防爆智慧卡操作器的製作方法

2023-05-26 16:06:46

專利名稱：防爆智慧卡操作器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種讀取智慧卡上存儲之信息的操作器，尤其是 一種防爆智慧卡操作器。
背景技術：
智慧卡，又稱"集成電路卡"，是繼凸字卡、條碼卡、磁卡等傳 統標識卡之後出現的一種新型高性能標識卡，它包含了微電子技術和 計算機技術。作為一種全新的信息媒體，智慧卡不但可以代替傳統的 標識卡，而且開拓了很多新的應用領域，已經滲透到了銀行、公路收 費、電錶、企業管理、醫療等上百個領域，大大提高了人們生活的現 代化程度，從而徹底改變現有的管理狀態，使管理更科學、更方便， 更加有效的提高經濟效益。智慧卡操作器分為接觸式和非接觸式兩種 模式來讀取智慧卡上存儲的信息，可應用於以上各場合。採用非接觸 模式讀取信息的智慧卡操作器發射出射頻到智慧卡上，該射頻為電磁 信號。但是在一些特殊的應用場合，非接觸式智慧卡4喿作器的使用會 帶來不便，例如在油庫、加油站等易燃易爆場合，電磁信號可能會帶 來油庫的爆炸，缺乏安全性。
實用新型內容
本實用新型的目的在於解決上述的技術問題，提供一種結構簡單 的、安全可靠的防爆智慧卡操作器。
本實用新型的目的通過以下技術方案來實現
一種防爆智慧卡操作器，包括殼體，所述殼體上設有電源接口， 所述殼體內部設有用於識別智慧卡內存儲信息的非接觸卡模塊和用 於處理所述非接觸卡模塊傳輸信息的處理器，所述非接觸卡模塊的信息輸出端接與所述處理器的對應輸入端相連，所述殼體內還設有用於 限制非接觸卡模塊所產生的電磁信號強弱的電子安全柵，所述電子安 全柵的信息輸出端與所述處理器的對應輸入端相連。
進一步地，所述電子安全柵為齊納安全柵，包括相互串聯的保險 絲和兩個限流器，所述保險絲和限流器之間連接有相互並聯的兩個穩 壓管。所述電源接口連接本安電源。
再進一步地，所述防爆智慧卡操作器的殼體上設有可與其他系統 信息共享的數據接口 ，所述數據接口模塊的信息輸出端與所述處理器
的對應輸入端連接。所述數據接口為RS232/485接口。
再進一步地，所述防爆智慧卡操作器的殼體上設有顯示屏和鍵 盤，所述顯示屏模塊、鍵盤操作模塊的信息輸出端與所述處理器的對 應輸入端連4^。
更進一步地，所述防爆智慧卡操作器還包括有用於識別接觸式智 能卡內存儲信息的接觸卡模塊，所述接觸卡模塊的信息輸出端與所述 處理器的對應輸入端連接。
再進一步地，所述防爆智慧卡操作器還包括一個可產生發光、蜂 鳴的保護提醒模塊，所述保護提醒模塊的信息輸入端與所述處理器的 對應輸出端連4^。
本實用新型的有益效果主要體現在與防爆本安電源配套使用， 同時內部也集成有電子式安全柵，有更好的防爆性能，可以應用於各 種危險場合，滿足油庫、加油站等防爆場所智慧卡管理系統的應用。以下結合附圖對本實用新型技術方案作進 一 步說明

圖1:本實用新型防爆智慧卡操作器的模塊示意圖。 圖2:本實用新型防爆智慧卡操作器的電子安全柵的電路圖。圖3:本實用新型防爆智慧卡操作器的處理器的電路圖。 圖4:本實用新型防爆智慧卡操作器的RS485接口模塊的電路圖。 圖5:本實用新型防爆智慧卡操作器的鍵盤操作模塊的電路圖。 圖6:本實用新型防爆智慧卡搡作器的顯示屏模塊的電路圖。 圖7:本實用新型防爆智慧卡操作器的保護模塊的電路圖。 圖8:本實用新型防爆智慧卡操作器的非接觸卡模塊的電路圖。
具體實施方式

本實用新型揭示了一種防爆智慧卡操作器，如圖l所示，包括 殼體，以及設置在殼體內部相互連接的處理器1 (具體電路如圖3所 示)和非接觸卡模塊2 (具體電路如圖8所示)，所述處理器1為一 具有若干引腳的晶片模塊，用於處理所述非接觸卡模塊2傳輸過來的 信息和控制整個操作器的電路。所述非接觸卡模塊2用於識別智慧卡 內存儲的信息，其信息輸出端接與所述處理器的對應輸入端相連，結 合圖3和圖8所示，非接觸卡模塊通過RX、 TX1、 GND埠與天線連 接，其信息輸出端TXD1、 RXD1與處理器的對應輸入端相連。其中， 天線的作用就是為了能非接觸式(有一定距離)地感應到智慧卡。
