现代物流业中箱柜的安全监控方法及其装置的制作方法

专利名称：现代物流业中箱柜的安全监控方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及物流安全监控技术领域，特别涉及现代物流业中对集装箱、 货拒车等箱拒在运输过程中进行防盗安全监控的方法及其装置。
背景技术：
随着国际国内贸易的不断发展，在现代物流业中，集装箱和货拒车运输 成为货物运输的主要手段。由于集装箱和货拒车的箱拒在存储和运输过程中 存在被非法开启的可能，如何保障集装箱和货拒车运输的安全已经成为迫切 需要解决的问题。
目前，为了防止非法开启，大部分集装箱或货车箱门使用传统机械封条， 也有部分使用智能电子封条作为物流、信息流、安全流三位一体的物流管理 模式。在安全监控方面，传统机械封条依赖人工管理，智能电子封条以嵌入 式实时操作系统和多源融合技术为核心，采用集装箱电子标签技术、多传感 技术(开关门、温度、湿度、振动和光传感等)进行构建，实现电子监控。
集装箱运输具有运输成本低、流通范围大且环节多，运输环境与操作条 件恶劣，操作人员素质低等特点。受这些苛刻的条件限制，已有的方法和产
品不能很好解决防盗安全监控问题
1、 传统机械封条问题机械封条一旦被破坏无法二次利用；没有记录功 能，极易假冒，存在严重安全隐患；使用成本高，而且不环保。
2、 现有智能电子封条问题客户端可以随意读取电子封条内的数据，存 在安全隐患；封箱前和开箱前都需要客户对设备进行操作，给客户带来操作 上的烦瑣；现有系统大多采用无线传输方式，能耗高、才及易受到外界干扰， 出现误操作的可能大；有的封条不具备记录门开关时间及次数的功能，给事 后调查取证带来不便。
因此，如何针对现代物流特点建立一套实用、有效、智能的运输箱柜防 盗监控体系是本发明研究的问题。

发明内容
本发明从集装箱和货拒车等运输箱拒的工作环境、操作条件和人员素质 等几个方面综合考虑提出一种适合于现代物流的箱拒防盗安全监控方法及 装置，其目的是要解决现有智能电子封条所存在的不足，充分体现其实用性、 有效性、智能性。
为达到上述目的，本发明方法采用的技术方案是 一种现代物流业中箱拒的安全监控方法，其内容为
(1) 、在每个箱柜上设置一只黑匣子，用来自动记录该箱拒在流转过程 中的开关门信息和黑匣子的开仓信息；
(2) 、黑匣子由安装在箱门上的信号发生装置和安装在箱体上的主机两 部分组成，其中，主机包含传感器、信号处理电路、主处理器、实时时钟电 路、存储器、电源电路、标准通讯接口和黑匣子开仓监控电路；当箱门每次 打开或关闭时，传感器接收信号发生装置的感应信号，经过信号处理电路处 理后送入主处理器，主处理器按照程序指令将每次开门的时间和关门的时 间，以数据加密方式记载在存储器内；当每次打开黑匣子壳体时，主处理器 按照程序指令将黑匣子的开仓时间以数据加密方式记载在存储器内；
(3) 、在客户对该箱拒内货物安全性存有疑问时，只要将黑匣子内自动 记录的相关加密数据包，通过凝:据包解密后还原为原始的开关门信息和黑匣 子的开仓信息，然后对照合法的开关门记录和开仓记录，就能确定是否有非 法开关门和开仓事件发生；具体监控模式选择以下三种之一
① 、黑匣子、客户端、服务端的三级模式
客户从服务器端下载专用软件授权，然后，客户打开黑匣子壳体，采用 通用上位机通过标准通讯接口获取黑匣子内自动记录的相关加密数据包，再 把加密数据包发送至服务器端，服务器端把数据包解密还原为原始的开关门 信息和黑匣子的开仓信息，再对照服务器数据库内合法的开关门记录和黑匣 子的开仓记录，给出某设定时间段内是否有非法开关门和开仓事件发生的答 案；
② 、黑匣子、客户端的二级模式
客户端经授权掌握从黑匣子下载数据并解密的支持软件及密码，客户打 开黑匣子壳体采用通用上位机直接获取黑匣子内自动记录的相关加密数据 包，并通过解密和对照给出某设定时间段内是否有非法开关门和开仓事件发 生的答案；
