CN105046151A - 一种旋转类设备的码盘防护装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种旋转类设备的码盘防护装置及方法，有助于提高旋转类设备转动信号传输的安全性。所述系统包括：光电信号采集单元：用于采集旋转类设备的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；分析单元：用于对所述光电信号采集单元输出的电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；芯片级加解密单元：用于对所述分析单元输出的旋转类设备的转动状态进行数据加密；输出单元：用于将加密后的数据输出至目标设备。本发明适用于工业控制系统安全技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及工业控制系统安全技术领域，特别是指一种旋转类设备的码盘防护装置及方法。
背景技术
自2010年以来，针对工业控制系统的“震网”病毒及其衍生病毒不断涌现，为各国的工业基础设施带来了巨大隐患，引起了各国的高度重视。这些病毒不以获取用户数据或者经济利益为最终目的，而是针对特定国家的关键基础设施或者特定行业的工控系统，目的是为了获取系统中的敏感信息，或者摧毁关键基础设施的正常运行。
目前，国内外的工业控制系统安全防护侧重于防火墙、PC端软件的研究，缺乏对底层旋转类设备转动信息的直接防护，已经不能满足工业控制系统设备级信息安全的实际要求。因此，一旦防火墙等上层防护系统被攻破，若不能通过底层设备级装置及时地检测出问题，必将给国家的工业、国防等重大基础设施，带来毁灭性的打击。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种旋转类设备的码盘防护装置及方法，以解决现有技术所存在的安全防护侧重于防火墙和PC端软件，缺乏对底层旋转类设备转动信息的直接防护的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种旋转类设备的码盘防护装置，包括：
光电信号采集单元：用于采集旋转类设备的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；
分析单元：用于对所述光电信号采集单元输出的电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；
芯片级加解密单元：用于对所述分析单元输出的旋转类设备的转动状态进行数据加密；
输出单元：用于将加密后的数据输出至目标设备。
可选地，所述光电信号采集单元包括：三路ABZ光电传感器；
所述三路ABZ光电传感器包括：3组光栅圈；
所述三路ABZ光电传感器，用于通过3组光栅圈采集旋转类设备的转动信号。
可选地，所述将采集到的机械转动信号转换成电信号包括：
将采集到的机械转动信息转换为高低电平脉冲信号；
依次通过第一反相器和第二反相器消除所述高低电平脉冲信号中的毛刺。
可选地，所述分析单元，用于将所述光电信号采集单元输出的电信号进行放大处理，并利用放大器中的电压跟随模式进行电平匹配和隔离，按照预设的编码器模式对隔离后的电信号进行处理，再通过差分计算确定旋转类设备的转动状态，所述旋转类设备的转动状态包括：转动位置、转动速度和加速度。
可选地，所述分析单元包括：计数器；
所述预设的编码器模式包括：计数器的内容依照增量编码器的速度和方向被自动的修改，计数器的内容始终指示着旋转类设备的转动位置，计数器的计数方向与旋转类设备的旋转方向对应。
可选地，所述芯片级加解密单元使用的加密算法包括：DES/3DES加密算法、AES加密算法、SMS4加密算法及其密钥长度；
所述芯片级加解密单元，用于接收上位机发来的加密算法控制指令，并根据所述加密算法控制指令配置相应的加密算法，再对分析单元输出的旋转类设备的转动状态信息进行数据加密。
可选地，所述光电信号采集单元、分析单元、芯片级加解密单元和传输单元一体化集成，所述芯片级加解密单元的加密数据直接通过所述传输单元发送至目标设备；
所述装置还包括：比较器；所述光电信号采集单元通过所述比较器与所述分析单元进行连接。
可选地，所述输出单元为多端口输出单元，包括：串口输出模块和网络输出模块；
其中，所述串口输出模块包括：RS232串口输出模块和RS485串口输出模块。
本发明实施例还提供一种旋转类设备的码盘防护方法，包括：
