电子铅封及其应用系统

1.一种电子铅封，包括：本体和锁杆，所述本体包括：立臂和与所述立臂同侧两端相连的上臂以及下臂，所述上臂悬出端设定位孔，所述下臂悬出端设锁座，所述锁杆穿过所述上臂悬出端的定位孔而锁定于所述下臂悬出端的锁座上，其特征在于，所述本体内部设置有主体电路，所述锁杆内部设置有存储锁杆的ID号的锁杆电路，所述主体电路通过有线或无线的方式与所述锁杆电路连接来读取锁杆的ID号并识别锁杆的插入和剪断的状态信息，并将锁杆的ID号及其状态信息一起向外发送。
2.如权利要求1所述的电子铅封，其特征在于，所述主体电路包括：与所述锁杆电路进行数据传输的本体接口、用于控制主体电路工作的微处理器、用于与外界通信的无线通信模块、用于存储锁杆的ID号和状态信息的信息存储模块、实时时钟模块、用于给微处理器编程的JTAG接口以及用于保证主体电路正常供电的电源管理模块，所述无线通信模块、信息存储模块、实时时钟模块、本体接口以及JTAG接口分别与所述微处理器相连，所述本体接口、微处理器、无线通信模块、信息存储模块、实时时钟模块以及JTAG接口分别与所述电源管理模块相连；所述锁杆电路包括用于供主体电路检测锁杆状态的检测接口和用于存储锁杆ID号的ID模块，所述ID模块与所述锁杆接口相连。
3.如权利要求2所述的电子铅封，其特征在于，所述检测接口包括设置在锁杆的远离锁座的一端的电路触点和与电路触点相连并埋设在锁杆内部的长度方向上的检测线，所述本体接口为设置在本体上臂悬出端的与所述电路触点对接的触点连接座。
4.如权利要求2所述的电子铅封，其特征在于，所述无线通信模块包括低频模块和高频模块，默认状态下，高频模块处于休眠或待机状态，低频模块处于工作状态，当电子铅封进入低频信号场后，所述低频模块使所述微处理器唤醒高频模块。
5.如权利要求4所述的电子铅封，其特征在于，所述高频模块为RP通信模块、GPRS通信模块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通信模块、WiFi通信模块、WiMAX通信模块或卫星通信模块。
6.如权利要求2所述的电子铅封，其特征在于，所述主体电路还包括：与所述微处理器相连的GPS模块和充电管理模块。
7.如权利要求1所述的电子铅封，其特征在于，所述ID号由五部分组成，第一部分为封箱设备制造企业所属的国家的国家代码；第二部分为封箱设备制造企业的企业代码；第三部分为封箱设备的类型代码；第四部分为封箱设备生产过程中的序列号；第五部分为所述国家代码、企业代码、类型代码、序列号按照一定的算法计算生成校验码。
8.一种电子铅封应用系统，其特征在于，包括：权利要求1所述的电子铅封、数据中心以及通信终端，所述数据中心接收并存储所述电子铅封发来的锁杆的状态信息及锁杆的ID号，所述通信终端通过访问所述数据中心来获得锁杆的状态信息及锁杆的ID号。
9.如权利要求8所述的电子铅封应用系统，其特征在于，所述通信终端为通过因特网访问数据中心的客户查询终端、通过SMS信息形式与数据中心或电子铅封通信的客户移动通信终端或通过RF通信方式与电子铅封通信的手持阅读器或固定阅读器。
10.如权利要求8所述的电子铅封应用系统，其特征在于，所述主体电路包括：与所述锁杆电路进行数据传输的本体接口、用于控制主体电路工作的微处理器、用于与外界通信的无线通信模块、用于存储锁杆的ID号和状态信息的信息存储模块、实时时钟模块、用于给微处理器编程的JTAG接口以及用于保证主体电路正常供电的电源管理模块，所述无线通信模块、信息存储模块、实时时钟模块、本体接口以及JTAG接口分别与所述微处理器相连，所述本体接口、微处理器、无线通信模块、信息存储模块、实时时钟模块以及JTAG接口分别与所述电源管理模块相连；所述锁杆电路包括用于供主体电路检测锁杆状态的检测接口和用于存储锁杆ID号的ID模块，所述ID模块与所述锁杆接口相连。
11.如权利要求10所述的电子铅封应用系统，其特征在于，所述检测接口包括设置在锁杆的远离锁座的一端的电路触点和与电路触点相连并埋设在锁杆内部的长度方向上的检测线，所述本体接口为设置在本体上臂悬出端的与所述电路触点对接的触点连接座。