所述處理器1連接有一個電子安全柵4，所述電子安全柵4設置 在殼體內部，用於限制所述非接觸卡模塊2所產生的電磁信號的強 弱。本實用新型中，所述電子安全柵4為齊納安全^t。如圖2所示， 所述電子安全柵4包括相互串聯的保險絲和兩個限流器，所述保險絲 和限流器之間連接有相互並聯的兩個穩壓管。
齊納安全柵是基於齊納二極體反向擊穿的性能而工作的。如圖2 所示，齊納安全柵由電壓限制迴路、電流限制迴路和保險絲等組成， 電壓限制迴路的作用，是將安全迴路側電壓限制在額定工作電壓下。 在電源電壓VI等於齊納安全柵額定工作電壓時，齊納二極體D101和D102均不導通，此時安全火花迴路側電壓V2等於現場儀表所需供電 電壓。當電源電壓VI超過額定工作電壓時，齊納二^ L管D101先^皮擊 穿而導通，因此安全火花迴路側電壓V2仍保持不變。當V1升高到等 於最大安全保持額定電壓時，流過DIOI和D102中的電流將造成齊納 二極體發熱和燒壞時，保險絲F100熔斷，而將電源切斷，達到對安 全火花迴路側進行保護的目的。保險絲熔斷時間Tf和齊納二極體熔 斷時間TZ，應滿足10Tf 〈TZ的要求。
電流限制迴路的作用，是將安全火花迴路側的電流限制在35mA DC以下。對於與變送器配套的齊納安全柵，在變送器輸出電流為 4-20mADC範圍內，安全柵對變送器的工作沒有影響。但在變送器發 生事故，譬如短路時，則限流迴路將安全火花迴路側的電流限制在此 35mA DC以下。
本實用新型的電子安全柵連接到電源上，其VCC輸出埠與處理 器的VCC埠相連，當電壓大於設定值後，該電子安全柵能切斷處理 器的電源。所述防爆智慧卡操作器的殼體上設有電源接口和可與其他 系統信息共享的數據接口 3,所述電源接口連接本安電源。所述數據 接口模塊與所述處理器1連接。所述數據接口 3為RS232/485接口， 具體電路如圖4所示，所述數據接口模塊的信息輸出埠 TR、 RXD、 TXD分別與處理器上的對應輸入端連接。
所述防爆智慧卡操作器的殼體上設有顯示屏6和鍵盤7，所述顯 示屏模塊、鍵盤操作模塊與所述處理器1連接，具體電路如圖5和圖 6所示，鍵盤操作模塊的信息輸出埠 KX1 KX4、 KY1 KY4分別與 處理器上的對應輸入端連接；顯示屏模塊的信息輸出埠 LDDO ~ LDD7 分別與處理器上的對應輸入端連接。這樣，可以滿足更加智能化的高 端應用。本實施例中顯示屏為點陣式LCD顯示屏，可以顯示漢字。所述防爆智慧卡操作器還包括一個可產生發光、蜂鳴的保護提醒
才莫塊，具體電路如圖7所示，包括一個電源埠 VCC和GND,還有一 個信息輸入端BUZ與處理器的對應輸出端BUZ連接。當迴路中的電壓 接近設定值時，處理器控制該提醒模塊發光、蜂鳴。
所述防爆智慧卡操作器可以讀取非接觸智慧卡，可應用於以上各 場合。當然也還可包括有接觸卡模塊5，用於識別接觸式智慧卡內存 儲的信息，其接觸卡模塊5的信息輸出端接與所述處理器的對應輸入 端相連，此為現有技術，故在此不再贅述。
下面以油庫電動閥操作管理系統為例做一使用說明。 在此系統中，該防爆智慧卡操作器平時處於待機狀態，電源指示 燈為紅色，每個操作器對應一個電動閥。當油庫工作人員需要操作電 動閥時，首先插入智慧卡，操作器檢測智慧卡是否有效，如有效則提 示輸入密碼，操作人員使用鍵盤按要求輸入對應的密碼，操作器和後 臺通訊驗證操作的有效性，如系統確認有效，則給出通過驗證信息， 操作人員可以對電動閥進行操作。後臺系統周期性的查詢各操作點的 信息，監督工作人員的操作情況，並將所有信息匯總，滿足油庫自動 化管理的需要。
該防爆智慧卡才喿作器和上位機釆用半雙工RS485通訊方式，由上 位機輪巡各防爆智慧卡操作器的狀態，防爆智慧卡操作器返回狀態信息。
方式異步半雙工，1位起始位+8位數據位+1位停止位； 波特率19200;
數據格式地址碼(1位元組)+命令碼(1位元組)+數據區(4字 節)+01(:校驗(2位元組)；
地址碼地址碼為通訊傳送的第一個字節。這個字節表明由用戶
8設定地址碼的A人4幾將接收由主才幾發送來的信息。並且每個,人4幾都有具 有唯一的地址碼，並且響應回送均以各自的地址碼開始。主才幾發送的 地址碼錶明將發送到的從機地址，而從機發送的地址碼錶明回送的從 機地址；
功能碼通訊傳送的第二個字節，定義如下
01: 上位機代表查詢指定的防爆讀卡操作器的狀態，防爆讀卡 操作器代表返回的命令；
