专利名称：黑匣子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种エ业级设备，具体的说，本发明是预拌混凝土行业中专用的ー种质量数据与机密数据传送、记录的电子仪器(简称黑匣子)。
背景技术：
预拌混凝土亦称商品混凝土，实质就是把混凝土这种主要建筑材料，从备料、拌制到运输、浇筑等生产环节，从传统的现场施工中脱离出来，通过高度专业化的集中批量生产，成为ー个独立核算生产的建材商品。因其在保障工程质量、降低能耗、节省施工用地、改善劳动条件、减少环境污染等方面益处颇多，受到了政府有关部门的高度重视，于2003年10月16日我国政府商务部、公安部、建设部、交通部联合颁布了商改发[2003]341号文件《关于限期禁止在城市城区现场搅拌混凝土的通知》以来，我国混凝土的发展正式进入了高速发展期，尤其在2009年世界金融危机，我国政府投入4万亿资金拉动内需以来，各地混凝 土行业发展更是呈迅猛不跌之势，大批投资商进入了混凝土行业，在混凝土产量方面ー举突破了世界之巅。但是在行业高速发展的背后，由于从业人员存在轻视混凝土技术，再加上不具备有效的质量监控手段，致使混凝土质量控制体系对混凝土质量的评定存在严重的滞后现象，混凝土的质量保障能力却呈下滑之势，毋容置疑，由于混凝土技术复杂，エ艺、材料、管理以及控制手段等方面存在的问题，致使混凝土生产质量始終存在着不可预见的风险和隐患，这种风险和隐患超过一定限值就会造成质量事故。由于混凝土的不可修复性，一旦发生质量事故，就会给国家和人民的生命财产造成具大的损失。这样的例子在全国时有发生，教训深刻。主要有以下几个方面的原因预拌混凝土介于建筑施工与建筑材料之间，是ー个新兴的产业，由于多年来传统形成的行业划分，预拌混凝土始終处于行业边缘，政府对行业的管理缺乏适宜的政策和必要的手段；混凝土固有的特性影响质量的因素和环节多，随机因素也多，所以很难使混凝土质量始终处在有效的受控状态，混凝土质量事前控制缺乏有效的方法和手段，质量检查和验收滞后(一般28天)，基本上等于是"死后验尸"，往往发现问题时损失已经无法避免。对于目前国内混凝土行业来讲，混凝土质量是目前企业最难以控制的根本点，使混凝土从生产到使用的过程中排除外部条件和人为造成的干扰，最終达到设计所要求的质量，要想最大限度的发挥投资效益和确保建筑质量，就必须从混凝土生产材料的选择，分祈，存放条件，投入使用时的状态，配制技木，生产エ艺，运输条件，浇灌条件，施工エ艺，维护条件，天气影响等所有影响混凝土质量的因素进行全程取样和监控，适时与设计标准參数进行比较，并提出调整措施，保证每批混凝土都达到质量要求，并且将所有数据通过网络输送到指定的数据分析、储存中心进行分析与预警。建立一套完备的产品质量数据库，以提高产品质量可控性和可追溯性。
发明内容
本实用机型的目的建立质量与机密数据传送与记录的存储设备(黑匣子)，真实的记录、存储毎次生产混凝土的实际配合比，一旦发现问题，便于检查和追溯。根据混凝土质量存在的问题，下大力气研究这种科学、有效的事前控制与存储设备，对影响混凝土质量的主要參数(如配合比的合理性、计量偏差、水泥矿粉和水的使用温度、混凝土的出机温度、坍落度等)和エ艺环节(搅拌时间、运输时间等)提前实施监瞀、控制和測量，管理人员可以实现多点远程在线监瞀，超过允许偏差时即时报警，以便及时采取纠正措施，防止转入下一道エ序。本发明，通过实施事前监瞀和控制，可使混凝土质量生产全过程始终处在受控状态，在正态分布下即能达到合格条件，避免"死后验尸"和"亡羊补牢"，对提高混凝土质 量、避免质量事故、减少损失、质量问题的取证是非常必要和及时的。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是首先质量监控系统制定统ー的报告加密规则下发给站点的"黑匣子"设备，当信息管理系统在生成报表所涉及的数据后按照前期双方约定的报表防伪接ロ要求，将该报表其核心数据传与"黑匣子"设备，"黑匣子"设备根据质量监控系统下发的加密规则对传入的报表核心数据进行加密，将其加密后得到的字符串返回给信息管理系统，并将其加密过程上传与QCM系统，然后信息管理系统在打印报表时将其加密字符串用条码的形式打印在报告上，最后我们为核查人员配备专用的"验码器"扫描设备，核查人员可以使用该设备对报告上条码进行扫描得到加密字符串，对其字符串进行解密后得到报表的核心数据，核查人员对分解得到的报表核心数据与报表上的数据进行对比后方可识别其报告的真伪性，以此来彻底的改变现行监瞀部门对于技术报告审查的方式，为提高质量监瞀的有效性奠定基础。