一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置、系统及方法与流程

1.本发明涉及数字及信息化技术领域，具体为一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置、系统及方法。


背景技术：

2.随着重要设备或载体的数量不断增多，重要设备或载体的安全管控需求不断上升。针对重要设备或载体，需要建立完善的安全管理制度，加强设备的安全防护，确保设备不被盗窃、损坏、破坏等意外情况，保障设备的正常使用。同时，针对重要设备也需要定期盘点，及时发现设备的遗失、损坏等问题。而随着重要设备或载体的数量增多，人工管控设备的方式耗时费力，效率低下，已经很难满足设备管控的基本要求，因此设备或载体的智能化管控已成为一种趋势。
3.设备的在位状态、姿态信息监测技术作为设备智能化管控的重要一环，可以实时监控设备是否在位、使用状态以及异常情况等，保障设备的正常使用，提高设备管理的效率和精度，减少人工管理的工作量和错误率，提高管理的科学性和精准性。近些年，设备在位状态监测技术被广泛研究，包括rfid监测、蓝牙监测等。现有技术cn110909397a公开了一种服务器安全防盗触发式报警系统，包括可推拉拆装地设置于柜体内的机箱、设置于所述机箱上并用于检测其所处位置是否发生变动的在位检测器、与所述在位检测器信号连接并用于在其检测信号发生突变时按照预设示警方式进行报警的报警器，通过在位检测器对机箱在柜体内的所处位置进行检测和监控。cn116010193a公开了一种重要设备在位使用管控系统，将设备的当前位置信息与分配的位置信息进行比对，当超过位置区域阈值时进行提示。现有技术还包括采用rfid设备或蓝牙设备进行在位检测的技术方案。
4.现有技术针对某些特定领域具有一定的实用价值，但仍存在如下问题：1）rfid设备在位监测技术、蓝牙设备在位监测技术易受到外部干扰，如电磁场、金属障碍物等，可能导致设备监测效果不好。2）rfid标签可能会被人为撕毁，存在安全风险。3）rfid在位监测技术适用于小规模设备监测，对于大规模设备监测，安装和维护成本较高，难以实现。4）现有技术无法对设备的姿态信息进行监测，无法监测设备震动、搬移或者掉落等情况。
5.如何克服上述缺陷，成为本技术领域亟待解决的课题。


技术实现要素：

6.为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置、系统及方法，具体采用如下技术方案：一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，所述装置包括：主壳、底盖、功能板、散光灯帽、3m强力胶、螺钉；所述主壳为主体结构，采用被破坏后不可修复的材质制作。所述底盖位于所述主壳下方，用于固定内部的所述功能板，所述功能板位于所述主壳内部，并安装在所述底盖的内侧面，所述主壳的侧面设置有开口；
所述散光灯帽穿过所述主壳正面的预留孔，所述散光灯帽的上表面为圆弧状态，内部具有倒刺结构，安装后不可在外侧拆除；所述3m强力胶设置在所述底盖的外侧，用于将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置粘贴在被检测的设备或载体上；所述螺钉数量为4颗，设置于所述底盖的预留沉头槽中，用于将所述底盖与所述主壳固定连接。
7.进一步，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置连接通讯线，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置粘贴在被检测的设备或载体上，从而对所述设备或载体m进行在位状态及姿态信息检测。
8.进一步，所述功能板包括接口、can收发器、光感芯片、指示灯、姿态传感器。
9.进一步，所述接口位于所述功能板内侧面的一端，通过所述主壳的所述开口与所述主壳的外部连通，用于连接通讯线；所述can收发器设置在所述功能板的远离所述底盖的内侧面，用于实现can总线数据处理和can总线数据通信；所述光感芯片设置在所述功能板的靠近所述底盖的外侧面的中心位置，用于防拆检测；所述指示灯设置在所述功能板的远离所述底盖的内侧面对应于所述散光灯帽的位置，用于状态指示；所述姿态传感器设置在所述功能板的远离所述底盖的内侧面，用于姿态检测、暴力破坏检测。
10.一种设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，所述系统包括至少一个如上所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，所述系统进一步包括：管控业务平台、至少一个监管代理；所述管控业务平台连接所述至少一个监管代理；所述至少一个监管代理各自连接至少一个所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，或者所述至少一个监管代理各自通过一个can转ip协议通信设备连接至少一个所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置。
11.进一步，所述监管代理和业务管控平台之间采用国密算法实现接入双向验证、加密传输和数据完整性保护，接入过程采用随机数和数字签名技术以及sm2非对称加密算法实现双向身份验证，传输过程中正文信息采用sm4算法加密。
