CN112068466A - 一种工控机箱的防拆监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工控机箱的防拆监控方法，包括使用电池供电的低功耗监控***；使用接近开关检测机箱盖板的打开状态，监控***记录盖板打开的具体时间；主板通过串口调取监控***的记录信息；所述监控***绝大部分时间都工作于停止模式，工作电流极小；所述电池选用大容量锂二氧化锰电池，能量密度高，可以保障监控***长时间工作，在工控机长期闲置的情况下仍能保持监控。本技术方案整体低功耗设计，由电池供电，可在外部无电源的情况下长期工作，记录了机箱打开记录，带有具体时间信息，可以分辨机箱的开启操作是否由授权人员开启。
Description
技术领域
本发明涉及工控机箱技术领域，尤其涉及一种工控机箱的防拆监控方法。
背景技术
工控机箱一般是在条件比较恶劣的环境中使用的机箱。噪音和灰尘等很多的地方。机器主板部分是分为两部分，底版+cpu卡的形式出现。工控机箱的优点耐挤压，耐腐蚀，抗灰尘，抗振动，抗辐射。主要用于环境比较恶劣的场合。比如：航海、电厂，化工，矿厂，地下作业等。工控机箱一般用于军队，广播电台，电视台，它的优点是利于散热，具有良好的可扩展性，稳定性能好。
机箱主体采用优质的铝合金型材，铝合金具有质轻，成本低，机械性(受力度均匀)的特点，还有就是铝合金容易加工和具有高度的散热性。特别是车辆引擎部分特别适合使用铝合金材料。至于用在电脑机箱的大多数是用铝—铜合金。主要是考虑散热问题。因为铜和铝混合挤压制造出来后，其散热性能相当好，甚至于一些高端CPU水冷风扇也是使用这种材质。如果是军用，首选要保证的是坚实度，铝—锌—镁—铜系超硬铝合金是首选。
工控机箱内部由工控主板及其他技术设计相关板卡组成，在某些场景下，工控机箱内部相关设计，包括使用的相关板卡为保密设计，不希望被非授权人员知晓，为了防止泄密，工控机箱需要监控机箱的开启事件，当非授权人员拆开机箱后，记录机箱的打开状态，所以我们提出了一种工控机箱的防拆监控方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种工控机箱的防拆监控方法。
本发明提出的一种工控机箱的防拆监控方法，包括，
使用电池供电的低功耗监控***；
使用接近开关检测机箱盖板的打开状态，监控***记录盖板打开的具体时间；
主板通过串口调取监控***的记录信息；
所述监控***绝大部分时间都工作于停止模式，工作电流极小；
所述电池选用大容量锂二氧化锰电池，能量密度高，可以保障监控***长工作，在工控机长期闲置的情况下仍能保持监控。
进一步的：所述低功耗监控***，包括由极低功耗MCU、实时时钟、串口电路、电池组成。
进一步的：所述极低功耗MCU可以工作于几种模式，包括正常模式、停止模式、休眠模式等，各种模式可以通过外部条件进行切换；
所述极低功耗MCU直接由电池供电；
所述停止模式下，极低功耗MCU各种外设关闭，消耗电流小于1uA，保障监控***的长期工作。
进一步的：所述实时时钟在监控***初次运行时设定时间，在工控机箱整体上电工作后，校准实时时钟的时间；
所述时间校准，方法为工控主板通过串口下发时间校准报文给监控***的MCU，MCU校准实时时钟芯片内的时间。
进一步的：所述接近开关采用无源的干簧管开关，通过磁场控制开关，无需外置电源；
所述磁场产生方法为，在机箱盖板上安装磁铁；
所述干簧管开关无需电源，不用消耗电池电流。
进一步的：所述干簧管开关，在机箱盖板打开后闭合，产生中断信号提供给MCU。
进一步的：所述MCU平时处于停止模式，在检测到中断信号后，工作模式切换为正常模式，此时调取外部实时时钟的当前时间，并记录本次机箱开启状态；
MCU记录完成后，工作状态继续切换为停止状态，以节省电池消耗。
进一步的：所述主板在需要开启记录时，通过串口下发记录调取命令给监控***；
所述监控***的MCU在接收到串口信号后，工作模式由中断模式切换为正常模式，上送开启记录给主板；
所述开启记录包含开启的次数以及每次开启的时间信息；
所述MCU在完成记录上送后继续切换为停止模式。
本发明的有益效果是：
