CN117032113A - Dcs控制器及其主备控制器可信工作方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于DCS控制器领域，公开了一种DCS控制器及其主备控制器可信工作方法和系统，包括通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态，通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态；当主控制器的可信状态为不可信时，实时获取备控制器当前的可信状态；当备控制器的当前可信状态为可信时，控制备控制器运行DCS控制器的工作任务；当备控制器的当前可信状态为不可信时，控制主控制器运行DCS控制器的工作任务，并生成主备控制器可信告警信号并上送。通过主备控制器的可信状态监测及切换，保障DCS控制器在主备控制器中至少一个的可信状态为可信时，能够确保工作在可信安全的环境下，进而保证受控发电系统的安全性。
Description
技术领域
本发明属于DCS控制器领域，涉及一种DCS控制器及其主备控制器可信工作方法和系统。
背景技术
DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)控制器通常采用双控制器的方式进行部署，其中一个作为主控制器，一个作为备控制器。主控制器处于工作状态，接收上位机指令并下发控制或者获取各个发电装置的状态进行上报等，而从控制器处于等待状态，当主控制器出现故障时才会将任务切换到备控制器。
目前，DCS控制器的主备控制器切换逻辑是当备控制器没有收到主设备的心跳时，认为主设备发生了故障，需要进行主备切换来接管主设备的工作。但是，除了主控制器自身发生故障外，主控制器的软硬件还有可能被人篡改，此时如果继续采用主控制器进行工作可能会发出错误控制，威胁受控电力系统的安全运行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中，如果主控制器的软硬件被篡改后继续采用主控制器进行工作可能会发出错误控制，威胁受控电力系统的安全运行的缺点，提供一种DCS控制器及其主备控制器可信工作方法和系统。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明第一方面，提供一种DCS控制器主备控制器可信工作方法，包括：通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态，通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态；当主控制器的可信状态为不可信时，实时获取备控制器当前的可信状态；当备控制器的当前可信状态为可信时，将主控制器的工作任务切换到备控制器上；当备控制器的当前可信状态为不可信时，主控制器不切换工作任务到备控制器，并生成主备控制器可信告警信号并上送至可信管理平台。
可选的，所述通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态包括：通过主控制器内的可信验证模块，周期性检测主控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定主控制器的可信状态为不可信；否则，认定主控制器的可信状态为可信；所述通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态包括：通过备控器内的可信验证模块，周期性检测备控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定备控制器的可信状态为不可信；否则，认定备控制器的可信状态为可信。
可选的，还包括：当备控制器在预设时间段内没有收到主控制器的心跳信息时，控制备控制器运行DCS控制器的工作任务，并生成主控制器故障告警信号并上送。
可选的，还包括：主控制器实时同步DCS控制器的工作任务和工作任务参数同步至备控制器。
可选的，还包括：当主控制器的可信状态为不可信时，生成主控制器可信告警信号并上送。
可选的，当备控制器运行DCS控制器的工作任务时，将当前备控制器上升为主控制器，以及同时将当前主控制器下降为备控制器。
本发明第二方面，提供一种DCS控制器主备控制器可信工作系统，包括：主控制器可信监测模块，用于通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态；备控制器可信监测模块，用于通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态；主备通信模块，用于当主控制器内的可信验证模块监测到主控制器的可信状态为不可信时，实时获取备控制器当前的可信状态；切换控制模块，用于当备控制器的当前可信状态为可信时，将主控制器的工作任务切换到备控制器上；当备控制器的当前可信状态为不可信时，主控制器不切换工作任务到备控制器，并生成主备控制器可信告警信号并上送至可信管理平台。
