专利名称：一种遥控开关式工控机及开关装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关装置，更具体地说，涉及一种遥控开关式工控机及开关装置。
背景技术：
随着计算机信息技术的发展和计算机的日益普及，以及为了实现工业自动化及精 细化管理，越来越多的工业控制现场以工控机平台作为控制系统。但工业现场的恶劣环境， 以及大型设备中工控机安装位置的操作不便利，使操作人员有远距离开关机的要求，即操 作人员无需走近产品进行手动的接触开关机；而且，工业现场所使用的工控机对安全性能 要求较高，在实现远距离开关机的同时还需要保证计算机的安全性，即需要身份安全验证， 以防止非授权人员开关机，进行非法操作或窃取重要数据。 现有的技术中，专利号为200720305046. X的实用新型专利，揭露了一种"军用掌 上电脑"。其技术方案为掌上电脑(PDA, Personal Digital Assistant)，即手持式设备， 与IA(intel architecture)架构的工控机的架构、启动方式、电源管理、操作系统等不尽相 同。其开机过程还是和正常的开机过程一样，需要手动开机，只是在"操作系统的起动阶段， 增加一个身份验证过程，掌上电脑的应用程序加载时，用来判断天线范围内周围是否有授 权卡片存在，并且要求用户输入相应的密码，输入验证正确后才能够正常的开机，否则拒绝 开机。"其RFID不是用于开机，仅是作为另外一种安全验证的形式，且"启动阶段"还需"输 入相应密码"，需要对产品进行手动操作，并不能实现非接触开机的要求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的工控机不能进行非接触式开 关机和身份安全验证的缺陷，提供一种遥控开关式工控机及开关装置。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种工控机遥控开关装 置，其包括指令发射模块，及设置在所述工控机内的接收控制模块，所述指令发射模块与接 收控制模块进行无线通信，以传输开关机控制信号和射频识别信号，从而控制所述工控机 的主机的开启或关闭。 在本实用新型所述的工控机遥控开关装置中，所述指令发射模块包括以自锁模式 进行工作的按键组件、分别与所述按键组件电连接的RFID卡和MCU编码器、与所述MCU编 码器电连接的ASK调制单元、及与所述ASK调制单元电连接的声表面波谐振器；其中， 所述按键组件用于向MCU编码器发送开关机控制信号，并控制所述RFID卡响应接 收控制模块发出的射频信号，以发送电子编码； 所述MCU编码器对所述开关机控制信号进行编码； 所述ASK调制单元用于对经编码的开关机控制信号进行调制，以产生ISM频段的 开关机控制信号。 在本实用新型所述的工控机遥控开关装置中，所述接收控制模块包括编码解调单 元、与所述编码解调单元电连接的输出控制MCU、以及RFID接收器；其中，输出控制MCU和RFID接收器分别与所述工控机的主机电连接； 所述编码解调单元用于解码ISM频段的开关机控制信号； 所述RFID接收器用于接收所述电子编码，并判断其是否与预存授权编码相匹配， 从而将身份识别信号发送到输出控制MCU ; 所述输出控制MCU用于接收经解码的ISM频段的开关机控制信号和身份识别信 号，以向工控机发送相应的开关机有效控制信号。 在本实用新型所述的工控机遥控开关装置中，RFID接收器是通过1/0接口与工控 机电连接。 在本实用新型所述的工控机遥控开关装置中，所述编码解调单元包括顺次电连接 的信号放大电路、超再生检波电路和解调器；其中，解调器与所述输出控制MCU电连接。 根据本实用新型的另一个方面，提供一种遥控开关式工控机，其包括工控机本体、 指令发射模块，及设置在所述工控机本体内的接收控制模块，所述指令发射模块与接收控 制模块进行无线通信，以传输开关机控制信号和射频识别信号，从而控制所述工控机本体 的主机的开启或关闭。 在本实用新型所述的遥控开关式工控机中，所述指令发射模块包括以自锁模式进
行工作的按键组件、分别与所述按键组件电连接的RFID卡和MCU编码器、与所述MCU编码
器电连接的ASK调制单元、及与所述ASK调制单元电连接的声表面波谐振器；其中， 所述按键组件用于向MCU编码器发送开关机控制信号，并控制所述RFID卡响应接
