充壓包裝密封箱在交接、運輸、存儲、打開等時的相關(guān)信息,減少和避免了很多人為因素缺點。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備的組成部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備外部結(jié)構(gòu)第一角度示意圖;
圖3為本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備外部結(jié)構(gòu)第二角度示意圖;
圖4為本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下參照附圖并舉實施例,對本實用新型作進一步詳細說明。
本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備在使用時,放置于儲運密封箱內(nèi),以監(jiān)測儲運密封箱內(nèi)的環(huán)境變化,當儲運密封箱內(nèi)環(huán)境出現(xiàn)變化時,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備發(fā)出報警信號,以提示監(jiān)控人員。
請同時參照圖1、圖2、圖3所示,本實用新型的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備包括傳感器組101、數(shù)據(jù)處理單元102、無線通訊單元103、電源單元104和殼體105。其中,所述傳感器組101安裝于所述殼體105中,以采集儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息。所述數(shù)據(jù)處理單元102安裝于所述殼體105中并電連接于所述傳感器組101,所述數(shù)據(jù)處理單元102存儲有設(shè)備ID((Identification,身份標識號),以唯一標識本儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備,所述數(shù)據(jù)處理單元102以設(shè)定的采樣間隔時間周期采集所述儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息并同時記錄采集時間戳,所述數(shù)據(jù)處理單元102以設(shè)定的上傳間隔時間周期將所述儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息、采集時間戳以及設(shè)備ID通過無線通訊單元103進行上傳,其中,所述采樣間隔時間周期不大于上傳間隔時間周期。所述無線通訊單元103安裝于所述殼體105中并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元102,以建立所述數(shù)據(jù)處理單元102和監(jiān)控主機之間的無線通訊連接。所述電源單元104安裝于所述殼體105中并電連接于所述傳感器組101、數(shù)據(jù)處理單元102和無線通訊單元103,以提供工作電能。
如圖1所示,本實用新型實施例中,所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備還包括時鐘單元106和存儲單元107。其中,所述時鐘單元106安裝于所述殼體105中并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元102,以提供時間。所述存儲單元107安裝于所述殼體105中并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元102,以進行所述儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息的保存。所述數(shù)據(jù)處理單元102根據(jù)所述時鐘單元106提供的時間,以確定所述采樣間隔時間周期、時間戳和上傳間隔時間周期。
如圖1所示,本實用新型實施例中,所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備還包括干簧管108,所述干簧管108安裝于所述殼體105中并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元102,在儲運密封箱外部的磁體靠近時所述干簧管108觸發(fā)所述數(shù)據(jù)處理單元102,在磁體遠離時,所述干簧管108停止觸發(fā)所述數(shù)據(jù)處理單元102。而當受到所述干簧管108的觸發(fā)后,所述數(shù)據(jù)處理單元102控制所述傳感器組101采集當前的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息并進行通過所述無線通訊單元103將當前的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息進行實時上傳。所述干簧管108停止觸發(fā)所述數(shù)據(jù)處理單元102后,所述數(shù)據(jù)處理單元102恢復至觸發(fā)前的采集狀態(tài)。另外,所述電源單元104電連接于所述干簧管108,以提供工作電能。
如圖1所示,本實用新型實施例中,所述傳感器組101包括壓力傳感器1011、光照度傳感器1012和溫濕度傳感器1013,相應地,所述儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息包括儲運密封箱內(nèi)的壓力信息、光度信息和溫濕度信息。