12.进一步，所述管控业务平台用于向用户端展示设备或载体的在位状态及姿态信息，并将来自用户端的用户操作命令下发到所述监管代理；所述监管代理负责接收来自所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置发送的实时的设备或载体的在位状态及姿态信息数据，并将收集到的数据上报至所述管控业务平台，同时接收来自所述管控业务平台的用户操作命令，下发设备或载体的取还信息；所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置用来进行设备或载体的在位状态检测、姿态信息检测以及暴力破坏监测，当发现异常情况时及时亮红灯指示操作人员进行处理，并及时将异常信息上报至监管代理。
13.进一步，当进行短距离部署时，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置通
过can数据线与所述监管代理进行数据传输。
14.进一步，当进行长距离部署时，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置通过所述can转ip协议通信设备，然后经由网线将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置的数据传输至所述监管代理。
15.一种设备或载体在位状态及姿态信息检测方法，所述方法应用于如上所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，所述方法包括下列步骤：s1.将设备或载体在位状态及姿态信息检测装置粘贴在设备或载体表面；s2.将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置与通讯线连接，启动所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，指示灯绿色常亮表示启用成功。
16.s3. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置进行防拆检测，当其从设备或载体表面被非正常拆除时，触发其内部光感传感器，通过指示灯提示报警，同时将离位数据通过通讯线向外部传输。
17.s4. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置进行姿态检测，当所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置或者设备或载体发生姿态变化时，触发装置内部姿态传感器，通过装置外部指示灯提示报警，同时将姿态信息数据通过通讯线向外部传输。
18.s5. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置进行暴力破坏检测，当所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置的主壳被破坏时，内置姿态传感器监测加速度值大小、方向和持续时间判定可能的破坏行为，通过指示灯提示报警，同时将离位数据通过通讯线向外部传输，同时所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a自动清除内部数据。
19.s6.监管代理直接获取或者通过can转ip协议通信设备获取所述通讯线b向外部传输的数据，并发送到业务管控平台；s7.所述业务管控平台将接收到的数据向用户端展示。
20.本发明可以有效克服当前技术的缺点，安全、稳定、高效的完成设备在位状态、姿态信息检测任务。
附图说明
21.图1为本发明设备或载体在位状态及姿态信息检测装置的剖面图。
22.图2为本发明设备或载体在位状态及姿态信息检测装置的结构示意图。
23.图3为本发明功能板的结构示意图。
24.图4为本发明设备或载体在位状态及姿态信息检测装置的安装示意图。
25.图5为本发明设备或载体在位状态及姿态信息检测系统的结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。
27.除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外
明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
28.参见附图1、附图2所示，本发明的具体实施例1涉及一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，其包括：主壳1、底盖2、功能板3、散光灯帽4、3m强力胶5、螺钉6。
29.所述主壳1为主体结构，采用被破坏后不可修复的材质制作。所述底盖2位于所述主壳1下方，用于固定内部的所述功能板3，所述功能板3位于所述主壳1内部，并安装在所述底盖2的内侧面，所述主壳1的侧面设置有开口。
30.所述散光灯帽4穿过所述主壳1正面的预留孔，所述散光灯帽4的上表面为圆弧状态，内部具有倒刺结构，安装后不可在外侧拆除。
31.所述3m强力胶5设置在所述底盖2的外侧，用于将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置粘贴在被检测的设备或载体上。
32.所述螺钉6数量为4颗，设置于所述底盖2的预留沉头槽中，用于将所述底盖2与所述主壳1固定连接。
33.参见附图3所示，所述功能板3包括接口301、can收发器302、光感芯片303、指示灯304、姿态传感器305。
34.所述接口301位于所述功能板3内侧面的一端，通过所述主壳1的所述开口与所述主壳1的外部连通，用于连接通讯线。
