专利名称：物理隔离电脑网络安全保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电脑网络防护设备，特别是一种物理隔离电脑网络安全 保护器。
二背景技术：
随着科学技术的发展，计算机(电脑)和数据库应用日渐深入，电讯网 络化已在很大程度上得到了普及，然而随之而来的电脑网络安全时时出现问 题，特别是不同形式的病毒侵袭导致电脑网络不能正常使用，给用户造成了 很大的麻烦和损失，而且从目前情况看，电脑网络安全形式也越来越复杂， 防不胜防，例如军队医院的"军字一号"信息网(简称内部网)是一个相对 独立的运行的网络，在运行中各单位对网络实施了严格的管理措施，禁止了
软驱、光驱和USB盘的使用，禁止安装其它软件，在服务器上也安装了杀毒 软件和防火墙。从某种意义上讲，这个网络也应当算是比较安全了，但是， 这还不能从根本上解决预防计算机病毒的侵袭，那么，能否利用现代科技手 段而提供一种能达到、甚而是彻底预防病毒侵袭的安全设备呢？
三
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型之目的就是提供一种物理隔离电脑网络安全 保护器，可有效解决防止电脑网络受病毒侵袭、确保使用安全问题，其解决 的技术方案是，该安全保护器是由壳体及其内的保护电路构成，保护电路是 由分压器、比较器、触发器和继电器及三极管构成，分压器的输出端同取样 三级管的集电极和比较器的输出端相连，比较器的输出端和触发器的输入端 相连，触发器输出端经输出管接分压电阻和推动三级管的基极，推动三极管 发射极接继电器，并由继电器接电源及硬盘，本实用新型结构新颖独特，易 安装使用，是一种物理性质的隔离电脑网络装置，安全保护效果好，有效防 止病毒对电脑网络的侵袭，经济和社会效益巨大。
四、
附图为本实用新型的保护电路图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明。
本实用新型是由壳体及其内的保护电路构成，保护电路置于电路板上装 于壳体内，其壳体也可由电脑外壳代替，所说的保护电路由附图给出，该电 路是由分压器、比较器、触发器、继电器和三极管构成，其中分压器是由电
阻RrR3、 R9-Ru组成，电阻R9-Ru串联，电阻RrR3串联，两端并联后，一 端接电源Vcc、另一端接公共地线，电阻R 与电阻R1()中间抽头接比较器 AR,的正端(+ ),电阻R,与电阻R2的中间抽头接比较器A&的负端(-)，电 阻Ru)与电阻R9的中间抽头接比较器AR2的负端(-)，电阻R2与电阻Rs的 中间抽头接比较器AR2的正端(+)，比较器是由AR,、AR2 (可采用8FC— 2P4型比较器)两部分组成，比较器A^的正端接取样三极管Q3的集电极， 并经电阻R4及开关S,接电源Vcc，比较器AR2的负端(-)与取样三极管Q2 的集电极相连，比较器ARp AR2的输出端接或非门U,、 Uz(可采用HCT02 型或非门)组成的触发器的输入端，取样三极管Q3的发射极接电源Vcc，取 样三极管Q2的发射极接公共地线，取样三极管Q3的基极经电容d接电源 Vcc及分压电阻R7、 &的共端，取样三极管Q2的基极经电容C2接公共地线 及分压电阻Rs、 Rg的共端，触发器或非门Q、 U2相接后经输出管U3 (可采 用S05型输出管)接分压电阻R" R6共端及推动三极管Q,的基极，电阻R7 接电源Vcc，电阻Rs接公共地线，推动三极管Q,的集电极接电源Vcc,三极 管Q,的发射级经二极管D,接公共地线，并与继电器J,、 J2相接，继电器J,、 J2接电源接口 Vo及两硬盘A、 B的接口 Va、 Vb,并经导线接地。在上述的 电阻中，其中组成分压器的电阻Rp R2、 R3、 R9、 R1()、 Ru其各阻值相等。
