CN2360542Y

CN2360542Y - 指纹锁无线报警保险柜

Info

Publication number: CN2360542Y
Application number: CN 98252321
Authority: CN
Inventors: 陈振民; 孙晓兵; 周卫民
Original assignee: Institute of Automation of Chinese Academy of Science
Current assignee: Institute of Automation of Chinese Academy of Science
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-01-26
Anticipated expiration: 2008-12-28

Abstract

指纹锁无线报警保险柜涉及指纹识别技术、保安监控无线报警技术、密码技术以及相应的算法软件,属电子保险设备。本实用新型通过其指纹开锁、加密指纹反解、以及无线保安三个分系统,实现一种集指纹开锁、加密指纹反解开锁,以及三防无线保安监控(防火、防盗、防非法反解)三大功能于一体的新型保险柜,从而克服了传统保险柜和磁卡保险柜的使用不便、用户无法自行反解开锁以及报警功能不全的等等缺点。

Description

指纹锁无线报警保险柜

本实用新型涉及一种适于指纹开锁、兼备无线保安监控以及加密指纹反解开锁的指纹锁无线报警保险柜，属电子保险设备。

目前国内外广泛使用的保险柜，大都属于机械式传统保险柜，以及部份磁卡保险柜，其技术状态是：传统保险柜使用机械密码和复杂图形机械锁，磁卡保险柜则通过其保险柜中的阅读器，阅读磁卡密码、确认之后，再通过钥匙开锁。传统保险柜和磁卡保险柜的缺点在于：(1)、钥匙、磁卡携带不便，而且保存不妥可能丢失；(2)、钥匙、磁卡、机械密码有被非法复制、剽窃的可能；(3)、长期使用机械密码、钥匙、磁卡必然造成磨损、配合惯性方面的差异，导致其可靠性下降；(4)、传统保险柜和磁卡保险柜一旦出现问题，用户除强行破坏性开锁之外，基本上无法自行反解开锁；(5)、传统保险柜和磁卡保险柜报警功能不全或没有。

本实用新型的目的在于：应用当前国内外比较成熟的指纹识别技术，无线报警技术以及译码技术，设计出指纹开锁、加密码指纹反解和无线保安三个分系统及其相应的软件，应用到保险柜上，使之形成一种集指纹识别开锁、加密指纹识别反解开锁、以及三防无线保安监控(防火、防盗、防非法反解)三种功能于一体的新型保险柜，从而克服了传统保险柜和磁卡保险柜的上述缺点。

本实用新型的目的是通过下述方案实现的。

如图1所示，本实用新型由保险柜外壳[1]、指纹识别头A[2]、保安监控头[3]、单片机[4]、驱动器A[5]、电磁机械锁[6]、反解适配器[7]、适配联接头[8]、反解器[9]、指纹识别头B[10]、驱动器B[11]、电源[12]、报警电台[13]、天线[14]以及无线声光报警器[15]等组成；本实用新型的联接关系是：单片机[4]的通讯口①、A/D输入口②、报警输出口③、以及控制口④；分别经电缆联接指纹识别头A[2]的输出口①、保安监控头[3]的输出口①、报警电台[13]的报警口A①、以及驱动器A[5]的控制输入口(1)；驱动器A[5]的开锁电源输出口(2)、联接电磁机械锁[6]驱动口①；反解适配器[7]的输出口(1)，经电缆通过适配联接头[8]联接反解器[9]的密码电源输入口(1)；反解器[9]的报警输出口(2)，经电缆联接报警电台[13]报警口B②；指纹识别头B[10]的电源输入口①、输出口②，分别经电缆联接反解器[9]的电源输出口(3)、驱动器B[11]的控制输入口(1)；驱动器B[11]的开锁电源输出口(2)，联接电磁机械锁[6]的反解驱动口②；报警电台[13]的天线口③，经同轴电缆联接被绝缘固定在保险柜外壳[1]上的天线[14]上；指纹识别头A[2]、保安监视头[3]、单片机[4]、驱动器A[5]以及驱动器[11]的开锁电源输入口(6)等分别与电源[12]联接。

