远程监控集装箱锁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了远程监控集装箱锁，包括集装箱锁具和内置电源，还包括跟踪器、报警电路和电-机转换电路，跟踪器包括GPRS模块、GPS模块、CPU和接口电路，CPU与GPRS模块之间线路连接，CPU与GPS模块之间线路连接，GPRS模块与GPS模块之间线路连接，CPU通过接口电路与报警电路线路连接，CPU通过接口电路与电-机转换电路线路连接，其中GPRS模块用于建立与监控平台的通讯，GPS模块用于定位操作，所述CPU通过GPRS模块与报警电路实现远程监控和远程报警，CPU通过GPRS模块、电-机转换电路、实现对集装箱锁具进行解锁、加锁的操作。本实用新型具有结构简单，成本低，不需要使用钥匙，实现远程解锁、加锁，在出现非法破坏集装箱锁时，实时发出报警的优点。
【专利说明】远程监控集装箱锁
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及集装箱锁【技术领域】，具体说是一种远程监控集装箱锁的技术。
【背景技术】
[0002]本人的专利ZL 2013 2 0452533.X提出了一种集装箱锁，实现了在内置电池驱动下对于集装箱进行长时间跟踪，达到几十天或几个月。但是，这种集装箱锁使用了机械锁，需要配备钥匙，不能通过短信远程控制解锁、加锁。同时，这个集装箱锁不能检测对于集装箱锁的非法破坏，如强力开锁、锯锁等等，无法实现远程实时报警。而在国际贸易领域中的集装箱，常常会被运送到其他国家，或者通过多个边界关口，使用机械锁，长途转交钥匙来进行解锁、加锁是非常不方便。另外，一个集装箱的货值可能会非常高，沿途的防盗报警功能就成为了客户的迫切需求。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种结构简单，成本低，实现远程解锁、加锁，在出现非法破坏集装箱锁时，实时发出报警的远程监控集装箱锁，而且不需要使用钥匙。
[0004]本实用新型通过以下技术方案实现。
[0005]一种远程监控集装箱锁，包括集装箱锁具和内置电源，其特征在于:所述远程监控集装箱锁还包括跟踪器、报警电路和电-机转换电路，跟踪器包括GPRS模块、GPS模块、CPU和接口电路，CPU与GPRS模块之间线路连接，CPU与GPS模块之间线路连接，GPRS模块与GPS模块之间线路连接，CPU通过接口电路与报警电路线路连接，CPU通过接口电路与电-机转换电路线路连接，其中GPRS模块用于建立与监控平台的通讯，GPS模块用于定位操作，所述CPU用于负责整个系统的操作，包括CPU通过GPRS模块与报警电路实现远程监控和远程报警，CPU通过GPRS模块接收远程发送的解锁、加锁指令并且向电-机转换电路发出相应指令实现对集装箱锁具进行解锁、加锁的操作。
[0006]所述内置电源通过CPU的控制提供电源。
[0007]所述电-机转换电路包括电子开关电路和线圈，电子开关电路与线圈电路连接，在电子开关电路上设有输入端，电子开关电路和所述线圈安装在外壳内，所述线圈产生强力磁场驱动一金属插销运动，金属插销的一端安装在外壳内，另一端能够伸出外壳，CPU与电子开关电路上的输入端信号连接，所述集装箱锁具内设有机械锁定装置与集装箱锁拉杆，机械锁定装置与集装箱锁拉杆连接，金属插销与机械锁定装置连接，其中电子开关电路接收来自CPU的解锁、加锁命令，电子开关电路改变线圈的电流方向进而改变磁场的方向，磁场的方向改变金属插销的运动方向，完成集装箱锁拉杆的开启状态和集装箱锁拉杆的锁定状态。
[0008]所述外壳由侧面壁、前端侧壁和后端侧壁密封连接成一个腔体，前端侧壁上设有插销孔，在插销孔上设有孔套，后端侧壁上设有线孔，电子开关电路通过输入端连接有电线，电线穿出后端侧壁上的线孔，所述金属插销穿过插销孔上的孔套，所述电-机转换开关的前端侧壁的左、右两端均伸出外壳的对应一侧的侧面壁，在前端侧壁的伸出部分分别设有安装孔。
