CN112180863A - 基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统 - Google Patents

基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统 Download PDF

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Abstract

本申请实施例涉及沙盘技术领域，公开了一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，该系统包括：工业仿真工作站、工业互联网、信号处理模块、沙盘运行模块；所述工业互联网分别与所述工业仿真工作站、所述信号处理模块连接；所述信号处理模块还连接沙盘运行模块；所述工业仿真工作站还用于生成沙盘模拟信号，并将所述沙盘模拟信号通过所述工业互联网发送至所述信号处理模块；所述信号处理模块用于对所述沙盘模拟信号进行处理，得到沙盘运行信号；所述沙盘运行模块用于根据所述沙盘运行信号运行。通过在工业仿真工作站上进行软件配置，从而可以在不改变硬件结构的基础之上，根据实际需求在沙盘模拟系统进行演示。

Description

基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统
技术领域
本申请实施例涉及沙盘技术领域，特别涉及一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统。
背景技术
目前，沙盘模拟作为一种体验式的教学方式，是继传统教学及案例教学之后的一种教学创新，因此，沙盘模拟系统被广泛应用于实验教学中，对强化学员的管理知识、训练管理技能、全面提高学员的综合素质有着重要意义。现有技术中的沙盘模拟系统，主要是企业资源计划(ERP，Enterprise Resource Planning)的沙盘模拟系统，从而使得沙盘模拟系统能够包含企业的各个功能模块。
申请人发现现有技术中至少存在如下问题：在现有技术的ERP柔性沙盘基础之上，在演示过程中，需要对每个功能模块进行演示；若在实际中需要新增或减少参与演示的功能模块，常规的做法是手动添加或拆除功能模块，整个过程较为复杂，灵活性较差。
申请内容
本申请实施例的目的在于提供一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，提高沙盘模拟系统的灵活性。
为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，包括：工业仿真工作站、工业互联网、信号处理模块、沙盘运行模块；所述工业互联网分别与所述工业仿真工作站、所述信号处理模块连接；所述信号处理模块还连接沙盘运行模块；所述工业仿真工作站还用于生成沙盘模拟信号，并将所述沙盘模拟信号通过所述工业互联网发送至所述信号处理模块；所述信号处理模块用于对所述沙盘模拟信号进行处理，得到沙盘运行信号；所述沙盘运行模块用于根据所述沙盘运行信号运行。
本申请实施例相对于现有技术而言，通过在工业仿真工作站上进行软件配置，通过软件的方式即可在沙盘运行模块中确定沙盘配置信息，从而在不改变硬件结构的基础之上，根据实际需求在沙盘模拟系统进行演示。另外，由于本申请的工业仿真工作站是基于工业互联网传输信号的，提高了信号传输的速率，便于系统高效地进行响应。
另外，所述沙盘运行模块包括：点位信息模块、控制模块、模拟沙盘；所述模拟沙盘包括多个区域；所述信号处理模块连接所述点位信息模块，所述点位信息模块连接所述控制模块，所述控制模块连接所述模拟沙盘；所述点位信息模块用于根据所述沙盘运行信号确定待运行区域在所述模拟沙盘中的点位信息；所述控制模块用于根据所述点位信息确定所述待运行区域，并控制所述待运行区域中模拟器件的运行。
另外，所述点位信息模块预存有一个点位信息表；所述点位信息表存储有每个所述区域的标识与所述点位信息的对应关系。
另外，分散控制系统DCS模块、可编程逻辑控制器PLC模块；所述点位信息模块分别连接所述DCS模块、所述PLC模块；所述DCS模块、所述PLC模块共同连接至所述模拟沙盘；所述PLC模块用于控制所述柔性沙盘中每个所述区域的模拟电机的运行；所述DCS模块用于控制所述柔性沙盘中每个所述区域中除电机外的模拟器件的运行。
另外，所述DCS模块包括多个DCS子模块，每个所述DCS子模块对应连接所述柔性沙盘的一个区域；所述DCS模块用于根据所述待运行区域的点位信息开启对应的DCS子模块。
