CN106238160B - 一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统、装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统、装置及方法。本发明系统包括控制单元、碎纸单元、身份采集单元、身份验证单元和电子锁定单元；所述控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制废纸收纳箱锁定，并根据碎纸控制信息控制碎纸机执行碎纸操作；所述控制单元控制废纸收纳箱解锁的方式包括：A、当碎纸机执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱的锁定状态；B、控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制废纸收纳箱解锁。本发明基于身份信息认证，有效提高了碎纸机的安全性和可靠性，并实现无人值守，提高用户的办公效率。
Description
技术领域
本发明涉及碎纸机领域，尤其是一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统、装置及方法，适用于办公楼、综合办公区、联合办公区、共享办公平台等应用环境。
背景技术
在“大众创业，万众创新”地大力推动下，新注册的小微企业数量迅猛增加，越来越多的专业人物加入创客群体，成为创业者。对于初创期的小微企业而言，一般都存在资金紧张的问题，大多创业者为维持企业的正常运作，而不得不降低对办公环境的要求，减少办公场地的费用开支，以及降低办公配套设施的预算。
针对上述背景，目前出现了一种联合办公、共享办公平台的新型办公模式，以共享租赁的方式为小微企业和创业团队提供办公空间和办公配套设施，是一种整合共享经济和互联网+的联合办公场地，以低廉的办公运营成本、高品质的综合后援服务、高效率的企业资源配置、开放自由的交流环境，为小微企业和创业团队提供一个激励、共生、创新、发展的新办公环境。
联合办公空间是一种为降低办公室使用成本而进行共享办公空间的办公模式，来自不同公司的个人在联合办公空间中共同工作，特别适合小型的创业团队。在这种新型办公模式下，由于创业团队的大量入住，共享办公设备的使用频率突增，并可能出现使用拥挤的情况，影响用户的正常办公，降低了用户的办公效率。
而基于现有的打印机、扫描仪、碎纸机等办公设备，联合办公场地的管理者为解决上述问题，需购买多套办公设备，而这种方式无疑大大增加了办公设备的占用空间和建设成本，也不便于设备管理及用户使用管理。
由于联合办公环境的人员较为复杂，若在碎纸过程中，用户需暂时离开碎纸机，其放置在碎纸机上的还未进行碎纸处理的待碎文件，极有可能被他人窃取，从而导致企业的商业秘密外泄，从而造成不可估量的损失，为避免这种现象的发生，在联合办公环境下进行碎纸操作，用户不得不值守在碎纸机旁，如此，影响了用户的办公，降低了用户的办公小效率。本发明主要针对上述办公设备中的碎纸机进行了相应的研发改进。
另外碎纸机是由一组旋转的刀刃、纸梳和驱动马达组成的。纸张从相互咬合的刀刃中间送入，被分割成很多的细小纸片，以达到保密的目的。碎纸方式是指当纸张经过碎纸机处理后被碎纸刀切碎后的形状。碎纸机已是一种常用的办公工具，是一种迅速安全地将需要保密的文件碎毁的办公设备。而为提高办公效率，现有碎纸机增设了一种自动入纸装置，形成一种公用碎纸装置，既具有手动送纸功能又具有自动送纸功能。
如图1所示，目前的公用碎纸装置一般都是在其上端设置自动入纸装置27，用户将一定数量的待碎废纸一次性放置在自动送纸装置27中，待碎废纸就可以被送纸辊一张或多张地适量地进入碎纸机中进行粉碎，不需要使用者分次投入待碎文件，极大地方便了使用者，并有效提高了办公效率。
但这种公用碎纸装置存在的弊端有：
① 该种自动入纸装置的结构强度不佳，承重性能差，且容易被压坏；
② 该种自动入纸装置突出设置在碎纸机的上方，呈板状结构，所占空间大；
③ 存放在该种自动入纸装置的待碎废纸容易因风力、碰擦等因素，而发生位移，从而不能保证在无人值守的情况下，有效处理完每张待碎碎纸，可靠性不高；
④ 其入纸方式是由上而下的方式，在自动送纸的过程中，待碎废纸容易因重力和废纸之间的摩擦力而非正常进入碎纸通道，容易导致出现卡纸等问题。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，本发明提出了一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统，该系统基于用户身份信息，利用电子锁定单元对用于收纳待碎废纸的废纸收纳箱进行锁定，若用户身份信息不匹配则用户不能打开废纸收纳箱，用户将待碎废纸放入废纸收纳箱开始执行碎纸操作后，用户即可离开碎纸机，实现无人值守碎纸，且废纸收纳箱必须在身份验证后才能开启废纸收纳箱，避免废纸收纳箱被他人打开，而获取还未完成碎纸操作的待碎废纸，避免商业秘密外泄，从而有效提高了碎纸机的安全性和可靠性，并实现无人值守，提高用户的办公效率。
本发明还提供一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸装置，具有多组废纸收纳箱和碎纸机，可同时满足多人使用，且基于废纸收纳箱的设计，可实现无人值守碎纸功能，提高用户的办公效率。
本发明还提出了一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸方法。
本发明采用的技术方案如下。
