CN205829701U - 一种多协议库可组态安全rtu - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多协议库可组态安全RTU，包括核心处理器以及各自分别与核心处理器相连接的存储模块、加密解密模块和下层传输模块；所述多协议库可组态安全RTU还包括与加密解密模块相连接的上层传输模块。所述存储模块、加密解密模块和下层传输模块各自分别通过隔离保护器件与核心处理器相连接。本实用新型具备信源加密和数字证书安全认证功能，具有安全性高和稳定性好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多协议库可组态安全RTU，属于工业控制设备领域。
背景技术
RTU（远程终端单元），英文全称Remote Terminal Unit，其主要功能是完成遥测、遥信、遥控的端口采集与命令执行，并将信息或结果组装成报文上送至SCADA系统，是工业以太网、DCS及现场总线控制系统的重要组成部分。
面对针对工业控制网络和现场总线的攻击，较为理想的工业信息安全防护策略是优先采用设备级防护、兼顾系统级和管理级防护的三级纵深防御体系。然而，现有的RTU不具备信源加密和数字证书安全认证功能，尤其不支持硬件级加密保护，无法作为设备级防护的有机组成部分提高系统的安全性和稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种多协议库可组态安全RTU，采用硬件级加密手段提高RTU的安全性和稳定性。
本实用新型技术方案如下：
一种多协议库可组态安全RTU，包括核心处理器以及各自分别通过隔离保护器件与核心处理器相连接的存储模块、加密解密模块和下层传输模块；
所述多协议库可组态安全RTU还包括与加密解密模块相连接的上层传输模块；
所述上层传输模块的通信接口处和下层传输模块的通信接口处各自分别设置有防浪涌保护电路；
所述多协议库可组态安全RTU还包括主电源端口；所述核心处理器、存储模块、加密解密模块、下层传输模块和上层传输模块各自分别通过隔离型DC-DC电源模块与主电源端口相连接；所述主电源端口处设置有防浪涌保护电路。
作为本实用新型的一种改进：所述核心处理器还连接有测温模块。
作为本实用新型的一种改进：所述存储模块为EEPROM模块。
作为本实用新型的一种改进：所述上层传输模块包括各自分别与加密解密模块相连接的上层以太网模块、上层RS232模块和上层RS485模块。
作为本实用新型的一种改进：所述下层传输模块包括各自分别与核心处理器相连接的下层以太网模块、下层RS232模块和下层RS485模块。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：（1）本实用新型的上层传输模块通过加密解密模块与核心处理器相连接，采用硬件级加密手段对数据进行加密，极大地提高了RTU的安全性和稳定性；（2）本实用新型的上层传输模块和下层传输模块支持工业以太网、RS232和RS485等通信接口，并且与核心处理器相连的EEPROM模块能够实现配置数据和协议库数据的存储，从而通过简单的配置即可与不同的设备进行数据通讯，克服了现有RTU通讯协议单一、适用性差的缺点，实现了SCADA与终端设备的无缝链接和数据透穿；（3）本实用新型设置有隔离保护器件、隔离型DC-DC电源模块和防浪涌保护电路，能够避免各模块间互相干扰，使得RTU能够适应恶劣的使用环境；（4）核心处理器还连接有测温模块，能够将RTU的温度数据实时上送至上位机。
附图说明
图1为本实用新型的硬件结构示意图。
图2为本实用新型与SCADA系统进行数据通讯的原理架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：
如图1，一种多协议库可组态安全RTU，包括核心处理器三星S3C2440A微处理器以及各自分别通过隔离保护器件与核心处理器相连接的存储模块、加密解密模块和下层传输模块；所述多协议库可组态安全RTU还包括与加密解密模块相连接的上层传输模块；
所述加密解密模块为支持DES、SM4等多种加密解密技术且支持数字证书认证技术的加密芯片，其能够通过DES、SM4等加密算法对传输前的数据进行加密，并通过数字证书认证技术对加密后的数据进行二次加密封装，极大地提高了数据本身和数据传输的安全性能；
所述存储模块为EEPROM模块，用于存储采集数据、配置数据和协议库数据；
所述核心处理器还连接有测温模块；核心处理器可将测温模块采集到的温度信息经A/D转换处理成数字信号，并通过以上层太网模块发送给上位机；
所述上层传输模块包括各自分别与加密解密模块相连接的上层以太网模块、上层RS232模块和上层RS485模块；所述上层以太网模块具有RJ45接口，核心处理器可以通过上层以太网模块与上位机的OPC软件进行通讯；
所述下层传输模块包括各自分别与核心处理器相连接的下层以太网模块、下层RS232模块和下层RS485模块；
因此，本RTU可以通过以太网、RS232和RS485三种接口与工业仪表、变频器或是其他控制设备相连；并且本RTU支持标准ModBus RTU协议、ModBus ASCⅡ协议以及标准的工业以太网Ethernet协议，可挂载到KingView、ForceControl、MCGS等主流组态软件中；
所述多协议库可组态安全RTU还包括主电源端口；所述核心处理器、存储模块、加密解密模块、下层传输模块和上层传输模块各自分别通过隔离型DC-DC电源模块与主电源端口相连接；
所述主电源端口处、上层传输模块的通信接口处和下层传输模块的通信接口处各自分别设置有防浪涌保护电路。
图2为本实用新型与SCADA系统进行数据通讯的原理架构示意图，是对硬件和软件的整体架构描述。下面结合图1与图2对本RTU的使用方法进行说明：
本RTU采集数据的上传过程为：数据采集模块将采集到的数据通过下层传输模块将数据传送至核心处理器，核心处理器将数据进行处理后传送至加密解密模块进行加密，然后通过上层传输模块传送至上位机系统。
本RTU控制数据下载的过程为：上位机OPC程序对需要下载的控制指令或数据按既定加密方式进行加密，然后通过上层传输模块将加密后的数据传送至RTU的加密解密模块进行解密或认证，认证校验无误后，核心处理器将控制指令或数据通过下层传输模块传送至终端设备。
Claims (6)
1.一种多协议库可组态安全RTU，其特征在于：所述多协议库可组态安全RTU包括核心处理器以及各自分别通过隔离保护器件与核心处理器相连接的存储模块、加密解密模块和下层传输模块；
所述多协议库可组态安全RTU还包括与加密解密模块相连接的上层传输模块；
所述上层传输模块的通信接口处和下层传输模块的通信接口处各自分别设置有防浪涌保护电路；
所述多协议库可组态安全RTU还包括主电源端口；所述核心处理器、存储模块、加密解密模块、下层传输模块和上层传输模块各自分别通过隔离型DC-DC电源模块与主电源端口相连接；所述主电源端口处设置有防浪涌保护电路。
2.如权利要求1所述的多协议库可组态安全RTU，其特征在于：所述核心处理器还连接有测温模块。
3.如权利要求1所述的多协议库可组态安全RTU，其特征在于：所述存储模块为EEPROM模块。
4.如权利要求1至3任一所述的多协议库可组态安全RTU，其特征在于：所述上层传输模块包括各自分别与加密解密模块相连接的上层以太网模块、上层RS232模块和上层RS485模块。
5.如权利要求1至3任一所述的多协议库可组态安全RTU，其特征在于：所述下层传输模块包括各自分别与核心处理器相连接的下层以太网模块、下层RS232模块和下层RS485模块。
6.如权利要求4所述的多协议库可组态安全RTU，其特征在于：所述下层传输模块包括各自分别与核心处理器相连接的下层以太网模块、下层RS232模块和下层RS485模块。
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