專利名稱：防爆智能卡操作器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種讀取智能卡上存儲之信息的操作器，尤其是 一種防爆智能卡操作器。
背景技術(shù)：
智能卡，又稱"集成電路卡"，是繼凸字卡、條碼卡、磁卡等傳 統(tǒng)標識卡之后出現(xiàn)的一種新型高性能標識卡，它包含了微電子技術(shù)和 計算機技術(shù)。作為一種全新的信息媒體，智能卡不但可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 標識卡，而且開拓了很多新的應(yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)滲透到了銀行、公路收 費、電表、企業(yè)管理、醫(yī)療等上百個領(lǐng)域，大大提高了人們生活的現(xiàn) 代化程度，從而徹底改變現(xiàn)有的管理狀態(tài)，使管理更科學、更方便， 更加有效的提高經(jīng)濟效益。智能卡操作器分為接觸式和非接觸式兩種 模式來讀取智能卡上存儲的信息，可應(yīng)用于以上各場合。采用非接觸 模式讀取信息的智能卡操作器發(fā)射出射頻到智能卡上，該射頻為電磁 信號。但是在一些特殊的應(yīng)用場合，非接觸式智能卡4喿作器的使用會 帶來不便，例如在油庫、加油站等易燃易爆場合，電磁信號可能會帶 來油庫的爆炸，缺乏安全性。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于解決上述的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單 的、安全可靠的防爆智能卡操作器。
本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種防爆智能卡操作器，包括殼體，所述殼體上設(shè)有電源接口， 所述殼體內(nèi)部設(shè)有用于識別智能卡內(nèi)存儲信息的非接觸卡模塊和用 于處理所述非接觸卡模塊傳輸信息的處理器，所述非接觸卡模塊的信息輸出端接與所述處理器的對應(yīng)輸入端相連，所述殼體內(nèi)還設(shè)有用于 限制非接觸卡模塊所產(chǎn)生的電磁信號強弱的電子安全柵，所述電子安 全柵的信息輸出端與所述處理器的對應(yīng)輸入端相連。
進一步地，所述電子安全柵為齊納安全柵，包括相互串聯(lián)的保險 絲和兩個限流器，所述保險絲和限流器之間連接有相互并聯(lián)的兩個穩(wěn) 壓管。所述電源接口連接本安電源。
再進一步地，所述防爆智能卡操作器的殼體上設(shè)有可與其他系統(tǒng) 信息共享的數(shù)據(jù)接口 ，所述數(shù)據(jù)接口模塊的信息輸出端與所述處理器
的對應(yīng)輸入端連接。所述數(shù)據(jù)接口為RS232/485接口。
再進一步地，所述防爆智能卡操作器的殼體上設(shè)有顯示屏和鍵 盤，所述顯示屏模塊、鍵盤操作模塊的信息輸出端與所述處理器的對 應(yīng)輸入端連4^。
更進一步地，所述防爆智能卡操作器還包括有用于識別接觸式智 能卡內(nèi)存儲信息的接觸卡模塊，所述接觸卡模塊的信息輸出端與所述 處理器的對應(yīng)輸入端連接。
再進一步地，所述防爆智能卡操作器還包括一個可產(chǎn)生發(fā)光、蜂 鳴的保護提醒模塊，所述保護提醒模塊的信息輸入端與所述處理器的 對應(yīng)輸出端連4^。
本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在與防爆本安電源配套使用， 同時內(nèi)部也集成有電子式安全柵，有更好的防爆性能，可以應(yīng)用于各 種危險場合，滿足油庫、加油站等防爆場所智能卡管理系統(tǒng)的應(yīng)用。以下結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進 一 步說明

