電子關封的製作方法
2023-10-08 19:57:04 1
專利名稱：電子關封的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子關封，尤其涉及一種應用了貨櫃的電子關封。
背景技術：
現有的貨櫃的鉛封技術一般為機械鉛封杆，機械鉛封杆為一種表明集 裝箱關封狀態的物理門封結構，其完整性雖然能夠直觀的表現貨櫃是否被 打開過，但是該結構不能重複利用，並且機械鉛封杆不能記錄曾經被打開的 時間。
綜上所述，現有技術的貨櫃關封存在著缺陷，有待進一步改進。
發明內容
本發明的'目的在於提供一種電子關封，其解決了現有技術不能實時監測 貨櫃的機械鉛封杆的狀態、並且機械鉛封杆被剪斷的狀態不能得到記錄的 問題。
為了實現上述目的，本發明提供了一種電子關封，其技術方案包括電子 關封本體、機械鉛封杆、設於機械鉛封杆上的磁鋼、霍爾傳感器以及與霍爾 傳感器電性連接的信號處理模塊，所述電子關封本體包括立臂、與所述立臂
同側兩端相連的L形的上臂和下臂，所述上臂懸出端設定位孔，所述下臂懸 出端設鎖座，所述機械鉛封杆穿過所述上臂懸出端的定位孔而鎖定於所述下 臂懸出端的鎖座上；所述霍爾傳感器設於所述下臂懸出端對應所述機械鉛封 杆下端面的位置。優選的是，所述霍爾傳感器在所述機械鉛封杆的軸線延長 線上，因為在其延長線上，磁場強度最大。該技術方案在機械鉛封杆的基礎 上增加了電子檢測部分，其主要利用了霍爾效應。在機械鉛封杆上設置一磁 鋼，當然該磁鋼為可重複利用的永磁體，機械鉛封杆處在該磁鋼的磁場中而 被磁化，在與機械鉛封杆的下斷面對應的近處設置一霍爾傳感器感應通過機 械鉛封杆的磁力線的變化，也即檢測霍爾傳感器所處位置的磁場強度。當機械鉛封杆被剪斷時，磁場分布將發生變化，霍爾傳感器檢測到這種變化並將 該變化發送給信號處理模塊。
根據上述電子關封，其中，所述磁鋼為環形，所述機械鉛封杆的靠近上 端面的部分設有凸緣，該凸緣的半徑大於所述的環形磁鋼的內孔的半徑，並 且所述磁鋼套裝在所述機械鉛封杆的凸緣的下部，並被設於所述上臂懸出端 的定位孔中。該設置方法能夠保證磁力線更多的穿過機械鉛封杆，與機械鉛 封杆的下端面對應設置的霍爾傳感器可以更靈敏的感應磁場強度的變化，凸 緣能夠保證磁鋼在受到重大的震動時不會脫落。
根據上述電子關封，其中，所述磁鋼為圓柱體，所述^L械鉛封杆的下端面 設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械鉛封 杆的軸線及所述圓柱體磁鋼的軸線相重合。該設置方法使得磁鋼和霍爾傳感 器的距離更近。根據上述電子關封，其中，所述鎖座設通孔，所述通孔孔壁 設卡環，所述機械鉛封杆的下端設有與所述卡環配合而防止所述機械鉛封杆 軸向移動的卡環槽，並且所述鎖座被鑲嵌在所述下臂懸出端的內部，在所述 下臂懸出端的上表面上開設設置所述鎖座的定位槽。
根據上述電子關封，其中，所述信號處理模塊包括用於記錄所述機械鉛
封杆的ID的存儲單元、用於提供電源的電池、用於和外界通訊的通訊單元
以及用於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，然後將處理後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。
根據上述電子關封，其中，所述通訊單元包括一天線，所述天線為具有 用於接受喚醒信號的低頻模式和用於交互數據的高頻模式的雙頻天線。電子 關封在記錄機械鉛封杆的變化過程之後，其中的數據需要能夠讀取為相關人 員利用，在該技術方案中，根據不同需要，天線具有不同的工作模式。
本發明提供的電子關封具有機械鉛封杆和實時監測部分組成，具有物理 門封結構和電子實時監測雙重功能，既可通過目測關封的物理結構的完整性 來進行檢測，又可對關封狀態進行電子實時監測和記錄，起到安全保護的作 用。可見，本發明提供的電子關封不但能夠對貨櫃進行機械鉛封，而且還 可以記錄並通過無線等方式將記錄數據發送給外部的接收裝置。
圖1為本發明較優實施例一的立體示意圖； 圖2為本發明較優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為本發明較優實施例一的應用示意圖； 圖5為圖1所示的機械鉛封杆和磁鋼的連接示意圖； 圖6為圖1所示的機械鉛封杆、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為本發明較優實施例二的立體示意圖； 圖10為本發明較優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