根据上述电路结构及其联接方法、并按本实用新型之目的要求，设计相应的软件，构成本实用新型的如下所述的指纹开锁、加密指纹反解以及无线保安三个分系统。

1、指纹开锁分系统，如图1所示，由指纹识别头A[2]、单片机[4]、驱动器A[5]、电磁机械锁[6]、电源[12]等组成，其中，驱动器A[5]，如图5所示，包括控制输入口(1)、开锁电源输出口(2)、三态门(3)LS126、继电器(4)、NPN型三极管(5)、开锁电源输入口(6)以及电阻器R₁、电容器C_1、2等元器件，其联接关系是：控制输入口(1)的第1～4脚，分别顺序联接三态门(3)LS126的第1、2、4、7脚；三态门(3)LS126的第3、5脚并联；三态门(3)LS126的第6脚联接NPN型三极管(5)的基极的同时，还通过电阻器R₁、电容器C_1、2接地；NPN型三极管(5)的集电极联接继电器(4)的负电源端；继电器(4)的正电源端联接三态门(3)的第14脚；继电器(4)的动接点B与接点A之间串联联接开锁电源输入口(6)和开锁电源输出口(2)。本分系统的工作原理是，只有开锁人从指纹识别头A[2]的扫描口，输入其开锁人指纹并经指纹识别处理、确认是其事先在指纹识别头A[2]中所采集、存贮的开锁人指纹样本，单片机[4]才输出一组开锁数据，启动驱动器A[5]，给出开锁电源，驱动电磁机械锁[6]，将关闭的保险门打开。

2、加密指纹反解分系统是本实用新型所设计的一种完全独立于其指纹开锁分系统的反解对策系统，用于处理指纹开锁分系统不能正常工作时(例如开锁人无法提供开锁指纹，或者指纹开锁分系统出现故障)的特殊情况，其构成方式，如图1所示，包括反解适配器[7]、适配联接头[8]、反解器[9]、指纹识别头B[10]、驱动器B[11]以及电磁机械锁[6]等，其中，反解器[9]、反解适配器[7]以及驱动器B[11]的组成和联接方法如次：

反解器[9]，如图2所示，由密码电源输入口(1)、报警输出口(2)、电源输出口(3)、三态门(4)、拨码开关(5)、非门(6)、与非门(7)、继电器(8)、PNP三极管(9)、触发器(10)LS121、与非门(11)LS26、电阻器R_1～3、电容器C_1～3等组成，其联接关系是：密码电源输入口(1)的第1～n脚(n是密码系数，其取值为4～48，下同)，分别顺序联接三态门(4)的第1～n路的各个输入端；三态门(4)的第1～n路的各个控制端，全部并联后接至与非门(11)LS26的第11脚；三态门(4)的第1～n路的各个输出端，分别顺序联接拨码开关(5)的第1～n路开关的各个公共端；拨码开关(5)的第1～n路开关的各个下接点，分别顺序联接非门(6)的第1～n路的各个输入端；拨码开关(5)的第1～n路开关的各个上接点，分别顺序联接非门(6)的第1～n路的各个输出端的同时，还分别顺序联接与非门(7)的第1～n路的各个输入端；与非门(7)的输出端与PNP型三极管(9)的基极以及与非门(11)LS26的第4、5脚并联之后，同时通过电容器C_1、2以及电阻器R₁接地；PNP型三极管(9)的发射极联接继电器[8]的负电源端；继电器(8)的动接点B与电源输出口(3)的芯子联接；触发器(10)LS121的第3、4脚并接地、而其第5脚与密码电源输入口(1)的第n+3脚联接的同时，还通过电阻R₂接地、其第11脚对第9脚和第10脚分别联接电阻器R₃和电容器C₃、其第1脚联接与非门(11)LS26的第1脚、其第6脚联接报警输出口(2)的芯子；与非门(11)LS26的联接之中；其第2、6脚并联、其第3、12、13脚并联；三态门(4)、非门(6)、与非门(7)、触发器(10)LS121、与非门(11)LS26等五种器件的电源端(Vcc)以及继电器(6)的正电源端和接点A，全部并联接至密码电源入口(1)的第n+1脚；三态门(4)、非门(6)、与非门(7)、触发器(10)LS121、与非门(11)LS26等五种器件的接地端(GND)、PNP型三极管(9)的极电极、电源输出口(3)和报警输出口(2)的外壳以及密码电源输入口(1)的第n+2脚全部并联接地。