如圖1、圖3所示,本實用新型實施例中,所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備還包括開關(guān)鍵109和狀態(tài)指示燈110,所述開關(guān)鍵109安裝于所述殼體105并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元102。所述狀態(tài)指示燈110安裝于所述殼體105并電連接于所述數(shù)據(jù)處理單元102,以顯示所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備的當前狀態(tài)。數(shù)據(jù)處理單元102內(nèi)設(shè)相應的狀態(tài)指示燈110控制程序,并且數(shù)據(jù)處理單元102的相應信號引腳連接于所述狀態(tài)指示燈110,進而通過控制該相應信號引腳的電平(電流)來控制所述狀態(tài)指示燈110的閃爍,實現(xiàn)通過狀態(tài)指示燈110顯示所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備的當前狀態(tài)的目的。
如圖2所示,本實用新型實施例中,所述殼體105開設(shè)有孔1051,孔1051用于通過氣流和環(huán)境光線,所述傳感器組101通過所述孔1051采集儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息。如圖3所示,所述狀態(tài)指示燈110安裝于所述殼體105背向所述孔1051的一側(cè),并且,位于所述殼體105所開設(shè)的凹槽1052內(nèi)。
本實用新型實施例中,所述電源單元104為電池。如圖2所示,所述殼體105開設(shè)有安裝所述電池的開口,并在所述開口上覆蓋安裝有電池蓋1053。
如圖4所示,本實用新型實施例還提供了一種儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),包括至少一個如上介紹的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1、接收終端2以及監(jiān)控主機3。所述接收終端2與所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1通過無線方式進行數(shù)據(jù)通訊。所述監(jiān)控主機3連接于所述接收終端2并進行數(shù)據(jù)通訊,以通過所述接收終端2監(jiān)控所述儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1所采集的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息。其中,所述監(jiān)控主機3與所述接收終端2之間可直接連接或者通過互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)連接,所述接收終端2還進一步可具有GPS模塊,以進行其與至少一個儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1所組成網(wǎng)絡(luò)的定位,進而利于監(jiān)控主機3的遠程定位。
當所述接收終端2在至少兩個上傳間隔時間周期內(nèi)沒有收到某個儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1所采集的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息時,則所述接收終端2將該儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1的設(shè)備ID發(fā)送給所述監(jiān)控主機3,以告知所述監(jiān)控主機3。若所述接收終端2具有GPS定位功能,則同時將其所處的位置信息發(fā)送給所述監(jiān)控主機3。
本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備,在使用時,將其開機后和重要物品一起封存在儲運密封箱內(nèi),并將儲運密封箱抽一定真空度或充某惰性氣體保存。
儲運密封箱密封后,箱體內(nèi)氣體壓力、溫濕度和光照度處于初始狀態(tài),當密封箱打開或破損時,密封箱內(nèi)氣壓、溫濕度和光照度會發(fā)生變化。當儲運密封箱在存放或運輸過程中,受到光照或外部熱源輻射時,密封箱內(nèi)的溫濕度、壓力也將發(fā)生變化。本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備的功能是將監(jiān)測的狀態(tài)信息(壓力、溫濕度、光照度)主動發(fā)送至所屬監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的接收終端,進而接收終端將狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控主機,監(jiān)控主機依據(jù)密儲運封箱狀態(tài)信息做出相應的處理。
在設(shè)計時,本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備的內(nèi)置電池,具備超低功耗特征,在放入密封箱時即開始工作,在一次電池生命周期內(nèi),能夠保證該設(shè)備工作時間遠大于密封箱從關(guān)閉到打開的時間。