另外，所述信号处理模块包括：数据接口转换模块、驱动程序模块；所述数据接口转换模块连接工业互联网，所述驱动程序模块连接所述数据接口转换模块；所述数据接口转换模块用于将所述沙盘模拟信号转化为电信号；所述驱动程序模块用于根据所述电信号生成沙盘运行信号，供所述柔性沙盘运行模块根据所述沙盘运行信号运行。
另外，所述系统还包括：数据库操作模块；所述数据库操作模块连接所述工业互联网；所述数据库操作模块用于记录所述系统的运行信息。
另外，所述系统还包括：工业互联网防火墙模块；所述工业互联网防火墙模块连接所述工业互联网；所述工业互联网防火墙模块用于拦截非法访问。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本申请第一实施例的一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统的结构示意图；
图2是根据本申请第二实施例的一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统的结构示意图；
图3是根据本发明第二实施例中的控制模块的结构示意图；
图4是根据本发明第二实施例中的信号处理模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本申请的第一实施例涉及一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，本实施例的具体结构示意图如图1所示，包括：工业仿真工作站101、工业互联网102、信号处理模块103、沙盘运行模块104。
具体地说，工业互联网102分别与工业仿真工作站101、信号处理模块103连接；信号处理模块103还连接沙盘运行模块104；工业仿真工作站101还用于生成沙盘模拟信号，并将沙盘模拟信号通过工业互联网102发送至信号处理模块103；信号处理模块103用于对沙盘模拟信号进行处理，得到沙盘运行信号；沙盘运行模块104用于根据沙盘运行信号运行。
在实际应用中，在工业仿真工作站101具体生成沙盘模拟信号之前，需要在工业仿真工作站101上进行软件配置，并在工业仿真工作站101上设置沙盘配置信息，之后，工业仿真工作站101将该沙盘配置信息通过信号处理模块103发送至沙盘运行模块104，供沙盘运行模块104根据该沙盘配置信息确定需要运行的区域。
具体地说，当工业仿真工作站101的软件配置完成且沙盘配置信息设置完成之后，整个系统的准备工作已经完成，可以进入模拟演示过程；具体的模拟演示的过程为：首先，工业仿真工作站101开始生成沙盘模拟信号，并将该沙盘模拟信号通过工业互联网102发送至信号处理模块103；之后，信号处理模块103接收到沙盘模拟信号后，信号处理模块103对沙盘模拟信号进行处理，得到沙盘运行信号；最后，沙盘运行模块104接收到沙盘运行信号后，根据沙盘运行信号运行。需要说明的是，由于工业仿真工作站101生成的沙盘模拟信号不能够直接被沙盘运行模块104直接识别并运行，因此，需要在工业仿真工作站101与沙盘运行模块104之间设置信号转换模块，将工业仿真工作站101生成的沙盘模拟信号转换为沙盘运行模块104可以运行的沙盘运行信号，从而实现整个系统的模拟演示。
在实际应用中，工业互联网通过其通信接口与其他模块连接，从而使得沙盘模拟响应时间短，安全性高。
本实施例中，通过在工业仿真工作站101上进行软件配置，通过软件的方式即可在沙盘运行模块104中确定沙盘配置信息，从而在不改变硬件结构的基础之上，根据实际需求在沙盘模拟系统进行演示，通过软件配置灵活增加或者减少参与演示的区域。另外，由于本申请的工业仿真工作站101是基于工业互联网102传输信号的，提高了信号传输的速率，便于系统高效地进行响应。
在一个例子中，基于工业互联网102的柔性沙盘模拟引擎攻击系统还包括：工业互联网防火墙模块；工业互联网防火墙模块连接工业互联网102；工业互联网防火墙模块用于拦截非法访问。通过设置工业互联网防火墙模块，可以拦截非法访问，预防外界的攻击，提高系统的安全性能。
本申请的第二实施例涉及一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统。第二实施例与第一实施例大致相同，主要区别之处在于：在本申请第二实施例中，沙盘运行模块包括：点位信息模块、控制模块、模拟沙盘。
本实施例的基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统的具体结构示意图如图2所示，包括：工业仿真工作站201、工业互联网202、信号处理模块203、沙盘运行模块204；其中，沙盘运行模块204包括：点位信息模块2041、控制模块2042、模拟沙盘2043。