反解适配器[7]，如图3所示，由输出口(1)、拨码开关(2)、由电源(3)以及按钮开关(4)等组成，其联接关系是：电源(3)的正端，并联拨码开关(2)的第1～n路开关的各个上接点以及输出口(1)的第n+1脚的同时，还通过按钮开关(4)联接输出口(1)的第n+3脚；电源(3)的负端，并联拨码开关(2)的第1～n路开关的各个下接点以及输出口(1)的第n+2脚；拨码开关(2)的第1～n路开关的各个公共端，分别顺序联接输出口(1)的第1～n脚。

驱动器B[11]的组成及联接方法，与上述的驱动器A[5]相同。加密指纹反解分系统的工作原理是：当反解适配器[7]联通适配联接头[8]反解时，首先必须通过反解适配器[7]，输入一组事先在反解器[9]中设置的反解密码，经反解器[9]译码确认之后，才允许从指纹识别头B[10]的扫描口输入指纹，当所输入的指纹经指纹识别处理、确认是其事先在指纹识别头B[11]中所采集、存贮的备份开锁人指纹样本时，输出一组反解开锁数据，启动驱动器B[11]，给出开锁电源，驱动电磁机械锁[6]，将其关闭的保险门打开。

3、无线保安分系统，如图1所示，包括保安监视头[3]、单片机[4]、适配联接头[8]、反解器[9]、报警电台[13]、天线[14]、无线声光报警器[15]等部件，分别构成常规报警和反解报警二种状态，其中：常规报警的技术要点是，通过保安监视头[3]，24小时监视、检测其周边的火灾、入侵以及非法振动保险柜的三种信号，由单片机[4]根据其事先编制、固化的保安程序进行分时处理，遇有异常情况时，实时给出报警信号、启动报警电台[13]发出报警、经天线[14]无线传输启动无线声光报警器[15]发出声光报警信息；反解报警的技术要点是，当加密指纹反解分系统联通之后，如果三次输入错误的反解密码时，即视为非法反解，反解器[9]将实时输出报警脉冲、启动报警电台[13]发出报警、经天线[14]无线传输启动无线声光报警器[15]发出声光报警信息。

与传统的保险相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型舍弃了传统的机械密码、复杂异型钥匙以及磁卡的开锁方式，而采用指纹识别开锁，无需携代任何物件，方便、安全、可靠；

(2)独立的加密指纹反解分系统，支持用户只有并且能够输入其事先确认的反解密码和备份开锁人指纹自行反解开锁；

(3)本实用新型设计了无线保安监控功能和非法反解报警功能，实现了保险柜的自身三防(防火、防盗、防非法反解)。

附图说明：

图1是指纹锁无线报警保险柜系统原理图，图中：[1]-保险柜外壳、[2]-指纹识别头A、[3]-保安监视头、[4]-单片机、[5]-驱动器A、[6]-电磁机械锁、[7]-反解适配器、[8]-适配联接头、[9]-反解器、[10]-指纹识别头B、[11]-驱动器B、[12]-电源、[13]-报警电台、[14]-天线、[15]-无线声光报警器；