12.如权利要求10所述的电子铅封应用系统，其特征在于，所述无线通信模块包括低频模块和高频模块，默认状态下，高频模块处于休眠或待机状态，低频模块处于工作状态，当电子铅封进入低频信号场后，所述低频模块使所述微处理器唤醒高频模块。
13.如权利要求12所述的电子铅封应用系统，其特征在于，所述高频模块为RF通信模块、GPRS通信模块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通信模块、WiFi通信模块、WiMAX通信模块或卫星通信模块。
14.如权利要求10所述的电子铅封应用系统，其特征在于，所述主体电路还包括：与所述微处理器相连的GPS模块和充电管理模块。
15.如权利要求8所述的电子铅封应用系统，其特征在于，所述ID号由五部分组成，第一部分为封箱设备制造企业所属的国家的国家代码；第二部分为封箱设备制造企业的企业代码；第三部分为封箱设备的类型代码；第四部分为封箱设备生产过程中的序列号；第五部分为所述国家代码、企业代码、类型代码、序列号按照一定的算法计算生成校验码。

电子铅封及其应用系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种应用在集装箱上的铅封装置，尤其涉及一种电子铅封及其应用系统。\n背景技术\n[0002] 铅封是在集装箱货物填装完毕后，在集装箱门上加装的一个封箱装置。铅封通常包括本体和锁杆两部分，铅封本体和锁杆的连接结构为一次性不可分离连接，即：锁杆一旦插入铅封本体就必须通过破坏性措施来使二者分开，从而保护集装箱在途中被非法开启。\n锁杆上印刷有ID号或粘贴有印刷ID号的封条，集装箱在放行或交接时需要检查锁杆的状态，以用于判别集装箱门是否被打开过。但现有的锁杆容易被仿制，即便锁杆被破坏掉也容易通过仿制的锁杆来修复破坏痕迹，使犯罪分子有机可乘。此外，传统的机械铅封在应用流程中，其主要的记录和检查措施均为人工肉眼识别、记录和判断，所以，存在效率低下和容易犯错等缺陷。\n发明内容\n[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种电子铅封及其应用系统，其不仅能提高集装箱的安全性，方便用户实时了解集装箱的状态，也能提高集装箱作业的效率。\n[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种电子铅封，包括：本体和锁杆，所述本体包括：立臂和与所述立臂同侧两端相连的上臂以及下臂，所述上臂悬出端设定位孔，所述下臂悬出端设锁座，所述锁杆穿过所述上臂悬出端的定位孔而锁定于所述下臂悬出端的锁座上，所述本体内部设置有主体电路，所述锁杆内部设置有存储锁杆的ID号的锁杆电路，所述主体电路通过有线或无线的方式与所述锁杆电路连接来读取锁杆的ID号并识别锁杆的插入和剪断的状态信息，并将锁杆的ID号及其状态信息一起向外发送。\n[0005] 所述的电子铅封，其中，所述主体电路包括：与所述锁杆电路进行数据传输的本体接口、用于控制主体电路工作的微处理器、用于与外界通信的无线通信模块、用于存储锁杆的ID号和状态信息的信息存储模块、实时时钟模块、用于给微处理器编程的JTAG接口以及用于保证主体电路正常供电的电源管理模块，所述无线通信模块、信息存储模块、实时时钟模块、本体接口以及JTAG接口分别与所述微处理器相连，所述本体接口、微处理器、无线通信模块、信息存储模块、实时时钟模块以及JTAG接口分别与所述电源管理模块相连；所述锁杆电路包括用于供主体电路检测锁杆状态的检测接口和用于存储锁杆ID号的ID模块，所述ID模块与所述锁杆接口相连。\n[0006] 所述的电子铅封，其中，所述检测接口包括设置在锁杆的远离锁座的一端的电路触点和与电路触点相连并埋设在锁杆内部的长度方向上的检测线，所述本体接口为设置在本体上臂悬出端的与所述电路触点对接的触点连接座。