（一）一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统，其特征在于：所述系统包括控制单元及与控制单元连接的碎纸单元、身份采集单元、身份验证单元、电子锁定单元和人机交互单元。
所述碎纸单元包括用于收纳待碎废纸的废纸收纳箱和碎纸机，所述废纸收纳箱通过进纸通道与碎纸机连接。
所述身份采集单元用于获取的用户身份信息；所述身份验证单元用于验证用户身份信息是否合法或是否匹配，若用户身份信息合法，则向控制单元发出身份合法信息，若用户身份信息匹配成功，则向控制单元发出身份匹配信息。
所述电子锁定单元根据控制单元发出的锁定控制信息或解锁控制信息来锁定或解锁废纸收纳箱。
所述人机交互单元提供人机交互界面，并向控制单元发出锁定请求信息、解锁请求信息或碎纸请求信息。
所述控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制废纸收纳箱锁定，并根据碎纸控制信息控制碎纸机执行碎纸操作；所述控制单元控制废纸收纳箱解锁的方式包括：A、自动解锁，当碎纸机执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱的锁定状态；B、手动解锁，控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制废纸收纳箱解锁。
基于上述系统实施例，进一步的，所述身份采集单元至少包括指纹识别器、IC读卡器、RF读卡器、二维码生成器和NFC感应器中的一种或多种组合；其中，所述指纹识别器通过读取用户的指纹数据来获取用户身份信息；所述IC读卡器通过读取用户的IC卡来获取用户身份信息；所述RF读卡器通过读取用户的射频卡来获取用户身份信息；所述NFC感应器通过读取用户的具备NFC功能的用户终端来获取用户身份信息；所述二维码生成器用于生成用户登录二维码以供用户终端扫描，用户终端扫描用户登录二维码后，通过云端服务平台将用户身份信息发送至控制单元。
基于上述任一系统实施例，进一步的，所述身份采集单元包括指纹识别器，所述指纹识别器包括指纹采集电路、补偿电路、噪声抑制电路、积分运算电路、数模转换电路和控制器；所述指纹采集电路的输出端为节点A，并与积分运算电路的输入端连接，积分运算电路的输出端通过数模转换电路与控制器的指纹输入端连接，所述补偿电路的输出端与指纹采集电路的补偿端连接，其补偿控制端与控制器的补偿电路控制端连接，所述噪声抑制电路的测试信号输出端与节点A连接，其测试控制端与控制器的噪声测试控制端连接。
基于上述系统实施例，进一步的，所述指纹识别器还包括第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3，所述第一开关连接在指纹采集电路与补偿电路之间，所述第二开关连接在节点A与指纹采集电路之间，所述第三开关连接在节点A与噪声抑制电路之间，所述第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3的控制端分别与控制器的开关控制端连接，接收相应的开关控制信号。
（二）一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸方法，所述方法包括以下步骤：
S1、锁定废纸收纳箱：打开废纸收纳箱，放入待碎废纸，通过人机交互界面向控制单元发出锁定请求信息，并通过身份采集单元获取第一用户身份信息，身份验证单元验证该第一用户身份信息的合法性，并向控制单元发出身份合法信息，控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制电子锁定单元锁定废纸收纳箱；
S2、执行碎纸操作：通过人机交互界面向控制单元发出碎纸控制信息，控制单元控制碎纸机通过进纸通道对废纸收纳箱中的待碎废纸执行碎纸操作；
S3、解锁废纸收纳箱，至少包括以下两种方式：
A、自动解锁，当碎纸机执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱的锁定状态；
B、手动解锁，通过人机交互界面向控制单元发出解锁请求信息，并通过身份采集单元获取第二用户身份信息，身份验证单元验证该第二用户身份信息是否与第一用户身份信息匹配，并向控制单元发出身份匹配信息，控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制电子锁定单元解锁废纸收纳箱。
（三）一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸装置，所述装置至少集成有控制单元及与控制单元电连接的碎纸单元、身份采集单元、身份验证单元、电子锁定单元和人机交互单元。
所述碎纸单元包括至少一个用于收纳待碎废纸的废纸收纳箱和至少一个碎纸机；其中，所述废纸收纳箱与碎纸机一一对应连接；所述碎纸机包括自动进纸通道和碎纸器，碎纸器通过自动进纸通道与废纸收纳箱匹配连接。
所述身份采集单元用于获取的用户身份信息；所述身份验证单元用于验证用户身份信息是否合法或是否匹配，若用户身份信息合法，则向控制单元发出身份合法信息，若用户身份信息匹配成功，则向控制单元发出身份匹配信息。
所述电子锁定单元根据控制单元发出的锁定控制信息或解锁控制信息来锁定或解锁废纸收纳箱。
所述人机交互单元提供人机交互界面，并向控制单元发出锁定请求信息、解锁请求信息或碎纸请求信息。
所述控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制废纸收纳箱锁定，并根据碎纸控制信息控制碎纸机执行碎纸操作；所述控制单元控制废纸收纳箱解锁的方式包括：A、自动解锁，当碎纸机执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱的锁定状态；B、手动解锁，控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制废纸收纳箱解锁。
