CN108599940A - 地下管线的安全管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地下管线的安全管理系统及方法。所述安全管理系统包括：加密标识器、探测器、地下管线管理模块。加密标识器用于对地下管线进行标识。探测器探测所述加密标识器并对探测到的加密标识器的电子身份码进行解密从而获取加密标识器的信息。地下管线管理模块用于根据所述探测器获取的加密标识器的信息返回该加密标识器对应的地下管线信息。所述地下管线的安全管理系统提高了地下管线管理过程中的管线信息安全。

Description

地下管线的安全管理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种物联网技术领域，特别涉及一种地下管线的安全管理系统及方法。
背景技术
地下管线是城市的重要基础设施，发生管线事故时一方面会给管线管理单位造成直接经济损失，另一方面也会严重影响城市工矿企业的正常生产和城市居民的正常生活。如何在日常管理中提高管理效率及时发现并消除管线运营的安全隐患和管线维修时快速精准查找到故障管线，避免乱开挖、挖错或挖断管线，提高管线事故应急处理的能力等一直是管线管理部门关注的事情。
随着物联网技术的发展和应用深入，通过在地下管线关键位置附近埋设应用物联网技术研发的地下电子标识器产品，通过标识器内随机附带的电子身份码在管线管理系统中记录地下管线的属性信息和位置信息，建立与管线实际位置相吻合的管线电子台帐，应用时通过标识器探测器查找和识读地下电子标识器电子身份码，然后利用电子身份码从管线管理系统中获取地下管线的数据资料和实际位置，为日后地下管线路径的获取，维修时快速确认，提高日常维护管理效率，及时发现管线安全隐患，减少管线事故的发生提供了很大的帮助，产品已经在电力、燃气、热力、石油石化等管线行业得到了应用，取得了显著的效果。
虽然地下电子标识器的应用给地下管线行业的管理带来了便利并能避免一些管线事故的发生，但是地下电子标识器产品本身的安全性和产品应用过程的安全性，地下管线数据资料和位置是否已经泄漏等等问题是很少被考虑的。但是一旦地下管线数据被获取，那么地下管线就很容易被攻击，严重影响人们的正常生活。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地下管线的安全管理系统及方法，用于提高地下管线管理过程中的管线信息安全。
为实现上述目的，本发明提供了一种地下管线的安全管理系统。其包括：加密标识器、探测器、地下管线管理模块。加密标识器内置电子身份码，该电子身份码是密文数据，所述加密标识器用于对地下管线进行标识。探测器用于探测所述加密标识器并对探测到的加密标识器的电子身份码进行解密从而获取加密标识器的信息。地下管线管理模块与所述探测器之间建立通信，包括地下管线的信息，用于根据所述探测器获取的加密标识器的信息返回该加密标识器对应的地下管线信息。
在一优选的实施方式中，所述电子身份码通过密钥对标识器的编码信息加密生成。
在一优选的实施方式中，所述探测器内置安全识读模块，所述安全识读模块内置解密模块，用于对标识器内的电子身份码解密。
在一优选的实施方式中，所述安全识读模块内部还包括密钥计数器，当解密成功一次，密钥计数器次数减1，当密钥计数器次数为0，不能够再进行解密。
在一优选的实施方式中，所述探测器内置北斗导航模块，便于查找地下管线。
在一优选的实施方式中，所述地下管线的安全管理系统还包括密钥管理系统，密钥管理系统用于生成密钥和管理密钥。
本发明还提供了一种地下管线的安全管理方法。其包括以下步骤：生成密钥；用所述密钥对标识器的编码信息进行加密生成密文；将密文写入标识器中；在地下管线管理模块中建立地下管线的台帐，所述台账包括标识器所对应的地下管线的信息；以及在地下管线关键位置埋设对应的标识器。
在一优选的实施方式中，所述安全管理方法还包括：将所述密钥授权给探测器；所述探测器基于射频识别技术探测标识器以及对探测到的标识器进行解密，获得该标识器的编码信息；将获得的该标识器的编码信息提供给地下管线管理模块；以及地下管线管理模块返回地下管线的信息。
在一优选的实施方式中，所述探测器只有在被测标识器附近并且该被测标识器中的电子身份码通过所述探测器验证，才能被成功查找到。
与现有技术相比，根据本发明的地下管线的安全管理系统及方法具有如下有益效果：
所述地下管线的安全管理系统及方法将设置密文的标识器埋在地下管线附近，内置解密模块的探测器只有在地下的标识器附近并且被测标识器的密文符合探测器的要求才能被成功解密从而获取标识器中的TID信息，最后还需要通过地下管线管理模块才可以获知标识器所对应的地下管线的信息。所述地下管线的安全管理系统及方法在对地下管线信息的层层保护下，完成了地下管线的标识，最大限度地避免地下电子标识器产品在实际应用中潜在的泄露管线数据资料和管线实际位置的风险。
附图说明
图1是根据本发明的一实施方式的地下管线的安全管理系统。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
本发明提供了一种地下管线的安全管理系统，图1是根据本发明的一实施方式的地下管线的安全管理系统。如图所示，该地下管线的安全管理系统包括标识器11、探测器12、地下管线管理模块13。
标识器11是基于物联网技术的低频射频电子标签产品，用于对地下管线进行标识，标识器11内置电子身份码，电子身份码由密钥对TID(标识器识别编码)信息加密生成。优选地，TID信息可以是随机数或客户编排的数据。
