基于IDPH算法的工业互联网安全监测系统及方法

本发明涉及工业互联网安全监测系统，具体为基于idph算法的工业互联网安全监测系统及方法。

背景技术：

1、工业互联网监测系统是应用于工业领域的一种先进技术，通过物联网技术将设备、机器和传感器连接起来，实现对工业生产过程的实时监测和数据传输，工业互联网监测系统不仅可以提高生产效率和品质，还可以实现故障预测和设备维护，进一步降低生产成本和提升工业安全性。

2、工业互联网监测系统可以实时监测生产设备的运行状态，当设备出现异常时能够及时发出警报并进行故障排查，同时，工业互联网监测系统还能够统计生产设备的利用率和产量，帮助企业进行生产调整和优化；在工业生产过程中，环境参数对产品质量和工作环境起着重要影响，通过工业互联网监测系统可以实时监测生产车间的温度、湿度和空气质量等参数，并对异常情况进行警报和处理，确保生产环境符合要求；在工业生产中，对设备和机器的维护非常重要，工业互联网监测系统可以对设备的运行状况进行实时监测，并预测设备的寿命和维修周期，这样一来，企业可以提前进行设备维护，减少因设备故障带来的生产停滞和维修费用，工业互联网监测系统可以对能源的使用情况进行监测和控制，通过对能源的实时监测和分析，企业可以找到节约能源的方法和策略，从而降低能源成本和减少环境压力。

3、但是，传统的工业互联网监测系统存在以下缺点：

4、传统的工业互联网监测系统内的数据非常庞大，传统的工业互联网监测系统数据处理能力差，在计算分析的过程中容易出现调度复杂或者困难的现象，增加了其对数据处理的时间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于idph算法的工业互联网安全监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的传统的工业互联网监测系统内的数据非常庞大，传统的工业互联网监测系统数据处理能力差，在计算分析的过程中容易出现调度复杂或者困难的现象，增加了其对数据处理的时间的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于idph算法的工业互联网安全监测系统，包括工业互联网安全监测系统，所述工业互联网安全监测系统包括数据安全控制平台、数据管理分析平台、设备运维平台、工业数字通信平台和监控预警平台；

3、所述数据安全控制平台对系统内数据安全性进行辨别且对数据进行分类和梳理；所述数据管理分析平台对系统内待处理数据进行统一质量管理，且数据经过idph数据库集成计算后辨别分析，所述设备运维平台对工业设备进行维护监控和定位，所述工业数字通信平台将系统连入互联网并对信息进行交互，所述监控预警平台对工业设备进行监控并对异常监控信息进行报警。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据安全控制平台包括资产梳理模块、分级分类模块、数据关联模块和数据安全模块，所述资产梳理模块对工业场所内数据资产进行梳理，所述分级分类模块对工业数据进行分级和分类，便于后续数据查阅和计算，所述数据关联模块对工业数据与工业数据之间的关系进行确定便于后续对数据进行定义，所述数据安全模块对数据态势感知、根据数据安全标准辨别数据的安全性。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据管理分析平台包括数据出入模块、数据管理模块、数据分析模块、数据质量模块、数据标准模块和数据计算模块，所述数据出入模块对数据进行清洗、转换、加载后进行数据导入或者数据导出，所述数据管理模块进行离线导入管理、在线采集管理和数据加载管理，所述数据分析模块对采集方向分析、数据流向分析和数据应用分析，所述数据质量模块依据工业质量规则和工业质量报表对数据质量进行辨别，所述数据计算模块将工业数据输送至idph数据库内进行计算处理，具体为idph数据库内建立数据合格矩阵和数据准度矩阵，所述数据合格矩阵根据输入库内的数据与对应的工业设备参数匹配后形成对应的二进制字符串，与工业设备参数自身形成的二进制字符串对比确定是否满足设定值，所述数据准度矩阵根据输入数据库内数据与对应执行工业标准数值匹配后形成对应的二进制字符串，与执行工业标准自身形成的二进制字符串对比确定是否满足设定值。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述设备运维平台包括设备监控模块、设备跟踪模块、实时分析模块和健康评价模块，所述设备监控模块对工业设备进行开关机监控、运行时温湿度监控和振动频率监控，所述设备跟踪模块对工业设备gps定位追踪，所述实时分析模块对工业设备进行数据分析和故障预测，所述健康评价模块对设备历史故障率、使用时长、使用环境和质量达标率做出对应的健康报告。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述工业数字通信平台包括网络安全防护模块、网络协议模块和网络设备模块，所述网络安全防护模块对入侵检测、web防护和工业设备准入，所述网络协议模块进行空间包协议、ip协议和隧道协议，所述网络设备模块内设有网络通信的交换机、物联网网关和汇聚分流器。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述监控预警平台包括自助上云模块、定制开发模块、预警模块和监控模块，所述自助上云模块将设备接入工业互联网平台便于后台实时查看设备状态，所述定制开发模块从协议解析、数据处理、应用界面、管理需求角度进行定制化开发，支持私有化部署，所述预警模块针对异常信息进行预警，所述监控模块实时对工业设备信息进行监控，并对监控信息进行汇总。

9、本发明基于idph算法的工业互联网安全监测方法，包括以下步骤：

10、步骤一、工业设备数据采集：通过工业设备内置采集器分别进行多种分析引擎支持工业协议的解析、工业设备指纹提取、数据特征识别，对采集的数据进行预处理，完成多源异构数据汇聚整合，然后发送给工业互联网安全监测系统；