本實用新型的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備因為內(nèi)置存儲單元107,并集成壓力傳感器1011、光照度傳感器1012和溫濕度傳感器1013,在監(jiān)控主機未發(fā)送擦除數(shù)據(jù)時,能夠?qū)崿F(xiàn)全程記錄所有采集的數(shù)據(jù)信息,數(shù)據(jù)信息包括開機次數(shù),壓力值,光照度值,溫濕度值,所有數(shù)據(jù)都帶絕對時間戳。
在正常情況下,本實用新型實施例按一定采樣間隔(即預設(shè)的采樣間隔時間周期)采集壓力、光照度及溫濕度數(shù)據(jù),并按一定發(fā)送時間間隔(即預設(shè)的上傳間隔時間周期)將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至本監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的接收終端。
當有磁體靠近時,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備中的干簧管108由于收到磁場影響而閉合,進而向所述數(shù)據(jù)處理單元102發(fā)出一個觸發(fā)命令,數(shù)據(jù)處理單元102收到觸發(fā)命令將對當前壓力、光照度及溫濕度數(shù)據(jù)進行采集并發(fā)送給接收終端。進而實現(xiàn)了在儲運密封箱將狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備和外界隔離的情況下對儲運密封箱內(nèi)部狀態(tài)信息進行即時采集的目的。
當儲運密封箱打開或破損時,本實用新型實施例的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1將即刻發(fā)送監(jiān)測到的異常壓力、光照度及溫濕度數(shù)據(jù)給本監(jiān)測區(qū)的接收終端2;當密封箱在存放或運輸過程中受到光照或熱源輻射時,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1將即刻發(fā)送監(jiān)測到的異常壓力數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)給本監(jiān)測區(qū)內(nèi)的接收終端2。密封箱狀態(tài)處于異常狀態(tài)時,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1處于報警模式,運行報警算法,例如快速上傳異常信息并警告其處于危險狀態(tài)。
監(jiān)控主機3對收到的異常情況進行處理,處理完后,發(fā)送回復命令,異常密封箱重新恢復到正常狀態(tài)。
本實用新型實施例中,當接收終端在2個發(fā)送間隔周期內(nèi),沒收到任意一個密封箱狀態(tài)信息時,則監(jiān)控主機3將即刻做出響應,以反饋沒有收到狀態(tài)信息的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備進而告知相應的出問題的密封箱。
當所述傳感器組101所采集的儲運密封箱內(nèi)的狀態(tài)信息超出警戒閾值時,所述數(shù)據(jù)處理單元102通過無線通訊單元103上傳報警信息,并縮短所述采樣間隔時間周期和上傳間隔時間周期,并使得所述采樣間隔時間周期和上傳間隔時間周期保持一致。進而可使得監(jiān)控主機3能夠在較短的時間內(nèi)獲得較多的信息,以利于對出問題的密封箱的監(jiān)控。
接收終端可以通過GPRS或以太網(wǎng)與監(jiān)控主機進行信息交互,也可以結(jié)合GPS系統(tǒng),對密封箱地理位置進行監(jiān)控。
本實用新型的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1將保存從開機后到物品儲運結(jié)束所有采集的數(shù)據(jù)(包括壓力值、光照度、溫濕度、開機時間、失聯(lián)時間(如果發(fā)生),其中,壓力值、溫濕度值和光照度值都帶有采集時的時間戳),且具備掉電數(shù)據(jù)及時保存功能。
使用時,在密封箱密封前將儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1開啟并放置在密封箱箱體內(nèi)。每個儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1都有一個固定的ID,每一定數(shù)量的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1與一臺接收終端2組成一個星型傳感器網(wǎng),儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送至本監(jiān)測區(qū)域內(nèi)接收終端2,接收終端2將監(jiān)測的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控主機3。