具体地说，模拟沙盘2043包括多个区域；信号处理模块203连接点位信息模块2041，点位信息模块2041连接控制模块2042，控制模块2042连接模拟沙盘2043；点位信息模块2041用于根据沙盘运行信号确定待运行区域在模拟沙盘2043中的点位信息；控制模块2042用于根据点位信息确定待运行区域，并控制待运行区域中模拟器件的运行。
具体地说，模拟沙盘2043的一个区域为：水电厂、火电厂、机场、冶炼厂。在实际应用中，也可能是其他类型的工厂，可以根据实际需要设置，本实施例不作具体限制。
在实际应用中，工业仿真工作站201生成的沙盘模拟信号携带有待运行区域的标识，当沙盘模拟信号经过信号处理模块203转换得到沙盘运行信号之后，沙盘运行信号也携带有待运行区域的标识，同时，沙盘运行信号还包括有待运行区域的运行信息。因此，沙盘运行模块204接收到沙盘运行信号之后，通过点位信息模块2041可以确定该沙盘运行信号的待运行区域的在模拟沙盘2043中的点位信息，之后，沙盘运行模块204通过控制模块2042在模拟沙盘2043的待运行区域中根据沙盘运行信号运行。
在一个例子中，点位信息模块2041预存有一个点位信息表；点位信息表存储有每个区域的标识与点位信息的对应关系。具体地说，根据模拟沙盘2043按照预设的规则划分为多个区域，其中，每个区域都存在其独有的标识，且每个区域对应一个点位信息，点位信息模块2041存储有每个区域的标识与每个区域所在点位信息的对应关系，当点位信息模块2041接收到沙盘运行信息之后，根据沙盘运行信息携带的待运行区域的标识确定待运行区域的点位信息，之后控制模块2042根据该点位信息确定待运行区域，并控制待运行区域进行演示。
在一个例子中，如图3所示，控制模块2042具体包括：分散控制系统DCS模块20421、可编程逻辑控制器PLC模块20422；具体地说，点位信息模块2041分别连接DCS模块20421、PLC模块20422；DCS模块20421、PLC模块20422共同连接至模拟沙盘2043。
具体地说，模拟沙盘2043的每个区域均包括有模拟电机，因此，本实施例中，将控制模拟电机的功能放入PLC模块20422中，使得PLC模块20422控制柔性沙盘中每个区域的模拟电机的运行；而每个区域中还包括其他的模拟器件，而控制这部分模拟器件的功能放入DCS模块20421中，使得PLC模块20422控制柔性沙盘中每个区域中除电机外的模拟器件的运行。本实施例中，将每个区域都具有的模拟电机通过PLC模块20422控制，简化了沙盘的结构以及仿真的流程。
在一个例子中，DCS模块20421包括多个DCS子模块，每个DCS子模块对应连接柔性沙盘的一个区域；DCS模块20421用于根据待运行区域的点位信息开启对应的DCS子模块。具体地说，在点位信息模块2041确定了待运行区域的点位信息之后，控制模块2042控制PLC模块20422运行待运行区域的模拟电机，控制DCS模块20421运行待运行区域的其他的模拟器件，由于DCS模块20421控制多个区域的模拟器件，运行压力较大，因此，将DCS模块20421划分为多个DCS子模块，且每个DCS子模块对应模拟沙盘2043的一个区域，使得DCS模块20421可以根据待运行区域的点位信息开启对应的DCS子模块，从而分散DCS模块20421的处理压力。
在实际应用中，每个DCS子模块设置在对应的模拟沙盘2043区域的下面，从而便于控制该区域内的模拟器件。本实施例中，通过软件配置可以将不同的DCS子模块20421与PLC模块20422组合，从而适应更多的应用场景。
在一个例子中，如图4所示，信号处理模块203具体包括：数据接口转换模块2031、驱动程序模块2032；数据接口转换模块连接工业互联网202，驱动程序模块连接数据接口转换模块；数据接口转换模块用于将沙盘模拟信号转化为电信号；驱动程序模块用于根据电信号生成沙盘运行信号，供柔性沙盘运行模块204根据沙盘运行信号运行。具体地说，沙盘模拟信号为数字形式的信号，沙盘运行模块204无法直接识别并运行数字形式的沙盘模拟信号，因此，本实施例通过数据接口转换模块将数字形式的沙盘模拟信号转换为电信号，但直接转换的电信号的电能较弱，不具备驱动沙盘运行模块204运行的能力，因此，通过驱动程序模块对该电信号进行处理，得到能够驱动沙盘运行模块204运行的沙盘运行信号。
在实际应用中，数据接口转换模块2031为高速数模转换芯片，从而使得沙盘模拟信号转化为电信号的速度较快，提高系统的效率。