图2是指纹锁无线报警保险柜的反解器原理图，图中：(1)-密码电源输入口、(2)-报警输出口、(3)-电源输出口、(4)-三态门、(5)-拨码开关、(6)-非门、(7)-与非门、(8)-继电器、(9)-PNP型三极管、(10)-触发器LS121、(11)-与非门LS26；

图3是指纹锁无线报警保险柜的反解适配器原理图，图中：(1)-输出口、(2)-拨码开关、(3)-电源、(4)-按钮开关；

图4是指纹锁无线报警保险柜的驱动器电原理图(驱动器A[5]、驱动器B[11]通用)，图中：(1)-控制输入口、(2)开锁电源输出口、(3)-三态门LS126、(4)-继电器、(5)-NPN型三极管、(6)-开锁电源输入口。

实施例：

根据图1的技术方案，取密码系数n＝8，构成一种指纹开锁、兼备无线保安报警以及8位密码指纹反解开锁的指纹锁无线报警保险柜实施例。

在本实施例中，由于其密码系数n＝8，因此在实施图1方案时其有关部件的具体结构是：反解器[9](图2)的三态门(4)采用二片LS125，其第一片的第2、5、9、12脚和第二片第2、5、9、12脚顺序构成三态门(4)的第1～8路的输入端，其第一片的第1、4、10、13脚和第二片的第1、4、10、13脚顺序构成三态门(2)的第1～8路控制端，其第一片的第3、6、8、11脚和第2片的第3、6、8、11脚顺序构成三态门(2)的第1～8路输出口；反解器[9](图2)的拨码开关(5)采用8位拨码开关；反解器[9](图2)的非门(6)采用二片LS05，其第一片的第3、5、9、13脚和第二片的第3、5、9、13脚，顺序构成其非门(6)的第1～8路输入端，其第一片的第2、6、10、12脚和第二片的2、6、10、12脚，顺序构成其非门(6)的第1～8路的输出端；反解器[9](图2)的与非门(7)采用LS30，其第1～6、11、12脚，顺序构成其第1～8路的输入端，其第7脚为输出端；反解适配器[7](图3)中的拨码开关(2)和适配联接头[8]分别采用8位拨码开关和11脚航空插头；保安监视头[3]采用周知的包括烟雾、红外、振动传感器检测、放大器；指纹识别头A[2]、B[10]、电磁机械锁[6]、电源[12]、报警电台[13]、天线[14]、以及无线声光报警器[15]等都是周知的器部件。

本实施例的主要技术环节如下：

1、按本实施例之规定，要求用户首先通过指纹识别头A[2]，采集、存贮开锁人指纹样本、通过指纹识别头B[10]采集、存贮备份开锁人指纹样本、并且给反解器[9]定义、设置8位反解密码。

2、指纹开锁分系统包括指纹识别头A[2]、保安监视头[3]、单片机[4]、驱动器[5]、以及电磁机械锁[6]等，其技术要点是，只有从指纹识别头A[2]的扫描口，输入开锁人指纹，并经其指纹识别处理、确认之后，单片机[4]才输出一组开锁数据，启动驱动器A[5]，给出开锁电源，驱动电磁机械锁[6]，将关闭的保险门打开。

