电子封印自动读写装置、方法及自动化检定流水线

技术领域

本发明涉及计量生产自动化领域，具体地涉及一种电子封印自动读写装置、一种电子封印自动读写方法以及一种自动化检定流水线。

背景技术

电能表、采集终端自动化检定/检测流水线是计量生产自动化系统的核心设备，由表库接驳单元、自动输送单元、自动耐压试验单元、外观检测单元、电能表误差及功能自动检定单元、自动封印单元、自动贴标单元、分拣单元等构成，通过自动传输、自动检定、智能仓储等先进技术和信息化管理技术的应用，实现了电能表、采集终端的集中检定/检测及封印的自动施封，但现有检定/检测流水线无法进行电子封印密钥更新、施封信息的写入。

相较于普通封印，电子封印内嵌国家密码管理局专用加密算法，实现数据信息的安全存贮，具有自锁、防撬、防伪等功能。但省现有电能表检定流水线仅能施封电子封印，无法更新电子封印密钥，也无法读写电子封印，致使电子封印只能作为一个普通封印使用，无法发挥应有的价值，也无法提升电力企业防窃电的信息化水平。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种电子封印自动读写装置，该装置设置工控机和电子封印读写设备，能够对待施封产品进行封印数据的读写校验，发挥电子封印应有的价值。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种电子封印自动读写装置，包括机架和固定在机架上用于放置待施封产品的支撑件，所述电子封印自动读写装置还包括：

电子封印读写设备和工控机；所述电子封印读写设备位于所述支撑件上方且固定在所述机架上，与所述工控机通信连接，用于在施封位置对所述支撑件上放置的待施封产品的电子封印数据进行读写校验；

所述工控机安装在所述机架上，用于向所述电子封印读写设备传输所述待施封产品对应的施封信息。

可选的，所述电子封印自动读写装置还包括移动组件，所述移动组件位于所述支撑件上方且固定在所述机架上，所述电子封印读写设备固定安装在所述移动组件上，所述移动组件用于带动所述电子封印读写设备移动至施封位置。移动组件用于在施封过程中调节电子封印读写设备与待施封产品的距离，以使电子封印读写设备能够通过RFID技术完成施封。

进一步地，所述移动组件包括连接板和运动机构，所述连接板固定在所述运动机构的底部；所述电子封印读写设备包括天线，所述天线固定安装在所述连接板的底部。采用一对一的线极化近场天线，能够实现在多电子封印的环境下，对待施封产品的一对一读写，且不串读。

进一步地，所述电子封印自动读写装置还包括显示器，所述显示器与所述工控机连接，固定安装在所述机架的上部，用于显示已施封的数据。显示器用于展示人机交互界面，用于展示已施封信息和操作人员查询的信息。

可选的，所述电子封印自动读写装置还包括指示灯，与所述工控机连接，固定安装在所述机架上，用于指示所述电子封印自动读写装置的工作状态和报警状态。

可选的，所述电子封印自动读写装置还包括屏蔽帘，所述屏蔽帘安装在机架的进料侧和出料侧上。屏蔽帘用于屏蔽外接的射频信号等的干扰，保障电子封印读写设备施封过程不受外界干扰。

进一步地，所述工控机包括电子封印数据读写服务系统，用于将从自动化检定控制系统获取的待施封产品的施封信息和从密钥管理系统获取的密钥数据传输到所述电子封印读写设备，并将所述电子封印读写设备的施封结果反馈到自动化检定控制系统；

所述电子封印读写设备还用于将施封结果传输到所述电子封印数据读写服务系统。电子封印数据读写服务系统用于实现工控机与自动化检定控制系统和密钥管理系统的数据交互，获取到施封信息并传输到电子封印读写设备。

进一步地，所述电子封印数据读写服务系统包括：

端口配置模块，用于配置所述电子封印数据读写服务系统与密钥管理系统、电子封印读写设备以及自动化检定控制系统的接入参数；

端口测试模块，用于测试所述电子封印数据读写服务系统与密钥管理系统、电子封印读写设备以及自动化检定控制系统的连接是否正常；

数据处理模块，用于将从自动化检定控制系统获取的待施封产品的施封信息和从密钥管理系统获取的密钥数据传输到所述电子封印读写设备；

显示模块，用于提供施封信息的可视化展示。电子封印数据读写服务系统提供数据处理、数据展示、连接测试等功能，将动化检定控制系统和密钥管理系统以及电子封印读写设备联系起来，实现在自动化检定流水线上直接进行电子封印数据读写验证，完善自动化检定流水线的功能。