基于上述装置实施例，进一步的，所述废纸收纳箱包括活动部、送纸部和固定部组成，其中：所述活动部包括用于收纳待碎废纸的废纸放置区及用于紧顶废纸放置区内废纸的顶板和弹性件，所述弹性件使顶板在废纸放置区内活动；所述固定部中设有第一弧形进纸通道，第一弧形进纸通道与所述自动进纸通道的一端匹配连接；所述活动部的上端还设有锁定部件，所述锁定部件与电子锁定单元连接并受其控制，活动部通过锁定部件与固定部配合连接，所述活动部的底端通过旋转连接件固定在废纸收纳箱的箱体上；所述送纸部包括至少一个用于将废纸放置区内废纸送至第一弧形进纸通道的第一进纸辊和用于检测废纸放置区是否有废纸的第一纸张感应器。
基于上述任一实施例，进一步的，所述自动进纸通道包括第二弧形进纸通道和直臂进纸通道；所述第二弧形进纸通道的一端与直臂进纸通道的上端匹配连接，第二弧形进纸通道的另一端与废纸收纳箱内设置的第一弧形进纸通道匹配连接，直臂进纸通道的另一端与碎纸器的入口端连接。
基于上述实施例，进一步的，所述碎纸机还包括第二进纸辊、导向辊、加压辊和驱动器，所述驱动器用于驱动第二进纸辊、导向辊和加压辊工作，所述第二进纸辊设在第二弧形进纸通道上或设在第一弧形进纸通道与第二弧形进纸通道的连接处，所述导向辊设在第二弧形进纸通道与直臂进纸通道的连接处，所述加压辊设在直臂进纸通道的近碎纸器端。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1）本发明碎纸系统基于用户身份信息，利用电子锁定单元对用于收纳待碎废纸的废纸收纳箱进行锁定，若用户身份信息不匹配则用户不能打开废纸收纳箱，用户将待碎废纸放入废纸收纳箱开始执行碎纸操作后，用户即可离开碎纸机，实现无人值守碎纸，且废纸收纳箱必须在身份验证后才能开启废纸收纳箱，避免废纸收纳箱被他人打开，而获取还未完成碎纸操作的待碎废纸，避免商业秘密外泄，从而有效提高了碎纸机的安全性和可靠性，并实现无人值守，提高用户的办公效率。
2）本发明碎纸装置具有多组废纸收纳箱和碎纸机，可同时满足多人使用，且基于废纸收纳箱的设计，可实现无人值守碎纸功能，提高用户的办公效率。
4）本发明采用设置在碎纸机侧面的废纸收纳箱，替换传统的自动入纸装置，基于箱体结构实现结构强度高、集成度高、占用空间小等功能，而且在装入待碎废纸后，废纸收纳箱呈封闭结构，有效提高碎纸机的可靠性；
5）本发明还基于弧形的第一弧形进纸通道和第二弧形进纸通道以及第一进纸辊，使本发明碎纸机采用由下至上的“吸入式”自动入纸方式，能有效避免自动碎纸过程中，因碎纸通道中废纸过多而出现的卡纸现象；
4）本发明基于其内部多种辊轮设计，优化自动进纸通道和手动进纸通道，降低卡纸率，提高碎纸效率。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为现有技术中的碎纸机。
图2为本发明碎纸系统的系统示意图。
图3为本发明碎纸装置的一种实施例的结构示意图。
图4为本发明碎纸装置的一种实施例的剖视图。
图5为图4中废纸收纳箱处于开启状态的结构示意图。
图6为本发明中废纸收纳箱与碎纸机的结构示意图。
图7为图6中废纸收纳箱处于开启状态的结构示意图。
图8为本发明碎纸装置的另一种实施例的结构示意图。
图9为图8中碎纸存放箱处于开启状态的结构示意图。
图10为图8中废纸收纳箱与碎纸机的结构示意图。
图11为本发明碎纸装置的又一种实施例的结构示意图。
图12为本发明碎纸方法的流程示意图。
图13为本发明中指纹识别器的结构示意图。
图中，1-废纸收纳箱，101-活动部，102-送纸部，103-固定部，2-废纸放置区，3-顶板，4-弹性件，5-第一弧形进纸通道，6-第二弧形进纸通道，7-第二进纸辊，8-直臂进纸通道，9-碎纸器，10-加压辊，11-倾斜式碎纸导出通道，12-导向辊，13-第一纸张感应器，14-第二纸张感应器，15-漏斗型碎纸导出通道，16-滚轮，20-驱动器，21-上面板，22-把手，23-可视窗口，24-碎纸存放箱，25-第一进纸辊，26-废纸压片，27-自动入纸装置，28-锁定部件，29-滑轮，30-碎纸机。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
（一）碎纸系统
如图2所示，图2描述了本发明所述系统包括控制单元及与控制单元连接的碎纸单元、身份采集单元、身份验证单元、电子锁定单元和人机交互单元。其中，所述碎纸单元包括用于收纳待碎废纸的废纸收纳箱和碎纸机，所述废纸收纳箱通过进纸通道与碎纸机连接。所述身份采集单元用于获取的用户身份信息；所述身份验证单元用于验证用户身份信息是否合法或是否匹配，若用户身份信息合法，则向控制单元发出身份合法信息，若用户身份信息匹配成功，则向控制单元发出身份匹配信息。所述电子锁定单元根据控制单元发出的锁定控制信息或解锁控制信息来锁定或解锁废纸收纳箱。所述人机交互单元提供人机交互界面，并向控制单元发出锁定请求信息、解锁请求信息或碎纸请求信息。
所述控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制废纸收纳箱锁定，并根据碎纸控制信息控制碎纸机执行碎纸操作；所述控制单元控制废纸收纳箱解锁的方式包括：
A、自动解锁，当碎纸机执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱的锁定状态；
B、手动解锁，控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制废纸收纳箱解锁。