3、加密指纹反解分系统是本实施例所设置的一种完全独立于其指纹开锁分系统的反解对策系统，用于处理指纹开锁分系统不能正常工作时(例如开锁人无法提供开锁指纹，或者指纹开锁分系统出现故障)的特殊情况，其构成方式，如图1所示，包括反解适配器[7]、适配联接头[8]、反解器[9]、指纹识别头B[10]、驱动器B[11]以及电磁机械锁[6]等，其中：反解器[9]，如图2所示，由采用11个管脚的密码电源输入口(1)、报警输出口(2)、电源输出口(3)、采用二片LS125的三态门[4]、采用8个码位的拨码开关[5]、采用二片LS05的非门[6]、采用LS30的与非门[7]、继电器[8]、PNP型三极管[9]、触发器[10]LS121、与非门[11]LS26、以及电阻器R₁、电容器C_1、2组成，其技术要点在于：当反解适配器[7]联通适配联接头[8]实施反解时，首先必须输入其前述的8位反解密码，经反解器[9]译码确认之后，才允许从指纹识别头B[10]的扫描口输入指纹，当所输入的指纹经指纹识别头B[11]指纹识别处理、确认是其事先在指纹识别头B[11]中所采集、存贮的备份开锁人指纹样本时，输出一组反解开锁数据，启动驱动器B[11]，给出开锁电源，驱动电磁机械锁[6]，将关闭的保险门打开。

4、保安监控分系统是本实用新型所专门设计的一种防火、防盗、防非法反解的24小时无线保安系统。本分系统包括保安监视头[3]、单片机[4]、适配联接头[8]、反解器[9]、报警电台[13]、天线[14]、无线声光报警器[15]等部件，分别构成常规报警和反解报警二种状态，其中：常规报警的技术要点是，通过保安监视头[3]，24小时监视、检测其周边的火灾、入侵以及非法振动保险柜的三种信号，由单片机[4]根据其事先编制、固化的保安程序进行分时处理，遇有异常情况时。实时给出报警信号，启动报警电台[13]给出报警信号，并经天线[14]无线传输，启动无线声光报警器[15]发出声光报警信息；反解报警的技术要点是，当加密指纹反解分系统联通之后，如果三次输入错误的反解密码时，即视为非法反解，反解器[9]将实时输出报警脉冲，启动报警电台[13]给出报警信号，并经天线[14]无线传输，启动无线声光报警器[15]发出声光报警信息。

按以上方法设计的本实施例，其特点在于，通过方案中所包括的三个分系统(指纹开锁分系统、加密反解分系统和无线保安分系统)，实现本实用新型的三个目的：指纹开锁、加密指纹反解以及无线保安报警，从而克服了传统保险柜和磁卡保险柜的长期使用钥匙、磁卡、机械密码所代来的诸多不便(例如谨防丢失、谨防被人剽窃、剽取、剽记、复制)和可靠性下降、以及保安报警功能不全、用户无法自行反解开锁的种种缺点。

Claims

1、一种由保险柜外壳[1]、指纹识别头A[2]、保安监控头[3]、单片机[4]、驱动器A[5]、电磁机械锁[6]、反解适配器[7]、适配联接头[8]、反解器[9]、指纹识别头B[10]、驱动器B[11]、电源[12]、报警电台[13]、天线[14]以及无线声光报警器[15]等组成的指纹锁无线报警保险柜，其特征在于：单片机[4]的通讯口①、A/D输入口②、报警输出口③、以及控制口④、分别经电缆联接指纹识别头A[2]的输出口①、保安监控头[3]的输出口①、报警电台[13]的报警口A①、以及驱动器A[5]的控制输入口(1)；驱动器A[5]的开锁电源输出口(2)，联接电磁机械锁[6]的驱动口①；反解适配器[7]的输出口(1)，经电缆通过适配联接头[8]联接反解器[9]的密码电源输入口(1)；反解器[9]的报警输出口(2)，经电缆联接报警电台[13]的报警口B②；指纹识别头B[10]的电源输入口①、输出口②，分别经电缆联接反解器[9]的电源输出口(3)、驱动器B[11]的控制输入口(1)；驱动器B[11]的开锁电源输出口(2)，联接电磁机械锁[6]的反解驱动口②；报警电台[13]的天线口③，经同轴电缆联接被绝缘固定在保险柜外壳[1]上的天线[14]上；指纹识别头A[2]、保安监视头[3]、单片机[4]、驱动器A[5]以及驱动器B[11]的开锁电源输入口(6)分别与电源[12]联接。