进一步地，所述施封信息包括：封印二维码、封印类别、封印对象资产号、封印操作人员、封印操作时间、施封单位、施封位置、产品厂家代码、表位号。

本发明还提供一种电子封印自动读写方法，该通过该方法对待施封产品进行施封，实现电子封印读写、电子封印密钥更新，提升防窃电信息化水平。

本发明第二方面提供一种应用于所述的电子封印自动读写装置的电子封印自动读写方法，所述方法包括：

电子封印数据读写服务系统将从自动化检定控制系统获取的待施封产品的施封信息和从密钥管理系统获取的密钥数据传输到电子封印读写设备；

所述电子封印读写设备移动至施封位置后，通过天线对待施封产品进行施封：

若施封成功，所述电子封印读写设备将成功标志和施封信息作为施封结果传输到电子封印数据读写服务系统，电子封印数据读写服务系统将成功标志和施封信息传输到自动化检定控制系统；

若施封失败，所述电子封印读写设备将失败数据作为施封结果传输到电子封印数据读写服务系统，电子封印数据读写服务系统调用指示灯接口控制指示灯进行报警，上传失败数据到自动化检定控制系统，自动化检定控制系统补发施封信息以用于重新施封。

所述电子封印读写设备通过所述天线进行施封，包括：

电子封印读写设备通过所述天线完成电子封印的密钥更新、三重认证、施封信息的加密写入、写入数据、密钥的核对；

所述施封失败包括：电子封印密钥更新失败、施封信息写入失败或数据核对失败。施封过程即包括施封信息写入，也包括封印密钥更新，使电子封印发挥应有的价值。

本发明第三方面提供一种自动化检定流水线，所述自动化检定流水线包括自动化检定控制系统、密钥管理系统和所述的电子封印自动读写装置；所述电子封印自动读写装置安装在所述自动化检定流水线的自动施封工位，与所述动化检定控制系统和密钥管理系统通信连接，所述电子封印自动读写装置用于对待施封产品进行施封，并在施封成功后通知所述自动化检定控制系统放行已施封产品。该自动化检定流水线相对于现有的流水线自动化程度更高，能够实现电子封印发放、使用业务管理和全过程跟踪管控，提升计量封印管理信息化水平和防窃电能力。

通过上述技术方案，一方面本发明提供了一种电子封印自动读写装置和方法，装置使用该方法能够在自动化检定流水线上实现电子封印的读写验证；另一方面提供一种自动化检定流水线，能够实现电子封印发放、使用业务管理和全过程跟踪管控，提升计量封印管理信息化水平和防窃电能力。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明一种实施方式提供的电子封印自动读写装置立体示意图；

图2是本发明一种实施方式提供的电子封印自动读写装置正视示意图；

图3是本发明一种实施方式提供的电子封印自动读写装置左视示意图；

图4是本发明一种实施方式提供的待施封产品及天线示意图；

图5是本发明一种实施方式提供的电子封印自动读写方法流程图。

附图标记说明

1-机架，2-支撑件，3-移动组件，31-连接板，32-运动机构，4-天线，5- 显示器，6-托盘，7-待施封产品，8-屏蔽帘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明第一方面提供一种电子封印自动读写装置，包括机架1和固定在机架1上用于放置待施封产品7的支撑件2，所述电子封印自动读写装置还包括：

电子封印读写设备和工控机；所述电子封印读写设备位于所述支撑件2 上方且固定在所述机架1上，与所述工控机通信连接，用于在施封位置对所述支撑件2上放置的待施封产品7的电子封印数据进行读写校验；