在一个例子中，基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统还包括：数据库操作模块；数据库操作模块连接工业互联网202；数据库操作模块用于记录系统的运行信息。具体地说，数据库操作模块主要用于记录系统运行的信息，以便在系统出现异常时，可以通过对数据库操作模块记录的运行信息进行分析，便于查找异常并及时修复。
在实际应用中，数据库操作模块采用微软发布的关系数据库管理系统(MicrosoftOffice Access)管理数据，并通过OLE DB与工业互联网连接。
上面各种部件的划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个部件，或者将一个部件分解为多个子部件，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对结构中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其结构的核心设计都在该专利的保护范围内。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，其特征在于，包括：工业仿真工作站、工业互联网、信号处理模块、沙盘运行模块；
所述工业互联网分别与所述工业仿真工作站、所述信号处理模块连接；所述信号处理模块还连接沙盘运行模块；
所述工业仿真工作站还用于生成沙盘模拟信号，并将所述沙盘模拟信号通过所述工业互联网发送至所述信号处理模块；
所述信号处理模块用于对所述沙盘模拟信号进行处理，得到沙盘运行信号；
所述沙盘运行模块用于根据所述沙盘运行信号运行。
2.根据权利要求1所述的基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，其特征在于，所述沙盘运行模块包括：点位信息模块、控制模块、模拟沙盘；所述模拟沙盘包括多个区域；所述信号处理模块连接所述点位信息模块，所述点位信息模块连接所述控制模块，所述控制模块连接所述模拟沙盘；
所述点位信息模块用于根据所述沙盘运行信号确定待运行区域在所述模拟沙盘中的点位信息；
所述控制模块用于根据所述点位信息确定所述待运行区域，并控制所述待运行区域中模拟器件的运行。
3.根据权利要求2所述的基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，其特征在于，所述点位信息模块预存有一个点位信息表；
所述点位信息表存储有每个所述区域的标识与所述点位信息的对应关系。
4.根据权利要求2所述的基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，其特征在于，所述控制模块包括：分散控制系统DCS模块、可编程逻辑控制器PLC模块；所述点位信息模块分别连接所述DCS模块、所述PLC模块；所述DCS模块、所述PLC模块共同连接至所述模拟沙盘；
所述PLC模块用于控制所述柔性沙盘中每个所述区域的模拟电机的运行；
所述DCS模块用于控制所述柔性沙盘中每个所述区域中除电机外的模拟器件的运行。
5.根据权利要求4所述的基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，其特征在于，所述DCS模块包括多个DCS子模块，每个所述DCS子模块对应连接所述柔性沙盘的一个区域；
所述DCS模块用于根据所述待运行区域的点位信息开启对应的DCS子模块。
6.根据权利要求1所述的基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，其特征在于，所述信号处理模块包括：数据接口转换模块、驱动程序模块；所述数据接口转换模块连接工业互联网，所述驱动程序模块连接所述数据接口转换模块；
所述数据接口转换模块用于将所述沙盘模拟信号转化为电信号；
所述驱动程序模块用于根据所述电信号生成沙盘运行信号，供所述柔性沙盘运行模块根据所述沙盘运行信号运行。
7.根据权利要求2至5任一项所述的基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，其特征在于，所述系统还包括：数据库操作模块；所述数据库操作模块连接所述工业互联网；
所述数据库操作模块用于记录所述系统的运行信息。
8.根据权利要求1至6任一项所述的基于工业互联网的柔性沙盘模拟引擎攻击系统，其特征在于，所述系统还包括：工业互联网防火墙模块；所述工业互联网防火墙模块连接所述工业互联网；
所述工业互联网防火墙模块用于拦截非法访问。
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