圖1:本實用新型防爆智能卡操作器的模塊示意圖。 圖2:本實用新型防爆智能卡操作器的電子安全柵的電路圖。圖3:本實用新型防爆智能卡操作器的處理器的電路圖。 圖4:本實用新型防爆智能卡操作器的RS485接口模塊的電路圖。 圖5:本實用新型防爆智能卡操作器的鍵盤操作模塊的電路圖。 圖6:本實用新型防爆智能卡搡作器的顯示屏模塊的電路圖。 圖7:本實用新型防爆智能卡操作器的保護模塊的電路圖。 圖8:本實用新型防爆智能卡操作器的非接觸卡模塊的電路圖。
具體實施方式

本實用新型揭示了一種防爆智能卡操作器，如圖l所示，包括 殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)部相互連接的處理器1 (具體電路如圖3所 示)和非接觸卡模塊2 (具體電路如圖8所示)，所述處理器1為一 具有若干引腳的芯片模塊，用于處理所述非接觸卡模塊2傳輸過來的 信息和控制整個操作器的電路。所述非接觸卡模塊2用于識別智能卡 內(nèi)存儲的信息，其信息輸出端接與所述處理器的對應(yīng)輸入端相連，結(jié) 合圖3和圖8所示，非接觸卡模塊通過RX、 TX1、 GND端口與天線連 接，其信息輸出端TXD1、 RXD1與處理器的對應(yīng)輸入端相連。其中， 天線的作用就是為了能非接觸式(有一定距離)地感應(yīng)到智能卡。
所述處理器1連接有一個電子安全柵4，所述電子安全柵4設(shè)置 在殼體內(nèi)部，用于限制所述非接觸卡模塊2所產(chǎn)生的電磁信號的強 弱。本實用新型中，所述電子安全柵4為齊納安全^t。如圖2所示， 所述電子安全柵4包括相互串聯(lián)的保險絲和兩個限流器，所述保險絲 和限流器之間連接有相互并聯(lián)的兩個穩(wěn)壓管。
齊納安全柵是基于齊納二極管反向擊穿的性能而工作的。如圖2 所示，齊納安全柵由電壓限制回路、電流限制回路和保險絲等組成， 電壓限制回路的作用，是將安全回路側(cè)電壓限制在額定工作電壓下。 在電源電壓VI等于齊納安全柵額定工作電壓時，齊納二極管D101和D102均不導通，此時安全火花回路側(cè)電壓V2等于現(xiàn)場儀表所需供電 電壓。當電源電壓VI超過額定工作電壓時，齊納二^ L管D101先^皮擊 穿而導通，因此安全火花回路側(cè)電壓V2仍保持不變。當V1升高到等 于最大安全保持額定電壓時，流過DIOI和D102中的電流將造成齊納 二極管發(fā)熱和燒壞時，保險絲F100熔斷，而將電源切斷，達到對安 全火花回路側(cè)進行保護的目的。保險絲熔斷時間Tf和齊納二極管熔 斷時間TZ，應(yīng)滿足10Tf 〈TZ的要求。
電流限制回路的作用，是將安全火花回路側(cè)的電流限制在35mA DC以下。對于與變送器配套的齊納安全柵，在變送器輸出電流為 4-20mADC范圍內(nèi)，安全柵對變送器的工作沒有影響。但在變送器發(fā) 生事故，譬如短路時，則限流回路將安全火花回路側(cè)的電流限制在此 35mA DC以下。
本實用新型的電子安全柵連接到電源上，其VCC輸出端口與處理 器的VCC端口相連，當電壓大于設(shè)定值后，該電子安全柵能切斷處理 器的電源。所述防爆智能卡操作器的殼體上設(shè)有電源接口和可與其他 系統(tǒng)信息共享的數(shù)據(jù)接口 3,所述電源接口連接本安電源。所述數(shù)據(jù) 接口模塊與所述處理器1連接。所述數(shù)據(jù)接口 3為RS232/485接口， 具體電路如圖4所示，所述數(shù)據(jù)接口模塊的信息輸出端口 TR、 RXD、 TXD分別與處理器上的對應(yīng)輸入端連接。
所述防爆智能卡操作器的殼體上設(shè)有顯示屏6和鍵盤7，所述顯 示屏模塊、鍵盤操作模塊與所述處理器1連接，具體電路如圖5和圖 6所示，鍵盤操作模塊的信息輸出端口 KX1 KX4、 KY1 KY4分別與 處理器上的對應(yīng)輸入端連接；顯示屏模塊的信息輸出端口 LDDO ~ LDD7 分別與處理器上的對應(yīng)輸入端連接。這樣，可以滿足更加智能化的高 端應(yīng)用。本實施例中顯示屏為點陣式LCD顯示屏，可以顯示漢字。所述防爆智能卡操作器還包括一個可產(chǎn)生發(fā)光、蜂鳴的保護提醒