11、步骤二、构建监控数据构架：在idph数据库内分别建立数据合格矩阵和数据准度矩阵，并组件对应的二进制数据库；

12、步骤三、数据分析后报告输出：数据经过idph数据库分析比对后，对异常情况进行告警且全方位进行工业设备相关信息报告输出。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中数据合格矩阵工业设备参数的集合表示为u＝(u，ua:…uy)，则第i台终端设备产生的参数计算任务为us，任务y为被计算的数据参数，每个终端设备产生的参数都有一个任务需要计算，完成任务的总时延t和总耗能e为：

14、

15、所述数据准度矩阵具体为对应执行工业标准数值的集合表示为u＝(u，ua:…uy)，则第i为对应执行工业标准数值计算任务为us，任务y为被计算的数据，完成任务的总时延t和总耗能e为：

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该系统通过设置数据管理分析平台，将数据集中输送至idph数据库内进行二进制数据比对处理，取代传统的复杂调度后再进行数据处理，缩短了系统对数据处理的时间，提高了系统对数据的处理能力。

技术特征：

1.基于idph算法的工业互联网安全监测系统，包括工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述工业互联网安全监测系统包括数据安全控制平台、数据管理分析平台、设备运维平台、工业数字通信平台和监控预警平台；

2.根据权利要求1所述的基于idph算法的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述数据安全控制平台包括资产梳理模块、分级分类模块、数据关联模块和数据安全模块，所述资产梳理模块对工业场所内数据资产进行梳理，所述分级分类模块对工业数据进行分级和分类，便于后续数据查阅和计算，所述数据关联模块对工业数据与工业数据之间的关系进行确定便于后续对数据进行定义，所述数据安全模块对数据态势感知、根据数据安全标准辨别数据的安全性。

3.根据权利要求1所述的基于idph算法的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述数据管理分析平台包括数据出入模块、数据管理模块、数据分析模块、数据质量模块、数据标准模块和数据计算模块，所述数据出入模块对数据进行清洗、转换、加载后进行数据导入或者数据导出，所述数据管理模块进行离线导入管理、在线采集管理和数据加载管理，所述数据分析模块对采集方向分析、数据流向分析和数据应用分析，所述数据质量模块依据工业质量规则和工业质量报表对数据质量进行辨别，所述数据计算模块将工业数据输送至idph数据库内进行计算处理，具体为idph数据库内建立数据合格矩阵和数据准度矩阵，所述数据合格矩阵根据输入库内的数据与对应的工业设备参数匹配后形成对应的二进制字符串，与工业设备参数自身形成的二进制字符串对比确定是否满足设定值，所述数据准度矩阵根据输入数据库内数据与对应执行工业标准数值匹配后形成对应的二进制字符串，与执行工业标准自身形成的二进制字符串对比确定是否满足设定值。

4.根据权利要求1所述的基于idph算法的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述设备运维平台包括设备监控模块、设备跟踪模块、实时分析模块和健康评价模块，所述设备监控模块对工业设备进行开关机监控、运行时温湿度监控和振动频率监控，所述设备跟踪模块对工业设备gps定位追踪，所述实时分析模块对工业设备进行数据分析和故障预测，所述健康评价模块对设备历史故障率、使用时长、使用环境和质量达标率做出对应的健康报告。

5.根据权利要求1所述的基于idph算法的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述工业数字通信平台包括网络安全防护模块、网络协议模块和网络设备模块，所述网络安全防护模块对入侵检测、web防护和工业设备准入，所述网络协议模块进行空间包协议、ip协议和隧道协议，所述网络设备模块内设有网络通信的交换机、物联网网关和汇聚分流器。

6.根据权利要求1所述的基于idph算法的工业互联网安全监测系统，其特征在于：所述监控预警平台包括自助上云模块、定制开发模块、预警模块和监控模块，所述自助上云模块将设备接入工业互联网平台便于后台实时查看设备状态，所述定制开发模块从协议解析、数据处理、应用界面、管理需求角度进行定制化开发，支持私有化部署，所述预警模块针对异常信息进行预警，所述监控模块实时对工业设备信息进行监控，并对监控信息进行汇总。

7.根据权利要求1-6任一所述的基于idph算法的工业互联网安全监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的基于idph算法的工业互联网安全监测方法，其特征在于：所述步骤二中数据合格矩阵工业设备参数的集合表示为u＝(u，ua:…uy)，则第i台终端设备产生的参数计算任务为us，任务y为被计算的数据参数，每个终端设备产生的参数都有一个任务需要计算，完成任务的总时延t和总耗能e为：

技术总结本发明公开了基于IDPH算法的工业互联网安全监测系统及方法，包括工业互联网安全监测系统，工业互联网安全监测系统包括数据安全控制平台、数据管理分析平台、设备运维平台、工业数字通信平台和监控预警平台；数据安全控制平台对系统内数据安全性进行辨别且对数据进行分类和梳理；数据管理分析平台对系统内待处理数据进行统一质量管理，且数据经过IDPH数据库集成计算后辨别分析，设备运维平台对工业设备进行维护监控和定位，本发明该系统通过设置数据管理分析平台，将数据集中输送至IDPH数据库内进行二进制数据比对处理，取代传统的复杂调度后再进行数据处理，缩短了系统对数据处理的时间，提高了系统对数据的处理能力。技术研发人员：程曦圆,林一挺,谢之瑜,程文彬受保护的技术使用者：电子科技大学中山学院技术研发日：技术公布日：2024/7/15