专利名称：电子封条锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锁，尤其是一种电子封条锁。
背景技术：
长途货物运输时需要保证货物安全，要防止货物被盗或者被调换就必须防止运输过程中车厢或者其他硬包装被未经许可的打开，传统的方法是采用如铅封、塑胶封、金属封、锁扣封、粘贴封等一次性的物理封条，但是这些一次性物理封条存在易被仿制、易被非法替换、真伪监别困难、难管理等问题。随即出现的电子封条采取物理封条与被动式RFID 技术的混合形式，由于被动式RFID技术不能提供持续的电力来检测封条的状态，所以它们也不能检测和记录损害行为发生的时间，而仅仅只能在通过装有阅读装备的供应链节点时提供它们完整与否的信息。这种技术无法在使用重型金属门的货车上与车载计算机通信， 而且司机操作这种电子封条的业务流程往往会耗费相当的时间，这会让有些司机觉得过于烦琐，从而使其应用受到严重限制。
发明内容针对现有的物理封条和电子封条存在的上述问题，本实用新型提供一种电子封条锁。本实用新型解决技术问题所采用的技术手段为一种电子封条锁，包括电子部分和机械部分，其中，所述电子部分包括处理模块、储存模块、无线电收发模块、加密模块、机械驱动模块和供电模块，所述处理模块与所述储存模块、无线电收发模块、加密模块、机械驱动模块分别连接，所述供电模块为所述电子封条锁提供电力；所述机械部分包括驱动装置、传动装置和锁定机构，所述驱动装置与所述机械驱动模块连接，所述驱动装置与所述传动装置连接，所述锁定机构包括锁舌和锁栓，所述传动装置与所述锁舌连接，所述锁舌用于锁定所述锁栓。上述电子封条锁，其中，所述处理模块为微控制器。上述电子封条锁，其中，所述储存模块为电可擦可编程只读存储器。上述电子封条锁，其中，所述无线电收发模块为射频收发模块。 上述电子封条锁，其中，所述机械驱动模块为整流器。上述电子封条锁，其中，所述加密模块为散列算法认证器。上述电子封条锁，其中，所述驱动装置为电机。上述电子封条锁，其中，所述传动装置为相互啮合的齿轮和齿条，所述齿轮与所述驱动装置连接，所述齿条与所述锁舌连接。上述电子封条锁，其中，所述锁栓为一头固定的钢缆。上述电子封条锁，其中，所述供电模块为电池组，所述电池组包括第一电池和第二电池，所述第一电池为所述电子部分提供电力，所述第二电池为所述机械部分的驱动装置提供电力。上述电子封条锁，其中，所述射频收发模块包括收发芯片和收发天线。上述电子封条锁，其中，所述传动装置包括齿轮和与所述齿轮啮合的一对齿面相对的齿条；所述锁定装置包括一对成一直线设置的锁舌、一对有两端相通的通孔的锁栓通孔，所述一对锁舌包括与锁栓接触的接触端，所述一对锁舌的接触端方向向背，所述一对锁栓通孔的轴线分别垂直所述一对锁舌于所述一对锁舌各自的接触端，所述一对锁栓通孔于所述一对锁舌的接触端处分别设有与自身的轴线垂直且穿透其自身的锁舌孔；所述一对齿条各自与所述一对锁舌连接，所述一对锁舌与其各自连接的所述齿条联动。上述电子封条锁，其中，所述第一电池为两只3. 0V,900mAh的锂二氧化锰软电池组成的电池包。上述电子封条锁，其中，所述第二电池为3. 0V,3200mAh的锂二氧化锰软电池，所述第二电池还包括限流电阻及保险丝。上述电子封条锁，其中，所述收发芯片为2.4GHz收发芯片，所述收发天线为 2. 4GHz收发天线。上述电子封条锁，其中，所述锁栓为长条形，所述长条形锁栓两端上翘成U形，所述锁栓两端分别插入所述一对锁栓通孔。上述电子封条锁，其中，所述锁栓为钢缆。上述电子封条锁，其中，所述锁舌与所述齿条连接处有自由行程，所述自由行程大于等于所述锁栓通孔的直径，所述锁舌不与所述锁栓接触的一端设有弹性部件。上述电子封条锁，其中，所述钢缆一端设有限位装置，所述限位装置限制所述钢缆设有限位装置的一端穿过所述锁栓通孔。上述电子封条锁，其中，还包括外壳，所述外壳容纳所述电子部分和所述机械部分，所述外壳暴露所述一对锁栓通孔上下两端的通孔。本实用新型的有益效果是能够实现对于被封物品的自动识别，对被封物品移动过程中的实时状态和移动信息进行有效监控和实时管理，无法伪造或者仿冒，一旦破坏无法恢复，操作方便。
