一种具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机

摘要

本发明公开了一种具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机，包括机座，所述机座的两侧前端分别安装有第一人体感应传感器和第二人体感应传感器，第二人体感应传感器后侧的机座上安装有红外测温传感器；所述第一人体感应传感器内侧的机座上安装有显示屏幕。本具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机，可能够有效预防交叉感染，并可初步识别疑似人员，有利于推动企业事业单位稳步有序复工复产。

说明书

技术领域

本发明涉及指纹打卡机技术领域，具体为一种具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机。

背景技术

控制传染源、切断传播途径、保护易感人群是在预防传染病中最为重要的三种措施。目前，许多复工复产的企业使用指纹打卡机对员工进行考勤。在利用指纹打卡的时候需要打卡人使用手指按住指纹采集面板，通过指纹识别身份特征。但如果一个携带病毒的员工打卡过后，另一个人接着打卡时，可能就会接触到前一个人留下的病毒，存在严重的交叉感染风险。尤其新冠病毒传传染性强，手指接触后再接触口鼻眼等部位非常容易感染。

紫外线杀菌消毒是一种方便有效的的消杀病毒的方式，紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线的致死性损伤就达到消毒的目的。

紫外线消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射，将各种细菌、病毒、寄生虫、以及其他病原体直接杀死。最新研究表明，根究紫外线照射能量密度的不同，紫外线LED灯可在10-30秒内杀死99.9％的冠状病毒，这种照明系统可以提供简单、快速和廉价的消毒方法。

因此，设计出一种具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机，能够有效切断传播途径、保护易感人群、防止新冠交叉感染，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机，包括机座，所述机座的两侧前端分别安装有第一人体感应传感器和第二人体感应传感器，第二人体感应传感器后侧的机座上安装有红外测温传感器；所述第一人体感应传感器内侧的机座上安装有显示屏幕，显示屏幕内侧的机座上安装有输入键盘，显示屏幕的侧端安装有紫外线LED消毒灯，紫外线LED消毒灯的后侧加装有指纹采集窗口，紫外线LED消毒灯前侧的机座上安装有播音喇叭；所述机座的内部集成有下位机控制芯片，机座的侧端安装有工作指示灯和紧急停止按钮，显示屏幕、工作指示灯以及紧急停止按钮均与下位机控制芯片电性连接，第一人体感应传感器、第二人体感应传感器、红外测温传感器、输入键盘、指纹采集窗口以及播音喇叭均与下位机控制芯片电性连接；机座上还设置有喷雾装置。

优选地，所述下位机控制芯片选用32位微处理器STM32F103ZET6芯片，其内核是Arm的32位Cortex-M3-CPU。

优选地，所述第一人体感应传感器和第二人体感应传感器均采用SL660C通用型人体感应模块。

优选地，所述红外测温传感器采用MLX90601系列测温模块。

优选地，所述紫外线LED消毒灯选用3535UVC LED深紫外杀菌消毒专用灯珠，功率为15W，发光角度为60度，紫外线消毒灯放置于指纹打卡模块上部4cm高处，紫外线LED消毒灯的外侧安装有外罩。

优选地，所述下位机控制芯片的控制端接有DA转换芯片，下位机控制芯片的电源输入端接有继电器，DA转换芯片的控制端与继电器的信号端电性连接，DA转换芯片的型号采用MAX532。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机，可根据人员靠近情况自动开关，当有人接近时紫外线LED消毒灯关闭，人员打卡完毕，利用上方的红外测温传感器测量手腕内部体温，当人员远离，附近无人接近时自动打开LED对指纹采集窗口区域进行照射消毒，消毒时间为10秒钟，期间会提示打卡人员等待；整体可能够有效预防交叉感染，并可初步识别疑似人员，有利于推动企业事业单位稳步有序复工复产。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的原理框图；

图3为本发明的第一人体感应传感器和第二人体感应传感器工作原理图；

图4为本发明的第一人体感应传感器和第二人感应传感器工作原理图感应范围示意图；

图5为本发明的红外测温传感器工作电路原理图；

图6为本发明的紫外线LED消毒灯结构示意图；

图7为本发明的控制逻辑流程图。

图中：1、机座；2、第一人体感应传感器；3、第二人体感应传感器；4、红外测温传感器；5、显示屏幕；6、输入键盘；7、紫外线LED消毒灯；8、指纹采集窗口；9、播音喇叭；10、下位机控制芯片；11、工作指示灯；12、紧急停止按钮；13、外罩；14、DA转换芯片；15、继电器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机，包括机座1，机座1的两侧前端分别安装有第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3，第二人体感应传感器3后侧的机座1上安装有红外测温传感器4；所述第一人体感应传感器2内侧的机座1上安装有显示屏幕5，显示屏幕5内侧的机座1上安装有输入键盘6，显示屏幕5的侧端安装有紫外线LED消毒灯7，紫外线LED消毒灯7的后侧加装有指纹采集窗口8，紫外线LED消毒灯7前侧的机座1上安装有播音喇叭9；所述机座1的内部集成有下位机控制芯片10，机座1的侧端安装有工作指示灯11和紧急停止按钮12，显示屏幕5、工作指示灯11以及紧急停止按钮12均与下位机控制芯片10电性连接，第一人体感应传感器2、第二人体感应传感器3、红外测温传感器4、输入键盘6、指纹采集窗口8以及播音喇叭9均与下位机控制芯片10电性连接；机座1上还设置有喷雾装置。