在实际操作中，用户选择一个废纸收纳箱存放待碎废纸，在身份验证后，锁定该废纸收纳箱，避免他人打开该废纸收纳箱而窃取待碎文件，在碎纸完成后，碎纸机自动释放废纸收纳箱的锁定状态，任何人均可无需验证身份信息而打开该废纸收纳箱，任何人可利用该废纸收纳箱执行新的废纸操作。若在碎纸过程中，用户需打开碎纸箱，则需进行身份匹配，匹配成功后，才能打开碎纸存放箱。
进一步的，所述身份采集单元至少包括指纹识别器、IC读卡器、RF读卡器、二维码生成器和NFC感应器中的一种或多种组合；其中，所述指纹识别器通过读取用户的指纹数据来获取用户身份信息；所述IC读卡器通过读取用户的IC卡来获取用户身份信息；所述RF读卡器通过读取用户的射频卡来获取用户身份信息；所述NFC感应器通过读取用户的具备NFC功能的用户终端来获取用户身份信息；所述二维码生成器用于生成用户登录二维码以供用户终端扫描，用户终端扫描用户登录二维码后，通过云端服务平台将用户身份信息发送至控制单元。
进一步的，所述身份采集单元包括指纹识别器，如图13所示，图13描述了一种指纹识别器，主要包括指纹采集电路、补偿电路、噪声抑制电路、积分运算电路、数模转换电路和控制器。在采集指纹信号时，本发明通过补偿电路提供补偿信号，放大指纹采集电路所采集的指纹谷信号和指纹脊信号的信号差，进行电荷补偿，提高指纹识别的准确性，以及提高指纹图像的成像质量。本发明还可通过噪声抑制电路消除电路中的指纹噪声，以便于过滤所采集的指纹信号中的指纹噪声，进一步提高指纹识别的准确性和成像质量。
其中，所述指纹采集电路的输出端为节点A，并与积分运算电路的输入端连接，积分运算电路的输出端通过数模转换电路与控制器的指纹输入端连接，所述补偿电路的输出端与指纹采集电路的补偿端连接，其补偿控制端与控制器的补偿电路控制端连接，所述噪声抑制电路的测试信号输出端与节点A连接，其测试控制端与控制器的噪声测试控制端连接。
进一步的，本发明所述指纹采集电路包括第一信号源、外部电极、检测传感器和隔离电极，所述外部电极的电源端与第一信号源连接，其输出端与检测传感器的第一输入端连接，所述检测传感器的第二输入端与隔离电极的输出端连接，所述隔离电极的输入端与指纹采集电路的补偿端连接，所述检测传感器的输出端与节点A连接。
进一步的，本发明所述补偿电路包括电压缓冲器和补偿信号源，所述电压缓冲器的输入端与补偿信号源的输出端连接，其输出端与补偿电路的输出端连接，所述补偿信号源的控制端与控制器的补偿电路控制端连接。
进一步的，所述电压缓冲器主要包括缓冲放大器、电压控制器、电平位移器、失真反馈电路和恒流电流源。其中，所述电压控制器的第一端与工作电源端VDD连接，其第二端与缓冲放大器的第一端连接，其第三端通过电平位移器与缓冲放大器的第二端连接。所述缓冲放大器的第二端还与电压缓冲器的输入端Vin连接，其第三端与电压缓冲器的输出端Vout连接。所述恒流电流源的第一端与缓冲放大器的第三端连接，其第二端通过失真反馈电路与电压缓冲器的输入端Vin连接，其第三端与模拟地对接，其偏置端接入偏置电压Vb。
进一步的，本发明所述噪声抑制电路包括第二信号源和噪声抑制电容器，所述噪声抑制电容器的第一端与节点A连接，其第二端与第二信号源连接，其容值设置端与控制器的噪声测试控制端连接。
本发明指纹识别器的手指接触面上排列多个外部电极，组成一个电极阵列，当手指接触指纹识别模块时，外部电极采集手指的指纹信号，包括指纹谷信号和指纹脊信号，且由于指纹谷与指纹脊的高度不同，导致指纹谷信号和指纹脊信号不同，指纹谷信号和指纹脊信号的差值也不同。
本发明指纹识别器的识别方法包括以下步骤：
S1，电荷清零步骤：在手指未接触外部电极之前，闭合第一开关和第二开关，断开第三开关，进一步的，对于积分运算电路，还需闭合第五开关，将第四开关闭合至第一常开端，将指纹采集电路、补偿电路和积分运算电路中的电荷清零。
S2，噪声检测步骤：断开第二开关，闭合第三开关，控制器通过噪声测试控制端给噪声抑制电容器设置初始电容值，第二信号源输出方波信号或正弦波信号，使噪声抑制电容器上产生预定的电荷量，输出噪声检测信号，并通过积分运算电路和数模转换电路将噪声检测信号传送至控制器，由控制器判断该噪声检测信号是否为数模转换器的最大量程的一半，若不是，则调整噪声抑制电容器的电容值，直到满足该条件为止。
S3，指纹信号采集步骤：手指接触外部电极时，闭合第一开关、第二开关、第三开关，第一信号源发出方波信号，经过外部电极后变化为待测指纹信号V1，再经外部电极与检测传感器之间的寄生电容Cp1耦合到检测传感器，检测传感器输出外部电极和隔离电极之间的电荷差信号。
S4，信号补偿步骤：控制器控制补偿电路输出补偿信号V2，改变待测指纹信号V1中的正半周信号与负半周信号，其中，补偿信号V2的值为负半周信号的值的平均值，从而使得在补偿信号V2耦合到隔离电极时，检测传感器所输出的待测指纹信号V1中，负半周信号的值约等于零。
由于手指在接触外部电极时，不仅使外部电极与检测传感器的之间的寄生电容Cp1发生变化，手指还相当于一个噪声源将噪声引入后续电路，从而对指纹的识别产生影响，无法识别出正确的指纹图像，因此，在处理指纹信号时，需消除指纹信号所引入的指纹噪声。
S5，噪声抑制步骤：第二信号源输出方波信号或正弦波信号，噪声抑制电容器上产生预定的电荷量，输出噪声抑制信号，抑制指纹信号中的共模噪声。
S6，积分运算步骤：积分运算电路接收到补偿后的待测指纹信号V1和噪声抑制信号的叠加信号，经过预设的积分周期长度，输出指纹积分信号。
S7，数模转换器将指纹积分信号进行数模转换，并转发给控制器，控制器根据电压值计算得到对应的像素图像，再根据每个外部电极的像素图像生成所采集的指纹图像。