才莫塊，具體電路如圖7所示，包括一個電源端口 VCC和GND,還有一 個信息輸入端BUZ與處理器的對應(yīng)輸出端BUZ連接。當回路中的電壓 接近設(shè)定值時，處理器控制該提醒模塊發(fā)光、蜂鳴。
所述防爆智能卡操作器可以讀取非接觸智能卡，可應(yīng)用于以上各 場合。當然也還可包括有接觸卡模塊5，用于識別接觸式智能卡內(nèi)存 儲的信息，其接觸卡模塊5的信息輸出端接與所述處理器的對應(yīng)輸入 端相連，此為現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述。
下面以油庫電動閥操作管理系統(tǒng)為例做一使用說明。 在此系統(tǒng)中，該防爆智能卡操作器平時處于待機狀態(tài)，電源指示 燈為紅色，每個操作器對應(yīng)一個電動閥。當油庫工作人員需要操作電 動閥時，首先插入智能卡，操作器檢測智能卡是否有效，如有效則提 示輸入密碼，操作人員使用鍵盤按要求輸入對應(yīng)的密碼，操作器和后 臺通訊驗證操作的有效性，如系統(tǒng)確認有效，則給出通過驗證信息， 操作人員可以對電動閥進行操作。后臺系統(tǒng)周期性的查詢各操作點的 信息，監(jiān)督工作人員的操作情況，并將所有信息匯總，滿足油庫自動 化管理的需要。
該防爆智能卡才喿作器和上位機釆用半雙工RS485通訊方式，由上 位機輪巡各防爆智能卡操作器的狀態(tài)，防爆智能卡操作器返回狀態(tài)信息。
方式異步半雙工，1位起始位+8位數(shù)據(jù)位+1位停止位； 波特率19200;
數(shù)據(jù)格式地址碼(1字節(jié))+命令碼(1字節(jié))+數(shù)據(jù)區(qū)(4字 節(jié))+01(:校驗(2字節(jié))；
地址碼地址碼為通訊傳送的第一個字節(jié)。這個字節(jié)表明由用戶
8設(shè)定地址碼的A人4幾將接收由主才幾發(fā)送來的信息。并且每個,人4幾都有具 有唯一的地址碼，并且響應(yīng)回送均以各自的地址碼開始。主才幾發(fā)送的 地址碼表明將發(fā)送到的從機地址，而從機發(fā)送的地址碼表明回送的從 機地址；
功能碼通訊傳送的第二個字節(jié)，定義如下
01: 上位機代表查詢指定的防爆讀卡操作器的狀態(tài)，防爆讀卡 操作器代表返回的命令；
02:上位機代表卡號和密碼驗證正確，防爆讀卡操作器代表返回 的命令；
數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)分為兩部分，卡號(2字節(jié))+密碼(2字節(jié))；
CRC碼二字節(jié)的^"誤檢測碼。
具體過程如下
首先上位機發(fā)送01命令給指定地址的防爆讀卡操作器，如果沒 有讀卡^t喿作則返回01+0000,如果有故障則返回01+FFFF，如果當前 有卡操作，則返回Ql+卡號+密碼。上位機收到卡號和密碼后馬上驗 證，如果有效，則返回02+卡號+密碼，如無效，返回02+卡號取反+ 密碼取反。防爆讀卡操作器收到后返回02+卡號+密碼。
以上是該防爆讀卡操作器的一種應(yīng)用，對其他不同場合的各種應(yīng) 用，可以通過改變內(nèi)置嵌入式軟件來滿足需要。
本實用新型的基本功能是完成對非接觸智能卡的讀寫操作，并進 行數(shù)據(jù)處理。操作器具有單獨讀寫、顯示、數(shù)據(jù)處理等功能，結(jié)構(gòu)上， 它可以是單獨的整體，也可以作為部件形式嵌到其他系統(tǒng)中去，還可 以與計算機或其他系統(tǒng)互聯(lián)，完成對非接觸智能卡的操作和信息的處
理。由于本實用新型采用整體本安防爆設(shè)計，因此可以用于油庫和加 油站等爆炸性危險場所。另外，本實用新型的防爆智能卡操作器可以
9和各種后臺應(yīng)用軟件組成具體的自動化管理系統(tǒng)，例如油庫電動閥才喿 作管理系統(tǒng)、尋更系統(tǒng)、射頻識別、安防、智能讀卡、門禁等。在這 些應(yīng)用中，該防爆智能卡操作器既可以作為系統(tǒng)的一個輸入終端，也
可以在應(yīng)用軟件的支持下獨立工作，并通過標準的485接口和其他系
統(tǒng)信息共享。