下面結合
和具體實施方式
對本發明做進一步詳細說明。 圖1、圖2和圖3說明了本發明較優實施例一的物理結構，電子關封較 優實施例一主要由機械鉛封杆1、電子關封本體2和鎖座3組成。電子關封 本體2有三部分組成，上臂2a、下臂2b和立臂2c，三者和杆狀的機械鉛封 杆1組成了一個口字形的外部結構，與立臂2c同側兩端相連的上臂2a和下 臂2b皆呈L形，上臂2a上開設有定位孔21 ，下臂2b上與定位孔21豎直對 應的部位設有定位槽23，機械鉛封杆1的上端套裝有環形磁鋼211並且和磁 鋼211 —並固定設置在定位孔21中，機械鉛封杆l的下端通過卡環31被固 定在鎖座3中，鎖座3設於定位槽23中，為了防止鎖座3上下移動，在定位 槽23的上邊緣設有定位槽凸緣231。信號處理模塊20設在電子關封本體2 下方的內部，用於檢測磁場強度的霍爾傳感器201和機械鉛封杆1的下端面 對應設置，將信號處理模塊20設於電子關封本體2的內部能夠保護該模塊， 使其不受撞擊和電磁幹擾等損害。在提供其他保護方式的情況下，信號處理 模塊20設置電子關封本體2的外部也可，如此可以簡化工藝。霍爾傳感器 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使得電子關封實現模塊化設計，在機械鉛封杆1被剪斷之後可以很方便的更換，使得本 較優實施例可以重複使用多次。在其他實施例中，也可以採用其他固定機械 鉛封杆1的下端的方式。
圖4為本發明較優實施例一的應用示意圖，電子關封本體2設在貨櫃 的箱門M上，鎖杆S穿過口字形的本較優實施例，機械鉛封杆1通過外力作 用穿過固定通孔21、鎖杆S，然後插入鎖座3中，並將如圖5所示的卡環鎖 緊槽311卡在鎖座3內卡環31上，機械鉛封杆1與鎖座3就連接成為一個整 體，若要兩者分離只有將機械鉛封杆l從中間剪斷。當機械鉛封杆l被剪斷 時，通過霍爾傳感器201的磁力線C將發生顯著變化，霍爾傳感器201檢測 到該變化並將其作為電信號的變化發送至如圖8所示的主控單元204。並且 該次變化的時間將會被記錄。這種對電子關封狀態進行實時監測和記錄的過 程具有安全保護的作用。
圖5和圖6說明了機械鉛封杆1的結構及其與磁鋼211和鎖座3在電子 關封本體2中的連接關係，磁鋼設在機械鉛封杆2的上端，機械鉛封杆1的 靠近上端面的部分設有凸緣11，凸緣11的半徑大於環形磁鋼211的內孔的 半徑，該磁鋼211套裝在機械鉛封杆1的凸緣11的下部，，設於定位孔21 中。凸緣11可以防止套裝機械鉛封杆1上的磁鋼211受到震動脫落，其下端 設有卡環鎖緊槽311，卡環鎖緊槽311和鎖座3中的卡環31結合可以鎖定機 械鉛封杆1的狀態，使其無法移動，只有將其剪斷，其剪斷狀態則可以說明 鎖杆S被曾經移動，箱門M可能被打開過，由於機械鉛封杆1和鎖杆S的限 位，使電子關封本體2在垂直於箱門M的方向只有極小的活動空間，此時鎖 座3位於箱門M與電子關封本體2的鎖座定位槽23之間的封閉狹小區域內， 防範了外界對機械鉛封杆1的插入鎖座3的部分的蓄意篡改。
圖7和圖8說明本較優實施例的電磁部分的工作原理，機械鉛封杆1上 設有環形磁鋼211，機械鉛封杆1為導磁體，而環形磁鋼211的磁力線C絕 大部分從機械鉛封杆1的體內軸向通過，機械鉛封杆1變為帶磁體，且機械 鉛封杆1磁性的大小根據環形圓柱磁鋼211的磁力大小和機械鉛封杆1的材 質表現為一定值。霍爾傳感器201和機械鉛封杆1的下端面對應設置，霍爾 傳感器201的感應正面正對機械鉛封杆l的下端面並位於可感應磁場範圍內， 並且在機械鉛封杆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蔽的導磁介質，霍爾傳感器201與主控單元204相連接並有電池206供應電 源，主控單元204根據磁場強度的大小將霍爾傳感器201感應閾值設定為一 定範圍，並以此作為事件記錄。當機械鉛封杆l被剪斷時，卡緊在鎖座3內 的那部分機械鉛封杆1不再導磁，霍爾傳感器201感應磁場消失，信號處理 模塊20便可將此事件記錄下來並存儲在存儲單元203中。信號處理模塊20 主要包括用於檢測磁場強度的霍爾傳感器201、用於記錄所述機械鉛封杆的 ID的存儲單元203、用於為該信號檢測及處理模塊提供電源的電池206、用 於和外界通訊的通訊單元205、用於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送給信號處理單 元供其進行放大、濾波、模數轉換等處理，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根據設定程序將符合設定 要求格式的信號發給存儲單元203，待接收到外部請求時，主控單元204將 讀取存取單元203中的數據，將其發送給通訊單元205，通訊單元205包括 一天線(圖中未顯示)，天線為具有用於接收喚醒信號的低頻模式和用於交互 數據的高頻模式的雙頻天線，低頻為單向接收方式，當電子關封移動到有相 應低頻發射裝置有效範圍內時，無線通訊模塊產生喚醒信號，通知主控單元 204開啟高頻通訊功能進行數據交互。