采集旋转类设备的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；
对所述电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；
接收上位机发来的加密算法控制指令，并根据所述加密算法控制指令配置相应的加密算法对所述旋转类设备的转动状态进行数据加密；
根据加密后的数据的类型，确定相应的输出端口输出加密后的数据。
可选地，所述对所述电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态包括：
对所述电信号进行放大；
利用电压跟随器对放大后的电信号进行电平匹配和隔离；
按照预设的编码器模式对隔离后的电信号进行处理，并通过差分计算确定旋转类设备的转动状态；
其中，所述预设的编码器模式包括：计数器的内容依照增量编码器的速度和方向被自动的修改，计数器的内容始终指示着旋转类设备的转动位置，计数器的计数方向与旋转类设备的旋转方向对应。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过光电信号采集单元采集旋转类设备转动轴的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；再通过分析单元对光电信号采集单元输出的电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；接着，通过芯片级加解密单元对分析单元输出的旋转类设备的转动状态进行数据加密，最后，通过输出单元根据加密后的数据的类型，确定相应的输出端口输出加密后的数据。这样，对底层旋转类设备的转动信息进行加密后传输，能够提高旋转类设备转动信息传输的安全性和可靠性，即使防火墙等上层防护系统被攻破，本装置依然能够提供准确的设备级旋转类设备的转动信息，确保底层设备的正常运行，从而提高整个工业控制系统的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的旋转类设备的码盘防护装置的结构示意图；
图2为图1中光电信号采集单元的机械结构示意图；
图3为图1中光电信号采集单元的工作流程图；
图4为图1中分析单元的结构示意图；
图5为图1中芯片级加解密单元的结构示意图；
图6为图1中芯片级加解密单元的电路示意图；
图7为本发明实施例提供的串口输出模块的结构示意图
图8为本发明实施例提供的串口输出模块的电路示意图；
图9为本发明实施例提供的网络输出模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的安全防护侧重于防火墙和PC端软件，缺乏对底层旋转类设备转动信息的直接防护的问题，提供一种旋转类设备的码盘防护装置及方法。
实施例一
参看图1所示，本发明实施例提供的一种旋转类设备的码盘防护装置，包括：
光电信号采集单元：用于采集旋转类设备的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；
分析单元：用于对所述光电信号采集单元输出的电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；
芯片级加解密单元：用于对所述分析单元输出的旋转类设备的转动状态进行数据加密；
输出单元：用于将加密后的数据输出至目标设备。
本发明实施例所述的旋转类设备的码盘防护装置，通过光电信号采集单元采集旋转类设备转动轴的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；再通过分析单元对光电信号采集单元输出的电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；接着，通过芯片级加解密单元对分析单元输出的旋转类设备的转动状态进行数据加密，最后，通过输出单元根据加密后的数据的类型，确定相应的输出端口输出加密后的数据。这样，对底层旋转类设备的转动信息进行加密后传输，能够提高旋转类设备转动信息传输的安全性和可靠性，即使防火墙等上层防护系统被攻破，本装置依然能够提供准确的设备级旋转类设备的转动信息，确保底层设备的正常运行，从而提高整个工业控制系统的安全性和可靠性。
本发明实施例，通过输出单元发送的加密数据同时受到设备层的监控，能够进一步提高工业控制系统设备层的安全。
