CN113115246A - 一种基于大数据的工业互联网安全监测系统 - Google Patents

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刘永亮
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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，包括：移动式监控模块和固定式监控模块，所述移动式监控模块和固定式监控模块通过网关模块串联，所述固定式监控模块包括通过并联式定点基站连接的声光报警器、监控摄像头和定点监测传感器模块，所述并联式定点基站包括百兆工业以太网和千兆工业以太网，所述百兆工业以太网通过环网交换机连接千兆工业以太网，所述并联式定点基站电性连接有系统维护模块，所述系统维护模块包括处理器，在本系统运行的过程中，发生故障时，通过系统修复单元对系统出现的故障进行自行修复，利用移动式监控模块和固定式监控模块配合使用，扩大监测范围，保证整个监测过程信息传送稳定。

Description

一种基于大数据的工业互联网安全监测系统
技术领域
本发明属于工业用安全监测系统技术领域，具体涉及一种基于大数据的工业互联网安全监测系统。
背景技术
工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂，供应商、产品和客户紧密地连接融合起来，可以帮助制造业拉长产业链，形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通，从而提高效率，推动整个制造服务体系智能化，还有利于推动制造业融通发展，实现制造业和服务业之间的跨越发展，使工业经济各种要素资源能够高效共享，我国以工业互联网为特征和目标的国家基础设施数字化步伐不断加大，越来越多的工控设备会连接到互联网上，一旦被黑客发现利用将会造成不可估量的后果，国家工业工控基础设施安全问题变得尤为突出，工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的一种结果，工业互联网通过智能机器间的连接并最终将人机连接，结合软件和大数据分析，重构全球工业、激发生产力。
现有的煤矿业安全问题比较突出，所以建立全方位全天候监控系统尤为重要，国家要求全国煤矿安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，其中要求建设完善矿井监测监控系统，充分发挥其安全避险的预警作用尤为重要和迫切，为此，我们提出一种面向工业互联网平台体系安全监测及防护系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，以解决上述背景技术中提出现有的煤矿业安全问题比较突出，所以建立全方位全天候监控系统尤为重要，国家要求全国煤矿安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，其中要求建设完善矿井监测监控系统，充分发挥其安全避险的预警作用尤为重要和迫切的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，包括：移动式监控模块和固定式监控模块，所述移动式监控模块和固定式监控模块通过网关模块串联，所述固定式监控模块包括通过并联式定点基站连接的声光报警器、监控摄像头和定点监测传感器模块，所述并联式定点基站包括百兆工业以太网和千兆工业以太网，所述百兆工业以太网通过环网交换机连接千兆工业以太网，所述千兆工业以太网连接终端模块，所述终端模块为整个监测系统的控制中心；
所述并联式定点基站电性连接有系统维护模块，所述系统维护模块包括处理器，所述处理器电性连接有防火墙单元和故障修复单元，通过防火墙单元从而防止此系统遭到攻击，所述系统维护模块分别和移动式监控模块和固定式监控模块均电性连接。
优选的，所述便携式移动模块包括甲烷浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、温度传感器、粉尘浓度传感器、信号调理电路、单片机、状态指示灯和无线通信模块，各个传感器检测的模电信号通过所述信号调理电路调理后输送给所述单片机，所述单片机对接收的模电信号进行转换和分析处理，进而控制所述无线通信模块向所述并联式定点基站无线发送相关的监测信息以及控制所述状态指示灯显示当前所述单片机的工作状态。
优选的，所述并联式定点基站内设置有网络数据抓取模块，所述网络数据抓取模块负责对监控模块的内容进行抓取，并将抓取的数据传输至计算机内存中。
优选的，所述监控摄像头分为两种记录模式，包括瞬态数据采集存储记录模式，这种模式主要针对瞬态变化的采集记录，用高速相机+采集卡+PC组成的短时间高速采集记录系统完全满足应用需求；长时间数据采集与存储模式，针对高速目标或者发生过程进行长时间的跟踪和记录，产生的海量数据需要采用高速相机和嵌入式存储同时记录。