本實用新型的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1中,數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)寫入相應的控制程序,進而按下開關(guān)鍵109時,狀態(tài)指示燈110閃爍,再次按下開關(guān)鍵109時,狀態(tài)指示燈110熄滅,狀態(tài)指示燈110在本實用新型的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1中安裝于光照傳感器1012所處面的反面,且狀態(tài)指示燈110設(shè)置于凹槽1052內(nèi),光強微弱,不會對其反面的光照度傳感器1012產(chǎn)生干擾。
在儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1開啟并放入密封箱,密封箱還未抽真空前或充氣前,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1處于報警狀態(tài),當在抽真空或充壓后,第一次采集的壓力和光照度數(shù)據(jù)都在預設(shè)的正常閾值范圍內(nèi)時,本儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備處于正常工作模式。
正常狀態(tài)下,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備按一定采樣間隔采集數(shù)據(jù),按照一定的發(fā)送時間間隔(預設(shè)的上傳間隔時間周期)將采集的狀態(tài)信息發(fā)送至接收終端,發(fā)送時間間隔遠遠大于采集時間間隔(預設(shè)的采樣間隔時間周期)。接收終端2將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控主機,當某一儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1與接收終端2失聯(lián)時,監(jiān)控主機3將即刻做出響應。
當儲運密封箱被打開或破損時,密封箱內(nèi)氣壓、光照度、溫濕度發(fā)生變化,狀態(tài)數(shù)據(jù)超過預設(shè)的閾值,則數(shù)據(jù)處理單元102將同時縮短所述采樣間隔時間周期和上傳間隔時間周期,并使得所述采樣間隔時間周期和上傳間隔時間周期保持一致,進而儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1將采集的壓力、溫濕度、光照度及設(shè)備ID即刻發(fā)送至接收終端2(壓力值、溫濕度值、光照度值都帶時間戳),系統(tǒng)處于報警模式,設(shè)備采樣時間間隔和發(fā)送時間間隔一致。接收終端2將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控主機3。當接收終端2在監(jiān)測設(shè)備兩個正常發(fā)送時間內(nèi)沒收到某儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)時,接收終端2將失聯(lián)的監(jiān)測設(shè)備ID、接收終端2地理位置信息等發(fā)送至監(jiān)控主機3。
監(jiān)控主機3的管理人員可借助電話或網(wǎng)絡(luò)對異常情況做出響應。如果是正常密封箱的開啟,則發(fā)送解除報警命令,使儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1恢復正常數(shù)據(jù)監(jiān)測模式;如果是密封箱失聯(lián),則即刻通過其他方式做出響應。
本實用新型實施例中,所述監(jiān)控主機3還可用于通過接收終端2對儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1進行數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)擦除、采樣周期及發(fā)送調(diào)整、報警閾值等設(shè)置,同時,還可用于對壓力、光照度數(shù)據(jù)進行校準,對儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1的時鐘進行校準,與網(wǎng)絡(luò)時間保持一致。
在一個具體的使用實例中,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1從開機到整個物品保存結(jié)束算一個密封箱保存生命周期,例如生命周期為1年,在該生命周期內(nèi),儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1將保存所有采集的數(shù)據(jù),管理人員在生命周期結(jié)束時,可對全部數(shù)據(jù)下載、備份,下載的數(shù)據(jù)例如pdf格式,不可修改以防止造假。
在一個具體的使用實例中,儲運密封箱準備好后,設(shè)備開機,此時儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1處于報警模式,每秒采集一次數(shù)據(jù),并把采集的數(shù)據(jù)即刻發(fā)送出去;將設(shè)備放入密封箱,進行抽真空或充壓,當儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1采集到的壓力值小于等于某一設(shè)定閾值或者或大于等于某一設(shè)定閾值時,設(shè)備處于正常狀態(tài),每30秒采集一次數(shù)據(jù)(包括壓力、溫濕度、光照度數(shù)據(jù)),每5分鐘發(fā)送一次數(shù)據(jù)(此刻的瞬時值),且,將此刻采集的溫濕度值和光照度值做為另外兩個報警閾值。