③ 、黑匣子、服务端的二级模式
黑匣子除了自动记录箱门的开关门信息和黑匣子的开仓信息之外，通过 无线模块以短信或无线上网方式及时将这些加密信息发送给服务器，如果黑 匣子发送信息时，无线模块不能接入无线网络，黑匣子则暂緩发送相关信息， 当无线模块接入无线网络后，黑匣子将尚未发送的信息发送至服务器，服务 器端把数据包解密还原为原始的开关门信息和黑匣子的开仓信息，并记录在
服务器的数据库内，客户从服务器端的数据库查询箱门的开关门信息记录和 黑匣子的开仓信息记录，对照合法的开关门记录和黑匣子的开仓记录，确定 某设定时间段内是否有非法开关门和开仓事件发生。
上述方案中，所述通用上位机包括PC机、笔记本电脑、PDA或类似的 读写工具。
为达到上述目的，本发明装置采用的技术方案是 一种现代物流业中箱 拒的安全监控装置，该安全监控装置为一黑匣子，由信号发生装置和主机两 部分组成，其中，信号发生装置为一组分别安装在左门和右门上的7J^兹、压 力或光电发生源；主机安装在箱体上，主要由传感器、信号处理电路、主处 理器、实时时钟与存储器、标准通讯接口、黑匣子开仓监控电路和电源电路 组成；传感器在箱体上对应左门和右门信号发生装置的位置设置，接4讨应 箱门打开和关闭两种不同感应信号，传感器的输出信号经过信号处理电路送 入主处理器；主处理器连接实时时钟与存储器，并以实时时钟为时间基准按 照程序指令将每次开门的时间和关门的时间，用数据加密方式记载在存储器 内；标准通讯接口与主处理器连接，用于提供针对通用上位机的在线程序下 载及数据获取；黑匣子开仓监控电路为 一对应黑匣子仓门设置的开关触发电 路，该开关触发电路与主处理器连接，当每次打开黑匣子仓门时，主处理器 接收开关触发电路的触发信号，按照程序指令将黑匣子的开仓时间以数据加 密方式记载在存储器内。
上述方案中，所述电源电路由实时时钟掉电保护电源和主电源电路两个 独立部分组成，其中，主电源电路主要由电源管理与掉电监控电路、主电源、 紧急备用电源组成，主电源经过电源管理与掉电监控电路分别连接传感器、 信号处理电路、主处理器、实时时钟与存储器、标准通讯接口，提供电源支 持，紧急备用电源与电源管理与掉电监控电路连接，作为主电源的备用支持； 实时时钟掉电保护电源与实时时钟连接，提供实时时钟的掉电保护。
上述方案中，所述开关触发电路由传感元件和滤波电路组成，传感元件 对应黑匣子仓门设置，其输出经过滤波电路与主处理器连接；所述传感元件 选择压力传感器、光电传感器、磁传感器、弹簧开关或其两者组合。
由于上述技术方案运用，本发明从物流行业中箱柜的工作环境、操作条 件和人员素质等几个方面考虑，与现有技术相比具有下列优点和效果
1、针对集装箱流通范围大且环节多，我们采用标准通用上位机和标准通 讯接口，用户不必配备专门的读写设备，大大降低实施成本和市场推广的门
槛。
2、 与传统的机械封条相比具有可靠性高、z使用成本低廉、可长时间重复
使用等特点。
3、 由于集装箱在外流转周期较长，对系统电源及能耗要求比较高，本发 明采用大容量电池，保证长时间的供电能力，在设计电路时采用多功能芯片 方式尽量减少芯片数量，同时釆用被动式传感器和有线传输方式，尽可能降 低系统的能耗，从而保证了系统可长时间使用而不用更换电池或充电。
4、 针对操作人员素质相对较低，本发明在监控过程中不需要任何人为干 预，对于集装箱操作人员完全透明，这也降低了人为带来的误差。
5、 采用密封设计，以保证在高湿度环境下，在-40。C ~ +851:的温度范 围内，设备仍然能保证正常、高可靠性地工作。
6、 针对集装箱适用范围广，接触人员复杂的情况，本发明采用数据存储 加密及传输加密等一系列方法保证信息安全。未经许可的人员无法读取监控 数据。
7、 为了降低集装箱运输和操作时动作大、振动剧烈造成的影响和误差， 本发明感应部件采用组合工作^f莫式和防干扰算法，对动作进行多次确认，以 保证动作记录的真实可靠。
