具有鉴权功能的内外网主机切换装置及内外网主机切换方法技术领域
本发明属于双计算机切换领域。
背景技术
目前大型企业的信息系统分为独立的内网和外网，并且内网与外网之间物理隔
离，为了同时满足内网和外网办公环境要求，工作人员需要单独配备两台计算机，分别连接
至内网和外网，并且需要对两台计算机单独配置键盘鼠标和显示器，分别依靠每台计算机
的键盘鼠标和显示器对计算机进行操作。另外根据不同工作需求，还需要单独配置U盘、USB
打印机、USB扫描仪、USB手写板等计算机外设，由于内网与外网之间物理隔离特性，计算机
外设不可以使用网络共享，工作人员需要频繁在内网和外网计算机之间转移插拔大量的
USB外设，及由此带来的线缆缠绕，带来了极大的人力的浪费和工作方面的不便。因此，亟需
一种采用一台显示器在内外网主机之间进行切换的装置，那么用户使用该装置在两台计算
机之间进行切换时，该装置需要对用户的身份进行核实，以免对信息安全造成威胁。
发明内容
本发明是为了满足内外网计算机切换装置的发展需要，本发明提供了一种具有鉴
权功能的内外网主机切换装置及内外网主机切换方法。
具有鉴权功能的内外网主机切换装置，它包括微控制器、视频切换驱动电路、USB
切换驱动电路、共用USB集线器、内网USB集线器、外网USB集线器、内网按键模块、外网按键
模块和鉴权模块；
微控制器对鉴权模块采集的访问权限信息进行识别，识别成功后，微控制器用于
接收内网按键模块发出的内网切换信号或外网按键模块发出的外网切换信号，并根据接收
的内、外网切换信号发出相应控制指令，对视频切换驱动电路进行内、外网视频切换控制及
对USB切换驱动电路进行内、外网USB切换控制；
视频切换驱动电路用于对内、外网计算机的输出的视频显示信号进行切换显示；
USB切换驱动电路通过内网USB集线器和外网USB集线器分别对内、外网计算机所连接的外
设进行通/断控制，且内网USB集线器和外网USB集线器均通过多个USB接口模块对其相应的
外设进行信息读取；
共用USB集线器通过多个USB接口模块对内、外网计算机的公共外设进行数据读
取。
所述的具有鉴权功能的内外网主机切换装置，还包括壳体，且微控制器、视频切换
驱动电路、USB切换驱动电路、共用USB集线器、内网USB集线器和外网USB集线器均固定在壳
体内部，内网按键模块、外网按键模块、多个USB接口模块和鉴权模块设置在壳体的表面。
所述的视频切换驱动电路采用4K视频切换器实现，USB切换驱动电路采用USB切换
器实现。
所述的鉴权模块为NFC读卡器、USBkey数字安全钥匙、指纹识别模块或机械锁定模
块。
采用具有鉴权功能的内外网主机切换装置实现的内网主机切换方法，该内网主机
切换的方法包括如下步骤：
内网USB切换的步骤：当USB切换驱动电路接收到微控制器发出的USB内网切换信
号后，微控制器先将USB接口模块所连接外设的供电电路断开，再将其外设的USB数据信号
切换至内网数据，最后通过USB切换驱动电路对内网计算机所连接的外设及共用USB集线器
所连接的外设进行供电，完成内网USB的切换；
内网视频切换的步骤：当视频切换驱动电路接收到微控制器发出的内网视频切换
信号后，先将内、外网计算与视频切换驱动电路所连接的HDMI视频供电电路断开，再将HDMI
视频数据信号切换，最后通过视频切换驱动电路对内网计算机的HDMI视频供电电路进行供
电，完成内网视频的切换。
采用所述的具有鉴权功能的内外网主机切换装置实现的外网主机切换方法，该外
网主机切换的方法包括如下步骤：
外网USB切换的步骤：当USB切换驱动电路接收到微控制器发出的USB外网切换信
号后，微控制器先将USB接口模块所连接外设的供电电路断开，再将其外设的USB数据信号
切换至外网数据，最后通过USB切换驱动电路对外网计算机所连接的外设及共用USB集线器
所连接的外设进行供电，完成外网USB的切换；
外网视频切换的步骤：当视频切换驱动电路接收到微控制器发出的外网视频切换
信号后，先将内、外网计算与视频切换驱动电路所连接的HDMI视频供电电路断开，再将HDMI
视频数据信号切换，最后通过视频切换驱动电路对外网计算机的HDMI视频供电电路进行供
电，完成外网视频的切换。
本发明提供的具有鉴权功能的内外网主机切换装置及内外网主机切换方法，共用
一套键盘鼠标和显示器实现对内、外网计算机的切换，还可共用一套公共外设，如：打印机、
扫描机等。节约资源，能够向不同的用户开放不同的使用权限，保证信息安全，适用于电力
系统内外网计算机的切换。
附图说明
图1为本发明所述的具有鉴权功能的内外网主机切换装置的结构示意图；
图2为壳体的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的具有鉴权功能的内
外网主机切换装置，它包括微控制器1、视频切换驱动电路2、USB切换驱动电路3、共用USB集
线器4、内网USB集线器5、外网USB集线器6、内网按键模块7、外网按键模块8和鉴权模块11；
微控制器1对鉴权模块11采集的访问权限信息进行识别，识别成功后，微控制器1
用于接收内网按键模块7发出的内网切换信号或外网按键模块8发出的外网切换信号，并根
据接收的内、外网切换信号发出相应控制指令，对视频切换驱动电路2进行内、外网视频切
换控制及对USB切换驱动电路3进行内、外网USB切换控制；
视频切换驱动电路2用于对内、外网计算机的输出的视频显示信号进行切换显示；