[0009]所述电-机转换开关的金属插销的运动方向与远程监控集装箱锁的拉杆方向垂直。
[0010]所述报警电路包括防破坏传感器及传感器线路，CPU通过传感器线路与防破坏传感器连接，防破坏传感器检测到非法拉开集装箱锁、非法锯锁，防破坏传感器向CPU发出报警信号，并且CPU通过所述跟踪器发出远程报警信号。
[0011]所述防破坏传感器包括拉杆开锁传感器和锯断传感器，所述CPU通过跟踪器及GPRS模块发出报警信号。
[0012]所述跟踪器内设置有电子震动传感器，电子震动传感器对敲砸锁的破坏行为发出报警。
[0013]所述拉杆内设有钢管，钢管内设置有所述传感器线路，拉杆被拉开即发出开锁报警信号，或者拉杆被锯断即发出锯断报警信号。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点。
[0015]本实用新型实现了远程解锁、加锁，远程非法破坏的检测和实时报警以及在恶劣环境下长期稳定工作。
[0016]1、本实用新型通过相关模块、部件的连接，使CPU —方面通过跟踪器的GPRS模块，建立了远程通讯连接，一方面通过I/O 口与电-机转换电路以及传感器建立了连接。CPU还与各种防破坏传感器之间连接。从而提供了设备的支持。
[0017]2、本实用新型设有了电子开关电路、电-机转换开关、机械开关与集装箱锁拉杆的控制技术，因此具有如下功能:
[0018]I) CPU与跟踪器的GPRS模块连接，通过GPRS模块接收远程发送的解锁、加锁指令，并且向电子开关线路板发出相关指令。
[0019]2)电子开关电路根据解锁、加锁的指令对电-机转换开关进行控制，这是一个大电流的开关控制。电-机转换开关在大电流的驱动下进行机械结构不同方向的运动。机械结构不同方向的运动可以转换成为另外一个机械锁定装置的两个不同的状态，一个是锁定状态，一个是开启状态。这两种不同的状态，通过机械传动，实现了集装箱锁拉杆的两种状态，也就是对于拉杆的锁定状态和对于拉杆的开启状态。最终，实现了对于集装箱锁的解锁、加锁操作。
[0020]3)电子开关电路的耗电较大，达到了几十瓦，电流达到了几个安培，但通过CPU的控制，对于电子开关电路的耗电进行合理的控制，实现了在内置电池驱动下，可以进行数千次的开锁、加锁操作，一般工作时间超过10年才需要更换电池。保持了该产品电池驱动，不需要任何外接电源，长时间工作的优越性能。
[0021]3、本实用新型设置了传感器以及防破坏检测技术，特别是CPU与跟踪器的GPRS模块连接，通过GPRS模块发出报警信号，通过I/O 口，监测非法的破坏行为。由于在集装箱锁内设置了不同的传感检测，包括开锁检测、锯锁检测以及强力破坏检测。如果出现非法拉开集装箱锁，传感器向所述CPU发出非法开锁报警，CPU通过跟踪器远程发出报警信号。如果出现非法锯锁，会同时锯断锁具中的传感器，传感器向所述CPU发出非法开锁报警，CPU通过跟踪器远程发出报警信号。如果出现强力敲砸集装箱锁锁具，传感器向所述CPU发出非法开锁报警，CPU通过跟踪器远程发出报警信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型远程监控集装箱锁结构示意图；
[0023]图2为本实用新型远程监控集装箱锁的电-机转换器结构示意图；
[0024]图3为本实用新型远程监控集装箱锁的电-机转换器结构示意图；
[0025]图4为本实用新型远程监控集装箱锁的跟踪器原理框图；
[0026]图5为本实用新型远程监控集装箱锁远程开锁原理框图；
[0027]图6为本实用新型远程监控集装箱锁远程加锁原理框图；