當密封箱在運輸或存儲中,本監(jiān)測區(qū)域內(nèi)接收終端2在10分鐘內(nèi)沒收到某一密封箱信息時,則接收終端2即刻發(fā)送報警信息(包括接收終端2的地理位置、失聯(lián)密封箱ID)至監(jiān)控主機3;管理人員通過監(jiān)控主機3接收到報警信息后,即刻做出響應,查找失聯(lián)密封箱原因,如果失聯(lián)的密封箱重新加入網(wǎng)絡(luò),設(shè)備處于正常工作模式,則將該密封箱列為可疑密封箱,如果設(shè)備處于報警模式,則采取其他措施(如重新包裝密封箱)。
進一步,在重要物品存儲或運輸結(jié)束,對密封箱進行初始化時,將對所有儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1內(nèi)的數(shù)據(jù)下載備案,尤其對可疑密封箱內(nèi)的數(shù)據(jù)進行檢查,如發(fā)現(xiàn)可疑密封箱失聯(lián)時間段內(nèi)數(shù)據(jù)超出預警值,則說明密封箱在失聯(lián)時,被打開,管理人員采取相應的措施。
當密封箱在運輸或存儲過程中,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1采集的數(shù)據(jù)(包括壓力、溫度、濕度、光照度任何一個或多個數(shù)據(jù))超出閾值,則儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1即刻將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至接收終端2,同時,儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備1處于報警模式,其采集數(shù)據(jù)即刻發(fā)送,接收終端2將接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控主機3,監(jiān)控主機3發(fā)出聲光等報警信息,管理人員即刻對異常情況做排查。
本實用新型實施例中,時鐘單元106采用PCF85063A芯片,具有SPI(Serial Peripheral Interface,串行外設(shè)接口)總線的微小封裝CMOS實時時鐘,最適合低功耗應用。偏移寄存器允許對時鐘進行精細調(diào)整。所有地址和數(shù)據(jù)都可通過兩線路雙向IIC總線串行傳輸。最大數(shù)據(jù)速率為400kbit/s,寄存器地址會在每次寫入或讀取數(shù)據(jù)字節(jié)后自動遞增。
本實用新型實施例中,存儲單元107主要是用來存儲儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù),包括密封箱開啟次數(shù)、開啟時間、密封箱編號、密封箱壓力、密封箱光照度、溫濕度等信息。本實用新型實施例中,存儲單元107采用鐵電存儲器AT24C08。AT24C08是ATMEL公司生產(chǎn)的8K bit E2PROM芯片。AT24C08提供8192位的串行電可擦寫可編程只讀存儲器(EEPROM),組織形式為1024字×8位字長。適用于許多要求低功耗和低電壓設(shè)備。可選節(jié)省空間的8腳PDIP,8腳JEDEC SOIC,8腳Ultra Lead Frame Land Grid Array(ULA),5腳SOT23,8腳TSSOP,和8觸點dBGA2封裝,并通過2-wire串行接口存取。
本實用新型實施例中,壓力傳感器1011采用MEMS絕壓傳感器,用于監(jiān)測真空包裝密封箱內(nèi)氣壓。該壓力芯片優(yōu)先選擇必創(chuàng)科技的數(shù)字式大氣壓力傳感器芯片BPS337H。BPS337H是壓阻式MEMS壓力傳感器,將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,通過IIC總線串行傳輸,具備溫度補償功能。
本實用新型實施例中,光照度傳感器1012采用安森美半導體公司的NOA1305環(huán)境光傳感器。該傳感器能將光強度轉(zhuǎn)化成簡便易用的16位、I2C標準數(shù)字輸出信號。具備掉電模式,進一步節(jié)省了功耗。集成了電流放大器、用于消除人為光閃爍的50Hz/60Hz抑制濾波器和16位ADC(模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器)。集成式光-數(shù)字傳感器實現(xiàn)了最高的靈敏度,可以達到人眼的靈敏度,并具有低功耗。
本實用新型實施例中,溫濕度傳感器1013采用SHT11單芯片傳感器。SHT11單芯片傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器,它應用專利的工業(yè)COMS過程微加工技術(shù),確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。該傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件,并與一個14位的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫連接。因此,該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個SHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中,傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。兩線制串行接口和內(nèi)部基準電壓,使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗,使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。
