一种机箱开盖检测及报警装置的制作方法

1.本实用新型涉及安防技术领域，具体为一种机箱开盖检测及报警装置。


背景技术：

2.护各类电脑、服务器机箱不被物理入侵是数据安全服务行业一直在研究的重要课题。现有电脑、服务器机箱防范物理入侵多采用的是加锁等装机械方式。
3.而检测物理入侵的方式又多为贴装易碎纸等被动方式，只能由维护者定期检查，无法实现对机箱入侵进行实时检测和上报，往往在机箱存储器数据被物理暴力窃取后无法得到及时响应，存在较大安全风险。
4.因此，我们提出了一种机箱开盖检测及报警装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种机箱开盖检测及报警装置，使用薄膜压力传感器对机箱内壁进行贴装覆盖，可实现对机箱全方位监控保护，基于特殊的电路设计，本设计不使用专用的低功耗mcu或soc即可实现超低功耗待机，进一步降低了使用成本，装置在开盖事件发生时会自动链接蜂窝数据网络，上传报警信息，在无法建立蜂窝网络连接的状态下，装置会根据内部rtc 提供的时间差，记录开盖事件到非易失存储器中，用以事件追溯，解决了背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种机箱开盖检测及报警装置，包括检测单元、记录控制单元和无线通讯单元，所述检测单元与记录控制单元相连，无线通讯单元也与记录控制单元相连，供电单元与无线通讯单元和记录控制单元相连，同时供电单元连接到外部在线供电装置；
7.所述检测单元包括压力传感器，且检测单元的压力传感器为薄膜状传感器，薄膜状传感器为五层材料所制成的构件，且薄膜状传感器的顶端一层设置有第一绝缘薄膜层，第一绝缘薄膜层的下端设置有第一导电薄膜层，第一导电薄膜层远离第一绝缘薄膜层的一端安装有第二绝缘薄膜层，第二绝缘薄膜层远离第一导电薄膜层的一侧安装有第二导电薄膜层，第二导电薄膜层远离第二绝缘薄膜层的一侧安装有第三绝缘薄膜层。
8.进一步地，所述检测单元设置的数量至少为三组，且检测单元所使用的传感器无需额外供电，属于无源器件。
9.进一步地，所述记录控制单元包括非易失性存储器、mcu、信号处理电路、供电控制电路和声光报警器，非易失性存储器使用硬件串行接口与mcu相连，信号处理电路与mcu通用io接口相连，供电控制电路分别与非易失性存储器、 mcu、信号处理电路相连，其中非易失存储器包括eeprom、nand
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flash和 nor
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flash的非易失存储器，声光报警器与mcu相连，并且由相同电源供电。
10.进一步地，所述mcu包括cisc和risc的8位、16位、32位单片机和具有相同功能的soc且记录控制单元还包括rtc，rtc为mcu内嵌的功能模块，并且由独立rtc电池供电。
11.进一步地，所述无线通讯单元包括电源控制电路和gprs模块，gprs模块使用硬件串行接口与控制记录单元中的mcu相连，无线通讯单元中的电源控制电路与控制记录单元中mcu的通用io链接。
12.进一步地，所述供电单元实现电压转换的方式包括线性稳压和开关稳压的方式，且供电单元所使用的电池包括锂聚合物电池、镍氢电池和铅酸电池。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
14.1.本实用新型提出的一种机箱开盖检测及报警装置，使用薄膜压力传感器对机箱内壁进行贴装覆盖，可实现对机箱全方位监控保护，且薄膜压力传感器不同于传统的mesh线薄膜，可实现对非常细小探针的检测。
