专利名称：电子监管锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子锁装置，具体地说，本实用新型涉及一种可以广泛用于各种密闭式运输容器的电子监管锁。
背景技术：
目前人们对集装箱、箱式货车的监管中普遍使用传统的铅封条、机械锁、电子锁等。不能对运输过程中货物的位置、上锁状态等实现有效的监控，当出现货物非法滞留或破坏施封状态时，无法实时传送锁的位置及安全状态，只能在事后知道被破坏情况。野外上锁解锁时，锁孔容易进水，导致锁孔机构积水，长期积水会影响机械结构运行。而且在遇到紧急情况时，因故障等原因无法打开锁致使不能解除危机。另外当电池没电的时候，必须更换电池！针对现有技术存在的上述不足，提出本实用新型。
实用新型内容本实用新型的目的是为物流运输提供一个具有完善功能的电子监管锁，以监控中心授权方式对指定运输货物在启运地实施电子加封及资料写入，加封后监控中心实施实时监控直到目的地，在目的地对电子锁进行资料读取核对及状态检查，核对和检查正确后进行电子解封，从而完成一个监管运输的全过程的电子监管锁。同时，遇到紧急事情或者电子系统不能正常工作时候有应急设置，方便充电，设置排水装置延长锁的寿命。
为实现上述实用新型目的，本实用新型所提供的电子监管锁的技术方案基本构思如下一种电子监管锁，包括一具有普通锁结构的锁体1，锁体1内设有锁孔机构20、控制模块22，锁体1上设有锁体排水孔2、锁杆3、锁杆支撑座4和启动按钮8，锁孔机构20内设有物理上锁检测开关21；控制模块22上设有GPS模块23、无线通信模块、电池组26；GPS模块23连接有GPS天线6，无线通信模块连接有天发射天线，锁体1内还设有由控制模块22控制的电子上锁机构27，控制模块22上设有存储器。
优选的，锁孔机构20在锁体1内部与电路控制模块22相隔离，在锁孔机构27一侧的底部留有排水口28，排水口28与锁体1上的排水口2采用密闭金属软管29相连，排水口28、排水口2以及密闭金属软管29一起构成锁体内部的排水通道。
进一步地，在所述电子上锁机构包括一由控制模块22控制的驱动马达13，驱动马达13的输出端通过万向节14及传动螺杆15连接有电子上锁门闩18，电子上锁门闩18插入锁孔机构20内的上锁卡销19上。
所述驱动马达13的输出端通过万向结14与传动螺杆15相连，传动螺杆15上连接有电子上锁门闩18，同电子上锁门闩18固定在一起的有定位片16，定位片16在光电限位开关17的沟槽内移动。
所述的锁杆3上设应急凹槽12，在锁杆支撑座4设有应急孔5，应急凹槽12的中心与应急孔5的圆心所构成的直线垂直于锁杆3。
所述的锁体1上设置有充电孔9。
所述无线通信模块为射频通讯模块、无线数传模块、CDMA通讯模块或GPRS通讯模块。
所述控制模块22为具有编码检测电路的单片计算机控制线路板。
所述锁体1上设有与控制模块22相连的状态显示灯组7。
所述状态显示灯组7包括电源显示灯、开锁状态显示灯、通信状态显示灯、定位状态指示灯，锁体1的背面安装有磁铁10。
本实用新型的有益效果是将GPS、无线通讯模块(GPRS模块、RF射频模块等)、锁状态检测等单元高密度地集成在一起，使用电池供电，不依赖外部电源和外部通信渠道，方便充电。可以使用在没有装备车载GPS及数传设备的运输货物的监管。如使用GPRS远程通信，可以在大范围内对监管货物实施实时在线式电子监控，同时GPRS网运营费用按数据流量计费，费用低，覆盖面广，电子监管锁运行成本低，易于推广。电子监管锁的两级施封可以实现监管部门和货主对货物监管者、所有者的角色划分，从而做到责任明确，监管有效。出现紧急情况可以敲断锁杆，解除危机。在锁孔积水后能方便排水，延长锁的寿命。
图1是本实用新型的外观整体示意图；图2是本实用新型的后视图；图3是本实用新型的结构原理方框图；图4是本实用新型整体结构剖面图；图5是本实用新型电子上锁和电子解锁的原理图。
图中1-锁体，2-锁体排水孔，3-锁杆，4-锁杆支撑座，5-应急孔，6-GPS天线，7-状态显示灯组，8-启动按钮，9-充电孔，10-磁铁，11-后盖板，12-应急凹槽，13-驱动马达，14-万向结，15-传动螺杆，16-定位片，17-光电限位开关，18-电子上锁门闩，19-上锁卡销，20-锁孔机构，21-物理上锁检测开关，22-控制模块，23-GPS模块，24-GPRS无线通讯模块，25-射频(RF)通讯模块，26-电池组，27-电子上锁机构，28-锁孔机构排水孔，29-金属软管，30-射频天线，31-GPRS(天线)。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型具体实施方式