为实现上述发明目的，本发明黑匣子，包括有线通信接ロ、无线网络通信模块、CPU、内存颗粒、功能型芯片、协处理器、主板、硬盘、指令控制模块、散热装置、断电保护装置、安全锁设备、数据输入接ロ、状态显示与触摸设备、箱体、指令控制设备、电源接ロ、MICK/Audio接ロ、VGA接ロ、C0M1接ロ、L0CK接ロ、USB接ロ、状态指示灯、数据传送接ロ。其特征在干本发明黑匣子外形由所述箱体，所述箱体分为上盖与下盖两部分，上盖放置状态显示与触摸设备为第一层；下盖由两层组成，分别是指令控制设备、MICK/Audio接ロ、VGA接ロ、COMl接ロ、LOCK接ロ、USB接ロ、状态指示灯为第二层；有线通信接ロ、无线网络通信模块、CPU、内存颗粒、功能型芯片、协处理器、主板、硬盘、指令控制设备、散热装置、断电保护装置、电源接ロ为第三层。上述技术方案中，所述主板上部放置CPU、内存颗粒、功能性芯片、协处理器、散热装置，所述CPU、内存颗粒、功能性芯片、协处理器、散热装置排布在与所述主板平行的同一平面上；所述主板右侧放置硬盘与断电保护装置；所述主板左侧放置无线通信模块；所述硬盘、断电保护装置、无线通信模块与所述主板平行的同一平面上；所述主板上侧放置有线通信接ロ、电源接ロ ；所述主板下侧放置指令控制设备；所述有线通信接ロ、电源接ロ、指令控制设备与所述主板平行的在同一平面上；
上述技术方案中，所述箱体的下盖的底部垫有防震、防电、防辐射干扰专用防护网，所述与主板在同一水平面的相关设备放在防护网上，并用专用螺丝进行固定，以达到增强的保护效果。主板上罩有ー层金属板，用于加强内部的结构强度，辅助内部热量的分散，防止电磁干扰；所述金属板固定在主板上井覆盖所述的CPU、内存颗粒、功能性芯片、散热装置。上述技术方案中，所述箱体的下盖的上部有所述的指令控制设备、MICK/Audio接ロ、VGA接ロ、COM I接ロ、LOCK接ロ、USB接ロ、状态指示灯；所述指令控制设备、MICK/Audio接ロ、VGA接ロ、COMl接ロ、LOCK接ロ、USB接ロ、状态指示灯在同一平面上。指令控制设备的上侧从左到右依次排列MICK/Audio接ロ、USB接ロ三个、LOCK接ロー个、COMl ロ、VGA ロ、状态指示灯，其中MICK接ロ与Audio接ロ分为上下排列，上为MICK接口下为Audio接ロ ；其中USB接口中，USBI与USB2为上下排列，上为USBl接口下为USB2接ロ ；其中USB3接ロ与LOCK接口上下排列，上为USB3接口下为LOCK接ロ；其中COMl接ロ与VGA接口上下排列，上为COMl接口下为LOCK接ロ ；其中状态指示灯三部分组成，从左到右依次排列POWER指示灯、HDD指示灯、KB指示灯。上述技术方案中，所述箱体的上盖由所述的状态显示与触摸设备与ー个数据传送 接ロ组成；状态显示与触摸设备、数据传送接ロ在同一平面上。上述技术方案中，所述箱体的下盖的后面板上有四排散热孔、散热装置、电源接ロ、有线通信接ロ，四排散热孔的底部与CPU、散热装置处于同一水平面上；所述的散热装置有两个分别在所述的四排散热孔的两侧；所述的电源接ロ与所述的有线通信接ロ在所述的四排散热孔下方，并且左边是所述的有线通信接ロ，右边是所述的电源接ロ。上述技术方案中，所述无线通信模块是采用联通WCDMA或者WIFI通信模块。上述技术方案中，所述箱体包括高强度塑料合金箱体、提手、卡扣、锁ロ ；所述箱体、提手、卡扣、锁ロ都在箱体的下盖的前部，处于同一水平面上；所述锁ロ由两个组成分别在箱体前部的最左端与最右端；所述的提手在箱体的下盖前面的中间位置；在提手与锁ロ之间是所述的卡扣。上述技术方案中，所述提手为拱形，长宽厚取值范围分别为12. 2±0. 2cm、