1、通过接近开关监测机箱门板的打开状态，当门板打开时，接近开关闭合，给MCU提供中断信号，MCU由电池供电，内置存储器件，外接RTC时钟，对外有串口，可与工控主板相连，本技术方案能在机箱无外部电源，仅靠电池供电情况下长期工作，因此设计上为低功耗设计，为了实现低功耗要求，接近开关为无源设计，不需要消耗电池，接近开关选用干簧管开关，在机箱门板上安装有磁铁，由磁场控制接近开关的开启与闭合，选用的MCU为极低功耗MCU，可工作于停止状态、正常状态、休眠状态等，其中停止状态工作电流小于1uA,不同的工作状态可以由外部中断和串口通信等外部信号切换。
2、为了降低工作电流消耗，MCU平时工作于停止状态，当机箱门板打开时，接近开关闭合，给MCU提供外部中断信号，使MCU工作状态切换，转为正常状态，此时MCU调取外部RTC的时间，记录本次机箱开启事件，该事件记录包含了机箱打开的时间，记录完成后，MCU工作状态切换，继续变为停止状态，维持低电流消耗。
3、工控机箱上电后，工控主板可以通过串口发送信号给MCU，MCU收到串口信号后，工作状态由停止状态切换为正常状态，此时MCU将之前记录的机箱打开事件记录通过串口发送给工控主板，事件记录可根据需求以及MCU内部存储容量记录多次打开事件，记录包含有每次机箱开启的具体时间，记录可以接受主板的命令删除。
4、本方案的监控***带有外部RTC，并且RTC的时间接受工控主板的同步，工控主板可以通过串口下发时间修改命令，MCU在收到时间修改命令后，修改外部RTC的时间。
本技术方案整体低功耗设计，由电池供电，可在外部无电源的情况下长期工作，记录了机箱打开记录，带有具体时间信息，可以分辨机箱的开启操作是否由授权人员开启。
附图说明：
图1为本发明提出的一种工控机箱的防拆监控方法的机箱开启状态监控的框图；
图2为本发明提出的一种工控机箱的防拆监控方法的状态记录功能实现的框图；
图3为本发明提出的一种工控机箱的防拆监控方法的记录上送实现的框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出了一种工控机箱的防拆监控方法，包括，
使用电池供电的低功耗监控***；
使用接近开关检测机箱盖板的打开状态，监控***记录盖板打开的具体时间；
主板通过串口调取监控***的记录信息；
所述监控***绝大部分时间都工作于停止模式，工作电流极小；
所述电池选用大容量锂二氧化锰电池，能量密度高，可以保障监控***长工作，在工控机长期闲置的情况下仍能保持监控。
本实施例的另一种实施方式中，还包括：
所述低功耗监控***，包括由极低功耗MCU、实时时钟、串口电路、电池组成。
本实施例的另一种实施方式中，还包括：
所述极低功耗MCU可以工作于几种模式，包括正常模式、停止模式、休眠模式等，各种模式可以通过外部条件进行切换；
所述极低功耗MCU直接由电池供电；
所述停止模式下，极低功耗MCU各种外设关闭，消耗电流小于1uA，保障监控***的长期工作。
本实施例的另一种实施方式中，还包括：
所述实时时钟在监控***初次运行时设定时间，在工控机箱整体上电工作后，校准实时时钟的时间；
所述时间校准，方法为工控主板通过串口下发时间校准报文给监控***的MCU，MCU校准实时时钟芯片内的时间。
本实施例的另一种实施方式中，还包括：
所述接近开关采用无源的干簧管开关，通过磁场控制开关，无需外置电源；
所述磁场产生方法为，在机箱盖板上安装磁铁；
所述干簧管开关无需电源，不用消耗电池电流。
本实施例的另一种实施方式中，还包括：
所述干簧管开关，在机箱盖板打开后闭合，产生中断信号提供给MCU。
本实施例的另一种实施方式中，还包括：
所述MCU平时处于停止模式，在检测到中断信号后，工作模式切换为正常模式，此时调取外部实时时钟的当前时间，并记录本次机箱开启状态；
MCU记录完成后，工作状态继续切换为停止状态，以节省电池消耗。
本实施例的另一种实施方式中，还包括：
所述主板在需要开启记录时，通过串口下发记录调取命令给监控***；
所述监控***的MCU在接收到串口信号后，工作模式由中断模式切换为正常模式，上送开启记录给主板；
所述开启记录包含开启的次数以及每次开启的时间信息；
所述MCU在完成记录上送后继续切换为停止模式。
