CN205992157U - 一种模块化安全rtu - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种模块化安全RTU，包括核心处理器以及各自分别与核心处理器相连接的EEPROM模块、加密解密模块和下层传输模块；所述模块化安全RTU还包括与加密解密模块相连接的上层传输模块。所述EEPROM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。本实用新型将各模块分布在核心板和底板上，有利于硬件配置的升级，并且还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模块化安全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。另一方面，现有RTU的硬件配置无法满足处理要求时无法升级，只能更换整个RTU，升级维护成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种模块化安全RTU，采用硬件级加密手段提高RTU的安全性和稳定性，并且可对硬件配置进行升级。
本实用新型技术方案如下：
一种模块化安全RTU，包括壳体，壳体的前面板可拆卸，所述壳体内腔的左侧面上设置有上滑槽一和下滑槽一、右侧面上设置有上滑槽二和下滑槽二；
所述模块化安全RTU还包括安装在壳体内腔中的核心板和底板，所述核心板位于底板的上方；所述核心板的左边缘和右边缘分别与上滑槽一和上滑槽二相配合，所述底板的左边缘和右边缘分别与下滑槽一和下滑槽二相配合；
所述壳体的后面板内侧安装有硅胶条一和硅胶条二、前面板内侧安装有硅胶条三和硅胶条四，所述硅胶条一上设置有与核心板的后边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条二上设置有与底板的后边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条三上设置有与核心板的前边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条四上设置有与底板的前边缘相卡合的V形槽，各V形槽的开口角度均为15°；
所述核心板底面设置有L形的电源插槽一和L形的数据插槽一，底板顶面设置有L形的电源插槽二和L形的数据插槽二；
所述模块化安全RTU还包括电源连接线和数据连接线；所述电源连接线一端为与电源插槽一相插接的L形的电源接头一、另一端为与电源插槽二相插接的L形的电源接头二；所述数据连接线一端为与数据插槽一相插接的L形的数据接头一、另一端为与数据插槽二相插接的L形的数据接头二；
所述模块化安全RTU还包括核心处理器、EEPROM模块、加密解密模块、上层传输模块、下层传输模块和电源模块；
所述核心处理器和EEPROM模块设置在核心板上，所述加密解密模块、上层传输模块、下层传输模块和电源模块设置于底板上；
所述核心处理器和EEPROM模块相连接，所述核心处理器还依次通过数据插槽一、数据连接线和数据插槽二分别与加密解密模块和下层传输模块相连接，所述加密解密模块与上层传输模块相连接；
所述电源模块与加密解密模块、上层传输模块和下层传输模块分别相连接，并且电源模块还依次通过电源插槽二、电源连接线和电源插槽一分别与核心处理器和EEPROM模块相连接。
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数据插槽二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）本实用新型将核心处理器和EEPROM模块设置于核心板上，其它模块设置在底板上，当核心处理器的性能或者EEPROM模块的存储空间无法满足需求时，可以直接更换核心板，实现硬件配置的升级，降低升级维护成本；（3）供电连接与数据连接分别独立走线连接，避免供电部分对数据传输造成干扰；（4）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。
附图说明
图1为本实用新型的实体结构示意图。
图2为本实用新型的硬件架构示意图。
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1，一种模块化安全RTU，包括壳体1，壳体1的前面板可拆卸，所述壳体1内腔的左侧面上设置有上滑槽一2和下滑槽一3、右侧面上设置有上滑槽二4和下滑槽二5；
所述模块化安全RTU还包括安装在壳体1内腔中的核心板6和底板7，所述核心板6位于底板7的上方；所述核心板6的左边缘和右边缘分别与上滑槽一2和上滑槽二4相配合，所述底板7的左边缘和右边缘分别与下滑槽一3和下滑槽二5相配合；
所述壳体1的后面板内侧安装有硅胶条一和硅胶条二、前面板内侧安装有硅胶条三10和硅胶条四11，所述硅胶条一上设置有与核心板6的后边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条二上设置有与底板7的后边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条三10上设置有与核心板6的前边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条四11上设置有与底板7的前边缘相卡合的V形槽，各V形槽的开口角度均为15°；
所述核心板6底面设置有L形的电源插槽一和L形的数据插槽一，底板7顶面设置有L形的电源插槽二和L形的数据插槽二；