5.4±0. 2cm、2. 9±0. 2cm ;长宽厚之比取值范围是 4. 2±0. 3 1.8±0. 3 I。上述技术方案中，所述卡扣为长宽形，长宽高取值范围分别为8. 5±0. 2cm、2. 4±0. 2cm、l. 8±0. 2cm ;长宽高之比取值范围是 3. 5±0. 2 I. 3±0. 2 I。上述技术方案中，所述箱体的形状为长方体，长宽高取值范围分别为32. 6±0. 2cm、27. 5±0. 2cm、13. 9±0. 2cm ;长宽高之比取值范围是2. 3±0· 3 I. 9±0· 3 I。上述技术方案中，所述断电保护装置的工作温度_5°C -50°C ;工作湿度10-90%@40°C、无冷凝。上述技术方案中，所述状态显示与触摸设备的參数为如下，类型4芯电阻式；分辨率4096X4096 ;光传输率76 % ±2 ;透光率80% -90% ;操作压カ25g( —般标准)-35g ;阻抗特性300 ;平均位移误差1% ;工作寿命500万次以上。上述技术方案中，通过有线通信接ロ实时获取质量与机密数据；上述技术方案中，通过有线通信接口上传质量与机密数据；上述技术方案中，有线通信接ロ不通的情况下通过无线网络通信模块上传质量与机密数据；本发明的有益效果是本实用机型的主体结构紧凑，体积小、重量轻、散热性能好；箱体内部提供了多重保护方式，大大增强了防震、防电、防干扰能力；设备配备エ业级主板能够抗高温、抗干扰，24小时不间断运行，不会因为设备不稳定而中断信息管理系统技术报表的质量数据与机密数据传送与记录，设备内配备的软件能够保障在提取信息管理系统数据时，不对其系统速度产生明显影响；对于数据安全方面，在没有足够授权的情况下不能够查阅其内部任何数据；设备具有安全锁定功能，未经授权非持专用解锁工具不可对设备中的数据做任何查看、拷贝、篡改等操作；
对于网络保障方面，在站点常规网络中断的情况下，黑匣子可利用自身携帯的网络通讯模块实现与质量管理系统的通信；对于移动便携方面，在搅拌站点没有网络及3G信号的站点，我们需要定期的移动设备至有网络的地区进行指标接收与超标数据上传，当其所在站点出现质量问题后我们可以方便的移动其设备进行取证；对于智能保护方面，设备在遇到断电等情况后能够自动关闭软件及其系统，且来电后可以自动启动操作系统与软件。本发明的应用前景广阔，不受空间与地域的限制。从业务层面来看，本发明结合现有混凝土生产企业的现状，具有充分的前瞻性，为监瞀部门提供了有效的监瞀与管控机制，切实有效的控制了关乎质量的各个环节；从软件研发的角度来看，本发明采用的研发技术先进，设备稳定，能够为混凝土集团及混凝土行业质量监管部门提供一种全新的监管模式；创新方面本发明的设计与研发开创了国内质量监控领域的先河，做到了国内领先，世界先进水平。
下面结合附图和实施例对本发明进ー步说明。图I是本发明的一个实施例的正面立体图。图2是本发明的一个实施例的反面立体图。图3是本发明的一个实施例的内部硬件排布示意图。图4是本发明的一个实施例的外部硬件排布示意图。
具体实施例方式在图I所示实施例中为了达到数据保密性，増加了锁孔(I)，孔径O. 9±0. 1cm，对黑匣子进行物理上的保护，可以有效地防止无关人员随意的打开该设备；为了达到方便携带性与承重性，设计了拱形的提手(3)，长宽厚取值范围分别为12.2±0. 2cm、5.4±0. 2cm、
2.9±0. 2cm;长宽厚之比取值范围是4. 2±0. 3 1.8±0. 3 I;充分保证了所能承担的重量；为了达到封闭性，设计了卡扣(2)，长宽高取值范围分别为8. 5±0. 2cm、2. 4±0. 2cm、1.8±0. 2cm;长宽高之比取值范围是3. 5±0. 2 I. 3±0. 2 I;使用时，先将卡扣(2)向上提起，使其卡舌钩住箱体上盖，然后稍微用カ按下扣体，使其卡扣表面垂直即可，然后用专用锁头放入锁孔(I)中，锁住箱体上下盖，手握拱形的提手(3)就可以很方便的携帯到各个站点进行工程部署与数据采集，需要打开时进行相反的操作即可。在图2所示实施例中在使用黑匣子的时候，将需要的电源连接到エ业专用电源接ロ(4)上，为黑匣子进行正常供电，当突然断电的时候，黑匣子会启动断电保护装置进行自我保护；数据的传输一般采用有线连接方式，通过有线通信接ロ(2)，连接到本地的网络中，进行相关质量与机密数据传送与记录，当有线连接方式中断时，该黑匣子自动切换到无线网络连接方式，保证了数据的正常传输性、数据连接的实时性；当黑匣子运行时间较短时，黑匣子产生的热量自动从四排散热孔⑶进行散热，当运行较长时间的时候，内部热量达到制定的温度阀值会启动散热装置(I)，进行热量的排放；在图3所示实施例中主板⑴承载了 