优选的，所述并联式定点基站包括系统安全、网络安全、网络的安全和信息内容安全，所述系统安全运行系统安全即保证信息处理和传输系统的安全，侧重于保证系统正常运行，避免因为系统的崩演和损坏而对系统存储、处理和传输的消息造成破坏和损失，避免由于电磁泄翻，产生信息泄露，干扰他人或受他人干扰。
优选的，所述网络的安全，网络上系统信息的安全，包括用户口令鉴别，用户存取权限控制，数据存取权限、方式控制，安全审计，安全问题跟踩，计算机病毒防治，数据加密等；所述信息传播安全，网络上信息传播安全，即信息传播后果的安全，包括信息过滤等，它侧重于防止和控制由非法、有害的信息进行传播所产生的后果，避免公用网络上大云自由传翰的信息失控。
优选的，所述信息内容安全，网络上信息内容的安全侧重于保护信息的保密性、真实性和完整性，避免攻击者利用系统的安全漏洞进行窃听、冒充、诈骗等有损于合法用户的行为，其本质是保护用户的利益和隐私，维护网络安全的工具有VIEID、数字证书、数字签名和基于本地或云端的杀毒软体等构成。
优选的，所述网关模块的目标是工业互联网相关软硬件构建，在网络测量的基础上，从工业互联网测量数据、IP属性信息数据、网络安全数据库中，得到所有目标区域的工业互联网相关软硬件集合。
优选的，所述网关模块还可以对国际互联网关口的网络流量进行监测分析，对目标地区工业互联网相关协议端口进行监测，为期一周，只要有针对相关协议端口的扫描行为，就判定该目标地区被扫描，记录目标地区的工业互联网相关协议端口被扫描次数。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，与现有技术相比，在本系统运行的过程中，发生故障时，通过系统修复单元对系统出现的故障进行自行修复，利用移动式监控模块和固定式监控模块配合使用，扩大监测范围，保证整个监测过程信息传送稳定。
附图说明
图1为本发明系统框图；
图2为本发明并联式定点基站工作流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-2所示的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，包括移动式监控模块和固定式监控模块，所述移动式监控模块和固定式监控模块通过网关模块串联，所述固定式监控模块包括通过并联式定点基站连接的声光报警器、监控摄像头和定点监测传感器模块，所述并联式定点基站包括百兆工业以太网和千兆工业以太网，所述百兆工业以太网通过环网交换机连接千兆工业以太网，所述千兆工业以太网连接终端模块，所述终端模块为整个监测系统的控制中心。
所述并联式定点基站电性连接有系统维护模块，所述系统维护模块包括处理器，所述处理器电性连接有防火墙单元和故障修复单元，通过防火墙单元从而防止此系统遭到攻击，所述系统维护模块分别和移动式监控模块和固定式监控模块均电性连接。
具体的，所述便携式移动模块包括甲烷浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、温度传感器、粉尘浓度传感器、信号调理电路、单片机、状态指示灯和无线通信模块，各个传感器检测的模电信号通过所述信号调理电路调理后输送给所述单片机，所述单片机对接收的模电信号进行转换和分析处理，进而控制所述无线通信模块向所述并联式定点基站无线发送相关的监测信息以及控制所述状态指示灯显示当前所述单片机的工作状态。
具体的，所述并联式定点基站内设置有网络数据抓取模块，所述网络数据抓取模块负责对监控模块的内容进行抓取，并将抓取的数据传输至计算机内存中。
具体的，所述监控摄像头分为两种记录模式，包括瞬态数据采集存储记录模式，这种模式主要针对瞬态变化的采集记录，用高速相机+采集卡+PC组成的短时间高速采集记录系统完全满足应用需求；长时间数据采集与存储模式，针对高速目标或者发生过程进行长时间的跟踪和记录，产生的海量数据需要采用高速相机和嵌入式存储同时记录。
具体的，所述并联式定点基站包括系统安全、网络安全、网络的安全和信息内容安全，所述系统安全运行系统安全即保证信息处理和传输系统的安全，侧重于保证系统正常运行，避免因为系统的崩演和损坏而对系统存储、处理和传输的消息造成破坏和损失，避免由于电磁泄翻，产生信息泄露，干扰他人或受他人干扰。
具体的，所述网络的安全，网络上系统信息的安全，包括用户口令鉴别，用户存取权限控制，数据存取权限、方式控制，安全审计，安全问题跟踩，计算机病毒防治，数据加密等；所述信息传播安全，网络上信息传播安全，即信息传播后果的安全，包括信息过滤等，它侧重于防止和控制由非法、有害的信息进行传播所产生的后果，避免公用网络上大云自由传翰的信息失控。
具体的，所述信息内容安全，网络上信息内容的安全侧重于保护信息的保密性、真实性和完整性，避免攻击者利用系统的安全漏洞进行窃听、冒充、诈骗等有损于合法用户的行为，其本质是保护用户的利益和隐私，维护网络安全的工具有VIEID、数字证书、数字签名和基于本地或云端的杀毒软体等构成。