8、 此外，本发明对黑匣子外壳的开仓设有专门的监控，对异常开启亦进 行报警并记录，防止黑匣子被非法开启。


附图1为本发明实施例集装箱防盗监控黑匣子电路原理框附图2为本发明实施例主处理器、实时时钟及^^电存储器、信号处理电 路的第一种方案电路原理附图3为本发明实施例主处理器、实时时钟及4失电存储器、信号处理电 路的第二种方案电路原理附图4为本发明实施例软件防抖原理附图5为本发明实施例硬件防抖原理附图6为本发明实施例黑匣子开仓监控电路原理附图7为本发明实施例低电4艮警程序流程附图8为本发明掉电记录程序流程图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
实施例 一种现代物流中货运集装箱的防盗安全监控方法及其装置 一、防盗安全监控方法
1、 在每个集装箱上设置一只黑匣子，用来自动记录该集装箱在流转过程 中的开关门信息和黑匣子的开仓信息。
2、 黑匣子由分别安装在集装箱左门及右门上的信号发生装置和安装在箱 体门框中部上的主机两部分组成。其中，主机包含传感器、信号处理电路、 主处理器、实时时钟电路、存储器、电源电路、标准通讯接口和黑匣子开仓 监控电路。当箱门每次打开或关闭时，传感器接收信号发生装置的感应信号， 经过信号处理电路处理后送入主处理器，主处理器按照程序指令将每次开门 的时间和关门的时间，以数据加密方式记载在存储器内。当每次打开黑匣子 壳体时，主处理器按照程序指令将黑匣子的开仓时间以数据加密方式记载在 存储器内。
3、 在客户对该集装箱内货物安全性存有疑问时，只要将黑匣子内自动记 录的相关加密数据包，通过数据包解密后还原为原始的开关门信息和黑匣子 的开仓信息，然后对照合法的开关门记录和开仓记录，就能确定是否有非法 开关门和开仓事件发生。具体监控模式选择以下三种之一
(1) 、黑匣子、客户端、服务端的三级模式 客户从服务器端下载专用软件授权，然后，客户打开黑匣子壳体采用通
用上位机通过标准通讯接口获取黑匣子内自动记录的相关加密数椐包，再把 加密数据包发送至服务器端，服务器端把数据包解密还原为原始的开关门信 息和黑匣子的开仓信息，再对照服务器数据库内合法的开关门记录和黑匣子 的开仓记录，给出某设定时间段内是否有非法开关门和开仓事件发生的答 案。所述通用上位机是一种标准的通用性读写设备，包括PC机、笔记本电 脑、PDA以及类似读写工具。
(2) 、黑匣子、客户端的二级模式
客户端经授权掌握从黑匣子下载数据并解密的支持软件及密码，客户打 开黑匣子壳体采用通用上位机直接获取黑匣子内自动记录的相关加密数据 包，并通过解密和对照给出某设定时间段内是否有非法开关门和开仓事件发 生的答案。这种模式中客户可直接在客户端察看开箱记录。
(3) 、黑匣子、服务端的二级模式
黑匣子除了自动记录箱门的开关门信息和黑匣子的开仓信息之外，通过 无线模块以短信或无线上网方式(如GSM或CDMA等移动网络)及时将这
些加密信息发送给服务器。如果黑匣子发送信息时，无线模块不能接入无线 网络，黑匣子则暂緩发送相关信息，当无线模块接入无线网络后，黑匣子将 尚未发送的信息发送至服务器，服务器端把数据包解密还原为原始的开关门 信息和黑匣子的开仓信息，并记录在服务器的数据库内，客户从服务器端的 数据库查询箱门的开关门信息记录和黑匣子的开仓信息记录，对照合法的开 关门记录和黑匣子的开仓记录，确定某设定时间段内是否有非法开关门和开 仓事件发生。
二、防盗安全监控装置
如图1所示，防盗安全监控装置实际为一只黑匣子，该黑匣子由信号发
生装置10和主机两部分组成，其中，信号发生装置10为一组分别安装在集 装箱左门和右门上的^c^、压力或光电发生源。主机安装在集装箱箱体门框 中部上，由传感器9、信号处理电路8、主处理器l、实时时钟及铁电存储器 2、实时时钟掉电保护电源3、电源管理与掉电监控电路4、主电源5、紧急 备用电源6、充电及保护电路7、标准通讯接口 11和黑匣子开仓监控电路12 组成。
