一种防数据篡改的温度传感器系统技术方案

本发明专利技术提供一种防数据篡改的温度传感器系统，所述防数据纂改的温度传感器系统由1个采集控制器和至少1个智能温度探头构成，所述采集控制器包括中央处理器、无线通信模块和至少1组温度探头接线端子，所述中央处理器具备至少2组串行总线，所述中央处理器通过1组串行总线与无线通信模块连接，所述中央处理器通过另外1组串行总线与温度探头接线端子连接，该防数据篡改的温度传感器系统设计合理，针对传统的温度记录仪的薄弱环节进行了大幅度改进，以无线通信取代了纸质打印机，将温度监控数据实时上报给互联网或者监控专网，避免了纸质记录被纂改的可能性。

A temperature sensor system against data tampering

【技术实现步骤摘要】
一种防数据篡改的温度传感器系统
本专利技术属于智能传感器
，特别涉及一种防数据篡改的温度传感器系统。
技术介绍
在医疗、食品和制药产线以及一些涉及安全生产的领域，经常需要进行严格的工艺控制，涉及到多个部位的温度监控，并且这些温度数据需要进行严格管控，需要防止数据被篡改，确保温度数据的准确性，一般采用可纸质记录温度曲线的温度记录仪，从制度上要求被监控者保存纸质记录以备查。但温度记录仪对温度的采集依赖各种类型的传感器，数据的记录依赖纸质温度记录曲线，篡改者可以采用很多种方法产生欺骗性的数据，例如将温度监控仪的温度探头替换掉，用另外一个可任意设定温度的探头汇报虚假数据；销毁原有的纸质温度记录曲线，打印虚假的纸质记录。还有些场合，篡改者在设备安装验收后，私自将温度探头更换到其他区域，或者以停电、设备故障为理由，安装新的传感器探头，变更监控区域，使监控部位脱离有效监控。通过为温度监控仪和温度探头加装锡封，以及对打印纸的使用进行监管，能够获得一定的防篡改效果，但因为温度监控仪本身对外的接口就是标准的pt100传感器，打印机作为一个长期工作的机械部件，本身就是可拆卸的，因此并不能完全杜绝用户的篡改行为，为此，本专利技术提出一种防数据篡改的温度传感器系统。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种防数据篡改的温度传感器系统，该防数据篡改的温度传感器系统设计合理，针对传统的温度记录仪的薄弱环节进行了大幅度改进，以无线通信取代了纸质打印机，将温度监控数据实时上报给互联网或者监控专网，避免了纸质记录被纂改的可能性。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种防数据篡改的温度传感器系统，所述防数据纂改的温度传感器系统由1个采集控制器和至少1个智能温度探头构成，所述采集控制器包括中央处理器、无线通信模块和至少1组温度探头接线端子，所述中央处理器具备至少2组串行总线，所述中央处理器通过1组串行总线与无线通信模块连接，所述中央处理器通过另外1组串行总线与温度探头接线端子连接，所述智能温度探头包括单片机、重力加速度传感器、至少1个温度探头和至少1个微动开关，所述单片机上设置有至少2组串行总线、至少1个温度采样接口和至少1个以上的通用输入口线，所述单片机通过1组串行总线与的重力加速度传感器连接，所述单片机通过另外1组串行总线与采集控制器的温度探头接线端子连接，所述单片机通过温度采样接口与温度探头连接并通过通用输入接口与微动开关连接，所述微动开关正常状态下受到外壳挤压，处于闭合状态，当外壳被打开时释放变成断开状态，所述智能温度探头的单片机检测到微动开关的断开状态即停止通过温度采样接口采样温度信息，同时通过串行总线向采集控制器告警，所述智能温度探头的单片机检测到重力加速度传感器输出的任意一个维度重力加速度分量值或者其总值发生0.001米/平方秒以上的变化，即停止通过温度采样接口采样温度信息，同时通过串行总线向采集控制器告警，所述智能温度探头的单片机和采集控制器的中央处理器之间通过串行总线进行加密口令的交换，一旦口令交换中断后至少50毫秒的时间内不能恢复，所述智能温度探头的单片机立即停止通过温度采样接口采样温度信息，同时通过串行总线向采集控制器告警，所述采集控制器将采集到的温度信息通过无线通信模块实时传送到互联网或监控专网，所述智能温度探头内设置后备电池。