電池206和霍爾傳感器201連接向其 供應電源，和主控單元204連接作為其內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，並且該天線為有源天線，則可以擴大天線與 外部讀寫裝置的通信距離。信號處理模塊20內部所有單元的協調都有主控單 元204完成。主控單元204定時採集霍爾傳感器201輸出磁場強度變化的信 號，並通過檢測算法判斷鎖杆S狀態。主控單元204對整個電子關封電子部 分進行控制，完成無線通訊、傳感器檢測、電源控制、時序控制、鎖杆狀態 判斷等功能，電池為整個系統提供工作電源。
圖9、圖10和圖11說明本發明較優實施例二的結構，在該較優實施例 中，機械鉛封杆1的下端面設有一固定深孔(圖中未顯示)，磁鋼211為一圓 柱體，並且鑲嵌於該固定深孔中，固定深孔的軸線和機械鉛封杆1的軸線平 行，優選的是，二者重合。在該實施例中，機械鉛封杆1的剪斷同樣將對磁 鋼211的磁場分布產生重要影響，霍爾傳感器201則根據已經設定的閾值及 檢測算法記錄鎖杆S的狀態，對其具有保護作用。
7綜上所述，本發明結合了機械鉛封杆1和具有實時監測和記錄、傳輸功 能的電磁裝置，既可通過目測關封的物理結構的完整性來進行檢測，又可對 關封狀態進行電子實時監測和記錄，起到安全保護的作用。
然而，以上所述僅為本發明的較優實施例，並非限制本發明的保護範圍， 故凡運用發明說明書及附圖內容所作出的等效結構變化，均包含在本發明的 保護範圍內。
權利要求
1、一種電子關封，其特徵在於，包括電子關封本體、機械鉛封杆、設於機械鉛封杆上的磁鋼、霍爾傳感器以及與霍爾傳感器電性連接的信號處理模塊，所述電子關封本體包括立臂、與所述立臂同側兩端相連的L形的上臂和下臂，所述上臂懸出端設定位孔，所述下臂懸出端設鎖座，所述機械鉛封杆穿過所述上臂懸出端的定位孔而鎖定於所述下臂懸出端的鎖座上；所述霍爾傳感器設於所述下臂懸出端對應所述機械鉛封杆下端面的位置。
2、 根據權利要求所述1所述的電子關封，其特徵在於，所述磁鋼為環形， 所述機械鉛封杆的靠近上端面的部分設有凸緣，該凸緣的半徑大於所述的環 形磁鋼的內孔的半徑，並且所述磁鋼套裝在所述機械鉛封杆的凸緣的下部， 並被設於所述上臂懸出端的定位孔中。
3、 根據權利要求l所述的電子關封，其特徵在於，所述磁鋼為圓柱體， 所述機械鉛封杆的下端面設有鑲嵌所述圓柱體磁鋼的固定深孔，所述固定深 孔的軸線和所述機械鉛封杆的軸線及所述圓柱體磁鋼的軸線相重合。
4、 根據權利要求l所述的電子關封，其特徵在於，所述鎖座設通孔，所 述通孔孔壁設卡環，所述機械鉛封杆的下端設有與所述卡環配合而防止所述 機械鉛封杆軸向移動的卡環槽，並且所述鎖座被鑲嵌在所述下臂懸出端的內 部，在所述下臂懸出端的上表面上開設設置所述鎖座的定位槽。
5、 根據權利要求l所述的電子關封，其特徵在於，包括所述信號處理 模塊包括用於記錄所述機械鉛封杆的ID的存儲單元、用於提供電源的電 池、用於和外界通訊的通訊單元以及用於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、 根據權利要求l-5任意一項所述的電子關封，其特徵在於，所述通訊 單元包括一天線，所述天線為具有用於接收喚醒信號的低頻模式和用於交互 數據的高頻模式的雙頻天線。
全文摘要
一種電子關封，包括電子關封本體、機械鉛封杆、設於機械鉛封杆上的磁鋼、霍爾傳感器以及與霍爾傳感器電性連接的信號處理模塊，所述電子關封本體包括立臂、與所述立臂同側兩端相連的L形的上臂和下臂，所述上臂懸出端設定位孔，所述下臂懸出端設鎖座，所述機械鉛封杆穿過所述上臂懸出端的定位孔而鎖定於所述下臂懸出端的鎖座上；所述霍爾傳感器設於所述下臂懸出端對應所述機械鉛封杆下端面的位置。本發明既可通過目測關封的物理結構的完整性來進行檢測，又可對關封狀態進行電子實時監測和記錄。
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 優先權日2008年9月3日
發明者昕 伍, 周受欽, 濤 彭 申請人:中國國際海運貨櫃(集團)股份有限公司;深圳中集智能科技有限公司