2、根据权利要求1所述的指纹锁无线报警保险柜，其特征在于：反解器[9]，由密码电源输入口(1)、报警输出口(2)、电源输出口(3)、三态门(4)、拨码开关(5)、非门(6)、与非门(7)、继电器(8)、PNP型三极管(9)、触发器(10)LS121、与非门(11)LS26、以及电阻器R_1～3、电容器C_1～3等组成；其联接关系是：密码电源输入口(1)的第1～n脚，分别顺序联接三态门(4)的第1～n路的各个输入端；三态门(4)的第1～n路的各个控制端，全部并联后接至与非门(11)LS26的第11脚；三态门(4)的第1～n路的各个输出端，分别顺序联接拨码开关(5)的第1～n路开关的各个公共端；拨码开关(5)的第1～n路开关的各个下接点，分别顺序联接非门(6)的第1～n路的各个输入端；拨码开关(5)的第1～n路开关的各个上接点，分别顺序联接非门(6)的第1～n路的各个输出端的同时，还分别顺序联接与非门(7)的第1～n路的各个输入端；与非门(7)的输出端与PNP型三极管(9)的基极以及与非门(11)LS26的第4、5脚并联之后，同时通过电容器C_1、2以及电阻R₁接地；PNP型三极管(9)的发射极联接继电器[8]的负电源端；继电器(8)的动接点B与电源输出口(3)的芯子联接；触发器(10)LS121的第3、4脚并接地、而其第5脚联接密码电源输入口(1)的第n+3脚的同时，还通过电阻R₂接地、其第11脚对第9脚和第10脚分别联接电阻器R₃和电容器C₃、其第1脚联接与非门(11)LS26的第1脚、其第6脚联接报警输出口(2)的芯子；与非门(11)LS26的第2、6脚并联、其第3、12、13脚并联；三态门(4)、非门(6)、与非门(7)、触发器(10)LS121、与非门(11)LS121等五种器件的电源端(Vcc)以及继电器(8)的正电源端和接点A，全部并联接至密码电源入口(1)的第n+1脚；三态门(4)、非门(6)、与非门(7)、触发器(10)LS121、与非门(11)LS26等五种器件的接地端(GND)、PNP型三极管(9)的极电极、电源输出口(3)和报警输出口(2)的外壳以及密码电源输入口(1)的第n+2脚全部并联接地。

3、根据权利要求1所述的指纹锁无线报警保险柜，其特征在于：反解适配器[7]，由输出口(1)、拨码开关(2)、电源(3)以及按钮开关(4)等组成；其联接关系是：电源(3)的正端，并联拨码开关(2)的第1～n路开关的各个上接点以及输出口(1)的第n+1脚的同时，还通过按钮开关(4)联接输出口(1)的第n+3脚；电源(3)的负端，并联拨码开关(2)的第1～n路开关的各个下接点以及输出口(1)的第n+2脚；拨码开关(2)的第1～n路开关的各个公共端，分别顺序联接输出口(1)的第1～n脚。

4、根据权利要求1所述的指纹锁无线报警保险柜，其特征在于：驱动器[5]和驱动器[11]相同，分别由控制输入口(1)、开锁电源输出口(2)、三态门(3)LS126、继电器(4)、NPN型三极管(5)、开锁电源输入口(6)以及电阻器R₁、电容器C_1、2等组成；其联接关系是：控制输入口(1)的第1～4脚，分别顺序联接三态门(3)LS126的第1、2、4、7脚；三态门(3)LS126的第3、5脚并联；三态门(3)LS126的第6脚联接NPN型三极管(5)的基极的同时，还通过电阻器R₁、电容器C_1、2接地；NPN型三极管(5)的集电极联接继电器(4)的负电源端；继电器(4)的正电源端联接三态门(3)的第14脚；继电器(4)的动接点B与接点A之间串联联接开锁电源输入口(6)和开锁电源输出口(2)。