權(quán)利要求1.一種防爆智能卡操作器，包括殼體，所述殼體上設(shè)有電源接口，所述殼體內(nèi)部設(shè)有用于識別智能卡內(nèi)存儲信息的非接觸卡模塊(2)和用于處理所述非接觸卡模塊(2)傳輸信息的處理器(1)，所述非接觸卡模塊(2)的信息輸出端接與所述處理器(1)的對應(yīng)輸入端相連，其特征在于所述殼體內(nèi)還設(shè)有用于限制非接觸卡模塊(2)所產(chǎn)生的電磁信號強弱的電子安全柵，所述電子安全柵(4)的信息輸出端與所述處理器(1)的對應(yīng)輸入端相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆智能卡操作器，其特征在于所 述電子安全柵(4)為齊納安全柵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防爆智能卡操作器，其特征在于所 述電子安全柵(4)包括相互串聯(lián)的保險絲和兩個限流器，所述保險 絲和限流器之間連接有相互并聯(lián)的兩個穩(wěn)壓管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆智能卡操作器，其特征在于所 述電源接口連接本安電源。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆智能卡操作器，其特征在于所 述防爆智能卡操作器的殼體上設(shè)有可與其他系統(tǒng)信息共享的數(shù)據(jù)接 口 (3),所述數(shù)據(jù)接口模塊的信息輸出端與所述處理器(1)的對應(yīng) 輸入端連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的防爆智能卡操作器，其特征在于所 述數(shù)據(jù)接口 (3)為RS232/485接口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆智能卡操作器，其特征在于所 述防爆智能卡操作器的殼體上設(shè)有顯示屏(6)和鍵盤(7),所述顯示屏模塊、鍵盤操作模塊的信息輸出端與所述處理器(1)的對應(yīng)輸 入端連才妄。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆智能卡操作器，其特征在于所 述防爆智能卡操作器還包括有用于識別接觸式智能卡內(nèi)存儲信息的 接觸卡模塊(5)，所述接觸卡模塊(5)的信息輸出端與所述處理器(1)的對應(yīng)輸入端連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆智能卡操作器，其特征在于所 述防爆智能卡操作器還包括一個可產(chǎn)生發(fā)光、蜂鳴的保護提醒模塊， 所述保護提醒模塊的信息輸入端與所述處理器(1)的對應(yīng)輸出端連 接。
專利摘要本實用新型提供了一種防爆智能卡操作器，包括殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)部相互連接的處理器和非接觸卡模塊，所述非接觸卡模塊用于識別智能卡內(nèi)存儲的信息，所述處理器用于處理所述非接觸卡模塊傳輸過來的信息，所述防爆智能卡操作器的殼體上設(shè)有電源接口，所述處理器連接有一個電子安全柵，所述電子安全柵設(shè)置在殼體內(nèi)部，用于限制所述非接觸卡模塊所產(chǎn)生的電磁信號的強弱。本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在與防爆本安電源配套使用，同時內(nèi)部也集成有電子式安全柵，有更好的防爆性能，可以應(yīng)用于各種危險場合，滿足油庫、加油站等防爆場所智能卡管理系統(tǒng)的應(yīng)用。
文檔編號G07C9/00GK201397510SQ200920039339
公開日2010年2月3日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者周傳江, 李志剛, 袁順昌, 明 郭 申請人:南京東富石油自動化設(shè)備有限公司