本发明实施例所述的旋转类设备的码盘防护装置作为用于工业现场的安全码盘，本装置的核心板及外围都采用符合工业现场恶劣环境的元器件，并设计密封性良好的外壳，保障抗污、抗腐蚀、抗震动能力。
在前述旋转类设备的码盘防护装置的具体实施方式中，可选地，所述光电信号采集单元包括：三路ABZ光电传感器；
所述三路ABZ光电传感器包括：3组光栅圈；
所述三路ABZ光电传感器，用于通过3组光栅圈采集旋转类设备的转动信号。
参看图2所示，本发明实施例，例如，所述旋转类设备可以为电机，所述光电信号采集单元可以是三路ABZ光电传感器，所述三路ABZ光电传感器包括：光电管发射端(A、B、Z)、光电管接收端(A’、B’、Z’)、固定在电机轴的旋转光栅盘(6)，光栅盘中分布的3组光栅圈(1、2、3)、电机轴固定孔(4)、固定螺丝(5)以及光电管的固定支撑台(7)；其中，A与A’、B与B’和Z与Z’各自成为一组光电管；3组光电管沿着光栅盘半径在固定支撑台(7)一字排开，每一组光电管又与光栅圈垂直对应，A与A’组垂直于光栅圈3，B与B’组垂直于光栅圈2，Z与Z’组垂直于光栅圈1；电机轴固定孔(4)可根据电机轴的粗细配合固定螺丝(5)进行适当调整，确保电机固定孔(4)能够适应因加工工艺引起的误差，其中，所述光栅盘也称为码盘，由于所述码盘与电机同轴，所以，电机旋转时，所述码盘与电机同速旋转。
本发明实施例中，三路ABZ光电传感器通过光栅圈分别采集旋转类设备的转动信号，各路之间独立互不干扰。
在前述旋转类设备的码盘防护装置的具体实施方式中，可选地，所述将采集到的机械转动信号转换成电信号包括：
将采集到的机械转动信息转换为高低电平脉冲信号；
依次通过第一反相器和第二反相器消除所述高低电平脉冲信号中的毛刺。
参看图3所示，本发明实施例中，例如，所述旋转类设备可以为电机，光电管发射端发射光信号照射光栅盘中的光栅圈，光栅圈中均匀分布着1024个等间隔小孔，电机轴每旋转一圈，光栅圈中的小孔被带着经过光电管发射端的照射，相应的在光电管接收端收到1024个信号，产生1024个高电平脉冲信号。A相和B相小孔分布差0.25个周期，因此A相与B相产生的电脉冲信号总是相差90度。当光电管发射端照射的不是小孔时，光电管发射端发射的光信号被阻隔，光电管接收端未收到信号，这时光电管接收端产生低电平脉冲信号。随着电机的转动，将电机的机械转动信号转换成光电管接收端输出的高低电平脉冲信号，电机每转一圈产生1024个脉冲，光电信号采集单元采集精度可以达到0.35度。由于通过光电管照射生成的电信号受到外界的干扰会产生各种毛刺，通过第一反相器和第二反相器的两次反向消除掉高低电平脉冲信号中的毛刺，同时维持了电信号逻辑的相同，再将消除毛刺后的电信号输出给分析单元。
在前述旋转类设备的码盘防护装置的具体实施方式中，可选地，所述分析单元，用于将所述光电信号采集单元输出的电信号进行放大处理，并利用放大器中的电压跟随模式进行电平匹配和隔离，按照预设的编码器模式对隔离后的电信号进行处理，再通过差分计算确定旋转类设备的转动状态，所述旋转类设备的转动状态包括：转动位置、转动速度和加速度。
本发明实施例中，参看图4所示，所述分析单元包括：主控芯片STM32F107、电源模块、晶振电路、JTAG调试端口。所述电源模块用于为整个分析单元的工作提供能源，晶振电路为所述分析单元提供最基本的时钟信号，协调本分析单元的执行顺序，所述JTAG调试端口为分析单元提供程序下载的通道和在线调试的便利。
本发明实施例中，所述主控芯片STM32F107是一款高性能的32位微处理器，该芯片的运行频率最高为72MHz，其内置高速存储器，可以保证旋转类设备在高转速条件下的高速脉冲依然能够被准确的计数，并有通用的网络接口。通过预设在主控芯片STM32F107中的编码器模式处理来自光电信号采集单元的高低电平脉冲信号，并输出旋转类设备的转动状态等可用信息。
本发明实施例中，所述主控芯片STM32F107用于对输入的电信号进行处理，处理之前为了电平的匹配和隔离需要先将光电信号采集单元的电信号通过运算放大器，并利用所述运算放大器的电压跟随模式进行电平匹配和隔离，避免外界干扰，并按照预设的编码器模式高效率的处理输入的电信号，再通过差分计算得到旋转类设备准确的转动状态信息，为本地及远程控制系统提供实时准确的旋转类设备状态，从而保证数据的准确性。
在前述旋转类设备的码盘防护装置的具体实施方式中，可选地，所述分析单元包括：计数器；
所述预设的编码器模式包括：计数器的内容依照增量编码器的速度和方向被自动的修改，计数器的内容始终指示着旋转类设备的转动位置，计数器的计数方向与旋转类设备的旋转方向对应。