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述采集控制器依靠外部供电，同时通过所述温度探头接线端子向智能温度探头供电，所述采集控制器能够监控外部供电状态，在外部供电异常时，可依靠内部后备电池持续工作至少100毫秒，将异常状态记录并汇报至互联网或监控专网。作为本专利技术的一种优选实施方式，当来自所述温度探头接线端子的供电异常时，可依靠后备电池持续工作至少100毫秒，将异常状态记录并汇报给所述采集控制器，然后切换到低功耗待机状态并在低功耗待机状态下至少持续24小时以上，并持续监控所述微动开关和重力加速度传感器的状态，当智能温度探头的单片机检测到所述微动开关断开状态或者检测到重力加速度任意维度分量值或其总值或者其总值发生0.001米/平方秒以上的变化，会记录此信息，并在供电和串行通信恢复后向采集控制器汇报曾经检测到的异常信息。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述智能温度探头和采集控制器的加密口令所使用的密钥和智能温度探头的序列码相关或者通过一个函数产生对应关系，所述智能温度探头汇报的温度和状态信息均通过密钥进行加密。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述无线通信模块采用4G无线通信，具备较高的通信速率，可以传输实时的温度监控值，中央处理器采用型号为STM32F407的工业处理器芯片，具备较强的运算能力，可实现较复杂的联网协议和加密口令的算法，具备6个串行接口，便于扩展智能传感器接口，无线通信模块通过BUCK型降压DC/DC获取4V的电源供电，中央处理器通过BUCK型降压DC/DC获取3.3V的电源供电，供电端口通过二极管D1和C1储存少量的能量，24V电源同时向智能温度探头供电，当24V供电跌落时，比较器U1产生供电告警信号，依靠电容C1储存的能量，中央处理器可继续工作至少100毫秒，在这段时间内可将电源异常的信息汇报给互联网或者监控专网。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种防数据篡改的温度传感器系统，包括采集控制器、智能温度探头、中央处理器、无线通信模块、温度探头接线端子、单片机、重力加速度传感器、温度探头和微动开关。此防数据篡改的温度传感器系统针对传统的温度记录仪的薄弱环节进行了大幅度改进，以无线通信取代了纸质打印机，将温度监控数据实时上报给互联网或者监控专网，避免了纸质记录被纂改的可能性，将pt100类型的通用温度探头替换为智能温度探头，智能温度探头具备运算能力和重力加速度传感器、微动开关等入侵或者纂改检测的能力，在智能温度探头和采集控制器之间采用加密口令进行通信，能够避免通过外扩温度探头进行数据造假的可能性，通过对掉电的检测和掉电后微动开关和加速度传感器的监控，对试图断电后私自改造传感器系统的意图产生威慑，通过这些手段能够比较全面的防止温度传感器系统的采集数据被篡改。附图说明图1为一种防数据篡改的温度传感器系统的总体方案示意图；图2为一种防数据篡改的温度传感器系统的采集控制器电路示意图；图3为一种防数据篡改的温度传感器系统的智能温度探头电路示意图；图中：1-采集控制器、2-智能温度探头、3-中央处理器、4-无线通信模块、5-温度探头接线端子、6-单片机、7-重力加速度传感器、8-温度探头、9-微动开关。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。