传感器9采用高灵敏度的感应器件实现，具有成本低、效果好等特点。 传感器9在箱体上对应左门和右门信号发生装置10的位置设置(信号发生 装置10为永》兹、压力或光电发生源和传感器9为对应的传感器件)，接收对 应箱门打开和关闭两种不同感应信号，传感器9的输出信号经过信号处理电 路8送入主处理器1。
主处理器1采用基于ARM7TDMI的32位ARM CPU，型号为LPC2131, 它集成了内部FLASH和SRAM，大大筒化了系统的外围设计，其较小的封 装和很低的功耗使主处理器1特别适用于基于电池长时间连续供电的小型设 备，此外，它还具备了多种接口，功能十分强大。主处理器LPC2131主要 负责对各类事件的响应和处理，并将加密后的开关门时间信息及其它需记录
的信息存入到实时时钟及铁电存储器2 (FM3130)中的铁电存储器中。
实时时钟及铁电存储器2 (即实时时钟与存储器)采用了比以往芯片集成 度更高的器件(FM3130)。该器件将实时时钟与铁电存储器整合在了一起， 同时自带主电源/备用电源切换电路，大大筒化了外围电路，降低了元器件开 销。主处理器1 (LPC2131)连接实时时钟及铁电存储器2，并以实时时钟 为时间基准按照程序指令将每次开门的时间及时长和每次关门的时间及时 长，用数据加密方式记载在存储器内。实时时钟给系统提供准确的事件发生
时刻，存储器用于记录各类信息，包括开、闭门时刻等。
标准通讯接口 11与主处理器1 (LPC2131)连接，用于提供针对通用上 位机的在线程序下载及数据获取。该接口采用省电模式设计，以降低系统功 耗，延长设备主电源使用寿命。
黑匣子开仓监控电路12由传感元件和滤波电路组成，传感元件对应黑匣 子仓门设置，其输出经过滤波电路与主处理器l连接。传感元件选择压力传 感器、光电传感器、》兹传感器、弹簧开关或其两者组合。当每次打开黑匣子 仓门时，主处理器l接收到一个触发信号，按照程序指令将黑匣子的开仓时 间以数据加密方式记载在存储器内。
电源管理与掉电监控4采用了高效率的DC-DC转换芯片SP6651A,将主 电源的高电压(7V 3V)转换为传感器9、信号处理电路8、主处理器l、实 时时钟及铁电存储器2、标准通讯接口 ll等工作所需的驱动电压(3.3V), 其转换效率最大可达到98%，特别适合低功耗的设备设计使用。此外，该芯 片还带有掉电/低电报警信号，当输入电压与输出电压之差小于300mV时， 芯片的掉电报警引脚即输出低电平报警信号，提醒系统做紧急处理。
主电源5经过电源管理与掉电监控电路4分别连接传感器9、信号处理电 路8、主处理器1、实时时钟及铁电存储器2、标准通讯接口 11，提供电源 支持。紧急备用电源6 (主要为法拉电容或后备电池)与电源管理与掉电监 控电路4连接，作为主电源5的备用支持。主电源5由电池或太阳能电池担 当，在正常状态下给整个系统提供电源，同时通过充电及保护电路7 (组合 电路)给紧急备用电源6充电。当主电源5无法提供系统工作所需电源时， 由紧急备用电源6给系统提供短时供电，以保证数据的完整性与可靠性。
实时时钟掉电保护电源3与实时时钟连接，提供实时时钟的掉电保护。 实时时钟掉电保护电源3由电池或法拉电容提供，实时时钟的电源切换为 FM3130自带的功能，能在主电源无法正常供电的情况下，自动切换到掉电 保护电源供电。
下面针对黑匣子中的各项技术特点作进一步说明
1、 标准通讯接口采用标准的通信接口，如串口，并口， USB, IRDA等。
2、 标准上位机笔记本，PDA, PC机等。与前人采用特殊接口和专用 设备的方案相比，我们采用标准接口与标准上位机的优点是成本更低，用 户4吏用更方{更。
3、 单芯为了降低功耗和增加可靠性，设计模块时将传统的两个独立模 块时钟和存储合二为一，采用的芯片FM3130包含了时钟和存储器(如图2 )， 这样还减少了芯片数量，间接降低了成本。另一种可选方案是把MCU、 时钟、存储器和信号处理电路集成在一块专用芯片上，这样功耗更低，可靠 性更高，如图3专用处理芯片示意图。