02:上位機代表卡號和密碼驗證正確，防爆讀卡操作器代表返回 的命令；
數據區數據區分為兩部分，卡號(2位元組)+密碼(2位元組)；
CRC碼二字節的^"誤檢測碼。
具體過程如下
首先上位機發送01命令給指定地址的防爆讀卡操作器，如果沒 有讀卡^t喿作則返回01+0000,如果有故障則返回01+FFFF，如果當前 有卡操作，則返回Ql+卡號+密碼。上位機收到卡號和密碼後馬上驗 證，如果有效，則返回02+卡號+密碼，如無效，返回02+卡號取反+ 密碼取反。防爆讀卡操作器收到後返回02+卡號+密碼。
以上是該防爆讀卡操作器的一種應用，對其他不同場合的各種應 用，可以通過改變內置嵌入式軟體來滿足需要。
本實用新型的基本功能是完成對非接觸智慧卡的讀寫操作，並進 行數據處理。操作器具有單獨讀寫、顯示、數據處理等功能，結構上， 它可以是單獨的整體，也可以作為部件形式嵌到其他系統中去，還可 以與計算機或其他系統互聯，完成對非接觸智慧卡的操作和信息的處
理。由於本實用新型採用整體本安防爆設計，因此可以用於油庫和加 油站等爆炸性危險場所。另外，本實用新型的防爆智慧卡操作器可以
9和各種後臺應用軟體組成具體的自動化管理系統，例如油庫電動閥才喿 作管理系統、尋更系統、射頻識別、安防、智能讀卡、門禁等。在這 些應用中，該防爆智慧卡操作器既可以作為系統的一個輸入終端，也
可以在應用軟體的支持下獨立工作，並通過標準的485接口和其他系
統信息共享。
權利要求1.一種防爆智慧卡操作器，包括殼體，所述殼體上設有電源接口，所述殼體內部設有用於識別智慧卡內存儲信息的非接觸卡模塊(2)和用於處理所述非接觸卡模塊(2)傳輸信息的處理器(1)，所述非接觸卡模塊(2)的信息輸出端接與所述處理器(1)的對應輸入端相連，其特徵在於所述殼體內還設有用於限制非接觸卡模塊(2)所產生的電磁信號強弱的電子安全柵，所述電子安全柵(4)的信息輸出端與所述處理器(1)的對應輸入端相連。
2. 根據權利要求1所述的防爆智慧卡操作器，其特徵在於所 述電子安全柵(4)為齊納安全柵。
3. 根據權利要求2所述的防爆智慧卡操作器，其特徵在於所 述電子安全柵(4)包括相互串聯的保險絲和兩個限流器，所述保險 絲和限流器之間連接有相互並聯的兩個穩壓管。
4. 根據權利要求1所述的防爆智慧卡操作器，其特徵在於所 述電源接口連接本安電源。
5. 根據權利要求1所述的防爆智慧卡操作器，其特徵在於所 述防爆智慧卡操作器的殼體上設有可與其他系統信息共享的數據接 口 (3),所述數據接口模塊的信息輸出端與所述處理器(1)的對應 輸入端連接。
6. 根據權利要求5所述的防爆智慧卡操作器，其特徵在於所 述數據接口 (3)為RS232/485接口。
7. 根據權利要求1所述的防爆智慧卡操作器，其特徵在於所 述防爆智慧卡操作器的殼體上設有顯示屏(6)和鍵盤(7),所述顯示屏模塊、鍵盤操作模塊的信息輸出端與所述處理器(1)的對應輸 入端連才妄。
8. 根據權利要求1所述的防爆智慧卡操作器，其特徵在於所 述防爆智慧卡操作器還包括有用於識別接觸式智慧卡內存儲信息的 接觸卡模塊(5)，所述接觸卡模塊(5)的信息輸出端與所述處理器(1)的對應輸入端連接。
9. 根據權利要求1所述的防爆智慧卡操作器，其特徵在於所 述防爆智慧卡操作器還包括一個可產生發光、蜂鳴的保護提醒模塊， 所述保護提醒模塊的信息輸入端與所述處理器(1)的對應輸出端連 接。
專利摘要本實用新型提供了一種防爆智慧卡操作器，包括殼體，以及設置在殼體內部相互連接的處理器和非接觸卡模塊，所述非接觸卡模塊用於識別智慧卡內存儲的信息，所述處理器用於處理所述非接觸卡模塊傳輸過來的信息，所述防爆智慧卡操作器的殼體上設有電源接口，所述處理器連接有一個電子安全柵，所述電子安全柵設置在殼體內部，用於限制所述非接觸卡模塊所產生的電磁信號的強弱。本實用新型的有益效果主要體現在與防爆本安電源配套使用，同時內部也集成有電子式安全柵，有更好的防爆性能，可以應用於各種危險場合，滿足油庫、加油站等防爆場所智慧卡管理系統的應用。
文檔編號G07C9/00GK201397510SQ200920039339
公開日2010年2月3日 申請日期2009年5月7日 優先權日2009年5月7日
發明者周傳江, 李志剛, 袁順昌, 明 郭 申請人:南京東富石油自動化設備有限公司