35.所述can收发器302设置在所述功能板3的远离所述底盖2的内侧面，用于实现can总线数据处理和can总线数据通信。
36.所述光感芯片303设置在所述功能板3的靠近所述底盖2的外侧面的中心位置，用于防拆检测。
37.所述指示灯304设置在所述功能板3的远离所述底盖2的内侧面对应于所述散光灯帽4的位置，用于状态指示。
38.所述姿态传感器305设置在所述功能板3的远离所述底盖2的内侧面，用于姿态检测、暴力破坏检测。
39.参见附图4所示，设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a通过通讯线b与所述监管代理或者所述can转ip协议通信设备连接，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a粘贴在被检测的重要主机设备或载体m上，从而对所述设备或载体m进行在位状态及姿态信息检测。
40.所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a用来进行设备或载体m的在位状态检测、姿态信息检测以及暴力破坏监测，当发现异常情况时及时亮红灯指示操作人员进行处理，并及时将异常信息上报。
41.参见附图5所示，本发明的具体实施例2涉及一种设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，所述系统包括管控业务平台、至少一个监管代理和至少一个具体实施例1所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置。
42.所述管控业务平台连接所述至少一个监管代理。所述至少一个监管代理各自连接至少一个所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，或者所述至少一个监管代理各自通过一个can转ip协议通信设备连接至少一个所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置。
43.所述管控业务平台用于向用户端展示设备或载体的在位状态及姿态信息，并将来自用户端的用户操作命令下发到所述监管代理。所述监管代理负责接收来自所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置发送的实时的设备或载体的在位状态及姿态信息数据，并将收集到的数据上报至所述管控业务平台，同时接收来自所述管控业务平台的用户操作命令，下发设备或载体的取还信息。当用户需要取用设备或载体时，从业务管控平台选择要取用的设备或载体，并点击取用命令，该命令通过网络发送给监管代理，监管代理将该信息转换为can总线协议传递给设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，检测装置通过闪烁指示灯，提醒用户该设备是将要被取用的设备或载体；同理，当用户需要归还设备或载体时，从业务管控业务平台选择要归还的设备或载体，并点击归还命令，该命令通过网络发送给监管代理，监管代理将该信息转换为can总线协议传递给设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，检测装置通过闪烁指示灯，提醒用户归还的设备放入该位置。
44.所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置用来进行设备或载体的在位状态检测、姿态信息检测以及暴力破坏监测，当发现异常情况时及时亮红灯指示操作人员进行处理，并及时将异常信息上报至监管代理。
45.其中所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置与所述监管代理的通信方式分为两种，当进行短距离部署时，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置通过can数据线与所述监管代理进行数据传输；当进行长距离部署时，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置通过所述can转ip协议通信设备，然后经由网线将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置的数据传输至所述监管代理。
46.其中所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置同所述监管代理之间兼顾总线的实时性和安全性，正文数据采用密码映射表方式实现加密，数据完整性采用crc-16进行校验计算，确保数据的完整性；所述监管代理和业务管控平台之间采用国密算法实现接入双向验证、加密传输和数据完整性保护，接入过程采用随机数和数字签名技术以及sm2非对称加密算法实现双向身份验证，传输过程中正文信息采用sm4算法加密确保指令信息的安全。
47.结合附图4所示，本发明的具体实施例3涉及一种设备或载体在位状态及姿态信息检测方法，所述方法应用于具体实施例2的所述设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，包括下列步骤：s1.将设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a粘贴在设备或载体m表面。