4、 软件防抖考虑到集装箱的运输环境^A员开关箱门的影响，为了达 到产品记录数据的可靠及有效性，需要采用软件防抖处理。具体方法如下
如图4所示，当主处理器接收到传感器感应的门开关动作的信号后，启 动软件防4牛才几制。系统在随后的一萃殳时间内，以一定的时间间隔主动读取门 传感器的状态，如果每次读取的状态都正确，则认为发生了一次有效的门开 关动作，否则认为是抖动，不予以处理。
5、 硬件防抖如图5所示，考虑到集装箱的运输环境^A员开关箱门的 过程中，可能存在使传感器工作在临界状态，造成频率较高的信号输出状态 连续变换，使系统出现对动作的误判。针对这一情况，在电路设计中，在传 感器与主处理器之间加入了滤波电路，用以滤除由于上述原因造成的误触 发，使系统更加稳定可靠。
6、 封装主电路釆用环氧树脂灌胶进行封闭，这样可以起到防水防腐蚀 的作用，还可以防止外人直接接触到监控主电路，起到安全防护和保护数据 可靠性的作用。主电路外部用金属外壳或工程塑料外壳进行外封(即黑匣子 的外壳)，这样可以有效降低电磁干扰，还起到防撞击的作用。
7、 黑匣子开仓为了记录黑匣子在运营过程中在经授权许可或未经授权 许可情况下的开仓情况，系统设计了黑匣子开仓监控记录功能。当黑匣子外 壳被开封并打开后，系统会记录该事件发生的相关信息。设计中，传感元件 的输出信号经过硬件防抖处理后，送入主处理器进行进一步的处理，如图6 所示。传感元件可以是压力传感器、光电传感器、》兹传感器、弹簧开关及其 组合等。
8、 低电报警功能当本装置的电源电压降低到一定程度时(如3v)，系 统可以自动检测到电压信息，在集装箱门打开的时候，通过各种人可以感知 的方式进行报警。以上的报警方式可以是LED、 LCD、蜂鸣器等。
工作原理当系统处于工作状态时，系统通过电源管理与掉电监控模块 (如图1中)实现对电源电压等参数的监控，当电源电压降低到一定程度时， 向核心控制模块产生低压警报信号，控制模块响应该信号，在内存中记录电
源低压报警，当集装箱门打开时，控制模块向相关工作人员报警。图7是该 模块功能工作的软件流程图。
9、 掉电记录、处理当系统电源不能维持系统工作电压时，本系统进行 掉电处理，向存储模块记录掉电信息。
工作原理电源管理与掉电监控模块检测到电压严重不足(断电情况)， 向控制模块发出断电事件信息，控制模块在紧急备用电源供给电路的电源供 应下，将断电信息写入存储模块。图8是掉电记录模块工作的软件流程图。 紧急备用电源用以保证在主电源非正常断电情况下，给系统提供短时电源供 应，以保证正在进行的操作能正常完成。紧急备用电源可以是法拉电容、可 充电电池、不可充电电池等。
10、 传感器组合为了保证系统箱门传感器的稳定性和可靠性，可采用 多个同类型传感器或多个不同类型传感器组合应用。可选的传感器包括》兹传 感器、压力传感器、光电传感器、弹簧开关及其组合等。
11、 休眠模式出于节电的考虑，系统在通常情况下处于休眠模式，在 该模式下，整个系统的功耗很低，当发生了特定事件时，系统被唤醒。此类 特定事件包括
(1) 箱门的开启或关闭。
(2) 黑匣子的外壳被打开。
(3) 系统电源不足。
(4) 接收到上位机通讯讯号。
以上的每个事件都有相对应的芯片管脚相连接。当主处理器检测到对应 事件发生时，从休眠状态恢复。对相应事件处理记录后，系统再次进入休眠 状态。
12、 接口通讯使能控制为了达到低功耗的目的，在主机工作时，可通 过主处理器使能？I脚对系统进行控制，系统中部分不常用的功能会^皮关闭， 比如标准通讯接口一般情况下很少使用，通常是被关闭的。
13、 被动传感器在设计中，考虑到尽可能降低系统的功耗，延长其单 次使用时间，因此考虑采用被动传感器来降低功耗。
14、 通讯数据加密加密技术是一种主动安全防御策略，用很小的代价 即可为该系统记录的各种信息提供相当大的安全保护。防止非授4XA员对于 关键信息进行读取、分析及修改。