[0028]图7为本实用新型远程监控集装箱锁的报警原理框图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0030]如图1，本实用新型远程监控集装箱锁，包括集装箱锁具3和内置电源，远程监控集装箱锁还包括跟踪器1、报警电路和电-机转换电路2，跟踪器包括GPRS模块、GPS模块、CPU和接口电路，CPU与GPRS模块之间线路连接，CPU与GPS模块之间线路连接，GPRS模块与GPS模块之间线路连接，CPU通过接口电路与报警电路线路连接，CPU通过接口电路与电-机转换电路线路连接，其中GPRS模块用于建立与监控平台的通讯，GPS模块用于定位操作，CPU用于负责整个系统的操作，包括CPU通过GPRS模块与报警电路实现远程监控和远程报警，CPU通过GPRS模块接收远程发送的解锁、加锁指令并且向电-机转换电路发出相应指令实现对集装箱锁具进行解锁、加锁的操作。其中内置电源通过CPU的控制提供电源。
[0031]如图2，电-机转换电路包括电子开关电路和线圈，电子开关电路与线圈电路连接，在电子开关电路上设有输入端，电子开关电路和线圈安装在外壳21内，线圈产生强力磁场驱动一金属插销22运动,金属插销22的一端安装在外壳21内，另一端能够伸出外壳21，CPU与电子开关电路上的输入端信号连接，集装箱锁具内设有机械锁定装置与集装箱锁拉杆，机械锁定装置与集装箱锁拉杆连接，金属插销与机械锁定装置连接，其中电子开关电路接收来自CPU的解锁、加锁命令，电子开关电路改变线圈的电流方向进而改变磁场的方向，磁场的方向改变金属插销的运动方向，完成集装箱锁拉杆的开启状态和集装箱锁拉杆的锁定状态。电-机转换电路构成电-机转换器。外壳21由侧面壁、前端侧壁和后端侧壁密封连接成一个腔体，前端侧壁上设有插销孔，在插销孔上设有孔套，后端侧壁上设有线孔，电子开关电路通过输入端连接有电线23，电线23穿出后端侧壁上的线孔，金属插销22穿过插销孔上的孔套，所述电-机转换开关的前端侧壁的左、右两端均伸出外壳的对应一侧的侧面壁，在前端侧壁的伸出部分分别设有安装孔。电-机转换开关的金属插销的运动方向与远程监控集装箱锁的拉杆方向垂直。
[0032]报警电路包括防破坏传感器及传感器线路，CPU通过传感器线路与防破坏传感器连接，防破坏传感器检测到非法拉开集装箱锁、非法锯锁，防破坏传感器向CPU发出报警信号，并且CPU通过所述跟踪器发出远程报警信号。防破坏传感器包括拉杆开锁传感器和锯断传感器，CPU通过跟踪器及GPRS模块发出报警信号。跟踪器内设置有电子震动传感器，电子震动传感器对敲砸锁的破坏行为发出报警。如图3，拉杆4内设有钢管5，钢管5内设置有所述传感器线路，拉杆4被拉开即发出开锁报警信号，或者拉杆4被锯断即发出锯断报警信号。
[0033]下面是结合附图对工作原理做更进一步地详细描述。
[0034]1、远程监控集装箱锁中跟踪器的原理框图:如图4，本实用新型微功耗集装箱跟踪器，包括GPS模块、GPRS模块、CPU和电源电路，CPU与GPRS模块之间线路连接，CPU与GPS模块之间线路连接，GPRS模块与GPS模块之间线路连接，GPRS模块、GPS模块和CPU均由电源电路供电。所述CPU—方面通过I/O 口与电机转换器和传感器连接，另一方面通过GPRS模块实现远程监控和远程报警。通过接收短信，实现远程开锁和加锁。在出现非法破坏时，远程发出报警信号。
[0035]2、CPU控制电-机转换电路操作，实现了远程开锁、加锁:分别见图5、图6，CPU根据接收到的短信信号，发出开锁和加锁的控制信号，电子开关电路板根据控制信号，执行开锁、加锁的操作。电子开关电路动作启动了电-机转换电路，将不同的电流状态转换成为机械动作。电-机转换电路控制了一个机械控制机构的开启和关闭。机械控制机构对于集装箱锁的拉杆进行锁定或者解锁。使用者在解锁状态时，可以拉开并取出集装箱锁；在锁定状态时，不能拉开并取出集装箱锁。电子开关电路的耗电较大，电流达到了几个安培，通过CPU的控制，对电子开关电路的耗电进行合理的控制，实现了在内置电池驱动下，可以进行数千次的开锁、加锁操作，一般工作时间超过10年才需要更换电池。
[0036]3、CPU在检测到非法破坏时，实时发出报警信号:图7，在集装箱锁内设置了不同的传感检测方法，包括开锁检测、锯锁检测以及强力破坏检测。如果出现非法拉开集装箱锁，传感器向CPU发出非法开锁报警，CPU通过跟踪器远程发出报警信号。如果出现非法锯锁，会同时锯断锁具中的传感器，传感器向CPU发出非法开锁报警，CPU通过跟踪器远程发出报警信号。如果出现强力敲砸集装箱锁锁具，传感器向CPU发出非法开锁报警，CPU通过跟踪器远程发出报警信号。