图1是本实用新型电子封条锁的电子部分的电路连接框图；图2是本实用新型电子封条锁的机械部分的刨面结构示意图；图3是本实用新型电子封条锁的机械部分传动装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。如图1和图2所示，本实用新型电子封条锁包括电子部分和机械部分，其中，电子部分包括处理模块、储存模块、无线电收发模块、加密模块、机械驱动模块和供电模块，处理模块与储存模块、无线电收发模块、加密模块、机械驱动模块分别连接，供电模块为电子封条锁提供电力；机械部分包括驱动装置1、传动装置和锁定机构，驱动装置1与机械驱动模块连接，驱动装置1与传动装置连接，锁定机构包括锁舌31和锁栓32，传动装置与锁舌31连接， 锁舌31用于锁定锁栓32。使用时通过非接触式读写装置发出加密的无线电指令，无线电收发模块接收到指令后传送至处理模块，处理模块将该加密指令传送至加密模块进行认证，若该指令符合加密模块内预置的密钥，则由加密模块反馈认证通过的指令至处理模块，处理模块收到认证通过指令后对该加密指令进行处理，判断其是施封指令还是解封指令，并根据加密指令的内容传送相应的指令至机械驱动模块，由机械驱动模块根据指令控制机械部分完成相应的动作，如是施封指令，则驱动装置1通过机械驱动模块的指令驱动传动装置，传动装置推动锁舌31抵住锁栓32，完成施封过程；如是解封指令，则驱动装置1通过机械驱动模块的指令驱动传动装置，传动装置拉动锁舌31，使其从锁定位置离开从而解放锁栓32，完成解封过程。完成施封或者解封动作后处理模块会产生一个回馈信号，并由无线电收发模块发送该回馈信号。非接触式读写装置还可以将被封物品的相关信息通过上述过程写入本实用新型电子封条锁的储存模块以实现对被封物品的识别。进一步的，可以配置一个随被封物品一同移动的通讯装置，甚至可以为该通讯装置添加全球定位模块，该通讯装置用于在被封物品的整个移动过程中与本实用新型电子封条锁进行通讯，并向远程控制中心发送本实用新型电子封条锁的实时状态和位置信息。如接收本实用新型电子封条锁发出的施封、解封动作的回馈信号，加上时间戳后发送至远程控制中心，远程控制中心就可实时掌控被封物品于何时何地施封，并于何时何地解封，使远程控制中心能对被封物品实施有效监控和实时管理。进一步的，处理模块为微控制器，微控制器成本低、体积小、功能灵活，适应本实用新型的功能需求。进一步的，微控制器优选德州仪器生产的MSP430F2232型微控制器。MSP430F2232 微控制器功耗极低，能够节省电能，可避免本实用新型电子封条锁在长距离移动过程中过早耗尽供电模块电力。进一步的，储存模块为电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。EEPROM可以在线改写其中数据，使用方便。进一步的，EEPROM优选安森美半导体生产的CAT25U8型互补金属氧化物半导体 EEPROM。CAT25U8支持串行外围接口(SPI)协议，该协议是一种高速的、全双工、同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为线路板的布局上节省空间，并且CAT25128有128Kb储存空间，可以储存较多信息。进一步的，无线电收发模块为射频收发模块，射频收发模块包括收发芯片和收发天线，优选的收发芯片为2. 4GHz收发芯片，收发天线为2. 4GHz收发天线。2. 4GHz可以使用较小的天线，方便本实用新型电子封条锁制成较小的尺寸，由于2. 4GHz无线电波的穿透力较强，可以将天线内置于密封装置内，并且小功率的2. 4GHz无线电发射装置无需申请使用许可，方便用户使用。[0045]进一步的，机械驱动模块为整流器。优选的，整流器可以是IRF7509型场效应管整流器。进一步的，加密模块为散列算法认证器。散热算法认证器安全性高，不易被破解。进一步的，散列算法认证器优选达拉斯半导体生产的DS28E02P+型认证器。该型认证器为I-Wire SHA-I型器件，具有线路少，安全性高的特点，适合本实用新型的功能需求。进一步的，驱动装置为电机。电机为通用零件，易获得，无供应风险。进一步的，传动装置为相互啮合的齿轮和齿条，齿轮与驱动装置连接，齿条与锁舌连接。齿轮与齿条的传动方式虚位少，传动效率高。进一步的，锁栓32为一头固定的钢缆。钢缆为软质，可适应多种不同形状的锁具， 固定其一头可使钢缆不易丢失。 进一步的，供电模块为电池组，电池组包括第一电池和第二电池，第一电池为电子部分提供电力，第二电池为机械部分的驱动装置提供电力。