本實用新型實施例中,無線通信單元103采用802.15.4協(xié)議進行數(shù)據(jù)的無線傳輸??梢愿鶕?jù)主機下發(fā)的指令和參數(shù)對模塊進行配置。
本實用新型實施例中,數(shù)據(jù)處理單元102主要是對壓力傳感器、光照度傳感器、溫濕度傳感器數(shù)據(jù)進行采集、處理,讀取時鐘信息,并記錄密封箱開啟次數(shù)及當前時間,最終將所有采集的數(shù)據(jù)通過無線通訊單元發(fā)送到接收終端。同時,本單元執(zhí)行監(jiān)控主機發(fā)送的控制命令,對存儲的數(shù)據(jù)進行擦除、查詢,對電池電量查詢等。
本實用新型實施例中,使用將數(shù)據(jù)處理單元102和無線通訊單元103集成在一起的系統(tǒng)芯片A8137實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理及傳輸。這種解決方案能夠提高性能并滿足以ZigBee為基礎(chǔ)的2.4GHz ISM波段應用對低成本,低功耗的要求。
A8137是笙科電子(AMICCOM)日前發(fā)布2.4GHz 10dBm無線收發(fā)SoC芯片,輸出功率最大為+10dBm。A8137的傳輸速度高達2Mbps,并支持FSK與GFSK調(diào)變,數(shù)字部份整合高效能的1T Pipeline 8051,內(nèi)建16Kbytes Flash Memory、256bytes internal RAM、256bytes external RAM,與24/16個GPIO與各種數(shù)字接口。A8137的特色整合高效能的10dBm功放,當TX Power為+10dBm(44mA)時,接收靈敏度為-89dBm(@2Mbps FSK@24mA),最大Link budget為99dB,而傳輸距離可超過100米。
A8137內(nèi)部CPU核心為1T 8051可提供快速運算,并可依整體功耗需求調(diào)整CPU的速度。A8137配有多種數(shù)字接口如UART、I2C、SPI,并有2個PWM輸出,1個16-bit timer與2個8-bit timer,這些接口與24/16個GPIO共享腳位,可依使用情境設(shè)定應用。A8137內(nèi)部有配置8bit ADC,提供4信道可量測外部訊號及RSSI的量測。整體而言,A8137是高效能低成本的無線收發(fā)SoC芯片,擁有優(yōu)異的RF效能與10dBm TX功放,并支持多種數(shù)字接口與齊全的I/O,全部功能都整合在QFN5x5的芯片里。A8137采用5mm×5mm QFN 40/32封裝。
本實用新型實施例中,電源單元104采用一次性紐扣電池CR2032,直接對各有源器件供電,無需做穩(wěn)壓、減壓等處理。
關(guān)于干簧管108。干簧管有兩片端點處重疊的可磁化的簧片、密封于一玻璃管中,兩簧片分隔的距離僅約幾個微米,玻璃管中裝填有高純度的惰性氣體,在尚未操作時,兩片簧片并未接觸、外加的磁場使兩片簧片端點位置附近產(chǎn)生不同的極性,結(jié)果兩片不同極性的簧片將互相吸引并閉合。依此技術(shù)可做成非常小尺寸體積的切換組件,并且切換速度非??焖佟⑶揖哂蟹浅?yōu)異的信賴性。永久磁鐵的方位和方向確定何時以及多少次開關(guān)打開和關(guān)閉。
當永久磁鐵靠近干簧管或繞在干簧管上的線圈通電形成的磁場使簧片磁化時,簧片的觸點部分就會被磁力吸引,當吸引力大于簧片的彈力時,常開接點就會吸合;當磁力減小到一定程度時,接點被簧片的彈力打開。
本實用新型實施例中,采用ORD324型干簧管。當外部磁鐵靠近時,干簧管關(guān)閉,給數(shù)據(jù)處理單元一個觸發(fā)信號,數(shù)據(jù)處理單元即刻采集壓力、光照度、溫濕度數(shù)據(jù)并發(fā)送給接收設(shè)備。
本實用新型實施例中,狀態(tài)指示燈用于指示設(shè)備開機工作狀態(tài),當設(shè)備開機時,狀態(tài)指示燈按一定間隔閃爍,當關(guān)閉設(shè)備時,狀態(tài)指示燈熄滅。本實用新型實施例采用貼片式小功率LED燈。
本實用新型實施例中,殼體105采用塑料材質(zhì),使得無線數(shù)據(jù)易于傳輸。
本實用新型的儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備以及儲運密封箱狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了需要絕對安全運輸重要文件、藥品、化學品、文物、武器等的密封箱安全狀態(tài)的監(jiān)控。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實時記錄真空或充壓包裝密封箱在交接、運輸、存儲、打開等時的相關(guān)信息,減少和避免了很多人為因素缺點。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型保護的范圍之內(nèi)。