本发明可直接通过通信接口输出指纹图像数据，还可将采集的指纹图像与存储器中的预设指纹图像进行比较，通过通信接口输出相应的身份验证指令。
进一步的，所述指纹识别器还包括第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3，所述第一开关连接在指纹采集电路与补偿电路之间，所述第二开关连接在节点A与指纹采集电路之间，所述第三开关连接在节点A与噪声抑制电路之间，所述第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3的控制端分别与控制器的开关控制端连接，接收相应的开关控制信号。
进一步的，本发明系统还可包括云端服务平台，通过云端服务平台管理碎纸单元和用户身份信息。所述云端服务平台还包括用户管理单元和碎纸管理单元，所述用户管理单元用于管理用户身份信息并执行用户帐号的注册和登录及数据调用。用户终端通过其运行的自助碎纸APP与用户管理单元进行交互通信，包括：向用户管理单元发送帐号注册请求信息，用户管理单元在通过验证后完成帐号注册；向用户管理单元发送帐号登录请求信息，用户管理单元在通过验证后完成帐号登录；向用户管理单元发送数据查看/修改请求信息，用户管理单元向其反馈数据查看/修改信息。所述碎纸管理单元与控制单元进行交互通信，实时监控管理碎纸单元的状态。所述云端服务平台还可包括指纹管理单元，用于管理用户的指纹信息，为身份验证单元提供指纹匹配、指纹验证服务。
一般的，一个云端服务平台可管理多个控制单元，一个控制单元可管理多组碎纸单元，组成分布式自助碎纸管理系统。
（二）碎纸装置
实施例一
如图3所示，图3描述了一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸装置，所述装置至少集成有控制单元及与控制单元电连接的碎纸单元、身份采集单元、身份验证单元、电子锁定单元和人机交互单元。
所述碎纸单元包括至少一个用于收纳待碎废纸的废纸收纳箱1和至少一个多个碎纸机30。其中，所述废纸收纳箱1与碎纸机30一一对应连接；所述碎纸机30包括自动进纸通道和碎纸器9，碎纸器9通过自动进纸通道与废纸收纳箱1匹配连接。
所述身份采集单元用于获取的用户身份信息；所述身份验证单元用于验证用户身份信息是否合法或是否匹配，若用户身份信息合法，则向控制单元发出身份合法信息，若用户身份信息匹配成功，则向控制单元发出身份匹配信息。
所述电子锁定单元根据控制单元发出的锁定控制信息或解锁控制信息来锁定或解锁废纸收纳箱。
所述人机交互单元提供人机交互界面，并向控制单元发出锁定请求信息、解锁请求信息或碎纸请求信息。
所述控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制废纸收纳箱1锁定，并根据碎纸控制信息控制碎纸机30执行碎纸操作；所述控制单元控制废纸收纳箱1解锁的方式包括：A、自动解锁，当碎纸机30执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱1的锁定状态；B、手动解锁，控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制废纸收纳箱1解锁。
该实施例一中，所述公用碎纸装置具有多组废纸收纳箱1和碎纸机30，可同时满足多人使用。多个废纸收纳箱1分布设置在碎纸机本体的侧壁上，用户选择打开待机未使用的废纸收纳箱1，将待碎废纸放入废纸放置区2。在关闭废纸收纳箱1后，再通过人机交互单元21控制该被选择的废纸收纳箱1开始执行碎纸工作，并可满足多人同时使用，一台设备多人使用，满足联合办公场地的用户需求，并有效降低碎纸机的占地空间。
进一步的，如图6和图7所述废纸收纳箱1包括活动部101、送纸部102和固定部103组成，其中：所述活动部101包括用于收纳待碎废纸的废纸放置区2及用于紧顶废纸放置区2内废纸的顶板3和弹性件4，所述弹性件4使顶板3在废纸放置区2内活动；所述固定部103中设有第一弧形进纸通道5，第一弧形进纸通道5与所述自动进纸通道的一端匹配连接；所述活动部101的上端还设有锁定部件28，活动部101通过锁定部件28与固定部103配合连接，所述锁定部件（28）与电子锁定单元连接并受其控制，所述活动部101的底端通过旋转连接件固定在废纸收纳箱1的箱体上；所述送纸部102包括至少一个用于将废纸放置区2内废纸送至第一弧形进纸通道5的第一进纸辊25和用于检测废纸放置区2是否有废纸的第一纸张感应器13。
本发明基于废纸收纳箱的设计，可实现无人值守碎纸功能，提高用户的办公效率。
该实施例一中，所述公用碎纸装置具有多组废纸收纳箱1和碎纸机30，可同时满足多人使用。多个废纸收纳箱1分布设置在碎纸机本体的侧壁上，废纸收纳箱1内设有用于收纳待碎废纸的废纸放置区2，用户还可通过人机交互单元21选择打开待机未使用的废纸收纳箱1，将待碎废纸放入废纸放置区2，顶板3在弹性件4的作用力下紧顶待碎废纸。当然，弹性件4可选择弹性力可调的弹性件。如图4所示，在关闭废纸收纳箱1后，废纸压片26在弹性力的作用下，从另一侧顶紧废纸放置区2或废纸，使第一弧形进纸通道5与废纸放置区2的上端口紧密接触，以保证废纸能从废纸放置区2准确送入第一弧形进纸通道5内。
进一步的，废纸放置区2上端出口可设置与废纸压片26相匹配的凹槽，使得废纸压片26紧顶废纸放置区2时，恰好顶在该凹槽内，且废纸压片26的上表面与废纸放置区2的内壁贴合，以使废纸放置区2的内壁成为第一弧形进纸通道5的延展部分。
再进一步的，如图4所示，所述活动部101闭合时，活动部101的上端与固定部103的下端匹配对接，以使第一弧形进纸通道5的下端口与废纸放置区2匹配对接。