电子部分与机械部分分开供电可保证两部分工作不会相互干扰，比如驱动装置工作时需要较大电流，分开供电不会因大电流而出现电压波动使电子部分工作不稳定。进一步的，第一电池为两只3. 0V,900mAh的锂二氧化锰软电池组成的电池包。锂二氧化锰软电池质量轻，价格低，安全性高，适应防爆场合的需要，两只电池组成电池包使电池包容量提高，电力更持久。进一步的，第二电池为3. 0V, 3200mAh的锂二氧化锰软电池，第二电池还包括限流电阻及保险丝。锂二氧化锰软电池质量轻，价格低，安全性高，适应防爆场合的需要。限流电阻和保险丝可满足防爆的需要。进一步的，如图2和图3所示传动装置包括齿轮22和与齿轮22啮合的一对齿面相对的齿条23 ；锁定装置包括一对成一直线设置的锁舌31、一对有两端相通的通孔的锁栓通孔 33，一对锁舌31包括与锁栓接触的接触端37，一对锁舌31的接触端37方向向背，一对锁栓通孔33的轴线分别垂直一对锁舌31于一对锁舌31各自的接触端37，一对锁栓通孔33于一对锁舌31的接触端37处分别设有与自身轴线垂直且穿透其自身的锁舌孔34 ；一对齿条23各自与一对锁舌31连接。使用时，驱动装置1驱动与其相连的转轴21，转轴21带动齿轮22进行转动，使一对齿条23向两侧分开，一对齿条23带动一对锁舌31运动，使一对锁舌31分别进入各自对应的锁栓通孔33上的锁舌孔34中抵住锁栓通孔33中的锁栓32完成施封动作。此实施方式下当驱动装置1为电机时，由于锁舌31抵住锁栓32，使与锁舌31连接的齿条23无法继续运动，通过齿轮22和转轴21使电机堵转，从而产生施封回馈信号。解封时驱动装置1带动转轴21反向转动，使齿轮22带动一对齿条23向中间合拢，从而将一对锁舌31从锁舌孔 34中拉出，使锁栓通孔33中的锁栓32恢复自由，一对锁舌31之间设有堵塞38，当锁舌31 被拉至抵住堵塞38的位置时作为驱动装置1的电机又被堵转，从而产生解封回馈信号。此实施方式下有优选的可以将一对锁舌31水平设置，如此可使一对齿条23与齿轮22在动作过程中受力均勻，减少磨损。进一步的，锁栓32为长条形，长条形锁栓两端上翘成U形，锁栓32两端分别插入一对锁栓通孔33。U形的锁栓32可以适应各种形状和尺寸的待锁物。进一步的，锁栓32为钢缆。钢缆为软质，可更为灵活的适应各种形状和尺寸的待锁物。进一步的，锁舌31与齿条23连接处有自由行程，自由行程大于等于锁栓通孔33 的直径，锁舌31不与所述锁栓32接触的一端设有弹性部件35，弹性部件35将锁舌31向锁栓通孔33方向推动。当破坏性外力将被锁舌31抵住的锁栓32强行从锁栓通孔33中拔出时，锁舌31由于弹性部件35和锁舌31与齿条23连接处自由行程的作用使锁舌31被继续向锁舌孔34中推入，由于锁舌孔34穿透锁栓通孔33，而且锁舌31与齿条23连接处自由行程大于等于锁栓通孔33的直径，所以锁舌31在弹性部件35的作用下会将锁栓通孔33堵住，使被强行拔出的锁栓32无法再次插入锁栓通孔33，以上方式实现了本实用新型电子封条锁一旦被破坏即无法恢复的功能。进一步的，钢缆一端设有限位装置36，限位装置36限制钢缆设有限位装置36的一端穿过锁栓通孔33。设置限位装置36可以使钢缆一端即使在解封状态下也不会从锁栓通孔33中脱出，即可防止钢缆遗失，又可使使用者在施封时只需操作钢缆的一端即可，不用双手操作顾此失彼。进一步的，本实用新型电子封条锁还包括外壳(未在图中标出)，外壳容纳电子部分和机械部分，外壳暴露一对锁栓通孔33上下两端的通孔。外壳可保护电子部分和机械部分不收外力破坏，锁栓通孔33暴露在外方便操作。进一步的，外壳尘密且防射水。外壳达到IP65防护等级，可防止灰尘入侵影响电子部分和机械部分的工作，又可以防止一定压力的水进入外壳内部。以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的申请专利范围，所以凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种电子封条锁，包括电子部分和机械部分，其特征在于，所述电子部分包括处理模块、储存模块、无线电收发模块、加密模块、机械驱动模块和供电模块，所述处理模块与所述储存模块、无线电收发模块、加密模块、机械驱动模块分别连接，所述供电模块为所述电子封条锁提供电力；所述机械部分包括驱动装置、传动装置和锁定机构，所述驱动装置与所述机械驱动模块连接，所述驱动装置与所述传动装置连接，所述锁定机构包括锁舌和锁栓，所述传动装置与所述锁舌连接。