48.s2.将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a与通讯线b连接，启动所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a，指示灯绿色常亮表示启用成功。
49.s3. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a进行防拆检测，当其从设备或载体m表面被非正常拆除时，触发其内部光感传感器，通过指示灯提示报警，同时将离位数据通过通讯线b向外部传输。
50.s4. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a进行姿态检测，当所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a或者设备或载体m发生姿态变化时，触发装置内部姿态传感器，通过装置外部指示灯提示报警，同时将姿态信息数据通过通讯线b向外部传输。
51.s5. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a进行暴力破坏检测，当所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a的主壳被破坏时，内置姿态传感器监测加速度
值大小、方向和持续时间判定可能的破坏行为，通过指示灯提示报警，同时将离位数据通过通讯线b向外部传输，同时所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a自动清除内部数据。
52.s6.监管代理直接获取或者通过can转ip协议通信设备获取所述通讯线b向外部传输的数据，并发送到业务管控平台；s7.所述业务管控平台将接收到的数据向用户端展示。
53.本发明不易受外部环境干扰的设备或载体实时监测：本发明所述的方法采用光感芯片以及姿态传感器对设备或载体进行在位监测、姿态信息检测，不易受到电磁场或者金属障碍物等干扰。本发明将装置物理粘附到设备或载体上，并通过总线或网线与监管代理连接，一个监管代理可以连接多个检测装置，业务管控平台又可以连接多个监管代理，便于对大规模设备进行实时监测。本发明的时监测设备或载体是否在位并通过can接口通信或网络通信上报至监管代理，出现异常及时报警，在重要设备发生震动、搬移、坠落等姿态变化时，上报当前姿态信息并及时报警，当装置外壳被强行破坏或被强行从设备上撬离时，装置自行检测、上报相关数据并自动清除内部数据。
54.如上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，其特征在于，所述装置包括：主壳（1）、底盖（2）、功能板（3）、散光灯帽（4）、3m强力胶（5）、螺钉（6）；所述主壳（1）为主体结构，采用被破坏后不可修复的材质制作。所述底盖（2）位于所述主壳（1）下方，用于固定内部的所述功能板（3），所述功能板（3）位于所述主壳（1）内部，并安装在所述底盖（2）的内侧面，所述主壳（1）的侧面设置有开口；所述散光灯帽（4）穿过所述主壳（1）正面的预留孔，所述散光灯帽（4）的上表面为圆弧状态，内部具有倒刺结构，安装后不可在外侧拆除；所述3m强力胶（5）设置在所述底盖（2）的外侧，用于将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置粘贴在被检测的设备或载体上；所述螺钉（6）数量为4颗，设置于所述底盖（2）的预留沉头槽中，用于将所述底盖（2）与所述主壳（1）固定连接。2.根据权利要求1所述的一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，其特征在于，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置连接通讯线，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置粘贴在被检测的设备或载体上，从而对所述设备或载体m进行在位状态及姿态信息检测。3.根据权利要求2所述的一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，其特征在于，所述功能板（3）包括接口（301）、can收发器（302）、光感芯片（303）、指示灯（304）、姿态传感器（305）。4.根据权利要求3所述的一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，其特征在于，所述接口（301）位于所述功能板（3）的内侧面的一端，通过所述主壳（1）的所述开口与所述主壳（1）的外部连通，用于连接通讯线；所述can收发器（302）设置在所述功能板（3）的远离所述底盖（2）的内侧面，用于实现can总线数据处理和can总线数据通信；所述光感芯片（303）设置在所述功能板（3）的靠近所述底盖（2）的外侧面的中心位置，用于防拆检测；所述指示灯（304）设置在所述功能板（3）的远离所述底盖（2）的内侧面对应于所述散光灯帽（4）的位置，用于状态指示；所述姿态传感器（305）设置在所述功能板（3）的远离所述底盖（2）的内侧面，用于姿态检测、暴力破坏检测。5.一种设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，所述系统包括至少一个如权利要求1至4任一项所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，其特征在于，所述系统进一步包括：管控业务平台、至少一个监管代理；所述管控业务平台连接所述至少一个监管代理；所述至少一个监管代理各自连接至少一个所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，或者所述至少一个监管代理各自通过一个can转ip协议通信设备连接至少一个所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测装置。6.根据权利要求5所述的一种设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，其特征在于，所述监管代理和业务管控平台之间采用国密算法实现接入双向验证、加密传输和数据完整性保护，接入过程采用随机数和数字签名技术以及sm2非对称加密算法实现双向身份验证，