进行详细地描述图1是本实用新型的外观整体示意图，如图1所示，本实用新型电子锁具有一般普通锁所具有的锁体1，锁体1上有锁杆支撑座4，锁体1的面板上设有状态显示灯组7，状态显示灯组7包括电源显示灯、开锁状态显示灯、通信状态显示灯和定位状态显示灯。
图2是本实用新型的后视图，本实用新型锁体1的背面安装有充电孔9和磁铁10。充电孔9与控制模块22相连，实现对电池组26的充电功能。磁铁10保证电子监管锁吸附于运输容器上，不会随着车辆的行驶晃动，增加电子锁的稳定度并保证内置天线朝向正确的方向。启动按钮8是启动电子监管锁工作。锁杆3上有应急凹槽12，当电子锁无法开启的时候可通过锁杆支撑座4上的应急孔5，对锁杆3上的应急凹槽12施加外力，破坏锁杆3，实现开锁。
图3是本实用新型的结构原理方框图，如图3所示，安装在锁体1内的控制模块22本实施例采用具有编码检测电路的单片计算机控制线路板，该控制模块上连接有GPS模块23、无线通信模块(本实用新型采用同时使用GPRS模块24和射频模块25)、驱动马达13、物理上锁检测开关21、电池组26；状态显示灯组7也与控制模块22相连，由控制模块22控制状态显示灯组7各个显示灯的工作状态；控制模块22上安装有存储器；驱动马达13与电子上锁门闩18相连；有电池组26为整个系统提供电源。通过控制模块22实现运输资料的保存和读取。通过GPS(全球卫星定位系统)模块23实时采集当前的位置信息。通过无线通信模块(GPRS模块24)实现INTERNET网络通信，实时报告电子监管锁的位置信息和锁的状态信息，实现实时在线监控，远程读写电子锁资料及实现电子施封和解封。通过无线通信模块(射频模块25)近距离地读写电子锁的资料及实现电子施封和解封。
图4是本实用新型整体结构剖面图，如图4所示，控制模块22设置在锁体1内，由电池26提供电源，控制模块22上有射频(RF)模块25、GPS模块23、GPRS模块24，分别连接有射频天线30、GPS天线6和GPRS天线31，由控制模块22控制的驱动马达13与锁孔机构20相连，锁孔机构20内安装有物理上锁检测开关21，用以检测锁杆3的物理上锁状态。
本实用新型通过机电一体化部件实现两级施封(机械锁机械施封和电子施封)，当电子施封后机械锁失效。具体过程为当锁杆3插入锁孔机构20后，上锁卡销19动卡住锁杆3上的凹槽实现机械上锁功能。机械上锁检测开关21检测到物理上锁后，通过无线通信模块向监控中心报告，由监控中心下达电子施封指令，在电子监管锁收到监控中心下发的电子施封指令后，通过控制模块控制驱动马达13推动电子上锁门闩18插进锁孔机构20，将上锁卡销19卡住，使锁杆无法拔出，从而无法实现机械开锁。直到监控中心下发电子开锁指令，电子监管锁控制模块22控制驱动马达13退后锁孔机构中的电子上锁门闩18，解除对上锁卡销19的限制。之后可以自由插拔锁杆。
监控中心可以通过射频(RF)模块25或GPRS模块24将运输货物的资料写入到控制模块22的存储器中。
运输途中，控制模块22读取GPS模块23检测的物理位置信息，通过GPRS模块24向监控中心报告，当运输车辆异常改变线路时，监控中心可以发出报警信号。
运输车辆到达目的地后，监控中心通过GPRS模块24向控制模块22读取运输资料进行核对，核对正确后，向电子监管锁发出电子开锁命令，控制模块22控制驱动马达13解除对锁杆3的限制实现电子解锁，之后锁杆就可以自由拔出锁孔机构20，完成整个电子监管的运输过程。
在锁孔机构20一侧的底部留有排水口28，排水口28与锁体1上的排水口2采用密闭金属软管29相连，排水口28、排水口2以及密闭金属软管29一起构成锁体内部的排水通道，在解锁后，锁孔机构20内容易积水，通过锁体1内的排水通道及时排水。
图5是本实用新型电子上锁和电子解锁的原理图，如图5所示，由控制模块22控制的驱动马达13的输出端通过万向结14与传动螺杆15连接，传动螺杆15与电子上锁门闩18相连，电子上锁门闩18上固定有定位片16，定位片可在光电限位开关17的凹槽内移动。
电子上锁时，驱动马达13通过传动螺杆15驱动电子上锁门闩18向左平移运动，电子锁上锁门闩18固定住上锁卡销19，使上锁卡销19无法前后运动，锁杆3无法从锁孔内拔出，从而实现电子上锁功能。电子上锁各部件的运动方向用实线箭头标注。