可选的，所述主控制器可信监测模块具体用于：通过主控制器内的可信验证模块，周期性检测主控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定主控制器的可信状态为不可信；否则，认定主控制器的可信状态为可信；所述备控制器可信监测模块具体用于：通过备控器内的可信验证模块，周期性检测备控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定备控制器的可信状态为不可信；否则，认定备控制器的可信状态为可信。
可选的，还包括故障切换模块，所述故障切换模块用于当备控制器在预设时间段内没有收到主控制器的心跳信息时，控制备控制器运行DCS控制器的工作任务，并生成主控制器故障告警信号并上送。
本发明第二方面，提供一种DCS控制器，所述DCS控制器内设置上述的DCS控制器主备控制器可信工作系统。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明DCS控制器主备控制器可信工作方法，通过周期性监测主控制器的可信状态以及备控制器的可信状态，进而当主控制器的可信状态为不可信时，可以实时获取备控制器当前的可信状态，为及时的主备切换提供参考信息。继而当备控制器的当前可信状态为可信时，将主控制器的工作任务切换到备控制器上，完成主备控制器的切换，通过主备控制器的可信状态监测及切换，保障DCS控制器在主备控制器中至少一个的可信状态为可信时，能够确保工作在可信安全的环境下，进而保证受控发电系统的安全性。而当备控制器的当前可信状态为不可信时，仍然控制主控制器运行DCS控制器的工作任务，以避免受控电力系统出现失控情况，同时生成主备控制器可信告警信号并上送，以告知上位机DCS控制器的主备控制器均存在被篡改的风险，以便管理人员及时介入管理。
附图说明
图1为本发明实施例的DCS控制器主备控制器可信工作方法流程图。
图2为本发明实施例的DCS控制器主备控制器可信工作系统结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明一实施例中，提供一种DCS控制器主备控制器可信工作方法，通过主备控制器的可信状态监测及切换，可以保障DCS控制器始终工作在可信安全的环境下，保证受控发电系统的安全性。具体的，该DCS控制器主备控制器可信工作方法包括以下步骤：
S1：通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态，通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态。
S2：当主控制器的可信状态为不可信时，实时获取备控制器当前的可信状态。
S3：当备控制器的当前可信状态为可信时，将主控制器的工作任务切换到备控制器上；当备控制器的当前可信状态为不可信时，主控制器不切换工作任务到备控制器，并生成主备控制器可信告警信号并上送至可信管理平台。
具体的，配置主备控制器的DCS控制器在正常运行时，通常是主控制器处于工作状态，备控制器处于空闲状态，由主控制器运行DCS控制器的工作任务。
现有的DCS控制器的主备控制器切换逻辑只考虑主控制器是否故障，而除了主控制器自身发生故障外，还有可能主控制器的软硬件被人篡改使得主控制器被验证不可信，这样也不适合继续使用主控制器运行DCS控制器的工作任务。
基于此，本发明DCS控制器主备控制器可信工作方法，通过周期性监测主控制器的可信状态以及备控制器的可信状态，进而当主控制器的可信状态为不可信时，可以实时获取备控制器当前的可信状态，为及时的主备切换提供参考信息。继而当备控制器的当前可信状态为可信时，将主控制器的工作任务切换到备控制器上，完成主备控制器的切换，通过主备控制器的可信状态监测及切换，保障DCS控制器在主备控制器中至少一个的可信状态为可信时，能够确保工作在可信安全的环境下，进而保证受控发电系统的安全性。而当备控制器的当前可信状态为不可信时，仍然控制主控制器运行DCS控制器的工作任务，以避免受控电力系统出现失控情况，同时生成主备控制器可信告警信号并上送，以告知上位机DCS控制器的主备控制器均存在被篡改的风险，以便管理人员及时介入管理。
在一种可能的实施方式中，所述通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态包括：通过主控制器内的可信验证模块，周期性检测主控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定主控制器的可信状态为不可信；否则，认定主控制器的可信状态为可信。
所述通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态包括：通过备控器内的可信验证模块，周期性检测备控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定备控制器的可信状态为不可信；否则，认定备控制器的可信状态为可信。