所述模块化安全RTU还包括电源连接线8和数据连接线9；所述电源连接线8一端为与电源插槽一相插接的L形的电源接头一、另一端为与电源插槽二相插接的L形的电源接头二；所述数据连接线9一端为与数据插槽一相插接的L形的数据接头一、另一端为与数据插槽二相插接的L形的数据接头二；
安装时，先通过电源连接线8和数据连接线9将核心板6和底板7相连接，然后将核心板6和底板7推入相应的滑槽中，最后安装壳体1的前面板，保证各硅胶条与核心板6和底板7紧密配合，防止核心板6和底板7由于颠簸而振动。
如图2，所述模块化安全RTU还包括核心处理器三星S3C2440A微处理器、EEPROM模块、加密解密模块、上层传输模块、下层传输模块和电源模块；
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；
所述核心处理器和EEPROM模块设置在核心板6上，所述加密解密模块、上层传输模块、下层传输模块和电源模块设置于底板7上；当核心处理器的性能或者EEPROM模块的存储空间无法满足需求时，可以直接更换核心板6，实现硬件配置的升级，降低升级维护成本；
所述核心处理器和EEPROM模块相连接，所述核心处理器还依次通过数据插槽一、数据连接线9和数据插槽二分别与加密解密模块和下层传输模块相连接，所述加密解密模块与上层传输模块相连接；
所述电源模块与加密解密模块、上层传输模块和下层传输模块分别相连接，并且电源模块还依次通过电源插槽二、电源连接线8和电源插槽一分别与核心处理器和EEPROM模块相连接。
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。
所述下层传输模块包括各自分别与数据插槽二相连接的下层以太网模块、下层RS232模块和下层RS485模块。
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；
本RTU的使用方法为：
本RTU采集数据的上传过程：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：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 (3)
1.一种模块化安全RTU，其特征在于：所述模块化安全RTU包括壳体（1），壳体（1）的前面板可拆卸，所述壳体（1）内腔的左侧面上设置有上滑槽一（2）和下滑槽一（3）、右侧面上设置有上滑槽二（4）和下滑槽二（5）；
所述模块化安全RTU还包括安装在壳体（1）内腔中的核心板（6）和底板（7），所述核心板（6）位于底板（7）的上方；所述核心板（6）的左边缘和右边缘分别与上滑槽一（2）和上滑槽二（4）相配合，所述底板（7）的左边缘和右边缘分别与下滑槽一（3）和下滑槽二（5）相配合；
所述壳体（1）的后面板内侧安装有硅胶条一和硅胶条二、前面板内侧安装有硅胶条三（10）和硅胶条四（11），所述硅胶条一上设置有与核心板（6）的后边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条二上设置有与底板（7）的后边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条三（10）上设置有与核心板（6）的前边缘相卡合的V形槽，所述硅胶条四（11）上设置有与底板（7）的前边缘相卡合的V形槽，各V形槽的开口角度均为15°；
所述核心板（6）底面设置有L形的电源插槽一和L形的数据插槽一，底板（7）顶面设置有L形的电源插槽二和L形的数据插槽二；
所述模块化安全RTU还包括电源连接线（8）和数据连接线（9）；所述电源连接线（8）一端为与电源插槽一相插接的L形的电源接头一、另一端为与电源插槽二相插接的L形的电源接头二；所述数据连接线（9）一端为与数据插槽一相插接的L形的数据接头一、另一端为与数据插槽二相插接的L形的数据接头二；
所述模块化安全RTU还包括核心处理器、EEPROM模块、加密解密模块、上层传输模块、下层传输模块和电源模块；
所述核心处理器和EEPROM模块设置在核心板（6）上，所述加密解密模块、上层传输模块、下层传输模块和电源模块设置于底板（7）上；
所述核心处理器和EEPROM模块相连接，所述核心处理器还依次通过数据插槽一、数据连接线（9）和数据插槽二分别与加密解密模块和下层传输模块相连接，所述加密解密模块与上层传输模块相连接；
所述电源模块与加密解密模块、上层传输模块和下层传输模块分别相连接，并且电源模块还依次通过电源插槽二、电源连接线（8）和电源插槽一分别与核心处理器和EEPROM模块相连接。
2.如权利要求1所述的模块化安全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。
3.如权利要求1或2任一所述的模块化安全RTU，其特征在于：所述下层传输模块包括各自分别与数据插槽二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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| CN116192834A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-05-30 | 深圳妙月科技有限公司 | 模块化的rtu系统 |
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