基于贝叶斯攻击图的油气生产物联网系统风险评估

针对油气生产物联网系统动态风险评估问题,提出一种基于贝叶斯攻击图的油气生产物联网系统风险评估模型。首先通过对系统进行风险分析,得到入侵证据及系统漏洞,结合入侵证据和漏洞利用成功概率,采用EM算法对训练数据进行数据补全并动态更新贝叶斯攻击图的条件概率参数表,通过条件概率表可计算得出先验概率,结合入侵证据计算得到节点的后验概率,进而得到系统的风险值,考虑资源利用的相关性对风险值进行最终修正。仿真结果分析证明了该模型的有效性和准确性。

基于时间模式注意力的炼化装置振荡传播分析

现有针对炼化装置的振荡传播分析方法构建的振荡传播因果模型中冗余、错误因果关系较多,为此,提出基于时间模式注意力的炼化装置振荡传播分析方法。考虑到时间模式注意力对数据的周期性特征提取能力较强的特点,将其与格兰杰因果分析相结合进行振荡传播因果模型构建,该方法构建的因果模型冗余、错误因果关系较少。同时利用设计结构矩阵对炼化装置的过程变量进行分组处理,以降低所提方法的计算复杂度。所提方法的有效性在催化裂化分馏塔动态仿真模型上得到了验证。

基于过程变量因果关系的炼化分馏装置异常检测方法

以炼化分馏装置为对象,针对其过程变量间关联关系复杂且未知的特点,提出了一种基于过程变量因果关系的异常检测方法。该方法首先对装置历史正常运行数据进行格兰杰因果分析,构建反映过程变量关联关系的格兰杰因果系数矩阵,在此基础上训练图注意力网络,学习分馏装置的正常运行模式,最后结合阈值分析过程变量偏离正常运行状态的程度实现异常检测。上述方法在催化裂化分馏仿真系统上验证了有效性,并与三种常用的异常检测算法进行对比,结果表明该方法具备高效的异常检测能力,能为分馏装置系统运维人员提供参考。

工业互联网环境下智能仪表安全任务一体化调度方法研究

随着工业互联网的深入应用,工业控制系统从封闭隔离系统转变为开放互联系统的同时,引入了信息安全风险.传统工业控制系统仅靠防火墙等防护手段将无法抵御工业互联网中未知及新型信息攻击,攻击可在系统中渗透传播并危害到智能仪表,因此智能仪表本身应具有攻击检测及入侵响应能力,通过一系列信息安全任务调度实现信息安全防护.然而,信息安全任务与功能安全任务间存在潜在冲突,需要任务间协调调度以确保仪表安全稳定运行.针对智能仪表任务协调调度需求,提出仪表安全任务一体化调度方法,通过对仪表多类任务统一形式化描述的基础上协调任务间冗余及冲突关系,设计了静态-动态混合调度算法,实现任务一体化实时调度,最后通过实验验证该方法的有效性和可行性.

基于概率攻击图的工控系统跨域动态安全风险分析方法

安全风险分析是保障工控系统长周期安全稳定运行的基础,信息物理紧耦合的特点增加了工控系统安全风险的复杂性。针对大规模复杂异构工控系统潜在安全风险精准跨域动态分析评估问题,文章提出一种基于概率攻击图的工控系统跨域动态安全风险分析方法。首先基于知识图谱技术将设备、漏洞和拓扑结构等安全元数据进行语义关联,并通过跨域攻击图生成算法完成跨域攻击图的自动生成;然后基于跨域攻击图将漏洞基本属性和威胁时变特点纳入风险传播概率计算,实现对工控系统跨域动态安全风险的定量分析。实验结果表明,该方法实现了对工控系统的自动化跨域动态安全风险分析,且双层攻击图的表现形式有效提升了安全分析人员对复杂系统分析的便捷性。

基于强化学习的工控系统渗透测试最优路径生成方法

针对现有渗透测试方法的不足,提出了结合工业控制系统特点与强化学习模型的最优渗透测试路径生成方法.首先分析工业控制系统典型结构和安全威胁以及渗透测试基本流程;然后基于强化学习模型对目标系统和攻击者进行建模,提出了基于Q-Learning的渗透测试最优路径生成方法;最后,以石油催化炼化系统为对象进行实验验证.结果表明该方法能够综合考虑测试人员专业技能和目标设备的差异,从多个高效的路径中生成渗透测试最优路径,为大规模工控系统的渗透测试提供了解决思路.

无线传感器网络隧道施工监控系统设计与实现

为克服传统有线隧道施工监控系统存在的不足,利用无线传感器网络的结构灵活、易于布局等优点,提出了一种基于无线传感器网络的隧道施工监控系统设计方案。从节点的软硬件实现、无线传感器网络组网、网关的选择及上层监控软件系统的设计上讨论了隧道施工监控系统的实现。实验结果表明,与传统有线监控相比,该系统对环境监测更加准确,便于部署,易于扩展,成本更低,提高了隧道施工的安全性。

可重构技术及其在网络控制系统中的应用综述

可重构技术在对系统的维护、优化、扩展以及自适应、自组织、自恢复上有其独特的优势.对此,介绍了可重构技术的基本原理、实现方法和应用领域;阐述了其在网络控制系统中分别对系统、节点和协议的应用,并对其发展趋势进行了展望.