具体的，主备控制器内的可信验证模块内均部署可信验证软件，可信验证软件可以对uboot、操作系统内核、文件系统以及进程等进行可信验证，保证DCS控制器软硬件环境的可信性和安全性。
在一种可能的实施方式中，所述DCS控制器主备控制器可信工作方法还包括：当备控制器在预设时间段内没有收到主控制器的心跳信息时，控制备控制器运行DCS控制器的工作任务，并生成主控制器故障告警信号并上送。
具体的，在可信切换的基础上也同时考虑主控制器的故障状态，并基于主备控制器之间的心跳信息来验证主控制器是否故障。本实施方式中，认为备控制器在预设时间段内没有收到主控制器的心跳信息时，主控制器发生故障，此时进行主备控制器切换，即控制备控制器运行DCS控制器的工作任务。与此同时，生成主控制器故障告警信号并上送，以告知上位机需要对主控制器进行故障检查。
在一种可能的实施方式中，所述DCS控制器主备控制器可信工作方法还包括：主控制器实时同步DCS控制器的工作任务和工作任务参数同步至备控制器。
具体的，主控制器在工作状态时，实时将工作任务和工作任务参数至备控制器，以便主控制器不可信或故障时的主备控制器切换的顺利进行。
在一种可能的实施方式中，所述DCS控制器主备控制器可信工作方法还包括：当主控制器的可信状态为不可信时，生成主控制器可信告警信号并上送。
具体的，当主控制器的可信状态为不可信时，及时生成主控制器可信告警信号并上送，以告知上位机需要对主控制器进行可信检查。其中，主控制器可信告警信号一般包括可信状态为不可信的可信监测对象的信息以及可信计算结果。
在一种可能的实施方式中，当备控制器运行DCS控制器的工作任务时，将当前备控制器上升为主控制器，以及同时将当前主控制器下降为备控制器。
具体的，当前备控制器上升为主控制器以及将当前主控制器下降为备控制器，主要是为了实现DCS控制器上下控制链的平顺切换，还可以避免主控制器修复好后的再次主备控制器的切换。
下述为本发明的装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
参见图2，本发明再一个实施例中，提供一种DCS控制器主备控制器可信工作系统，能够用于实现上述的DCS控制器主备控制器可信工作方法，具体的，该DCS控制器主备控制器可信工作系统包括主控制器可信监测模块、备控制器可信监测模块、主备通信模块以及切换控制模块。
其中，主控制器可信监测模块用于通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态；备控制器可信监测模块用于通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态；主备通信模块用于当主控制器内的可信验证模块监测到主控制器的可信状态为不可信时，实时获取备控制器当前的可信状态；切换控制模块用于当备控制器的当前可信状态为可信时，控制备控制器运行DCS控制器的工作任务；当备控制器的当前可信状态为不可信时，控制主控制器运行DCS控制器的工作任务，并生成主备控制器可信告警信号并上送。
其中，主控制器可信监测模块设置在主控制器内，备控制器可信监测模块设置在备控制器内，主备通信模块和切换控制模块在主备控制器内均设置，以便主备控制器之间的来回切换。
在一种可能的实施方式中，所述主控制器可信监测模块具体用于：通过主控制器内的可信验证模块，周期性检测主控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定主控制器的可信状态为不可信；否则，认定主控制器的可信状态为可信。
所述备控制器可信监测模块具体用于：通过备控器内的可信验证模块，周期性检测备控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定备控制器的可信状态为不可信；否则，认定备控制器的可信状态为可信。
在一种可能的实施方式中，所述DCS控制器主备控制器可信工作系统还包括故障切换模块，所述故障切换模块用于当备控制器在预设时间段内没有收到主控制器的心跳信息时，控制备控制器运行DCS控制器的工作任务，并生成主控制器故障告警信号并上送。
前述的DCS控制器主备控制器可信工作方法的实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到本发明实施例中的DCS控制器主备控制器可信工作系统所对应的功能模块的功能描述，在此不再赘述。
本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
本发明再一个实施例中，提供一种DCS控制器，所述DCS控制器内设置上述的DCS控制器主备控制器可信工作系统。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种DCS控制器主备控制器可信工作方法，其特征在于，包括：
通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态，通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态；