具体的，所述网关模块的目标是工业互联网相关软硬件构建，在网络测量的基础上，从工业互联网测量数据、IP属性信息数据、网络安全数据库中，得到所有目标区域的工业互联网相关软硬件集合。
具体的，所述网关模块还可以对国际互联网关口的网络流量进行监测分析，对目标地区工业互联网相关协议端口进行监测，为期一周，只要有针对相关协议端口的扫描行为，就判定该目标地区被扫描，记录目标地区的工业互联网相关协议端口被扫描次数。
综上所述，在本系统运行的过程中，发生故障时，通过系统修复单元对系统出现的故障进行自行修复，利用移动式监控模块和固定式监控模块配合使用，扩大监测范围，保证整个监测过程信息传送稳定。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，包括：移动式监控模块和固定式监控模块，所述移动式监控模块和固定式监控模块通过网关模块串联，所述固定式监控模块包括通过并联式定点基站连接的声光报警器、监控摄像头和定点监测传感器模块，所述并联式定点基站包括百兆工业以太网和千兆工业以太网，所述百兆工业以太网通过环网交换机连接千兆工业以太网，所述千兆工业以太网连接终端模块，所述终端模块为整个监测系统的控制中心；
所述并联式定点基站电性连接有系统维护模块，所述系统维护模块包括处理器，所述处理器电性连接有防火墙单元和故障修复单元，通过防火墙单元从而防止此系统遭到攻击，所述系统维护模块分别和移动式监控模块和固定式监控模块均电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述便携式移动模块包括甲烷浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、温度传感器、粉尘浓度传感器、信号调理电路、单片机、状态指示灯和无线通信模块，各个传感器检测的模电信号通过所述信号调理电路调理后输送给所述单片机，所述单片机对接收的模电信号进行转换和分析处理，进而控制所述无线通信模块向所述并联式定点基站无线发送相关的监测信息以及控制所述状态指示灯显示当前所述单片机的工作状态。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述并联式定点基站内设置有网络数据抓取模块，所述网络数据抓取模块负责对监控模块的内容进行抓取，并将抓取的数据传输至计算机内存中。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述监控摄像头分为两种记录模式，包括瞬态数据采集存储记录模式，这种模式主要针对瞬态变化的采集记录，用高速相机+采集卡+PC组成的短时间高速采集记录系统完全满足应用需求；长时间数据采集与存储模式，针对高速目标或者发生过程进行长时间的跟踪和记录，产生的海量数据需要采用高速相机和嵌入式存储同时记录。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述并联式定点基站包括系统安全、网络安全、网络的安全和信息内容安全，所述系统安全运行系统安全即保证信息处理和传输系统的安全，侧重于保证系统正常运行，避免因为系统的崩演和损坏而对系统存储、处理和传输的消息造成破坏和损失，避免由于电磁泄翻，产生信息泄露，干扰他人或受他人干扰。
6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述网络的安全，网络上系统信息的安全，包括用户口令鉴别，用户存取权限控制，数据存取权限、方式控制，安全审计，安全问题跟踩，计算机病毒防治，数据加密等；所述信息传播安全，网络上信息传播安全，即信息传播后果的安全，包括信息过滤等，它侧重于防止和控制由非法、有害的信息进行传播所产生的后果，避免公用网络上大云自由传翰的信息失控。
7.根据权利要求5所述的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述信息内容安全，网络上信息内容的安全侧重于保护信息的保密性、真实性和完整性，避免攻击者利用系统的安全漏洞进行窃听、冒充、诈骗等有损于合法用户的行为，其本质是保护用户的利益和隐私，维护网络安全的工具有VIEID、数字证书、数字签名和基于本地或云端的杀毒软体等构成。
8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述网关模块的目标是工业互联网相关软硬件构建，在网络测量的基础上，从工业互联网测量数据、IP属性信息数据、网络安全数据库中，得到所有目标区域的工业互联网相关软硬件集合。
9.根据权利要求1所述的一种基于大数据的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述网关模块还可以对国际互联网关口的网络流量进行监测分析，对目标地区工业互联网相关协议端口进行监测，为期一周，只要有针对相关协议端口的扫描行为，就判定该目标地区被扫描，记录目标地区的工业互联网相关协议端口被扫描次数。
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