该实施例一中，进一步的，所述自动进纸通道包括第二弧形进纸通道6和直臂进纸通道8；所述第二弧形进纸通道6的一端与直臂进纸通道8的上端匹配连接，第二弧形进纸通道6的另一端与废纸收纳箱1内设置的第一弧形进纸通道5匹配连接，直臂进纸通道8的另一端与碎纸器9的入口端连接。所述第二弧形进纸通道6与直臂进纸通道8以及第一弧形进纸通道5可为一体化结构。
该实施例一中，进一步的，所述碎纸机30还包括第二进纸辊7、导向辊12、加压辊10和驱动器20，所述驱动器20用于驱动第二进纸辊7、导向辊12和加压辊10工作，所述第二进纸辊7设在第二弧形进纸通道6上或设在第一弧形进纸通道5与第二弧形进纸通道6的连接处，所述导向辊12设在第二弧形进纸通道6与直臂进纸通道8的连接处，所述加压辊10设在直臂进纸通道8的近碎纸器端。
该实施例一中，进一步的，所述碎纸机30还包括第二进纸辊7、导向辊12、加压辊10和驱动器20，所述驱动器20用于驱动第二进纸辊7、导向辊12和加压辊10工作，所述第二进纸辊7设在第二弧形进纸通道6上或设在第一弧形进纸通道5与第二弧形进纸通道6的连接处，所述导向辊12设在第二弧形进纸通道6与直臂进纸通道8的连接处，所述加压辊10设在直臂进纸通道8的近碎纸器端，通过加压辊10对碎废纸和/或手动碎纸废纸施加压力，使碎废纸和/或手动碎纸废纸能有力地定向地送入碎纸器9中，便于碎纸器9碎纸，避免废纸卡在碎纸器9中，降低卡纸率。
该实施例一中，进一步的，如图4和图5所示，所述碎纸机30还包括漏斗型碎纸导出通道15和倾斜式碎纸导出通道11；所述漏斗型碎纸导出通道15的大口端与碎纸器9的出口端连接，且在该连接处还设有将碎纸机30分成上下两个腔体的隔板；所述漏斗型碎纸导出通道15的小口端与倾斜式碎纸导出通道11的一端匹配连接，所述倾斜式碎纸导出通道11的另一端通向碎纸存放箱24。
该实施例一中，进一步的，所述第一弧形进纸通道5的下壁上还连接有用于紧顶废纸放置区2的废纸压片26，所述废纸压片26呈弧形。
该实施例一中，进一步的，所述送纸部102或废纸放置区2上还设有用于减小收纳于废纸放置区2中废纸移动时的摩擦力的滚轮16。
该实施例一中，进一步的，进一步的，所述碎纸机还包括至少一个第二纸张感应器14，所述第二纸张感应器14用于检测第一弧形进纸通道5、第二弧形进纸通道6和/或直臂进纸通道8是否有待碎废纸。
该实施例一中，进一步的，如图9所示，所述碎纸机还包括碎纸存放箱24，所述碎纸存放箱24通过导轨滑动设置在碎纸机的下部，所述碎纸存放箱24的面板上设有把手22和可视窗口23，所述碎纸存放箱24的底部设有多个滑轮29，通过可视窗口23可直观地查看碎纸存放箱24内的剩余容量。
实施例二
一种具有卡碟销毁功能的公用碎纸装置，该实施例二是在实施例一的方案基础上作的进一步改进，包括实施例一的所有可选技术方案。实施例二中，所述碎纸机上还设置有卡碟通道、剪卡器和用于检测卡碟通道是否有卡片/碟片的卡碟感应器，所述卡碟通道与剪卡器的输入端连接，所述剪卡器的输出端与碎纸存放箱的卡碟存放区相对设置。
实施例三
一种废纸收纳箱外置式公用碎纸装置，该实施例三是在实施例一的方案基础上作的进一步改进，包括实施例一的所有可选技术方案。如图8、图9和图10所示，在实施例三中，废纸收纳箱1固定设置在碎纸机本体的外壁上，碎纸机30固定设置在碎纸机本体的内壁上，且第一弧形进纸通道5与第二弧形进纸通道6匹配对接。
该实施例三中的碎纸机便于放纸、便于维护等特点。
实施例四
一种废纸收纳箱外挂式公用碎纸装置，该实施例四是在实施例一的方案基础上作的进一步改进，包括实施例一的所有可选技术方案。实施例四中，废纸收纳箱1与碎纸机30是独立设置的，废纸收纳箱1通过外挂式设计，挂在碎纸机本体上，废纸收纳箱1通过送纸部102外壁上设置的连接件与碎纸机本体侧壁连接，第一弧形进纸通道5与第二弧形进纸通道6匹配对接。
基于实施例四的外挂式设计，有利于后期维护或升级废纸收纳箱，有利于处理碎纸机、废纸收纳箱的卡纸问题，并且，用户可将废纸收纳箱取下使用，在用途上具有一定的扩展性。
进一步的，在实施例四中，还可在废纸收纳箱1上设置用于使废纸收纳箱1与碎纸机本体稳固连接的锁紧装置，避免在碎纸过程中，因内部的机械震动，而使第一弧形进纸通道5和第二弧形进纸通道6发生错位。
实施例五
该实施例五是在实施例一至四任一个所述碎纸机的基础上作进一步改进，包括实施例一至四中任一种的所有可选技术方案。在实施例五中，碎纸机本体为棱柱体形状，所述多个废纸收纳箱1分布设置在该碎纸机本体的多个面上，所述碎纸机本体的单个面上可设置至少一个废纸收纳箱1。基于实施例五，用户可任意选择其中一面的某一碎纸机执行操作。
实施例六
该实施例六是在实施例一至四任一个所述碎纸机的基础上作进一步改进，包括实施例一至四中任一种的所有可选技术方案。如图11所示，在实施例六中，所述多个废纸收纳箱1分布设置在该碎纸机本体的一个面上。基于实施例六，该碎纸机形成一个碎纸机墙，可靠墙设置，便于办公室的布置，减小占地空间。
（三）碎纸方法
如图12所示，图12描述了一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸方法，所述方法基于如上述任一系统实施例和装置实施例，所述方法包括以下步骤：
S0、放入待碎废纸，打开废纸收纳箱1的活动部101，将待碎废纸放入废纸放置区2中，顶板3在弹性件4的作用力下紧顶待碎废纸，闭合活动部101；
S1、获取用户身份信息，至少包括以下多种方式中的一种：
A、用户在人机交互单元输入用户ID号，用户身份信息采集单元根据用户ID号在数据库中调取用户身份信息；
B、用户通过IC读卡器/RF读卡器/NFC感应器读取其IC卡/射频卡/NFC终端中的用户身份信息；