当主控制器的可信状态为不可信时，实时获取备控制器当前的可信状态；
当备控制器的当前可信状态为可信时，将主控制器的工作任务切换到备控制器上；当备控制器的当前可信状态为不可信时，主控制器不切换工作任务到备控制器，并生成主备控制器可信告警信号并上送至可信管理平台。
2.根据权利要求1所述的DCS控制器主备控制器可信工作方法，其特征在于，所述通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态包括：
通过主控制器内的可信验证模块，周期性检测主控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定主控制器的可信状态为不可信；否则，认定主控制器的可信状态为可信；
所述通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态包括：
通过备控器内的可信验证模块，周期性检测备控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定备控制器的可信状态为不可信；否则，认定备控制器的可信状态为可信。
3.根据权利要求1所述的DCS控制器主备控制器可信工作方法，其特征在于，还包括：
当备控制器在预设时间段内没有收到主控制器的心跳信息时，控制备控制器运行DCS控制器的工作任务，并生成主控制器故障告警信号并上送。
4.根据权利要求1所述的DCS控制器主备控制器可信工作方法，其特征在于，还包括：
主控制器实时同步DCS控制器的工作任务和工作任务参数同步至备控制器。
5.根据权利要求1所述的DCS控制器主备控制器可信工作方法，其特征在于，还包括：
当主控制器的可信状态为不可信时，生成主控制器可信告警信号并上送。
6.根据权利要求1所述的DCS控制器主备控制器可信工作方法，其特征在于，当备控制器运行DCS控制器的工作任务时，将当前备控制器上升为主控制器，以及同时将当前主控制器下降为备控制器。
7.一种DCS控制器主备控制器可信工作系统，其特征在于，包括：
主控制器可信监测模块，用于通过主控制器内的可信验证模块周期性监测主控制器的可信状态；
备控制器可信监测模块，用于通过备控器内的可信验证模块周期性监测备控制器的可信状态；
主备通信模块，用于当主控制器内的可信验证模块监测到主控制器的可信状态为不可信时，实时获取备控制器当前的可信状态；
切换控制模块，用于当备控制器的当前可信状态为可信时，将主控制器的工作任务切换到备控制器上；当备控制器的当前可信状态为不可信时，主控制器不切换工作任务到备控制器，并生成主备控制器可信告警信号并上送至可信管理平台。
8.根据权利要求7所述的DCS控制器主备控制器可信工作系统，其特征在于，所述主控制器可信监测模块具体用于：
通过主控制器内的可信验证模块，周期性检测主控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定主控制器的可信状态为不可信；否则，认定主控制器的可信状态为可信；
所述备控制器可信监测模块具体用于：
通过备控器内的可信验证模块，周期性检测备控制器内各可信监测对象的可信状态，并当存在至少一可信监测对象的可信状态为不可信时，认定备控制器的可信状态为不可信；否则，认定备控制器的可信状态为可信。
9.根据权利要求7所述的DCS控制器主备控制器可信工作系统，其特征在于，还包括故障切换模块，所述故障切换模块用于当备控制器在预设时间段内没有收到主控制器的心跳信息时，控制备控制器运行DCS控制器的工作任务，并生成主控制器故障告警信号并上送。
10.一种DCS控制器，其特征在于，所述DCS控制器内设置权利要求7至9任一项所述的DCS控制器主备控制器可信工作系统。
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118012725A (zh) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 西安热工研究院有限公司 | 一种可信管理平台告警管理方法、系统、设备及存储介质 |
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2023
- 2023-08-10 CN CN202311007421.2A patent/CN117032113A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118012725A (zh) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 西安热工研究院有限公司 | 一种可信管理平台告警管理方法、系统、设备及存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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