本发明实施例中，例如，所述旋转类设备可以为电机，所述主控芯片STM32F107包括：计数器，在主控芯片STM32F107的编码器模式下，两个输入信号TI1和TI2被用来作为光电信号采集模块的接口。当计数器已经启动(TIM1_CR1寄存器中CEN＝1)，则TI1FP1或TI2FP2上的有效跳变作为计数器的时钟信号。TI1FP1和TI2FP2是TI1和TI2在通过输入滤波器和极性控制后的信号；如果没有滤波和变相，则TI1FP1＝TI1，TI2FP2＝TI2。根据两个输入信号TI1和TI2的跳变顺序，产生了计数脉冲和方向信号。依据两个输入信号TI1和TI2的跳变顺序，计数器向上或向下计数，因此TIM1_CR1寄存器的方向(DIR)位由硬件进行相应的设置。不管计数器是对TI1计数、对TI2计数或者同时对TI1和TI2计数。在任一输入信号(TI1或者TI2)跳变时都会重新计算方向位。所述编码器模式基本上相当于使用了一个带有方向选择的外部时钟。这意味着计数器只在0到TIM1_ARR寄存器中自动装载值之间连续计数(根据方向，或是0到ARR计数，或是ARR到0计数)。所以在开始计数之前必须配置TIM1_ARR；同样，捕获器、比较器、预分频器、周期计数器、触发输出特性等仍工作如常。在这个编码器模式下，计数器的内容依照增量编码器的速度和方向被自动的修改，因此，计数器的内容始终指示着电机转动位置，计数器的计数方向与相连的电机轴的旋转的方向对应。光电信号采集单元输出的Z信号表示机械零点，可以连接到一个外部中断输入，触发计数器复位。
在前述旋转类设备的码盘防护装置的具体实施方式中，可选地，所述芯片级加解密单元使用的加密算法包括：DES/3DES加密算法、AES加密算法、SMS4加密算法及其密钥长度；
所述芯片级加解密单元，用于接收上位机发来的加密算法控制指令，并根据所述加密算法控制指令配置相应的加密算法，再对分析单元输出的旋转类设备的转动状态信息进行数据加密。
本发明实施例中，所述芯片级加解密单元的加解密功能能通过配置实现，本发明只要应用加密功能，参看图5和图6所示，所述芯片级加解密单元包括：电源模块、晶振模块、工作状态指示模块、USB配置模块、SPI接口模块、加解密模块。所述电源模块为整个芯片级加解密单元提供工作能源；晶振模块提供芯片级加解密单元基本同步时钟；工作状态指示模块，用于通过LED灯的亮灭，指示芯片级加解密单元是处于工作状态还是未工作状态；USB配置模块为多种加密算法的选择提供的通道，用于与上位机进行通信，得到上位机发来的加密算法控制指令，并根据所述加密算法控制指令配置为相应的加密算法和密钥长度，避免单一模式的泄密风险；SPI接口模块直接与分析单元的STM32F107进行通信，及时的把需要加密的信息输入加密芯片进行加密，并把已经加密完成的数据信息取走；加解密模块是32位RISCCPU为核心处理器，内置公钥(SM2、RSA、ECC)、分组(SM1、SMS4、SSF33、DES/3DES、AES)和散列(SM3、SHA-1、SHA-256)等三类多种密码算法加速引擎，覆盖了国际和国内标准的主流加密算法，可满足电子政务、电子商务等不同领域对安全加密和远程身份认证的需求。
本发明实施例中，所述芯片级加解密单元为加密提供了多种加密算法，所述加密算法包括：DES/3DES加密算法、AES加密算法、SMS4加密算法及其密钥长度，通过分析单元确定的旋转类设备的转动状态进行加密(加密方法只能选择其中的一种)，一方面保证数据加密的有效性，另一方面保证加密数据的实时性。本发明采用多种加密方式，能够增强数据的安全性，保证了数据的安全性、完整性、可验证性以及防抵赖性。
本发明实施例中，通过采用芯片级加密芯片的方式对数据进行加密而不是采用纯软件加密的方式，分担了CPU的计算负担，并且满足数据的加密速度，保证工业现场设备数据，如：旋转类设备的位置、速度、加速度等参数到目标设备(例如，控制中心)的安全传输，从设备层级上杜绝类似“震网病毒”的攻击事件；可以按照需求灵活选择不同的加密算法、不同的密钥长度，以合理的加密强度和加密速度，同时满足加密的有效性和实时性。
在前述旋转类设备的码盘防护装置的具体实施方式中，可选地，所述光电信号采集单元、分析单元、芯片级加解密单元和传输单元一体化集成，所述芯片级加解密单元的加密数据直接通过所述传输单元发送至目标设备；
所述装置还包括：比较器；所述光电信号采集单元通过所述比较器与所述分析单元进行连接。
本发明实施例中，通过将所述光电信号采集单元、分析单元、芯片级加解密单元、传输单元进行一体化集成，减少了分散传输过程的延时，提高数据处理的速度，且集成后的装置结构紧密、抗干扰能力强。