基于Modbus协议的PLC与CAN总线通信方法及实现

在 CA N总线控制系统中 ,基于 Modbus协议的 PL C与 CA N总线通信的方法 ,给出了面向实际应用的 PL C的 Modbus通信协议和 CAN总线报文协议 ,介绍了具体的实现方法 ,并在实际系统中得到了应用和验证。

基于PLC的机床控制实验教学平台的开发与实践

针对制造业常见的车床,开发了基于PLC的实验教学平台,介绍了基于该平台开设的各种实验功能和要求,最后介绍了基于平台的教学实践情况.实践证明,该平台对提高学生的工程实践能力和动手能力有积极的作用.

结合石油炼化装置业务的跨域威胁图模型生成方法

针对信息物理系统信息域中业务相关数据篡改攻击产生的跨域威胁分析难题,提出了一种结合业务的跨域威胁图模型生成方法。通过结合业务流程数据交互模型构建、信息域攻击图生成及面向工艺过程的物理资产关联方法,实现对信息物理高度耦合的石油炼化装置业务数据流向、信息域攻击传播以及物理域级联影响的威胁建模,并最终通过业务数据将信息域攻击传播路径与物理域的生产级联影响进行关联,实现对跨域威胁图模型的生成。实验结果表明,该模型能够对石油炼化装置的跨域威胁进行有效建模,从而为分析跨域攻击威胁提供基础支撑。

平幅退浆联合机现场总线控制系统的同步控制

在介绍平幅退浆联合机系统的基础上 ,以三种智能节点为基础 ,给出了平幅退浆现场总线控制系统的硬件设计 ,论述了平幅退浆联合机同步反馈装置松紧架原理 ,给出了联合机同步控制原理以及实现方法 ,并讨论了工程实现中应注意的问题和解决办法 ,这些在实际运行中得到了正确的验证 .

CAN总线网络节点通信的一种方法及实现

针对高速布铗丝光联合机控制系统中FX系列PLC和CAN协议现场总线网络节点的通信问题,提出了通过一个CAN 485节点来解决PLC和现场CAN节点之间的通信方案。介绍了基于微控制器89C52的CAN 485通信节点的硬件线路;给出了面向实际应用的PLC的ComputerLink通信协议和CAN总线报文协议,介绍了通信节点前后台软件具体的实现方法。通过所提出的实现方法,实现了在PLC和CAN总线节点混合系统中PLC人机界面对CAN节点数据的监控,该方法已在实际系统中得到成功应用。

基于网络环境的嵌入式PLC软件平台设计与实现

该文介绍了一种嵌入式系统新的设计方法:嵌入式PLC,详细介绍了嵌入式PLC的原理、功能,嵌入式PLC软件平台的硬件设计、内核设计、关键技术及特点,在此基础上,还介绍了利用嵌入式PLC构成通信网络的方法及实现。实际应用表明:利用嵌入式PLC开发嵌入式系统,容易实现网络的互连、信息集成和功能扩展,提高了系统开发效率,缩短了开发周期。

基于C/S结构的电能计量管理信息系统的设计与开发

本文介绍了基于C／S结构的电能计量管理信息系统的设计思想和设计方案，较详细地介绍了该网络系统的硬件组成及软件环境，最后介绍了该系统的基本功能。经实际验证，系统运行安全可靠。

文本型字符显示器中可重构通信的方法与实现

文本型字符显示器在工业控制领域有着广泛的用途,但其监控对象的通信协议互不兼容。因此,开发能够兼容不同协议的文本型字符显示器有着非常重大的意义。本文突破常规方法,采用可重构通信的设计方案,实现了对多种PLC通信协议的兼容,并在自主开发的文本型字符显器产品中得到了很好的应用。

基于有色Petri网的催化裂化分馏系统信息安全验证

催化裂化分馏系统智能化转型的同时也面临更大的信息安全威胁,而信息安全验证聚焦网络攻击下系统的安全性能研究,能降低系统的安全风险。根据系统的安全需求提出一种融合系统理论过程分析和有色Petri网的安全验证分析框架。首先通过系统理论过程分析提取完备的安全约束;然后基于有色Petri网构建逻辑与行为精准的安全验证模型;最后,以简化系统为对象进行安全验证。实验结果证明了所提框架能有效验证安全约束触发行为与系统安全性能之间的潜在关联。

基于CAN协议的新型染整设备现场总线控制系统

文章在介绍新型染整设备——平幅退浆联合机的基础上 ,详细论述了平幅退浆联合机现场总线控制系统硬、软件的设计及实现 ,并给出了联合机同步控制原理以及实现方法 ,这些在实际运行中得到了正确的验证。

基于Computer Link协议的FX系列PLC通信方法及实现

介绍了FX系列PLC基于Computer link协议的通信方法 ,给出了具体的通信协议 ,并结合一实际应用系统介绍了该通信方法的具体实现。此种方法在实际系统应用中有较好的适应性 。

二维激光切割图形显示系统的研究

在基于ＰＣ总线的激光加工ＣＮＣ系统中，研究了激光切割静态、动态显示方法以及图形校验功能。编程人员可以通过加工零件的静态图形显示纠正编程错误和工艺上不合理的地方；通过图形校验功能可以自动求出零件轮廓是否经过了顶针保护区，在避开顶针保护区的情况下，可以在编程人员的授意下自动修改ＮＣ代码；操作人员可以通过动态图形显示来监控加工过程和中止不合理的加工过程。该系统按功能模块用Ｃ语言开发，已成功地用于激光切割系统中。