所述工控机安装在所述机架1上，用于向所述电子封印读写设备传输所述待施封产品7对应的施封信息。

机架1的尺寸、支撑件2的尺寸可以根据自动化检定流水线的尺寸来进行设置，支撑件2与自动化检定流水线的传送结构位于同一水平面上，使得自动化检定流水线上经过前序生产步骤的待施封产品7能够直接传送到支撑件2上，在施封完成后再通过支撑件2传送到下一个生产流程。

在一些实施例中，支撑件2直接自动化检定流水线上的传送装置直接代替了支撑件2的功能，实现在电子封印读写设备施封过程中支撑托盘6及托盘6上的待施封产品7。

在一些实施例中，电子封印读写设备为RID读写器。

在其他一些实施例中，所述电子封印自动读写装置还包括移动组件3，如图1和图2所示，所述移动组件3位于所述支撑件2上方且固定在所述机架1上，所述电子封印读写设备固定安装在所述移动组件3上，所述移动组件3用于带动所述电子封印读写设备移动至施封位置。移动组件3用于在施封过程中调节电子封印读写设备与待施封产品7的距离，以使电子封印读写设备能够通过RFID技术完成施封。移动组件3可以根据设计需要安装在机架1的任意一个面，在图1和图2所示的实施例中，移动组件3安装在与待施封产品7传送方向平行的一侧。

进一步地，所述移动组件3包括连接板31和运动机构32，所述连接板 31固定在所述运动机构32的底部；所述电子封印读写设备包括天线4，所述天线4固定安装在所述连接板31的底部。采用一对一的线极化近场天线4，能够实现在多电子封印的环境下，对待施封产品7的一对一读写，且不串读。

在一些实施例中，运动机构32具体为气缸，气缸带动安装在其上的电子封印读写设备在竖直方向上往复运动，使得施封过程中电子封印读写设备位于施封位置，产品流转通过电子封印自动读写装置时，电子封印读写设备位于较高的位置，避免天线与产品碰撞等异常，也可以针对不同的产品设置不同的施封位置，满足不同尺寸产品生产施封需求。天线4为线极化近场天线4，如图4所示，线极化近场天线4根据托盘6上的待施封产品7的位置来固定在连接板31上。

进一步地，所述电子封印自动读写装置还包括显示器5，所述显示器5 与所述工控机连接，固定安装在所述机架1的上部，用于显示已施封的数据。显示器5用于展示人机交互界面，用于展示已施封信息和操作人员查询的信息。在在图1和图2所示的实施例中，显示器5设置在机架1上与移动组件3相对的一侧。

可选的，所述电子封印自动读写装置还包括指示灯，与所述工控机连接，固定安装在所述机架1上，用于指示所述电子封印自动读写装置的工作状态和报警状态。

可选的，所述电子封印自动读写装置还包括屏蔽帘8，如图3所示，所述屏蔽帘8安装在机架1的进料侧和出料侧上。屏蔽帘8用于屏蔽外接的射频信号等的干扰，保障电子封印读写设备施封过程不受外界干扰。

进一步地，所述工控机包括电子封印数据读写服务系统，用于将从自动化检定控制系统获取的待施封产品的施封信息和从密钥管理系统获取的密钥数据传输到所述电子封印读写设备，并将所述电子封印读写设备的施封结果反馈到自动化检定控制系统；

所述电子封印读写设备还用于将施封结果传输到所述电子封印数据读写服务系统。电子封印数据读写服务系统用于实现工控机与自动化检定控制系统和密钥管理系统的数据交互，获取到施封信息并传输到电子封印读写设备。

进一步地，所述电子封印数据读写服务系统包括：

端口配置模块，用于配置所述电子封印数据读写服务系统与密钥管理系统、电子封印读写设备以及自动化检定控制系统的接入参数；

端口测试模块，用于测试所述电子封印数据读写服务系统与密钥管理系统、电子封印读写设备以及自动化检定控制系统的连接是否正常；

数据处理模块，用于将从自动化检定控制系统获取的待施封产品的施封信息和从密钥管理系统获取的密钥数据传输到所述电子封印读写设备；

显示模块，用于提供施封信息的可视化展示。电子封印数据读写服务系统提供数据处理、数据展示、连接测试等功能，将自动化检定控制系统和密钥管理系统以及电子封印读写设备联系起来，实现在自动化检定流水线上直接进行电子封印数据读写验证，完善自动化检定流水线的功能。