本发明实施例中，所述光电信号采集单元可以直接和分析单元进行连接不需要外部接口逻辑电路；但为了提高装置的性能，可以通过比较器将光电信号采集单元和分析单元进行连接，这大大增加了抗噪声干扰能力。
在前述旋转类设备的码盘防护装置的具体实施方式中，可选地，所述输出单元为多端口输出单元，包括：串口输出模块和网络输出模块；
其中，所述串口输出模块包括：RS232串口输出模块和RS485串口输出模块。
本发明实施例中，所述输出单元为多端口输出单元，可以提供网络、RS232等通信方式，便于不同的设备间的衔接和高速低速的状况需求。满足串口、网口的协议格式的加密数据直接从本装置输出，减轻后续设备的处理负担。
本发明实施例中，参看图7和图8所示，串口输出模块包括：RS232和RS485，其中，RS232具有应用范围广、价格便宜、编程容易、易于与早期设备兼容的特点，由于工业控制系统的设备更新速度较慢，需要考虑兼容前期设备的需求，保留了RS232串口输出端口。与RS232相比，RS485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分步式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。考虑到兼容早期设备、低速长距离传输需求保留RS485输出端口。
本发明实施例中，参看图9所示，所述网络输出模块包括：电源、晶振、网络控制芯片和传输变压器插座；其中，所述电源提供能量；晶振提供通信的同步时钟；网络控制芯片把分析单元的加密数据封装成网络传输需要标准协议，经过网络变压器插座的电压转换最终发送出去。
本发明实施例中，多端口输出单元为加密数据的传输提供了可选的串口传输和网络传输，串口传输具有很强的抗干扰能力适用于低速的环境，网络传输传输吞吐量大速度快，即插即用，适用于高速传输环境。
本发明具有一定的可扩展性，根据工艺现场需求，可以加入数据信息跳变检测、阈值限定、正反转转换保护策略等，进一步保障工业控制系统的安全性和可靠性。
实施例二
本发明还提供一种旋转类设备的码盘防护方法的具体实施方式，由于本发明提供的旋转类设备的码盘防护方法与前述旋转类设备的码盘防护系统的具体实施方式相对应，该旋转类设备的码盘防护方法可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述旋转类设备的码盘防护系统具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的旋转类设备的码盘防护方法的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。
本发明实施例还提供一种旋转类设备的码盘防护方法，包括：
采集旋转类设备的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；
对所述电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；
接收上位机发来的加密算法控制指令，并根据所述加密算法控制指令配置相应的加密算法对所述旋转类设备的转动状态进行数据加密；
根据加密后的数据的类型，确定相应的输出端口输出加密后的数据。
本发明实施例所述的旋转类设备的码盘防护方法，通过将采集到的机械转动信号转换成电信号；并对所述电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；接着，对确定的旋转类设备的转动状态进行数据加密，最后，根据加密后的数据的类型，确定相应的输出端口输出加密后的数据。这样，对底层旋转类设备的转动信息进行加密后传输，能够提高旋转类设备转动信息传输的安全性和可靠性，即使防火墙等上层防护系统被攻破，本发明依然能够提供准确的设备级旋转类设备的转动信息，确保底层设备的正常运行，从而提高整个工业控制系统的安全性和可靠性。
在前述旋转类设备的码盘防护方法的具体实施方式中，可选地，所述对所述电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态包括：
对所述电信号进行放大；
利用电压跟随器对放大后的电信号进行电平匹配和隔离；
按照预设的编码器模式对隔离后的电信号进行处理，并通过差分计算确定旋转类设备的转动状态；