\n[0007] 所述的电子铅封，其中，所述无线通信模块包括低频模块和高频模块，默认状态下，高频模块处于休眠或待机状态，低频模块处于工作状态，当电子铅封进入低频信号场后，所述低频模块使所述微处理器唤醒高频模块。\n[0008] 所述的电子铅封，其中，所述高频模块为RP通信模块、GPRS通信模块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通信模块、WiFi通信模块、WiMAX通信模块或卫星通信模块。\n[0009] 所述的电子铅封，其中，所述主体电路还包括：与所述微处理器相连的GPS模块和充电管理模块。\n[0010] 所述的电子铅封，其中，所述ID号由五部分组成，第一部分为封箱设备制造企业所属的国家的国家代码；第二部分为封箱设备制造企业的企业代码；第三部分为封箱设备的类型代码；第四部分为封箱设备生产过程中的序列号；第五部分为所述国家代码、企业代码、类型代码、序列号按照一定的算法计算生成校验码。\n[0011] 为解决上述技术问题，本发明还提供一种电子铅封应用系统，包括：上述电子铅封、数据中心以及通信终端，所述数据中心接收并存储所述电子铅封发来的锁杆的状态信息及锁杆的ID号，所述通信终端通过访问所述数据中心来获得锁杆的状态信息及锁杆的ID号。\n[0012] 所述的电子铅封应用系统，其中，所述通信终端为通过因特网访问数据中心的客户查询终端、通过SMS信息形式与数据中心或电子铅封通信的客户移动通信终端或通过RF通信方式与电子铅封通信的手持阅读器或固定阅读器。\n[0013] 所述的电子铅封应用系统，其中，所述主体电路包括：与所述锁杆电路进行数据传输的本体接口、用于控制主体电路工作的微处理器、用于与外界通信的无线通信模块、用于存储锁杆的ID号和状态信息的信息存储模块、实时时钟模块、用于给微处理器编程的JTAG接口以及用于保证主体电路正常供电的电源管理模块，所述无线通信模块、信息存储模块、实时时钟模块、本体接口以及JTAG接口分别与所述微处理器相连，所述本体接口、微处理器、无线通信模块、信息存储模块、实时时钟模块以及JTAG接口分别与所述电源管理模块相连；所述锁杆电路包括用于供主体电路检测锁杆状态的检测接口和用于存储锁杆ID号的ID模块，所述ID模块与所述锁杆接口相连。\n[0014] 所述的电子铅封应用系统，其中，所述检测接口包括设置在锁杆的远离锁座的一端的电路触点和与电路触点相连并埋设在锁杆内部的长度方向上的检测线，所述本体接口为设置在本体上臂悬出端的与所述电路触点对接的触点连接座。\n[0015] 所述的电子铅封应用系统，其中，所述无线通信模块包括低频模块和高频模块，默认状态下，高频模块处于休眠或待机状态，低频模块处于工作状态，当电子铅封进入低频信号场后，所述低频模块使所述微处理器唤醒高频模块。\n[0016] 所述的电子铅封应用系统，其中，所述高频模块为RF通信模块、GPRS通信模块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通信模块、WiFi通信模块、WiMAX通信模块或卫星通信模块。\n[0017] 所述的电子铅封应用系统，其中，所述主体电路还包括：与所述微处理器相连的GPS模块和充电管理模块。\n[0018] 所述的电子铅封应用系统，其中，所述ID号由五部分组成，第一部分为封箱设备制造企业所属的国家的国家代码；第二部分为封箱设备制造企业的企业代码；第三部分为封箱设备的类型代码；第四部分为封箱设备生产过程中的序列号；第五部分为所述国家代码、企业代码、类型代码、序列号按照一定的算法计算生成校验码。\n[0019] 本发明的有益技术效果在于：每个锁杆都有一个唯一的电子ID号，从而杜绝了犯罪贩子对锁杆进行仿制，提高了集装箱的安全性；电子铅封可将锁杆的插入或剪断等状态信息实时发送给通信终端或数据中心，使工作人员能实时掌握电子铅封的安全状态；电子铅封的检查和记录不再需要人工肉眼识别，提高了集装箱作业的效率。