其中：下位机控制芯片10选用32位微处理器STM32F103ZET6芯片，其内核是Arm的32位Cortex-M3-CPU，下位机控制芯片10的I/O口众多,功能强大，工作频率为72MHz，内置高速存储器，包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和一个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C和SPI、3个USART、一个USB和一个CAN，工作于-40℃至+105℃的温度范围，供电电压2.0V至3.6V，可适合于多种应用场合。

其中：第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3均采用SL660C通用型人体感应模块，第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3是基于红外线技术的自动控制产品,灵敏度高，可靠性强，低电压工作模式,内置数模转换芯片，采用16位高精度AD转换器把敏感元件产生的模拟信号转换成数字信号，通过滤波器过滤各种低频和高频噪声干扰，当第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3接收到的红外信号超过内部的触发阈值之后，会产生一个脉冲,内部芯片记录本次信号，如果连续收到触发信号，高电平的维持时间从最后一次有效触发开始计时延时到结束，感应角度<120度，距离可达2-8米，人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。其典型电路如图3所示。第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3的3个引脚分别对应电源正极，负极以及OUT信号输出，+12V反接二极管并联继电器15连接至三极管发射极，OUT信号输出连接池三极管的基极，为防止由于感应角度不大于120度会产生一定的视野盲区造成漏判，需要布置两个相同型号第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3，尽可能减少漏判概率，安装位置如图1所示。将第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3的OUT信号输出都接入2输入或门74LS32器件(Y＝A+B)的同一组引脚A，B中，使得两个输出信号逻辑或，即有任意一个模块识别到人物目标时即判定为有人。

红外测温传感器4采用MLX90601系列测温模块，输出是被测物体温度，与传感器自身温度(T

其中温度单位均为Kelvin，α为仪器常数。

红外测温传感器4自身温度由内置的热敏电阻测定测量，输出的两路温度信号分别经内部器件上两路高性能、低噪声的斩波稳态放大器放大再经A/D转换后输出。通过SPI与单片机相连，其电路图如图5所示，供电电压是+5V，CS和IR、TEMPOUT脚直接接下位机控制芯片10的普通I/O口即可，在MLX与下位机控制芯片10之间接入一个三态门：MLX的CS脚与三态门控制端(EN)都接入下位机控制芯片10的I/O口，将MLX的输出信号先接入三态门输入端，然后将输出信号再接入到下位机控制芯片10的I/O口即可。

其中：下位机控制芯片10的控制端接有DA转换芯片14，下位机控制芯片10的电源输入端接有继电器15，DA转换芯片14的控制端与继电器15的信号端电性连接，DA转换芯片14的型号采用MAX532，紫外线LED消毒灯7选用3535UVC LED深紫外杀菌消毒专用灯珠，功率为15W，发光角度为60度，紫外线LED消毒灯7放置于指纹打卡模块上部4cm高处，紫外线LED消毒灯7的外侧安装有外罩13，如图6所示，具有体积小、易于安装和集成的优点，主波长为270-280nm之间，向下直射指纹采集区域，有外罩13遮挡，避免紫外线外泄照射人体；紫外线LED消毒灯7安装后，指纹采集区域接收的辐照度为15mW/15cm

其中：下位机控制芯片10通过片上编程实现自动化指纹打卡，测温及消毒过程，下位机控制芯片10控制逻辑流程图如图7所示，通过第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3的电平经过AD转换后判断是否有人：有人经过指纹打卡时则启动测温模块，提示打卡人员将手腕内侧对准红外测温传感器4，测量体温正常则签到打开成功，等人离去后进入消毒过程；为防止红外测温传感器4波动造成的不确定性，体温异常时重复测量3次，保证结果的可靠性，如若体温异常则发出警报并判定指纹打卡签到不成功，第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3会判定人是否离去，离去后开启工作指示灯11，开启计时器，开启继电器15使得紫外LED灯开始消毒工作，等待10秒消毒过程完毕关闭定时器、工作指示灯11及继电器15，等待下一用户；此外，消毒过程中，第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3会轮询标志位查看是否有人经过，防止紫外线LED消毒灯7对过往人员。

其中：喷雾装置可以雾化喷出75％的酒精，用于整体指纹打卡机外表面消毒。喷雾装置对于紫外线LED消毒灯照射范围之外的区域进行消杀。

综上所述：本具有防新冠交叉感染功能的指纹打卡机，可根据人员靠近情况自动开关，当有人接近时紫外线LED消毒灯7关闭，人员打卡完毕，利用上方的红外测温传感器4测量手腕内部体温，当人员远离，附近无人接近时自动打开LED对指纹采集窗口8区域进行照射消毒，消毒时间为10秒钟，期间会提示打卡人员等待；整体可能够有效预防交叉感染，并可初步识别疑似人员，有利于推动企业事业单位稳步有序复工复产。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。