其中，所述预设的编码器模式包括：计数器的内容依照增量编码器的速度和方向被自动的修改，计数器的内容始终指示着旋转类设备的转动位置，计数器的计数方向与旋转类设备的旋转方向对应。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种旋转类设备的码盘防护装置，其特征在于，包括：
光电信号采集单元：用于采集旋转类设备的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；
分析单元：用于对所述光电信号采集单元输出的电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；
芯片级加解密单元：用于对所述分析单元输出的旋转类设备的转动状态进行数据加密；
输出单元：用于将加密后的数据输出至目标设备。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电信号采集单元包括：三路ABZ光电传感器；
所述三路ABZ光电传感器包括：3组光栅圈；
所述三路ABZ光电传感器，用于通过3组光栅圈采集旋转类设备的转动信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述将采集到的机械转动信号转换成电信号包括：
将采集到的机械转动信息转换为高低电平脉冲信号；
依次通过第一反相器和第二反相器消除所述高低电平脉冲信号中的毛刺。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分析单元，用于将所述光电信号采集单元输出的电信号进行放大处理，并利用放大器中的电压跟随模式进行电平匹配和隔离，按照预设的编码器模式对隔离后的电信号进行处理，再通过差分计算确定旋转类设备的转动状态，所述旋转类设备的转动状态包括：转动位置、转动速度和加速度。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述分析单元包括：计数器；
所述预设的编码器模式包括：计数器的内容依照增量编码器的速度和方向被自动的修改，计数器的内容始终指示着旋转类设备的转动位置，计数器的计数方向与旋转类设备的旋转方向对应。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述芯片级加解密单元使用的加密算法包括：DES/3DES加密算法、AES加密算法、SMS4加密算法及其密钥长度；
所述芯片级加解密单元，用于接收上位机发来的加密算法控制指令，并根据所述加密算法控制指令配置相应的加密算法，再对分析单元输出的旋转类设备的转动状态信息进行数据加密。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电信号采集单元、分析单元、芯片级加解密单元和传输单元一体化集成，所述芯片级加解密单元的加密数据直接通过所述传输单元发送至目标设备；
所述装置还包括：比较器；所述光电信号采集单元通过所述比较器与所述分析单元进行连接。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出单元为多端口输出单元，包括：串口输出模块和网络输出模块；
其中，所述串口输出模块包括：RS232串口输出模块和RS485串口输出模块。
9.一种旋转类设备的码盘防护方法，其特征在于，包括：
采集旋转类设备的机械转动信号，并将采集到的机械转动信号转换成电信号；
对所述电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态；
接收上位机发来的加密算法控制指令，并根据所述加密算法控制指令配置相应的加密算法对所述旋转类设备的转动状态进行数据加密；
根据加密后的数据的类型，确定相应的输出端口输出加密后的数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对所述电信号进行分析处理，确定旋转类设备的转动状态包括：
对所述电信号进行放大；
利用电压跟随器对放大后的电信号进行电平匹配和隔离；
按照预设的编码器模式对隔离后的电信号进行处理，并通过差分计算确定旋转类设备的转动状态；
其中，所述预设的编码器模式包括：计数器的内容依照增量编码器的速度和方向被自动的修改，计数器的内容始终指示着旋转类设备的转动位置，计数器的计数方向与旋转类设备的旋转方向对应。
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