C、用户通过用户终端上的自助碎纸APP扫描二维码生成器的用户登录二维码，用户终端将扫描信息和用户身份信息发送至云端服务平台，云端服务平台再将用户身份信息发送至相应的控制单元；
S2、用户通过人工交互单元向控制单元发出的碎纸启动指令；用户通过操作人机交互单元21控制与该废纸收纳箱1及与该废纸收纳箱1相对应的碎纸机30进入工作状态；
S3、控制单元接收碎纸启动指令后，控制碎纸单元执行碎纸操作，同时计费单元对本次碎纸操作进行计费；
当第一纸张感应器13检测到废纸放置区2存在待碎废纸时，第一纸张感应器13向驱动器20发送第一信号，驱动器20控制第一进纸辊25开始工作，将待碎废纸送入第一弧形进纸通道5；驱动器20控制第二进纸辊7、导向辊12和加压辊10开始工作；第二进纸辊7将待碎废纸送入第二弧形碎纸通道6；导向辊12呈左右对称设置且相互逆向转动，将第二弧形碎纸通道6内的待碎废纸送入直臂进纸通道8；待碎废纸通过左右对称设置加压辊10送入碎纸器9中，碎纸器9开始碎纸；
S4、碎纸机完成本次碎纸操作后，计费单元根据预设计费规则计算碎纸单元执行碎纸操作时所产生的费用，并输出费用信息；
S5、控制单元将用户身份信息和费用信息进行匹配对应，生成结算信息，并通过通信单元将结算信息发送至云端服务平台；
S6、云端服务平台通过结算单元将结算信息发送至与用户身份信息绑定的用户终端；
S7、用户通过用户终端完成费用支付。
基于上述方法实施例，进一步的，所述预设计费规则包括按时计费、按次计费和按件计费。所述按时计费指根据碎纸开始时间和碎纸结束时间的时间差及预设的费率进行费用计算；所述按次计费是指根据碎纸操作的次数来进行计费；所述按件计费是指根据废纸纸张的张数进行计费。
基于上述任一方法实施例，进一步的，所述控制单元还根据结算信息生成支付二维码，用户通过用户终端上的自助碎纸APP扫描该支付二维码，在用户终端上完成费用支付。
当需要处理碎纸存放箱24时，通过把手22拉出碎纸存放箱24，基于滑轮29可移动至任意位置，进一步的，碎纸存放箱24可放置在一个叉车上，当要更换碎纸存放箱24时，通过把手22拉出叉车，直接更换碎纸存放箱24即可，使用方便。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (9)
1.一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统，其特征在于：所述系统包括控制单元及与控制单元连接的碎纸单元、身份采集单元、身份验证单元、电子锁定单元和人机交互单元；
所述碎纸单元包括用于收纳待碎废纸的废纸收纳箱和碎纸机，所述废纸收纳箱通过进纸通道与碎纸机连接；
所述身份采集单元用于获取的用户身份信息；所述身份验证单元用于验证用户身份信息是否合法或是否匹配，若用户身份信息合法，则向控制单元发出身份合法信息，若用户身份信息匹配成功，则向控制单元发出身份匹配信息；
所述电子锁定单元根据控制单元发出的锁定控制信息或解锁控制信息来锁定或解锁废纸收纳箱；
所述人机交互单元提供人机交互界面，并向控制单元发出锁定请求信息、解锁请求信息或碎纸请求信息；
所述控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制废纸收纳箱锁定，并根据碎纸控制信息控制碎纸机执行碎纸操作；所述控制单元控制废纸收纳箱解锁的方式包括：A、自动解锁，当碎纸机执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱的锁定状态；B、手动解锁，通过人机交互界面向控制单元发出解锁请求信息，并通过身份采集单元获取第二用户身份信息，身份验证单元验证该第二用户身份信息是否与第一用户身份信息匹配，并向控制单元发出身份匹配信息，控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制废纸收纳箱解锁。
2.基于权利要求1所述的一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统，其特征在于：所述身份采集单元至少包括指纹识别器、IC读卡器、RF读卡器、二维码生成器和NFC感应器中的一种；
其中，所述指纹识别器通过读取用户的指纹数据来获取用户身份信息；所述IC读卡器通过读取用户的IC卡来获取用户身份信息；所述RF读卡器通过读取用户的射频卡来获取用户身份信息；所述NFC感应器通过读取用户的具备NFC功能的用户终端来获取用户身份信息；所述二维码生成器用于生成用户登录二维码以供用户终端扫描，用户终端扫描用户登录二维码后，通过云端服务平台将用户身份信息发送至控制单元。
3.基于权利要求1所述的一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统，其特征在于：所述身份采集单元包括指纹识别器，所述指纹识别器包括指纹采集电路、补偿电路、噪声抑制电路、积分运算电路、数模转换电路和控制器；所述指纹采集电路的输出端为节点A，并与积分运算电路的输入端连接，积分运算电路的输出端通过数模转换电路与控制器的指纹输入端连接，所述补偿电路的输出端与指纹采集电路的补偿端连接，其补偿控制端与控制器的补偿电路控制端连接，所述噪声抑制电路的测试信号输出端与节点A连接，其测试控制端与控制器的噪声测试控制端连接。
4.基于权利要求3所述的一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸系统，其特征在于：所述指纹识别器还包括第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3，所述第一开关S1连接在指纹采集电路与补偿电路之间，所述第二开关S2连接在节点A与指纹采集电路之间，所述第三开关S3连接在节点A与噪声抑制电路之间，所述第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3的控制端分别与控制器的开关控制端连接，接收相应的开关控制信号。