[0037]本实用新型使用的技术以及设计的组合还包括有微功耗跟踪器，专利号ZL201220452533.X及其CPU的监控I/O 口 ；大电流电子开关电路的节电设计，实现了电池驱动超长时间工作，一般为10年左右；电-机转换电路实现了将电子控制信号转换成为机械传动以及机械开锁、机械加锁；传感器检测出非法破坏操作并实时发出远程报警；本实用新型还进行了防护设计和结构设计，实现了在外挂集装箱的恶劣环境中抗震动、抗雨淋，长期稳定工作。
【权利要求】
1.一种远程监控集装箱锁，包括集装箱锁具和内置电源，其特征在于:所述远程监控集装箱锁还包括跟踪器、报警电路和电-机转换电路，跟踪器包括GPRS模块、GPS模块、CPU和接口电路，CPU与GPRS模块之间线路连接，CPU与GPS模块之间线路连接，GPRS模块与GPS模块之间线路连接，CPU通过接口电路与报警电路线路连接，CPU通过接口电路与电-机转换电路线路连接，其中GPRS模块用于建立与监控平台的通讯，GPS模块用于定位操作， 所述CPU用于负责整个系统的操作，包括CPU通过GPRS模块与报警电路实现远程监控和远程报警，CPU通过GPRS模块接收远程发送的解锁、加锁指令并且向电-机转换电路发出相应指令实现对集装箱锁具进行解锁、加锁的操作。
2.根据权利要求1所述远程监控集装箱锁，其特征在于:所述内置电源通过CPU的控制提供电源。
3.根据权利要求1所述远程监控集装箱锁，其特征在于:所述电-机转换电路包括电子开关电路和线圈，电子开关电路与线圈电路连接，在电子开关电路上设有输入端，电子开关电路和所述线圈安装在外壳内，所述线圈产生强力磁场驱动一金属插销运动，金属插销的一端安装在外壳内，另一端能够伸出外壳，CPU与电子开关电路上的输入端信号连接，所述集装箱锁具内设有机械锁定装置与集装箱锁拉杆，机械锁定装置与集装箱锁拉杆连接，金属插销与机械锁定装置连接，其中电子开关电路接收来自CPU的解锁、加锁命令，电子开关电路改变线圈的电流方向进而改变磁场的方向，磁场的方向改变金属插销的运动方向，完成集装箱锁拉杆的开启状态和集装箱锁拉杆的锁定状态。
4.根据权利要求3所述远程监控集装箱锁，其特征在于:所述外壳由侧面壁、前端侧壁和后端侧壁密封连接成一个腔体，前端侧壁上设有插销孔，在插销孔上设有孔套，后端侧壁上设有线孔，电子开关电路通过输入端连接有电线，电线穿出后端侧壁上的线孔，所述金属插销穿过插销孔上的孔套，所述电-机转换开关的前端侧壁的左、右两端均伸出外壳的对应一侧的侧面壁，在前端侧壁的伸出部分分别设有安装孔。
5.根据权利要求3所述远程监控集装箱锁，其特征在于:所述电-机转换开关的金属插销的运动方向与远程监控集装箱锁的拉杆方向垂直。
6.根据权利要求3所述远程监控集装箱锁，其特征在于:所述报警电路包括防破坏传感器及传感器线路，CPU通过传感器线路与防破坏传感器连接，防破坏传感器检测到非法拉开集装箱锁、非法锯锁，防破坏传感器向CPU发出报警信号，并且CPU通过所述跟踪器发出远程报警信号。
7.根据权利要求6所述远程监控集装箱锁，其特征在于:所述防破坏传感器包括拉杆开锁传感器和锯断传感器，所述CPU通过跟踪器及GPRS模块发出报警信号。
8.根据权利要求7所述远程监控集装箱锁，其特征在于:所述跟踪器内设置有电子震动传感器，电子震动传感器对敲砸锁的破坏行为发出报警。
9.根据权利要求7所述远程监控集装箱锁，其特征在于:所述拉杆内设有钢管，钢管内设置有所述传感器线路，拉杆被拉开即发出开锁报警信号，或者拉杆被锯断即发出锯断报警信号。
【文档编号】E05B45/08GK204081715SQ201420312672
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】羊晓宁 申请人:广州星寻通讯科技有限公司