\n附图说明\n[0020] 图1为电子铅封安装在集装箱箱门上的结构示意图；\n[0021] 图2为电子铅封的装配结构示意图；\n[0022] 图3为图2的A-A向剖视示意图；\n[0023] 图4为电子铅封的锁杆插装在锁座内的结构示意图；\n[0024] 图5为图4的B-B向剖视示意图；\n[0025] 图6为电子铅封内部电路结构框图；\n[0026] 图7为电子铅封应用系统的结构框图。\n具体实施方式\n[0027] 电子铅封实施例\n[0028] 参阅图1-3，电子铅封1包括本体11和锁杆22两部分。本体11包括：立臂111和与立臂111同侧两端相连的上臂113以及下臂112。上臂113的悬出端设定位孔114。下臂112的悬出端设锁座115，锁座115可拆卸地安装在本体11上，其与锁杆22都为一次性部件，而本体11则为可重复使用的部件。电子铅封1安装时，锁杆22穿过该本体11上臂\n113悬出端的定位孔114而锁定于下臂112悬出端的锁座115上。\n[0029] 锁杆22内部设置有存储有ID号的锁杆电路，本体11内部设置有主体电路。参阅图6，锁杆电路20包括：电路触点221、与电路触点221相连的检测线222以及存储有锁杆\n22的ID号的ID模块223，ID模块221与电路触点221相连。主体电路10包括：与电路触点221对接的触点连接座121、用于控制主体电路10工作的微处理器122、用于与外界通信的无线通信模块123、用于存储锁杆22的ID号和锁杆22的状态信息(包括锁杆的插入和剪断状态等)的信息存储模块124、实时时钟模块125、用于给微处理器122编程的JTAG接口126、用于保证整个主体电路正常供电的电源管理模块127、用于控制电池充电的充电管理模块128、用于提供卫星定位信息的GPS模块129。微处理器122是整个主体电路10的核心，其分别与触点连接座121、无线通信模块123、信息存储模块124、实时时钟模块125以及JTAG接口126相连，以控制各部分模块正常工作。电源管理模块127分别与微处理器122、无线通信模块123、信息存储模块124、实时时钟模块125以及JTAG接口126相连，以保证各部分模块正常供电。充电管理模块128与微处理器122相连，以通过微处理器122控制电池充电。GPS模块129与微处理器122相连，以方便使用者实时掌握电子铅封1的地理位置。无线通信模块123用以与外部的数据中心或者通信终端进行通信，其包括但不限于射频RF通信、GPRS通信、CDMA通信、3G通信、4G通信、WiFi通信、WiMAX通信、卫星通信等高频模块1231，考虑到高频模块的耗电量高，不利于长期工作，所以，本实施例还设置一耗电量低的低频模块1232，该低频模块1232与微处理器122相连，在默认状态下，高频模块1231处于休眠或待机状态，低频模块1232则一直处于工作状态，当低频模块1232感测到电子铅封1进入手持阅读器或固定阅读器的低频信号场后，微处理器122才唤醒高频模块1231使其与手持阅读器或固定阅读器实现通信，或者，当微处理器122检测到锁杆22状态发生变化时才开启高频模块1231，以通过其将锁杆22的状态信息发送给外部数据中心或者通信终端。电子铅封1可通过GPS模块129获取全球定位信息，也可以通过GPRS/CDMA/3G/4G/WiFi/WiMAX等无线通信技术获取全球定位信息。\n[0030] 参阅图2-图5，电路触点221设置在锁杆22远离锁座115的一端，触点连接座116设置在本体11上臂113悬出端，当锁杆22安装在本体11上时，锁杆22的电路触点221正好与本体11的触点连接座116对接，从而实现本体11内的主体电路10与锁杆22内的锁杆电路20实现电性连接。