5.一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、锁定废纸收纳箱：打开废纸收纳箱，放入待碎废纸，通过人机交互界面向控制单元发出锁定请求信息，并通过身份采集单元获取第一用户身份信息，身份验证单元验证该第一用户身份信息的合法性，并向控制单元发出身份合法信息，控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制电子锁定单元锁定废纸收纳箱；
S2、执行碎纸操作：通过人机交互界面向控制单元发出碎纸控制信息，控制单元控制碎纸机通过进纸通道对废纸收纳箱中的待碎废纸执行碎纸操作；
S3、解锁废纸收纳箱，至少包括以下两种方式：
A、自动解锁，当碎纸机执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱的锁定状态；
B、手动解锁，通过人机交互界面向控制单元发出解锁请求信息，并通过身份采集单元获取第二用户身份信息，身份验证单元验证该第二用户身份信息是否与第一用户身份信息匹配，并向控制单元发出身份匹配信息，控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制电子锁定单元解锁废纸收纳箱。
6.一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸装置，其特征在于，所述装置至少集成有控制单元及与控制单元电连接的碎纸单元、身份采集单元、身份验证单元、电子锁定单元和人机交互单元；
所述碎纸单元包括至少一个用于收纳待碎废纸的废纸收纳箱（1）和至少一个碎纸机（30）；其中，所述废纸收纳箱（1）与碎纸机（30）一一对应连接；所述碎纸机（30）包括自动进纸通道和碎纸器（9），碎纸器（9）通过自动进纸通道与废纸收纳箱（1）匹配连接；
所述身份采集单元用于获取的用户身份信息；所述身份验证单元用于验证用户身份信息是否合法或是否匹配，若用户身份信息合法，则向控制单元发出身份合法信息，若用户身份信息匹配成功，则向控制单元发出身份匹配信息；
所述电子锁定单元根据控制单元发出的锁定控制信息或解锁控制信息来锁定或解锁废纸收纳箱；
所述人机交互单元提供人机交互界面，并向控制单元发出锁定请求信息、解锁请求信息或碎纸请求信息；
所述控制单元根据身份合法信息和锁定请求信息发出锁定控制信息，控制废纸收纳箱（1）锁定，并根据碎纸控制信息控制碎纸机（30）执行碎纸操作；所述控制单元控制废纸收纳箱（1）解锁的方式包括：A、自动解锁，当碎纸机（30）执行碎纸操作完毕后，控制单元向电子锁定单元发出解锁控制信息，电子锁定单元解除对废纸收纳箱（1）的锁定状态；B、手动解锁，通过人机交互界面向控制单元发出解锁请求信息，并通过身份采集单元获取第二用户身份信息，身份验证单元验证该第二用户身份信息是否与第一用户身份信息匹配，并向控制单元发出身份匹配信息，控制单元根据身份匹配信息和解锁请求信息发出解锁控制信息，控制废纸收纳箱（1）解锁。
7.基于权利要求6所述的一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸装置，其特征在于：所述废纸收纳箱（1）包括活动部（101）、送纸部（102）和固定部（103）组成，其中：
所述活动部（101）包括用于收纳待碎废纸的废纸放置区（2）及用于紧顶废纸放置区（2）内废纸的顶板（3）和弹性件（4），所述弹性件（4）使顶板（3）在废纸放置区（2）内活动；
所述固定部（103）中设有第一弧形进纸通道（5），第一弧形进纸通道（5）与所述自动进纸通道的一端匹配连接；
所述活动部（101）的上端还设有锁定部件（28），活动部（101）通过锁定部件（28）与固定部（103）配合连接，所述锁定部件（28）与电子锁定单元连接并受其控制，所述活动部（101）的底端通过旋转连接件固定在废纸收纳箱（1）的箱体上；
所述送纸部（102）包括至少一个用于将废纸放置区（2）内废纸送至第一弧形进纸通道（5）的第一进纸辊（25）和用于检测废纸放置区（2）是否有废纸的第一纸张感应器（13）。
8.基于权利要求6所述的一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸装置，其特征在于：所述自动进纸通道包括第二弧形进纸通道（6）和直臂进纸通道（8）；所述第二弧形进纸通道（6）的一端与直臂进纸通道（8）的上端匹配连接，第二弧形进纸通道（6）的另一端与废纸收纳箱（1）内设置的第一弧形进纸通道（5）匹配连接，直臂进纸通道（8）的另一端与碎纸器（9）的入口端连接；
所述碎纸机（30）还包括第二进纸辊（7）、导向辊（12）、加压辊（10）和驱动器（20），所述驱动器（20）用于驱动第二进纸辊（7）、导向辊（12）和加压辊（10）工作，所述第二进纸辊（7）设在第二弧形进纸通道（6）上或设在第一弧形进纸通道（5）与第二弧形进纸通道（6）的连接处，所述导向辊（12）设在第二弧形进纸通道（6）与直臂进纸通道（8）的连接处，所述加压辊（10）设在直臂进纸通道（8）的近碎纸器端。
9.基于权利要求6所述的一种基于身份信息认证的高信息安全度公用碎纸装置，其特征在于：所述身份采集单元至少包括指纹识别器、IC读卡器、RF读卡器、二维码生成器和NFC感应器中的一种。
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