本系统的加密分为通信部分加密和数据加密。在黑匣子-客户端二级才莫式
或黑匣子-客户-服务器端三级模式中，黑匣子终端与客户端通用上位机的通 信采用私有密钥加密。
黑匣子终端或客户机终端通过GSM、 GPRS、 CDMA等公网方式与服务 器端进行通信时可采用各种加密安全措施，比如(1)利用无线网服务提供 商的现有加密安全技术，如跳频技术。(2)利用终端与服务器软件的加密协 议，即端到端加密，进行通信数据加密。
15、 存储数据加密对于终端每次记录的信息如开关门信息、断电信息 等，在每次存储时进行数据加密保护，与通信加密结合，双重保护重要的数 据信息。实施方法包括采用私有密钥方式，用加密算法(如DES)对数据 进行加密。
16、 密钥随机产生采取随机方式动态选取加密方式和加密密钥，以提 高系统的安全性。
实施方式对于加密端，通过一定的算法机制，选取加密的密钥和加密 算法。解密端根据数据中携带的加密相关信息，选取对应的解密算法和密钥， 对数据进行解密。
17、 客服通讯加密对于客户端与服务器端通信，为了提供更多的服务 应用，当用户的上位机与服务提供商的服务器进行通信时，将用户端已经获 得的数据传给服务商时采用会话加密手段，保证数据安全。
实施方式(1)由于采用互联网等公共网络，可以利用这些网络的原有 链路加密技术等加密技术平台，保证通信安全。(2 )采用会话方式进行通信， 具体加密算法与密钥可以约定，可以采用私有密钥算法如DES或者7>有密 钥算法如RAS,对于密钥的有效性可以控制。
18、 监控过程对操作人员透明由于集装箱搬运的操作工人素质相对较 低，因此本产品设计时尽量减少相关人员的操作以及技能培训，采用有线传 输模式以及自动监控功能，不需人为操作，既减少了操作流程，避免了一系 列的麻烦，又增强了安全和可靠性，减少人为因素带来的误操作和无效记录。 同时，减少了客户锁门的手持设备，大大降低了运营成本，也有利于推广应 用，避免额外附加经费。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项 技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保 护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种现代物流业中箱柜的安全监控方法，其特征在于(1)、在每个箱柜上设置一只黑匣子，用来自动记录该箱柜在流转过程中的开关门信息和黑匣子的开仓信息；(2)、黑匣子由安装在箱门上的信号发生装置和安装在箱体上的主机两部分组成，其中，主机包含传感器、信号处理电路、主处理器、实时时钟电路、存储器、电源电路、标准通讯接口和黑匣子开仓监控电路；当箱门每次打开或关闭时，传感器接收信号发生装置的感应信号，经过信号处理电路处理后送入主处理器，主处理器按照程序指令将每次开门的时间和关门的时间，以数据加密方式记载在存储器内；当每次打开黑匣子壳体时，主处理器按照程序指令将黑匣子的开仓时间以数据加密方式记载在存储器内；(3)、在客户对该箱柜内货物安全性存有疑问时，只要将黑匣子内自动记录的相关加密数据包，通过数据包解密后还原为原始的开关门信息和黑匣子的开仓信息，然后对照合法的开关门记录和开仓记录，就能确定是否有非法开关门和开仓事件发生；具体监控模式选择以下三种之一①、黑匣子、客户端、服务端的三级模式客户从服务器端下载专用软件授权，然后，客户打开黑匣子壳体，采用通用上位机通过标准通讯接口获取黑匣子内自动记录的相关加密数据包，再把加密数据包发送至服务器端，服务器端把数据包解密还原为原始的开关门信息和黑匣子的开仓信息，再对照服务器数据库内合法的开关门记录和黑匣子的开仓记录，给出某设定时间段内是否有非法开关门和开仓事件发生的答案；②、黑匣子、客户端的二级模式客户端经授权掌握从黑匣子下载数据并解密的支持软件及密码，客户打开黑匣子壳体采用通用上位机直接获取黑匣子内自动