15.2.本实用新型提出的一种机箱开盖检测及报警装置，本装置功耗极低，可在无外部供电条件下长时间待机，基于特殊的电路设计，本设计不使用专用的低功耗mcu或soc即可实现超低功耗待机，进一步降低了使用成本，装置在开盖事件发生时会自动链接蜂窝数据网络，上传报警信息，在无法建立蜂窝网络连接的状态下，装置会根据内部rtc提供的时间差，记录开盖事件到非易失存储器中，用以事件追溯。
附图说明
16.图1为本实用新型的机箱开盖检测及报警装置的一种实施例组成框图；
17.图2为本实用新型的薄膜压力传感器组成结构示意图；
18.图3为本实用新型检测单元的一种实施例组成框图；
19.图4为本实用新型记录控制单元的信号处理电路原理图；
20.图5为本实用新型记录控制单元的一种实施例组成框图；
21.图6为本实用新型无线通讯单元的一种实施例组成框图。
22.图中：1、检测单元；11、第一绝缘薄膜层；12、第一导电薄膜层；13、第二绝缘薄膜层；14、第二导电薄膜层；15、第三绝缘薄膜层；2、记录控制单元；3、无线通讯单元。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1，种机箱开盖检测及报警装置，包括检测单元1、记录控制单元2和无线通讯单元3，检测单元1与记录控制单元2相连，无线通讯单元3 也与记录控制单元2相连，供电单元与无线通讯单元3和记录控制单元2相连，同时供电单元连接到外部在线供电装置。
25.请参阅图2，一种机箱开盖检测及报警装置，检测单元1包括压力传感器，且检测单元1的压力传感器为薄膜状传感器，薄膜状传感器为五层材料所制成的构件，且薄膜状传感器的顶端一层设置有第一绝缘薄膜层11，第一绝缘薄膜层11的下端设置有第一导电薄膜层12，第一导电薄膜层12远离第一绝缘薄膜层11的一端安装有第二绝缘薄膜层13，第二绝缘薄膜层13远离第一导电薄膜层12的一侧安装有第二导电薄膜层14，第二导电薄膜层14远离第二绝缘薄膜层13的一侧安装有第三绝缘薄膜层15，检测单元1设置的数量至少为三组，且
检测单元1所使用的传感器无需额外供电，属于无源器件，薄膜传感器产生的电信号通过柔性电线向记录控制单元2传输，当有外部利器试图刺穿机箱侧壁时，贴附在机箱侧壁上的传感器也会被刺穿，此时传感器第一导电薄膜层12与第二导电薄膜层14之间将会接触导通产生电流回路，触发报警，和常用的常闭型mesh线薄膜不同，此传感器构成的电路是常开状态，待机状态不消耗电池电量，可大大延长电池待机时间，传统mesh线薄膜利用开盖行为损伤mesh线，导致电路断路从而检测开盖，因为mesh线是在绝缘薄膜上的走线，所以走线与走线之间必然存在间隙，故使用细探针在走线间隙处穿刺的方式可以避开mesh线检测，达到将探针伸入机箱窃取数据的目的，而本设计的薄膜压力传感器使用了完整的导体覆盖二维平面，无论开盖工具以何种方式穿透机箱，均能实现有效检测，为机箱提供周密的保护能力。
26.请参阅图3，一种机箱开盖检测及报警装置，压力传感器和滤波电路相连接，压力传感器输出的信号会被无源滤波器滤波，避免因为外接干扰造成的误报情况。
27.请参阅图4，一种机箱开盖检测及报警装置，在一些实施例中检测单元1 输出的信号将经过信号处理电路输入记录控制单元2，改电路为一种单稳态电路，vcc上电后三极管q1、q2和q3均为截止状态，输出pwr_ctrl节点输出低电平，电路消耗电流可忽略不计(小于0.1ua)，当检测单元1被触发时，trig节点输入输高电平，q3发射结正偏，此时，由于q3集电极串联有适当阻值的限流电阻r1、r2，集电结迅速变为正偏状态，q3饱和，由于q3饱和，致使q1基极电压降低、发射结正偏、集电结正偏，q1也变为饱和状态，三极管q1饱和使r3和r5上流过电流变大、alarm节点输出高电平、pwr_ctrl节点输出高电平，节点pwr_ctrl输出连接至电源使能端，此节点输出高电平将开启记录控制单元2和无线通讯单元3的电源，整个系统开始运行，同时， q1饱和又导致q2集极电压升高，q2发射结正偏、集电结正偏、q2饱和，三极管q2饱和继续拉低q1基极电压，正反馈使电路发生自锁，pwr_ctrl节点持续输出高电平、系统持续供电运行。