收控制模块发出的射频信号，以发送电子编码； 所述MCU对所述开关机控制信号进行编码； 所述ASK调制单元用于对经编码的开关机控制信号进行调制，以产生ISM频段的 开关机控制信号。 在本实用新型所述的遥控开关式工控机中，所述接收控制模块包括编码解调单 元、与所述编码解调单元电连接的输出控制MCU、以及RFID接收器；其中，输出控制MCU和 RFID接收器分别与所述工控机本体的主机电连接； 所述编码解调单元用于解码ISM频段的开关机控制信号； 所述RFID接收器用于接收所述电子编码，并判断其是否与预存授权编码相匹配， 从而将身份识别信号发送到输出控制MCU ; 所述输出控制MCU用于接收经解码的ISM频段的开关机控制信号和身份识别信 号，以向工控机本体发送相应的开关机有效控制信号。 在本实用新型所述的遥控开关式工控机中，所述编码解调单元包括顺次电连接的 信号放大电路、超再生检波电路和解调器；其中，解调器与所述输出控制MCU电连接。 实施本实用新型的遥控开关式工控机及开关装置，具有以下有益效果通过RF方 式对工控机进行远距离开关机，即实现非接触式开关机；工控机接收到RF开机或关机信 号，通过RFID验证是否有授权，若有，则进行开机/关机操作，即进行身份安全验证；由按键 控制RFID信号的发出，防止非法读卡器恶意获取RFID卡信息；按键以自锁模式工作，即键 盘密码锁定，防止指令发射模块(便携式，可携带)丢失的影响；另外，RFID接收器是通过 I/O接口与工控机电连接，从而可记录、备份每次开机/关机的人员信息，以便追溯。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中 图1是本实用新型工控机遥控开关装置的系统框图。
具体实施方式如图1所示，在本实用新型的工控机遥控开关装置中，其主要包括两个部分，S卩指 令发射模块和接收控制模块，其中，指令发射模块可做成类似"汽车遥控器"或"会议室投影 仪遥控器"的模式，由操作人员手持；接收控制模块也做成模块形式并放置在工控机中。当 操作人员手持指令发射模块进入有效范围内(例如50m以内，优选的20m以内)，就可以通 过指令发射模块发出开机或关机命令，与接收控制模块进行无线通信，进而实现远距离的 开机/关机操作。 在一优选实施例中，指令发射模块包括以自锁模式进行工作的按键组件、分别与 按键组件电连接的RFID卡和MCU编码器、与MCU编码器电连接的ASK调制单元、及与ASK调 制单元电连接的声表面波谐振器；其中，按键组件用于向MCU编码器发送开关机控制信号， 并控制RFID卡响应接收控制模块发出的射频信号，以发送电子编码；MCU编码器对开关机 控制信号进行编码；ASK调制单元用于对经编码的开关机控制信号进行调制，以产生ISM频 段的开关机控制信号。 具体工作时，当操作人员手持指令发射模块，在有效范围内时，按相应按键发出开 机/关机命令 1、按键组件的键盘操作默认为锁定，当需要操作时，需输入键盘解锁密码，使键盘 按键有效，然后操作人员按下相应的开机或关机按键，发出相应的指令。通过键盘锁简单、 有效的解决了指令发射模块(便携式，可携带)丢失后被非授权用户打开工控机系统的问 题。 2、按键输出的命令经过MCU编码器进行编码，在一优选实施例中，以8比特的ID 码进行编码，经编码的按键命令，再经ASK调制单元进行调制，最后产生ISM频段的信号后 发出。 为增强稳定性，编码和编译过程中，加入了错误检测码和错误修正码，以保证可靠 的无线数据信道；本振采用声表面波谐振器稳频，在环境温度_25°C 85t:之间变化，频率 漂移仅3卯m广C，适合严酷的工业现场环境。 3、同时，RFID卡天线接收到接收控制模块发出的射频信号，根据感应电流的能量， 发出电子编码。RFID卡响应接收控制模块的信号是由按键组件进行控制，能最大限度的防 止非法的读卡器恶意获取RFID卡信息，以及对同类RFID系统的干扰。 在一优选实施例中，接收控制模块包括编码解调单元、与所述编码解调单元电连 接的输出控制MCU、以及RFID接收器；在具体设计时，编码解调单元包括顺次电连接的信号 放大电路、超再生检波电路和解调器；解调器与输出控制MCU电连接。其中，输出控制MCU 和RFID接收器分别与所述工控机的主机电连接。编码解调单元用于解码ISM频段的开关 机控制信号；RFID接收器用于接收所述电子编码，并判断其是否与预存授权编码相匹配， 从而将身份识别信号发送到输出控制MCU ;输出控制MCU用于接收经解码的ISM频段的开 关机控制信号和身份识别信号，并向工控机发送相应的开关机有效控制信号。[0037] 具体应用时，接收控制模块设置在工控机中，接收指令发射模块的无线控制信号， 并控制工控机的开关机动作。当接收控制模块接收到调制后的ISM频段的无线控制信号， 经放大、超再生检波、解调，还原出操作人员输入的控制命令；同时，RFID接收器判断是否 为授权使用(核对RFID卡的电子编码与预存授权编码)。如果以上两个条件同时成立，将 由输出控制MCU输出相应的开关机有效控制信号给工控机的"P0WERBUTT0N"电源开关，从 而实现控制工控机的开关机。工控机还可通过I/0(USB、串口等)与RFID接收器连接，记录 每次开关机操作的ID，方便追溯。通过RFID作身份验证和自动开机的系统设计，解决了工 业现场非接触式开机的需要，并能增强系统的安全性及可追溯性。本技术方案只是增加对 工控机的主机的"POWERBUTTON"电源开关的控制，完整保留了原工控机的所有功能。 本实用新型是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不 脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对 特定情形或具体情况，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此， 本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的 全部实施方式。