本实用新型在使用时，只需增加一个硬盘，便可使一台计算机变成两台 相对独立的计算机，两个硬盘A、 B分别连接内外网络，外网络系统接互联 网(简称外部网)，内网络系统接内部局域网，内外网络之间在电源进入计算 机(电脑)之间装上本保护器实施有效的物理隔离，确保内部网信息安全， 同时方便进入互联网，内外网之间由外置开关进行硬件切换，实现一机两用， 具有安全性、先进性、实用性强、灵活性及相对独立性之特点，本实用新型 除了应用于网络安全外，还可应用于
家庭计算机，目前的家用计算机， 一个家庭可能只有一台计算机，但使 用计算机却不只一人，如果大家共用同一个硬盘，就可能会带来不些不必要
的麻烦，如你无意中将他人的文件删除了，而他人就会埋怨你占用了太多的 空间等等。而使用了装有双硬盘及本实用新型电路控制的电脑后，这些问题
不就存在了o
一机多用，在实际应用中，如果有一台计算机需要安装不同系统，而将 这些系统放在同一硬盘中，则容易产生冲突，为了减少冲突，通常的做法是 将不同的系统装在不同的计算机中，而这多台计算机可能所属一人，这样就 会造成了资源的浪费，如使用此技术，就可以在一定程度上解决了这个问题。
本实用新型的工作原理是，由控制电路控制硬盘、内外部网卡切换或内 外部网卡的启用和禁用来实现物理隔离的。当用户连接内部网络时，控制电 路选择内部网和内部硬盘的电源，使其内部网硬盘、内部网和电脑主板连接 形成完整的内部网电脑。反之，当用户上外部网时，外部网硬盘、外部网卡 和计算机主板组成一个完整的一个计算机。这时内部网硬盘和内部网卡切断， 在这种情况下，装有设密信息的内部网硬盘根本不工作，黑客及病毒也就无 法攻击它了。
控制电路工作原理是，由电阻R9-Rn，电阻RrR3组成分压器，AR,、 AR2 组成比较器，或非门U,、 U4组成触发器，U3为输出管，继电器J,、 J2组成选 择继电器，从结构上可以看出，该电路为模拟电路、数字电路和选择电路的 混合体。其中比较器AR2的正极为阀值端，是上比较器的输入。比较器AR^ 的负极为触发端，是下比较器的输入。Vo为电源的输入端，Va、 Vb连接A 盘、B盘，电阻R9-Ru， R,-R3电阻值相等，构成三分电压分压器，当AR,负 极端及比较器的反相输入端低于三分之一 Vcc的触发电压时，AR,输出一个 同相位电压，使或非门U3的输出低电平，根据或非门的特点，比较器AR2 不管比较器A&输出电压高低，不影响或非门U3的输出。当比较器ARi负析 端电压高于三分之二Vcc时，比较器AR2输出高电平，同时比较器AR,输出
低电平，经过或非门U4的输出低电平，使Ui输出高电平，通过非门U3反相
输出U3的低电平。从以上可以得到，使内部的两个比较器，构成一个电平触 发器，AR2触发电平为三分之二 Vcc，下触发电平为三分之一 Vcc，比较器 AR2的输出同或非门U4的输入端相连，比较器AR!的输出端接到或非门Q
的输入端。由于两个或非门组成的触发器必须用负极信号触发。因此，加到
比较器AR2同相端的触发电压高于三分之二Vcc时，触发器才能翻转，而加 入比较器AR,反相端负极的触发电压，只要当电平低于AR,的同相端的电位 三分之一Vcc时，触发器才能翻转，通过上面所述，只要AR，反相端的电位 低于三分之一Vcc时，及有触发电压加入时，必使输出端U3电平为高电平， 而当比较器AR2的正极电位高于三分之二Vcc时，及有触发电压加进时，且 同时AI^负极的电位高于三分之一Vcc时，才能使输出U3由低电平输出，开 关S,断开时，主机通电，比较器AR:的负极端电压低于三分之一Vcc，比较 器ARi的正极端低于三分之二Vcc电压，使U3输出高电平，使三极管Q,导 通，继电器J,、 J2吸合，使Vo接口通过继电器接通Va，使Va有电压输出，
另一种当接通电源后，U3输出高电平，通过Rs、 R8分压使Q2导通，使比较