探测器12内置安全识读模块12a，所述安全识读模块12a内置解密模块，用于对标识器内的电子身份码解密。优选地，所述安全识读模块12a内部还包括密钥计数器，当解密成功一次，密钥计数器次数减1，当密钥计数器次数为0，解密密钥不可用，无法读取标识器的明文信息。优选地，探测器12内部还包括无线通讯电路，与地下管线管理模块建立通信，通过所述安全识读模块21a解析出的TID信息从地下管线管理模块13中获取相对应的地下管线的信息。优选地，探测器12内置北斗导航模块便于查找地下管线。
地下管线管理模块13，包含TID信息对应的地下管线的属性信息(如管径、管材、规格、起点、终点、产权单位、维护单位、建设时间等)和位置信息(如埋设点坐标和埋深等)，用来日后定位查找和高效管理地下管线，减少管线事故发生。地下管线管理模块13和探测器12之间通信，从而获取被探测的标识器11内的电子身份码中包含的TID信息。以该TID信息为指导在地下管线管理模块13中获取地下管线资料，并发送给探测器12，提供给现场工作人员查看。优选地，地下管线管理模块13还包括管线巡查管理计划和电子地图，用于指导巡查人员巡查作业。
优选地，地下管线的安全管理系统还包括密钥管理系统。密钥管理系统用于生成密钥(密钥的生成可以采用国密算法或私有算法)，通过该密钥对TID信息加密生成标识器的电子身份码。密钥管理系统还用于管理密钥，例如：将密钥授权下发给探测器内的安全识读模块、重置探测器中的密钥计数器次数从而使解密密钥变为可用状态、以及负责所述地下管线的安全管理系统的密钥的传递、备份、应用、销毁等全生命周期的管理和维护。
本发明还提供了一种地下管线的安全管理方法。在一实施方式中，所述地下管线的安全管理方法包括：
S1，通过国密算法或私有算法生成密钥；
S2，用上述密钥对标识器的TID信息进行加密生成密文；
S3，将密文写入标识器的射频芯片中；
S4，在地下管线管理模块中建立地下管线的台帐，所述台账包括标识器TID信息对应的地下管线的信息；
S5，在地下管线关键位置埋设对应的标识器。
优选地，所述地下管线的安全管理方法还包括：
S6，将上述密钥授权给探测器，所述探测器用于探测标识器以及对探测到的标识器进行解密，获得该标识器的TID信息，所述探测器只有在被测标识器附近并且该被测标识器中的密文信息符合探测器的要求时，才能被成功查找到，增强了地下管道的隐蔽性；
S7，将获得的TID信息提供给地下管线管理模块；
S8，地下管线管理模块返回地下管线的信息至探测器上，通过地下管线管理模块才可以得知被测到的标识器对应的地下管线信息，进一步增强了地下管道的安全性。
综上所述，所述地下管线的安全管理系统及方法将设置密文的标识器埋在地下管线附近，内置解密模块的探测器只有在地下的标识器附近并且被测标识器的密文符合探测器的要求才能被成功解密从而获取标识器中的TID信息，最后还需要通过地下管线管理模块才可以获知标识器所对应的地下管线的信息。所述地下管线的安全管理系统及方法在对地下管线信息的层层保护下，完成了地下管线的标识，最大限度地避免地下电子标识器产品在实际应用中潜在的泄露管线数据资料和管线实际位置的风险。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种地下管线的安全管理系统，其特征在于，包括：
加密标识器，内置电子身份码，该电子身份码是密文数据，所述加密标识器用于对地下管线进行标识；
探测器，探测所述加密标识器并对探测到的加密标识器的电子身份码进行解密从而获取加密标识器的信息；以及
地下管线管理模块，与所述探测器之间建立通信，包括地下管线的信息，用于根据所述探测器获取的加密标识器的信息返回该加密标识器对应的地下管线信息。
2.根据权利要求1所述的地下管线的安全管理系统，其特征在于，所述电子身份码通过密钥对标识器的编码信息加密生成。
3.根据权利要求1所述的地下管线的安全管理系统，其特征在于，所述探测器内置安全识读模块，所述安全识读模块内置解密模块，用于对标识器内的电子身份码解密。
4.根据权利要求3所述的地下管线的安全管理系统，其特征在于，所述安全识读模块内部还包括密钥计数器，当解密成功一次，密钥计数器次数减1，当密钥计数器次数为0，不能够再进行解密。
5.根据权利要求1所述的地下管线的安全管理系统，其特征在于，所述探测器内置北斗导航模块，便于查找地下管线。
6.根据权利要求1所述的地下管线的安全管理系统，其特征在于，所述地下管线的安全管理系统还包括：密钥管理系统，密钥管理系统用于生成密钥和管理密钥。
7.一种地下管线的安全管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
生成密钥；
用所述密钥对标识器的编码信息进行加密生成密文；
将密文写入标识器中；
在地下管线管理模块中建立地下管线的台帐，所述台账包括标识器所对应的地下管线的信息；以及
在地下管线关键位置埋设对应的标识器。
8.根据权利要求7所述的地下管线的安全管理方法，其特征在于，所述安全管理方法还包括：
将所述密钥授权给探测器；
所述探测器基于射频识别技术探测标识器以及对探测到的标识器进行解密，获得该标识器的编码信息；
将获得的该标识器的编码信息提供给地下管线管理模块；以及
地下管线管理模块返回地下管线的信息。
9.根据权利要求8所述的地下管线的安全管理方法，其特征在于，所述探测器只有在被测标识器附近并且该被测标识器中的电子身份码通过所述探测器验证，才能被成功查找到。
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