电子封印数据读写服务系统还会进行封印信息的管理，例如对已自动施封电子封印的数据进行可视化管理，并提供已自动施封电子封印数据的查询、删除及导出等功能。

进一步地，所述施封信息包括：封印二维码、封印类别、封印对象资产号、封印操作人员、封印操作时间、施封单位、施封位置、产品厂家代码、表位检定号。

需要说明的是，为了保证工作过程的安全，电子封印自动读写装置的其他面还设置了钣金门，用于将作业区间进行隔离保护。

在一些实施例中，移动组件上还设置有调节装置，用于调节移动组件的位置。

自动化检定控制系统是自动化检定流水线的总控制系统，电子封印数据读写服务系统通过网络通信与之连接，在工作过程中，电子封印数据读写服务系统通过网络从自动化检定控制系统获取需要写入到封印中的数据，从密钥管理系统获取需要更新的密钥，然后将读写工作任务下发到电子封印读写设备，将电子封印读写设备返回的结果传输到自动化检定控制系统，同时自动化检定控制系统还会控制自动化检定流水线上的托盘挡停装置动作，实现托盘及托盘上装载的待施封产品在子封印自动读写工位的正常流转。

本发明还提供一种电子封印自动读写方法，该通过该方法对待施封产品进行施封，实现电子封印读写、电子封印密钥更新，提升防窃电信息化水平。

本发明第二方面提供一种应用于所述的电子封印自动读写装置的电子封印自动读写方法，如图5所示，所述方法包括：

电子封印数据读写服务系统将从自动化检定控制系统获取的待施封产品的施封信息和从密钥管理系统获取的密钥数据传输到电子封印读写设备；

所述电子封印读写设备移动至施封位置后，通过天线对待施封产品进行施封：

若施封成功，所述电子封印读写设备将成功标志和施封信息作为施封结果传输到电子封印数据读写服务系统，电子封印数据读写服务系统将成功标志和施封信息传输到自动化检定控制系统；

若施封失败，所述电子封印读写设备将失败数据作为施封结果传输到电子封印数据读写服务系统，电子封印数据读写服务系统调用指示灯接口控制指示灯进行报警，上传失败数据到自动化检定控制系统，自动化检定控制系统补发施封信息以用于重新施封。

所述电子封印读写设备通过所述天线进行施封，包括：

电子封印读写设备通过所述天线完成电子封印的密钥更新、三重认证、施封信息的加密写入、写入数据、密钥的核对；

所述施封失败包括：电子封印密钥更新失败、施封信息写入失败或数据核对失败。施封过程即包括施封信息写入，也包括封印密钥更新，使电子封印发挥应有的价值。

需要说明的是，在施封信息写入的过程中会通过密钥管理系统获取当前标签的原密钥和需要更新的密钥，原密钥进行安全鉴别，安全鉴别通过后进行施封数据写入及密钥更新操作。

本发明第三方面提供一种自动化检定流水线，所述自动化检定流水线包括自动化检定控制系统、密钥管理系统和所述的电子封印自动读写装置；所述电子封印自动读写装置安装在所述自动化检定流水线的自动施封工位，与所述动化检定控制系统和密钥管理系统通信连接，所述电子封印自动读写装置用于对待施封产品进行施封，并在施封成功后通知所述自动化检定控制系统放行已施封产品。该自动化检定流水线相对于现有的流水线自动化程度更高，能够实现电子封印发放、使用业务管理和全过程跟踪管控，提升计量封印管理信息化水平和防窃电能力。

自动化检定流水线上还设置有读取托盘信息的装置，用于在进行电子封印自动读写前获取托盘信息，并根据托盘信息获取对应产品信息，自动化检定控制系统将需要写入的信息发送给电子封印数据读写服务系统，电子封印数据读写服务系统控制电子封印读写设备进行工作，工作完成后将信息返回给自动化检定控制系统，自动化检定控制系统控制挡停装置放行。

在本申请中，待施封产品可以是电能表，也可以是采集终端。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM， Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。