锁杆22中空，检测线222埋设在锁杆22内部的长度方向，当锁杆\n22插装在本体11上时，电路触点221与触点连接座116对接，锁杆电路20与主体电路10构成闭合通路，主体电路10可读取到正确的锁杆ID号，一旦锁杆22被剪断，则检测线222也被剪断，锁杆电路20无法与主体电路10构成闭合通路，主体电路10也就无法读取到锁杆的ID号，如果主体电路10能读取到锁杆22的ID号，但该ID号不是原始锁杆的ID号，则说明锁杆22被更换过。\n[0031] 显然，在其他实施例中，主体电路10也可通过无线方式来识别锁杆22的状态，如：\n在主体电路10中设置一与微处理器122相连的无线本体接口模块，在锁杆电路20中设置一与ID模块223相连的无线检测接口模块，主体电路通过无线本体接口模块与无线检测接口模块通信来读取锁杆的ID号，如果主体电路10能读取到正确的锁杆ID号，则说明锁杆\n22状态正常，如果读取到的锁杆ID号错误，则说明锁杆22状态异常。\n[0032] 锁杆的ID号可以由五部分组成，第一部分为封箱设备制造企业所属的国家的国家代码；第二部分为封箱设备制造企业的企业代码；第三部分为封箱设备的类型代码；第四部分为封箱设备生产过程中的序列号；第五部分为国家代码、企业代码、类型代码、序列号按照一定的算法计算生成校验码。采用该统一的编码，可以解决现有集装箱箱封码混乱、编码的长度和格式不统一、容易重复、缺乏编码校验等难题，实现集装箱箱封及其号码在全球范围内的有效标识与识别，提高集装箱供应链的管理效率与安全水平。\n[0033] 电子铅封应用系统实施例\n[0034] 参阅图7，电子铅封应用系统包括电子铅封1、数据中心3以及通信终端，电子铅封\n1的具体结构上面已经详述，此处不再赘述。通信终端包括但不限于通过因特网访问数据中心3的客户查询终端51、通过SMS信息形式与数据中心3或电子铅封1通信的客户移动通信终端52、通过RF通信方式与电子铅封1或数据中心3通信的手持阅读器53或固定阅读器54等。手持阅读器53或固定阅读器54可被安装在集装箱运输途中的各个闸口位置，也可被安装到运输集装箱的车辆的驾驶室内。\n[0035] 该电子铅封及其应用系统的工作过程如下：电子铅封1被安装到集装箱后，锁杆\n22被插入到主体11中，主体电路10实时检测锁杆22的插入和剪断的状态信息，并实施记录电子铅封的GPS信息，将GPS信息、锁杆22的ID号以及锁杆的状态信息一起存储在其信息存储模块124内，客户移动通信终端52、手持阅读器53或固定阅读器54可随时读取信息存储模块124内存储的数据。当电子铅封1在运输途中时，电子铅封1内的高频模块1231处于休眠或待机状态，由低频通信模块1232工作来感测电子铅封1是否进入手持阅读器53或固定阅读器54的低频信号场，如果进入手持阅读器53或固定阅读器54的低频信号场，则电子铅封1唤醒RF通信模块，使其与手持阅读器53或固定阅读器54进行数据通信，固定阅读器54可通过GPRS/CDMA/3G/4G/WiFi/WiMAX或Internet等方式将GPS信息、锁杆22的ID号和锁杆的状态信息发送到数据中心3，手持阅读器53通过GPRS/CDMA/3G/4G/WiFi/WiMAX等无线通信技术将读取的GPS信息、锁杆22的ID号和锁杆的状态信息发送到数据中心3。如果主体电路10识别到锁杆22被剪断或被更换，则主体电路会主动唤醒电子铅封1的高频模块1231(GPRS通信、CDMA通信、3G通信、4G通信、WiFi通信、WiMAX通信或卫星通信等)，将电子铅封的GPS信息、锁杆的ID号和锁杆的状态信息通过高频模块1231发送到数据中心3。用户可通过客户移动通信终端52以SMS短信形式访问数据中心3来获取电子铅封1的实时数据，电子铅封1内置的GPRS/CDMA/3G/4G/WiFi以及卫星通信模块也可与客户移动通信终端52直接通信，接收和响应来自客户移动通信终端52的查询指令。客户也可使用电脑登陆客户查询终端51来查询电子铅封1的实时数据。客户移动通信终端52也可定制SMS信息服务来查询和接收电子铅封1的实时数据。\n[0036] 以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。