器AR,的负极端电压更低，这时触发器状态更加稳定，不管开关S,开或关， 不再影响触发器稳定状态。当开关S,接通时，主机通电后，电阻Ru和电阻 R3并联，使总阻值远小于Ru的，这时比较器AR2的正极端电压远高于三分 之二Vcc，这时U3输出低电平，使Q,截止，继电器J,、 J2不动作，输出电压 Vcc，通过继电器接通Vb输出端，给B盘供电。同时由于&、 &分压，得 到电压使Qs导通，并与Ru并联，此时阻值远小于Ru，使触发器处于更加稳 定的状态。这时不管S,开关开与关都不影响触发器的状态。根据以上情况， 当开关St在主机接通电源后，继电器输出状态与主机开机前有关，与主机开 机后开关无关，同时说明的是，A硬盘和A网卡连接要一致，B硬盘和B网 卡连接要一致。
总之，通过该实用新型的物理隔离控制，在内网状态下无法通过网卡与 外部网络联系，因此存放涉密信息的内部硬盘在工作状态下的安全得到保证。 该网络安全隔离系统单机安全物理隔离可满足单位或个人用户单机用网卡上 网的要求。是对电脑网络安全保护上的创造性贡献，经济和社会意义巨大。
权利要求1、一种物理隔离电脑网络安全保护器，是由壳体及其内的保护电路构成，其特征在于，保护电路是由分压器、比较器、触发器和继电器及三极管构成，分压器的输出端同取样三级管的集电极和比较器的输出端相连，比较器的输出端和触发器的输入端相连，触发器输出端经输出管接分压电阻和推动三级管的基极，推动三极管发射极接继电器，并由继电器接电源及硬盘。
2、 根据权利要求1所述的物理隔离电脑网络安全保护器，其特征在于， 所说的分压器是由电阻RrRs、 R9-Rn组成，电阻R9-Rn串联，电阻R,-R3 串联，两端并联后， 一端接电源Vcc、另一端接公共地线，电阻Ru与电阻 R10中间抽头接比较器AR,的正端，电阻&与电阻R2的中间抽头接比较器 A&的负端，电阻Rn)与电阻R9的中间抽头接比较器AR2的负端，电阻& 与电阻R3的中间抽头接比较器AR2的正端，比较器是由AR。 AR2两部分 组成，比较器ARi的正端接取样三极管Q3的集电极，并经电阻R4及开关 Sj接电源Vcc，比较器AR2的负端与取样三极管Q2的集电极相连，比较器 AR,、 AR2的输出端接或非门U卜U4组成的触发器的输入端，取样三极管Q3的发射极接电源VCC，取样三极管Q2的发射极接公共地线，取样三极管 Q3的基极经电容Q接电源VCC及分压电阻R7、 R6的共端，取样三极管Q2的基极经电容C2接公共地线及分压电阻Rs、 Rs的共端，触发器或非门U,、U4相接后经输出管U3接分压电阻R5、 R6共端及推动三极管Q,的基极，电阻R7接电源Vcc，电阻Rg接公共地线,推动三极管Q,的集电极接电源Vcc， 三极管(^的发射级经二极管D,接公共地线，并与继电器J,、 J2相接，继电 器J。 J2接电源接口 Vo及两硬盘A、 B的接口Va、 Vb，并经导线接地。
3、 根据权利要求2所述的物理隔离电脑网络安全保护器，其特征在于， 所说的组成分压器的电阻Rt、 R2、 R3、 R9、 R1()、 Ru其各阻值相等。
专利摘要本实用新型涉及一种物理隔离电脑网络安全保护器，可有效解决防止电脑网络受病毒侵袭、确保使用安全问题，其解决的技术方案是，该安全保护器是由壳体及其内的保护电路构成，保护电路是由分压器、比较器、触发器和继电器及三极管构成，分压器的输出端同取样三级管的集电极和比较器的输出端相连，比较器的输出端和触发器的输入端相连，触发器输出端经输出管接分压电阻和推动三级管的基极，推动三极管发射极接继电器，并由继电器接电源及硬盘，本实用新型结构新颖独特，易安装使用，是一种物理性质的隔离电脑网络装置，安全保护效果好，有效防止病毒对电脑网络的侵袭，经济和社会效益巨大。
文档编号H04L9/00GK201061166SQ200720090679
公开日2008年5月14日 申请日期2007年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者洋 李, 李洪资 申请人:李洪资