本发明中，通过接近开关监测机箱门板的打开状态，当门板打开时，接近开关闭合，给MCU提供中断信号，MCU由电池供电，内置存储器件，外接RTC时钟，对外有串口，可与工控主板相连，本技术方案能在机箱无外部电源，仅靠电池供电情况下长期工作，因此设计上为低功耗设计，为了实现低功耗要求，接近开关为无源设计，不需要消耗电池，接近开关选用干簧管开关，在机箱门板上安装有磁铁，由磁场控制接近开关的开启与闭合，选用的MCU为极低功耗MCU，可工作于停止状态、正常状态、休眠状态等，其中停止状态工作电流小于1uA,不同的工作状态可以由外部中断和串口通信等外部信号切换。
本发明中，为了降低工作电流消耗，MCU工作于停止状态，当机箱门板打开时，接近开关闭合，给MCU提供外部中断信号，使MCU工作状态切换，转为正常状态，此时MCU调取外部RTC的时间，记录本次机箱开启事件，该事件记录包含了机箱打开的时间，记录完成后，MCU工作状态切换，继续变为停止状态，维持低电流消耗。
本发明中，工控机箱上电后，工控主板可以通过串口发送信号给MCU，MCU收到串口信号后，工作状态由停止状态切换为正常状态，此时MCU将之前记录的机箱打开事件记录通过串口发送给工控主板，事件记录可根据需求以及MCU内部存储容量记录多次打开事件，记录包含有每次机箱开启的具体时间，记录可以接受主板的命令删除。
本发明中，本方案的监控***带有外部RTC，并且RTC的时间接受工控主板的同步，工控主板可以通过串口下发时间修改命令，MCU在收到时间修改命令后，修改外部RTC的时间。
本技术方案整体低功耗设计，由电池供电，可在外部无电源的情况下长期工作，记录了机箱打开记录，带有具体时间信息，可以分辨机箱的开启操作是否由授权人员开启。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种工控机箱的防拆监控方法，其特征在于，包括，
使用电池供电的低功耗监控***；
使用接近开关检测机箱盖板的打开状态，监控***记录盖板打开的具体时间；
主板通过串口调取监控***的记录信息；
所述监控***绝大部分时间都工作于停止模式，工作电流极小；
所述电池选用大容量锂二氧化锰电池，能量密度高，可以保障监控***长工作，在工控机长期闲置的情况下仍能保持监控。
2.根据权利要求1所述一种工控机箱的防拆监控方法，其特征在于：
所述低功耗监控***，包括由极低功耗MCU、实时时钟、串口电路、电池组成。
3.根据权利要求2所述一种工控机箱的防拆监控方法，其特征在于：
所述极低功耗MCU可以工作于几种模式，包括正常模式、停止模式、休眠模式等，各种模式可以通过外部条件进行切换；
所述极低功耗MCU直接由电池供电；
所述停止模式下，极低功耗MCU各种外设关闭，消耗电流小于1uA，保障监控***的长期工作。
4.根据权利要求2所述一种工控机箱的防拆监控方法，其特征在于：
所述实时时钟在监控***初次运行时设定时间，在工控机箱整体上电工作后，校准实时时钟的时间；
所述时间校准，方法为工控主板通过串口下发时间校准报文给监控***的MCU，MCU校准实时时钟芯片内的时间。
5.根据权利要求1所述一种工控机箱的防拆监控方法，其特征在于：
所述接近开关采用无源的干簧管开关，通过磁场控制开关，无需外置电源；
所述磁场产生方法为，在机箱盖板上安装磁铁；
所述干簧管开关无需电源，不用消耗电池电流。
6.根据权利要求5所述一种工控机箱的防拆监控方法，其特征在于：
所述干簧管开关，在机箱盖板打开后闭合，产生中断信号提供给MCU。
7.根据权利要求2所述一种工控机箱的防拆监控方法，其特征在于：
所述MCU平时处于停止模式，在检测到中断信号后，工作模式切换为正常模式，此时调取外部实时时钟的当前时间，并记录本次机箱开启状态；
MCU记录完成后，工作状态继续切换为停止状态，以节省电池消耗。
8.根据权利要求3所述一种工控机箱的防拆监控方法，其特征在于：
所述主板在需要机箱开启记录时，通过串口下发记录调取命令给监控***；
所述监控***的MCU在接收到串口信号后，工作模式由中断模式切换为正常模式，上送开启记录给主板；
所述开启记录包含开启的次数以及每次开启的时间信息；
所述MCU在完成记录上送后继续切换为停止模式。
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