CPU(2)、协处理器(3)、功能性芯片(4)、内存颗粒(6)以及、ー些外部连结接ロ(7)，起到了主要的作用，当使用时其散热装置会同时启动通过图2所示实施例中的四排散热孔(3)进行散热处理；外部连结接ロ(7)主要由 有线连接接ロ、状态显示与触摸设备的数据传输接ロ与电源接ロ、断电保护装置连接接ロ、指令控制设备接ロ、硬盘电源接ロ与数据传输接ロ、外接到图2所示实施例中エ业专用电源的接ロ ；当外部电源断电后，断电保护装置(12)会启动，可以供黑匣子设备工作3小时以上，输出电压为12V;当外部有线通信接ロ断开时，会自动启动无线通信模块(8)，进行实时通信；所有的这些异常情况都是由指令控制模块(13)进行相关指令的分发，通过功能性芯片(4)的分配到达CPU(2)进行处理后，分派给无线通信模块(8)进行通信、硬盘(11)进行状态数据的记录、断电保护装置(12)的状态保证、状态显示与触摸设备的显示，硬盘(11)会实时的纪录质量数据与机密数据。在图4所示实施例中当黑匣子设备启用时，需要将专用的安全锁设备插入LOCK接ロ(5)，状态指示灯(8) (9) (10)会相应的变亮，与此同时状态显示与触摸设备(I)会显示当前的系统状态，指令控制设备(11)可以输入相应的指令，在图3所示实施例中通过指令控制模块(13)，进行相应的指令传达，也可以通过状态显示与触摸设备(I)进行指令变更；当需要外接声音时通过MICK接ロ(2)、AUDI0接ロ(3);当需要外接显示器时通过VGA接ロ
(6)连接；如果需要更改黑匣子的软件版本需要通过USB接ロ。
权利要求
1.黑匣子，包括有线通信接ロ、无线网络通信模块、CPU、内存颗粒、功能型芯片、协处理器、主板、硬盘、指令控制设备、散热装置、断电保护装置、安全锁设备、数据输入接ロ、状态显示与触摸设备、箱体、电源接ロ、MICK/Audio接ロ、VGA接ロ、C0M1接ロ、LOCK接ロ、USB接ロ、状态指示灯、数据传送接ロ ；其中， 通过有线通信接ロ实时获取质量与机密数据； 通过有线通信接口上传质量与机密数据； 有线通信接ロ不通的情况下通过无线网络通信模块上传质量与机密数据；
2.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述箱体分为上盖与下盖两部分，上盖放置状态显示与触摸设备为第一层；下盖由两层组成，分别是指令控制设备、MICK/Audio接ロ、VGA接ロ、COMl接ロ、LOCK接ロ、USB接ロ、状态指示灯为第二层；有线通信接ロ、无线网络通信模块、CPU、内存颗粒、功能型芯片、协处理器、主板、硬盘、指令控制设备、散热装置、断电保护装置、电源接ロ为第三层。
3.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述主板上部放置CPU、内存颗粒、功能性芯片、协处理器、散热装置，所述CPU、内存颗粒、功能性芯片、协处理器、散热装置排布在与所述主板平行的同一平面上；所述主板右侧放置硬盘与断电保护装置；所述主板左侧放置无线通信模块；所述硬盘、断电保护装置、无线通信模块与所述主板平行的同一平面上；所述主板上侧放置有线通信接ロ、电源接ロ ；所述主板下侧放置指令控制设备；所述有线通信接ロ、电源接ロ、指令控制设备与所述主板平行的在同一平面上；
4.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述箱体的下盖的底部垫有防震、防电、防辐射干扰专用防护网，所述与主板在同一水平面的相关设备放在防护网上，并用专用螺丝进行固定，以达到增强的保护效果；主板上罩有ー层金属板，用于加强内部的结构强度，辅助内部热量的分散，防止电磁干扰；所述金属板固定在主板上井覆盖所述的CPU、内存颗粒、功能性芯片、散热装置。
5.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述箱体的下盖的上部有所述的指令控制设备、MICK/Audio接ロ、VGA接ロ、COMl接ロ、LOCK接ロ、USB接ロ、状态指示灯；所述指令控制设备、MICK/Audio接ロ、VGA接ロ、COMl接ロ、LOCK接ロ、USB接ロ、状态指示灯在同一平面上；指令控制设备的上侧从左到右依次排列MICK/Audio接ロ、USB接ロ三个、LOCK接ロー个、COMl ロ、VGA ロ、状态指示灯，其中MICK接ロ与Audio接ロ分为上下排列，上为MICK接口下为Audio接ロ；其中USB接口中，USBl与USB2为上下排列，上为USBl接口下为USB2接ロ ；其中USB3接ロ与LOCK接口上下排列，上为USB3接口下为LOCK接ロ ；其中COMI接ロ与VGA接口上下排列，上为COMl接口下为LOCK接ロ ；其中状态指示灯三部分组成，从左到右依次排列POWER指示灯、HDD指示灯、KB指示灯。