USB切换驱动电路3通过内网USB集线器5和外网USB集线器6分别对内、外网计算机所连接的
外设进行通/断控制，且内网USB集线器5和外网USB集线器6均通过多个USB接口模块9对其
相应的外设进行信息读取；
共用USB集线器4通过多个USB接口模块9对内、外网计算机的公共外设进行数据读
取。
本实施方式，用户需要先将内网和外网计算机的HDMI视频电缆及USB电缆连接至
本发明切换器装置，并且还需要将4K超高清显示器的HDMI电缆及USB鼠标键盘、U盘、USB打
印机、USB扫描仪、USB手写板等外设的USB接口连接至本发明切换器装置。
用户通过机箱按键操作，实现对内网计算机和外网计算机的切换，用户使用单独
一套USB键盘鼠标和显示器的情况下在内网和外网计算机之间进行快速切换，并且集成USB
集线器，允许每台计算机在一次一台的基础上连接访问所有USB外围设备。
本发明切换器装置集成三个USB集电器，内网USB集线器5和外网USB集线器6分别
对内网计算机和外网计算机的USB接口进行扩展，共用USB集线器4连接至USB切换驱动电路
3，对共用USB接口进行扩展，满足用户对多个公共外设的使用需求。
如果用户具有内网计算机的使用权限，则根据用户的选择将切换器切换至相应的
计算机并开放相应权限。
具体实施方式二：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一
所述的具有鉴权功能的内外网主机切换装置的区别在于，还包括壳体10，且微控制器1、视
频切换驱动电路2、USB切换驱动电路3、共用USB集线器4、内网USB集线器5和外网USB集线器
6均固定在壳体10内部，内网按键模块7、外网按键模块8、多个USB接口模块9和鉴权模块11
设置在壳体10的表面。
具体实施方式三：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的
具有鉴权功能的内外网主机切换装置的区别在于，所述的视频切换驱动电路2采用4K视频
切换器实现，USB切换驱动电路3采用USB切换器实现。
具体实施方式四：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的
具有鉴权功能的内外网主机切换装置的区别在于，所述的鉴权模块11为NFC读卡器、USBkey
数字安全钥匙、指纹识别模块或机械锁定模块。
本实施方式中，鉴权模块11采用NFC读卡器、USBkey数字安全钥匙、指纹识别模块
或机械锁定模块进行权限信息读取，微控制器1对鉴权模块11识别的权限信息与其内部数
据库内信息进行匹配，当匹配成功后，认识识别成功。
具体实施方式五：采用具体实施方式一所述的具有鉴权功能的内外网主机切换装
置实现的内网主机切换方法，该内网主机切换的方法包括如下步骤：
内网USB切换的步骤：当USB切换驱动电路3接收到微控制器1发出的USB内网切换
信号后，微控制器1先将USB接口模块9所连接外设的供电电路断开，再将其外设的USB数据
信号切换至内网数据，最后通过USB切换驱动电路3对内网计算机所连接的外设及共用USB
集线器4所连接的外设进行供电，完成内网USB的切换；
内网视频切换的步骤：当视频切换驱动电路2接收到微控制器1发出的内网视频切
换信号后，先将内、外网计算与视频切换驱动电路2所连接的HDMI视频供电电路断开，再将
HDMI视频数据信号切换，最后通过视频切换驱动电路2对内网计算机的HDMI视频供电电路
进行供电，完成内网视频的切换。
本实施方式中，USB切换驱动电路3接到微控制器1内网USB切换信号后，先将USB外
设供电电路断开，再将USB数据信号切换，最后将USB外设供电电路切换至内网状态，完成
USB外设内网切换控制流程。
视频切换驱动电路2接到微控制器1内网视频切换信号后，先将HDMI视频供电电路
断开，再将HDMI视频数据信号切换，最后将HDMI视频供电电路切换至内网状态，完成HDMI视
频内网切换控制流程。
具体实施方式六：采用具体实施方式一所述的具有鉴权功能的内外网主机切换装
置实现的外网主机切换方法，该外网主机切换的方法包括如下步骤：
外网USB切换的步骤：当USB切换驱动电路3接收到微控制器1发出的USB外网切换
信号后，微控制器1先将USB接口模块9所连接外设的供电电路断开，再将其外设的USB数据
信号切换至外网数据，最后通过USB切换驱动电路3对外网计算机所连接的外设及共用USB
集线器4所连接的外设进行供电，完成外网USB的切换；
外网视频切换的步骤：当视频切换驱动电路2接收到微控制器1发出的外网视频切
换信号后，先将内、外网计算与视频切换驱动电路2所连接的HDMI视频供电电路断开，再将
HDMI视频数据信号切换，最后通过视频切换驱动电路2对外网计算机的HDMI视频供电电路
进行供电，完成外网视频的切换。
本实施方式中，USB切换驱动电路3接到微控制器1外网USB切换信号后，先将USB外
设供电电路断开，再将USB数据信号切换，最后将USB外设供电电路切换至内网状态，完成
USB外设外网切换控制流程。
视频切换驱动电路2接到微控制器1外网视频切换信号后，先将HDMI视频供电电路
断开，再将HDMI视频数据信号切换，最后将HDMI视频供电电路切换至外网状态，完成HDMI视
频外网切换控制流程。
本发明所述具有鉴权功能的内外网主机切换装置的结构不局限于上述各实施方
式所记载的具体结构，还可以是上述各实施方式所记载的技术特征的合理组合。