电子上锁时，驱动马达13通过传动螺杆15驱动电子上锁门闩18向右左平移运动，电子锁上锁门闩18释放上锁卡销19，上锁卡销19可自由前后运动，锁杆3能从锁孔内拔出，从而实现电子开锁功能。电子开锁各部件的运动方向用虚线箭头标注。
驱动马达13启动后，当定为片16移动到指定的位置时，通过触发光电限位开关17来控制驱动马达13停止。
本实用新型中的无线通信模块为射频通讯模块、无线数传模块、CDMA通讯模块或GPRS通讯模块中的任一种，或多种结合使用，均可实现远程或近程无线通信功能。
本领域技术人员阅读本实用新型专利说明书之后可进行其它变更和修改，但这些变更和修改均在本实用新型待批的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种电子监管锁，包括一具有普通锁结构的锁体(1)，锁体(1)内设有锁孔机构(20)、控制模块(22)，其特征在于锁体(1)上设有锁体排水孔(2)、锁杆(3)、锁杆支撑座(4)和启动按钮(8)，锁孔机构(20)内设有物理上锁检测开关(21)；控制模块(22)上设有GPS模块(23)、无线通信模块、电池组(26)；GPS模块(23)连接有GPS天线(6)，无线通信模块连接有发射天线，锁体(1)内还设有由控制模块(22)控制的电子上锁机构(27)，控制模块(22)上设有存储器。
2.根据权利要求1所述的一种电子监管锁，其特征在于所述锁孔机构(20)在锁体(1)内部与控制模块(22)通过电子上锁机构(27)相连接，在锁孔机构(20)一侧的底部留有排水口(28)，排水口(28)与锁体(1)上的排水口(2)采用密闭金属软管(29)相连，排水口(28)、排水口(2)以及密闭金属软管(29)一起构成锁体内部的排水通道。
3.根据权利要求1或2所述的一种电子监管锁，其特征在于，所述电子上锁机构包括一由控制模块(22)控制的驱动马达(13)，驱动马达(13)的输出端通过万向节(14)及传动螺杆(15)连接有电子上锁门闩(18)，电子上锁门闩(18)插入锁孔机构(20)内的上锁卡销(19)上。
4.根据权利要求3所述的一种电子监管锁，其特征在于所述驱动马达(13)的输出端连接有定位片(16)，定位片(16)设置在凹槽内，定位片(16)与电子上锁门闩(18)相连；定位片(16)旁设有限位开关(17)。
5.根据权利要求1或2所述的一种电子监管锁，其特征在于所述的锁杆(3)上设应急凹槽(12)，在锁杆支撑座(4)设有应急孔(5)，应急凹槽(12)的中心与应急孔(5)的圆心所构成的直线垂直于锁杆(3)。
6.根据权利要求1或2所述的一种电子监管锁，其特征在于所述的锁体(1)上设置有充电孔(9)。
7.根据权利要求4所述的一种电子监管锁，其特征在于所述无线通信模块(24)为射频通讯模块(25)、无线数传模块、CDMA通讯模块或GPRS通讯模块。
8.根据权利要求1或2所述的一种电子监管锁，其特征在于所述控制模块(22)为具有编码检测电路的单片计算机控制线路板。
9.根据权利要求1或2所述的一种电子监管锁，其特征在于，所述锁体(1)上设有与控制模块(22)相连的状态显示灯组(7)，锁体(1)的背面安装有磁铁(10)。
10.根据权利要求7所述的一种电子监管锁，其特征在于所述状态显示灯组(7)包括电源显示灯、开锁状态显示灯、通信状态显示灯、定位状态指示灯。
专利摘要本实用新型公开了一种电子监管锁，包括一具有普通锁结构的锁体1，锁体1上设有锁体排水孔2、锁杆3、锁杆支撑座4和启动按钮8，锁体1内设有锁孔机构20、控制模块22。锁孔机构20内设有物理上锁检测开关21；控制模块22上设有GPS模块23、GPRS无线通信模块23、射频通讯模块24、电池组26；锁体1内还设有由控制模块22控制的电子上锁机构27。本实用新型可以在大范围内对监管货物实施实时在线式电子监控，同时GPRS网运营费用按数据流量计费，费用低，覆盖面广，电子监管锁运行成本低，易于推广。电子监管锁的两级施封可以实现监管部门和货主对货物监管者、所有者的角色划分，从而做到责任明确，监管有效。
文档编号E05B41/00GK2937387SQ20062012287
公开日2007年8月22日 申请日期2006年7月27日 优先权日2006年7月27日
发明者邹宏, 黄鹏, 张俊生, 王志坚 申请人:上海物联软件有限公司