请参阅图1至图3，本专利技术提供一种技术方案：一种防数据篡改的温度传感器系统，所述防数据纂改的温度传感器系统由1个采集控制器1和至少1个智能温度探头2构成，所述采集控制器1包括中央处理器3、无线通信模块4和至少1组温度探头接线端子5，所述中央处理器3具备至少2组串行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防数据篡改的温度传感器系统，其特征在于，所述防数据纂改的温度传感器系统由1个采集控制器(1)和至少1个智能温度探头(2)构成，所述采集控制器(1)包括中央处理器(3)、无线通信模块(4)和至少1组温度探头接线端子(5)，所述中央处理器(3)具备至少2组串行总线，所述中央处理器(3)通过1组串行总线与无线通信模块(4)连接，所述中央处理器(3)通过另外1组串行总线与温度探头接线端子(5)连接，所述智能温度探头(2)包括单片机(6)、重力加速度传感器(7)、至少1个温度探头(8)和至少1个微动开关(9)，所述单片机(6)上设置有至少2组串行总线、至少1个温度采样接口和至少1个以上的通用输入口线，所述单片机(6)通过1组串行总线与的重力加速度传感器(7)连接，所述单片机(6)通过另外1组串行总线与采集控制器(1)的温度探头接线端子(5)连接，所述单片机(6)通过温度采样接口与温度探头(8)连接并通过通用输入接口与微动开关(9)连接，所述微动开关(9)正常状态下受到外壳挤压，处于闭合状态，当外壳被打开时释放变成断开状态，所述智能温度探头(2)的单片机(6)检测到微动开关(9)的断开状态即停止通过温度采样接口采样温度信息，同时通过串行总线向采集控制器(1)告警，所述智能温度探头(2)的单片机(6)检测到重力加速度传感器(7)输出的任意一个维度重力加速度分量值或者其总值发生0.001米/平方秒以上的变化，即停止通过温度采样接口采样温度信息，同时通过串行总线向采集控制器(1)告警，所述智能温度探头(2)的单片机(6)和采集控制器(1)的中央处理器(3)之间通过串行总线进行加密口令的交换，一旦口令交换中断后至少50毫秒的时间内不能恢复，所述智能温度探头(2)的单片机(6)立即停止通过温度采样接口采样温度信息，同时通过串行总线向采集控制器(1)告警，所述采集控制器(1)将采集到的温度信息通过无线通信模块(4)实时传送到互联网或监控专网，所述智能温度探头(2)内设置后备电池。/n...

【技术特征摘要】
1.一种防数据篡改的温度传感器系统，其特征在于，所述防数据纂改的温度传感器系统由1个采集控制器(1)和至少1个智能温度探头(2)构成，所述采集控制器(1)包括中央处理器(3)、无线通信模块(4)和至少1组温度探头接线端子(5)，所述中央处理器(3)具备至少2组串行总线，所述中央处理器(3)通过1组串行总线与无线通信模块(4)连接，所述中央处理器(3)通过另外1组串行总线与温度探头接线端子(5)连接，所述智能温度探头(2)包括单片机(6)、重力加速度传感器(7)、至少1个温度探头(8)和至少1个微动开关(9)，所述单片机(6)上设置有至少2组串行总线、至少1个温度采样接口和至少1个以上的通用输入口线，所述单片机(6)通过1组串行总线与的重力加速度传感器(7)连接，所述单片机(6)通过另外1组串行总线与采集控制器(1)的温度探头接线端子(5)连接，所述单片机(6)通过温度采样接口与温度探头(8)连接并通过通用输入接口与微动开关(9)连接，所述微动开关(9)正常状态下受到外壳挤压，处于闭合状态，当外壳被打开时释放变成断开状态，所述智能温度探头(2)的单片机(6)检测到微动开关(9)的断开状态即停止通过温度采样接口采样温度信息，同时通过串行总线向采集控制器(1)告警，所述智能温度探头(2)的单片机(6)检测到重力加速度传感器(7)输出的任意一个维度重力加速度分量值或者其总值发生0.001米/平方秒以上的变化，即停止通过温度采样接口采样温度信息，同时通过串行总线向采集控制器(1)告警，所述智能温度探头(2)的单片机(6)和采集控制器(1)的中央处理器(3)之间通过串行总线进行加密口令的交换，一旦口令交换中断后至少50毫秒的时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：周燎，郭春雨，张启刚，
申请(专利权)人：艾铂科技湖北有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42