传输过程中正文信息采用sm4算法加密。7.根据权利要求6所述的一种设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，其特征在于，所述管控业务平台用于向用户端展示设备或载体的在位状态及姿态信息，并将来自用户端的用户操作命令下发到所述监管代理；所述监管代理负责接收来自所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置发送的实时的设备或载体的在位状态及姿态信息数据，并将收集到的数据上报至所述管控业务平台，同时接收来自所述管控业务平台的用户操作命令，下发设备或载体的取还信息；所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置用来进行设备或载体的在位状态检测、姿态信息检测以及暴力破坏监测，当发现异常情况时及时亮红灯指示操作人员进行处理，并及时将异常信息上报至监管代理。8.根据权利要求7所述的一种设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，其特征在于，当进行短距离部署时，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置通过can数据线与所述监管代理进行数据传输。9.根据权利要求7所述的一种设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，其特征在于，当进行长距离部署时，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置通过所述can转ip协议通信设备，然后经由网线将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置的数据传输至所述监管代理。10.一种设备或载体在位状态及姿态信息检测方法，所述方法应用于如权利要求5至9中任一项所述的设备或载体在位状态及姿态信息检测系统，其特征在于，所述方法包括下列步骤：s1.将设备或载体在位状态及姿态信息检测装置粘贴在设备或载体表面；s2.将所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置与通讯线连接，启动所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置，指示灯绿色常亮表示启用成功；s3. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置进行防拆检测，当其从设备或载体表面被非正常拆除时，触发其内部光感传感器，通过指示灯提示报警，同时将离位数据通过通讯线向外部传输；s4. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置进行姿态检测，当所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置或者设备或载体发生姿态变化时，触发其内部姿态传感器，通过指示灯提示报警，同时将姿态信息数据通过通讯线向外部传输；s5. 所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置进行暴力破坏检测，当所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置的主壳被破坏时，内置姿态传感器监测加速度值大小、方向和持续时间判定可能的破坏行为，通过指示灯提示报警，同时将离位数据通过通讯线向外部传输，同时所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置a自动清除内部数据；s6.监管代理直接获取或者通过can转ip协议通信设备获取所述通讯线b向外部传输的数据，并发送到业务管控平台；s7.所述业务管控平台将接收到的数据向用户端展示。

技术总结
本发明公开了一种设备或载体在位状态及姿态信息检测装置、系统及方法。所述装置包括：主壳、底盖、功能板、散光灯帽、3M强力胶、螺钉。所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置连接通讯线，所述设备或载体在位状态及姿态信息检测装置粘贴在被检测的设备或载体上，从而对所述设备或载体M进行在位状态及姿态信息检测。本发明可以有效克服当前技术的缺点，安全、稳定、高效的完成设备在位状态、姿态信息检测任务。任务。任务。


技术研发人员：刘歆 王锦玉 田忠 李伟亮 韩明松 施博
受保护的技术使用者：中安网脉（北京）技术股份有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/14