28.请参阅图5
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6，一种机箱开盖检测及报警装置，记录控制单元2包括非易失性存储器、mcu、信号处理电路、供电控制电路和声光报警器，非易失性存储器使用硬件串行接口与mcu相连，信号处理电路与mcu通用io接口相连，供电控制电路分别与非易失性存储器、mcu、信号处理电路相连，其中非易失存储器包括eeprom、nand
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flash和nor
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flash的非易失存储器，声光报警器与mcu相连，并且由相同电源供电，mcu包括cisc和risc的8位、16位、 32位单片机和具有相同功能的soc且记录控制单元2还包括rtc，rtc为mcu 内嵌的功能模块，并且由独立rtc电池供电，记录控制单元2的mcu完成上电初始化后，扫描alarm节点，若为高电平则判断发生开盖攻击，开始报警，否则，mcu判断为系统正常上电，主动拉高pwr_on、pwr_ctrl节点，系统持续供电运行，检测到开盖行为后，mcu首先通过rtc获取当前时间，并向非易失存储器中写入开盖事件信息，然后，声光报警会被激活，mcu开启gprs模块电源，尝试使用该模块链接蜂窝网络，当网络成功连接后，mcu将开盖信息通过蜂窝网络发送到指定用户手机端或服务器，非易失存储器可以采用 w25q16，mcu型号可以采用stm32f103r8t6，电源管理电路包括电子开关、充电和放电保护电路和二次电池，电子开关受到mcu控制，能够控制其他部分供电，节省电池电量作用，充电和放电保护电路串联在二次电池与外部供电之间，可在机箱运行时为装置供电并为电池充电，二次电池为装置在无外部供电的情况下提供待机电能。
29.无线通讯单元3包括电源控制电路和gprs模块，无线通讯单元3所使用的gprs模块可以直接安装在装置pcb上，也可以安装在装置某个独立外置， gprs模块使用硬件串行接口与控制记录单元中的mcu相连，无线通讯单元3 中的电源控制电路与控制记录单元中mcu的通用io链接，供电单元实现电压转换的方式包括线性稳压和开关稳压的方式，且供电单元所使用的电池包括锂聚合物电池、镍氢电池和铅酸电池，记录控制单元2的供电控制电路可以切换装置内部电池供电和外部电源供电方式，且供电控制电路具有向内部电池充电的功能，在装置使用外部电源供电时，供电控制电路可为内部二次电池充电，无线通讯单元3的gprs模块需要安装指定运营商的sim卡，以实现身份识别和网络数据通讯功能，因为gprs模块需要连接蜂窝网络、耗电量较大，所以使用单独的电源控制电路对其供电进行控制，无线通讯单元3的电源控制电路直接受记录控制单元2的mcu控制，可在无通讯需求和无法连网的情况下按需关闭gprs模块的供电，降低功耗提高电池待机时间。
30.综上所述：本实用新型提出的一种机箱开盖检测及报警装置，使用薄膜压力传感器对机箱内壁进行贴装覆盖，可实现对机箱全方位监控保护，且薄膜压力传感器不同于传统的mesh线薄膜，可实现对非常细小探针的检测，本装置功耗极低，可在无外部供电条件下长时间待机，基于特殊的电路设计，本设计不使用专用的低功耗mcu或soc即可实现超低功耗待机，进一步降低了使用成本，装置在开盖事件发生时会自动链接蜂窝数据网络，上传报警信息，在无法建立蜂窝网络连接的状态下，装置会根据内部rtc提供的时间差，记录开盖事件到非易失存储器中，用以事件追。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。