2.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述处理模块为微控制器。
3.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述储存模块为电可擦可编程只读存储器。
4.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述无线电收发模块为射频收发模块。
5.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述机械驱动模块为整流器。
6.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述加密模块为散列算法认证器。
7.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述驱动装置为电机。
8.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述传动装置为相互啮合的齿轮和齿条，所述齿轮与所述驱动装置连接，所述齿条与所述锁舌连接。
9.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述锁栓为一头固定的钢缆。
10.如权利要求1所述电子封条锁，其特征在于，所述供电模块为电池组，所述电池组包括第一电池和第二电池，所述第一电池为所述电子部分提供电力，所述第二电池为所述机械部分的驱动装置提供电力。
11.如权利要求4所述电子封条锁，其特征在于，所述射频收发模块包括收发芯片和收发天线。
12.如权利要求7所述电子封条锁，其特征在于，所述传动装置包括齿轮和与所述齿轮啮合的一对齿面相对的齿条；所述锁定装置包括一对成一直线设置的锁舌、一对有两端相通的通孔的锁栓通孔，所述一对锁舌包括与锁栓接触的接触端，所述一对锁舌的触端方向向背，所述一对锁栓通孔的轴线分别垂直所述一对锁舌于所述一对锁舌各自的接触端，所述一对锁栓通孔于所述一对锁舌的接触端处分别设有与自身的轴线垂直且穿透其自身的锁舌孔；所述一对齿条各自与所述一对锁舌连接，所述一对锁舌与其各自连接的所述齿条联动。
13.如权利要求10所述电子封条锁，其特征在于，所述第一电池为两只3.0V，900mAh的锂二氧化锰软电池组成的电池包。
14.如权利要求10所述电子封条锁，其特征在于，所述第二电池为3.0V, 3200mAh的锂二氧化锰软电池，所述第二电池还包括限流电阻及保险丝。
15.如权利要求11所述电子封条锁，其特征在于，所述收发芯片为2.4GHz收发芯片，所述收发天线为2. 4GHz收发天线。
16.如权利要求12所述电子封条锁，其特征在于，所述锁栓为长条形，所述长条形锁栓两端上翘成U形，所述锁栓两端分别插入所述一对锁栓通孔。
17.如权利要求12所述电子封条锁，其特征在于，所述锁栓为钢缆。
18.如权利要求12所述电子封条锁，其特征在于，所述锁舌与所述齿条连接处有自由行程，所述自由行程大于等于所述锁栓通孔的直径，所述锁舌不与所述锁栓接触的一端设有弹性部件。
19.如权利要求17所述电子封条锁，其特征在于，所述钢缆一端设有限位装置。
20.如权利要求1-19中任一所述电子封条锁，其特征在于，还包括外壳，所述外壳容纳所述电子部分和所述机械部分，所述外壳暴露所述一对锁栓通孔上下两端的通孔。
专利摘要本实用新型公开了一种电子封条锁，包括电子部分和机械部分，其中，所述电子部分包括处理模块、储存模块、无线电收发模块、加密模块、机械驱动模块和供电模块，所述处理模块与所述储存模块、无线电收发模块、加密模块、机械驱动模块分别连接，所述供电模块为所述电子封条锁提供电力。本实用新型的有益效果是能够实现对于被封物品的自动识别，对被封物品移动过程中的实时状态和移动信息进行有效监控和实时管理，无法伪造或者仿冒，一旦破坏无法恢复，操作方便。
文档编号E05B9/00GK202139921SQ201120191789
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者杨永胜, 王升阳, 王可意, 秦忠, 郭英 申请人:上海秀派电子科技有限公司