6.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述箱体的上盖由所述的状态显示与触摸设备与ー个数据传送接ロ组成；状态显示与触摸设备、数据传送接ロ在同一平面上。
7.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述箱体的下盖的后面板上有四排散热孔、散热装置、电源接ロ、有线通信接ロ，四排散热孔的底部与CPU、散热装置处于同一水平面上；所述的散热装置有两个分别在所述的四排散热孔的两侧；所述的电源接ロ与所述的有线通信接ロ在所述的四排散热孔下方，并且左边是所述的有线通信接ロ，右边是所述的电源接ロ。
8.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述无线通信模块是采用联通WCDMA或者WIFI通信模块。
9.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述箱体包括高强度塑料合金箱体、提手、卡扣、锁ロ ；所述箱体、提手、卡扣、锁ロ都在箱体的下盖的前部，处于同一水平面上；所述锁ロ由两个组成分别在箱体前部的最左端与最右端；所述的提手在箱体的下盖前面的中间位置；在提手与锁ロ之间是所述的卡扣。
10.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在干所述提手为拱形，长宽厚取值范围分别为12. 2±0. 2cm、5. 4±0. 2cm、2. 9±0. 2cm ;长宽厚之比取值范围是4.2±0· 3 I. 8±0· 3 I。
11.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在干所述卡扣为长宽形，长宽高取值范围分别为8. 5±0. 2cm、2. 4±0. 2cm、I. 8±0. 2cm ;长宽高之比取值范围是3.5±0· 2 I. 3±0· 2 I。
12.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于所述箱体的形状为长方体，长宽高取值范围分别为32. 6±0. 2cm、27. 5±0. 2cm、13. 9±0. 2cm ;长宽高之比取值范围是2. 3±0· 3 I. 9±0· 3 ;1。
13.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于通过有线通信接ロ实时获取质量与机密数据；
14.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于通过有线通信接口上传质量与机密数据；
15.根据权利要求I所述的黑匣子，其特征在于有线通信接ロ不通的情况下通过无线网络通信模块上传质量与机密数据。
全文摘要
本实用机型的主体结构紧凑，体积小、重量轻、散热好；提供了多重保护方式，大大增强了防震、防电、防干扰能力；设备配备工业级主板能够抗高温、抗干扰，24小时不间断运行。数据安全方面，在没有足够授权的情况下不能够查阅其内部数据；设备具有安全锁定功能，未经授权非持专用解锁工具不可对设备中的数据做任何查看、拷贝、篡改等操作。网络保障方面，在站点常规网络中断的情况下，黑匣子可利用自身携带的网络通讯模块实现与质量管理系统的通信。便携方面，在搅拌站点没有网络及3G信号的，需要定期移动设备至有网络的地区进行指标同步。智能保护方面，设备在遇到断电等情况后能够自动关闭软件及其系统，且来电后可以自动启动操作系统与软件。
文档编号G07C9/00GK102722920SQ20111045710
公开日2012年10月10日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者不公告发明人 申请人:北京鼎软科技有限公司