记录的相关加密数据包，并通过解密和对照给出某设定时间段内是否有非法开关门和开仓事件发生的答案；③、黑匣子、服务端的二级模式黑匣子除了自动记录箱门的开关门信息和黑匣子的开仓信息之外，通过无线模块以短信或无线上网方式及时将这些加密信息发送给服务器，如果黑匣子发送信息时，无线模块不能接入无线网络，黑匣子则暂缓发送相关信息，当无线模块接入无线网络后，黑匣子将尚未发送的信息发送至服务器，服务器端把数据包解密还原为原始的开关门信息和黑匣子的开仓信息，并记录在服务器的数据库内，客户从服务器端的数据库查询箱门的开关门信息记录和黑匣子的开仓信息记录，对照合法的开关门记录和黑匣子的开仓记录，确定某设定时间段内是否有非法开关门和开仓事件发生。
2、 根据权利要求l所述的安全监控方法，其特征在于所述通用上位机包 括PC机、笔记本电脑、PDA或类似的读写工具。
3、 一种现代物流业中箱拒的安全监控装置，其特征在于该安全监控装置 为一黑匣子，由信号发生装置和主机两部分组成，其中，信号发生装置为一组 分别安装在左门和右门上的4U兹、压力或光电发生源；主机安装在箱体上，主 要由传感器、信号处理电路、主处理器、实时时钟与存储器、标准通讯接口、 黑匣子开仓监控电路和电源电路组成；传感器在箱体上对应左门和右门信号发 生装置的位置设置，接收对应箱门打开和关闭两种不同感应信号，传感器的输 出信号经过信号处理电路送入主处理器；主处理器连接实时时钟与存储器，并 以实时时钟为时间基准按照程序指令将每次开门的时间及时长和每次关门的 时间及时长，用数据加密方式记载在存储器内；标准通讯接口与主处理器连接， 用于提供针对通用上位机的在线程序下载及数据获取；黑匣子开仓监控电路为 一对应黑匣子仓门设置的开关触发电路，该开关触发电路与主处理器连接，当 每次打开黑匣子仓门时，主处理器接收开关触发电路的触发信号，按照程序指 令将黑匣子的开仓时间及时长以数据加密方式记载在存储器内。
4、 根据权利要求l所述的安全监控装置，其特征在于所述电源电路由实 时时钟掉电保护电源和主电源电路两个独立部分组成，其中，主电源电路主要 由电源管理与掉电监控电路、主电源、紧急备用电源组成，主电源经过电源管 理与掉电监控电路分别连接传感器、信号处理电路、主处理器、实时时钟与存 储器、标准通讯接口，提供电源支持，紧急备用电源与电源管理与掉电监控电 路连接，作为主电源的备用支持；实时时钟掉电保护电源与实时时钟连接，提 供实时时钟的掉电保护。
5、 根据权利要求l所述的安全监控装置，其特征在于所述开关触发电路 由传感元件和滤波电路组成，传感元件对应黑匣子仓门设置，其输出经过滤波 电路与主处理器连接；所述传感元件选择压力传感器、光电传感器、磁传感器、 弹簧开关或其两者组合。
全文摘要
一种现代物流中箱柜的安全监控方法及其装置，其内容是(1)在每个箱柜上设置一只黑匣子，用来自动记录该箱柜在流转过程中的开关门信息和黑匣子的开仓信息；(2)黑匣子由安装在箱门上的信号发生装置和安装在箱体上的主机两部分组成；(3)在客户对箱内货物安全性存有疑问时，只要将黑匣子内自动记录的信息，通过数据包解密后还原为原始的开关门信息和黑匣子的开仓信息，然后对照合法的开关门记录和开仓记录，就能确定是否有非法开关门和开仓事件发生；监控模式①黑匣子、客户端、服务端的三级模式；②黑匣子、客户端的二级模式；③黑匣子、服务端的二级模式。本发明自动记录开关门等安全信息，对集装箱操作人员完全透明，客户可以采用通用上位机获得记录数据，其工作安全可靠，能耗低，特别适合货运集装箱流转作业。
文档编号B65D90/48GK101105867SQ20071002272
公开日2008年1月16日 申请日期2007年5月25日 优先权日2007年5月25日
发明者鸣 孙, 锐 张, 潇 汪, 沈志刚, 奇 贺, 马颖隽 申请人:苏州工业园区国藩科技有限公司;上海世龙运输设备部件有限公司;孙 鸣;马颖隽;张 锐;沈志刚;汪 潇;贺 奇