权利要求一种工控机遥控开关装置，其特征在于，包括指令发射模块，及设置在所述工控机内的接收控制模块，所述指令发射模块与接收控制模块进行无线通信，以传输开关机控制信号和射频识别信号，从而控制所述工控机的主机的开启或关闭。
2. 根据权利要求1所述的工控机遥控开关装置，其特征在于，所述指令发射模块包括 以自锁模式进行工作的按键组件、分别与所述按键组件电连接的RFID卡和MCU编码器、与 所述MCU编码器电连接的ASK调制单元、及与所述ASK调制单元电连接的声表面波谐振器； 其中，所述按键组件用于向MCU编码器发送开关机控制信号，并控制所述RFID卡响应接收控 制模块发出的射频信号，以发送电子编码；所述MCU编码器对所述开关机控制信号进行编码；所述ASK调制单元用于对经编码的开关机控制信号进行调制，以产生ISM频段的开关 机控制信号。
3. 根据权利要求2所述的工控机遥控开关装置，其特征在于，所述接收控制模块包括 编码解调单元、与所述编码解调单元电连接的输出控制MCU、以及RFID接收器；其中，输出 控制MCU和RFID接收器分别与所述工控机的主机电连接；所述编码解调单元用于解码ISM频段的开关机控制信号；所述RFID接收器用于接收所述电子编码，并判断其是否与预存授权编码相匹配，从而 将身份识别信号发送到输出控制MCU ;所述输出控制MCU用于接收经解码的ISM频段的开关机控制信号和身份识别信号，以 向工控机发送相应的开关机有效控制信号。
4. 根据权利要求3所述的工控机遥控开关装置，其特征在于，所述RFID接收器通过1/ O接口与工控机电连接。
5. 根据权利要求3所述的工控机遥控开关装置，其特征在于，所述编码解调单元包括 顺次电连接的信号放大电路、超再生检波电路和解调器；其中，解调器与所述输出控制MCU 电连接。
6. —种遥控开关式工控机，包括工控机本体，其特征在于，所述遥控开关式工控机还包 括指令发射模块，及设置在所述工控机本体内的接收控制模块，所述指令发射模块与接收 控制模块进行无线通信，以传输开关机控制信号和射频识别信号，从而控制所述工控机本 体的主机的开启或关闭。
7. 根据权利要求6所述的遥控开关式工控机，其特征在于，所述指令发射模块包括以 自锁模式进行工作的按键组件、分别与所述按键组件电连接的RFID卡和MCU编码器、与所 述MCU编码器电连接的ASK调制单元、及与所述ASK调制单元电连接的声表面波谐振器；其 中，所述按键组件用于向MCU编码器发送开关机控制信号，并控制所述RFID卡响应接收控 制模块发出的射频信号，以发送电子编码；所述MCU编码器对所述开关机控制信号进行编码；所述ASK调制单元用于对经编码的开关机控制信号进行调制，以产生ISM频段的开关 机控制信号。
8. 根据权利要求7所述的遥控开关式工控机，其特征在于，所述接收控制模块包括编码解调单元、与所述编码解调单元电连接的输出控制MCU、以及RFID接收器；其中，输出控 制MCU和RFID接收器分别与所述工控机本体的主机电连接； 所述编码解调单元用于解码ISM频段的开关机控制信号；所述RFID接收器用于接收所述电子编码，并判断其是否与预存授权编码相匹配，从而 将身份识别信号发送到输出控制MCU ;所述输出控制MCU用于接收经解码的ISM频段的开关机控制信号和身份识别信号，以 向工控机本体发送相应的开关机有效控制信号。
9. 根据权利要求8所述的遥控开关式工控机，其特征在于，所述RFID接收器是通过1/ O接口与工控机电连接。
10. 根据权利要求8所述的遥控开关式工控机，其特征在于，所述编码解调单元包括顺 次电连接的信号放大电路、超再生检波电路和解调器；其中，解调器与所述输出控制MCU电 连接。
专利摘要本实用新型涉及一种遥控开关式工控机及开关装置，该开关装置包括指令发射模块，及设置在所述工控机内的接收控制模块，所述指令发射模块与接收控制模块进行无线通信，以传输开关机控制信号和射频识别信号，从而控制所述工控机的主机的开启或关闭。通过RF方式对工控机进行远距离开关机，即实现非接触式开关机；工控机接收到RF开机或关机信号，通过RFID验证是否有授权，即进行身份安全验证，若有，则进行开机/关机操作；由按键同时控制RFID信号的是否发出，防止非法读卡器恶意获取RFID卡信息；按键以自锁模式工作，即键盘可密码锁定，防止指令发射模块(便携式，可携带)丢失的影响；记录、备份每次开机/关机的人员信息，以便追溯。
文档编号G08C17/02GK201535948SQ20092020462
公开日2010年7月28日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者廖宇晖, 罗蔚 申请人:研祥智能科技股份有限公司