基于“云-边-端”的工业控制系统网络安全防御体系设计

在工业4.0的浪潮中,工业控制系统正面临着由数字化、互联网和智能化技术引领的深刻变革。现有的工业自动化架构存在限制,迫切需要向更灵活、更高效的“云-边-端”协同架构转变。以《工业控制系统网络安全防护指南》为指导,从技术、管理和运营等多个维度剖析“云-边-端”协同架构面临的安全风险并进行分析。聚焦防护指南的核心原则,并融入信息安全等级保护的评估实践,构建了一个全面而可靠的网络安全防御体系。

“云-边-端”协同的智能采油生产物联网系统研究

油气生产已进入“全数、全息、全智”的时代,物联网、大数据、人工智能技术和采油工程深度融合形成新型的智能化采油技术。本文构建了“云-边-端”协同的油气生产物联网系统平台及智能采油生产监测调控系统。通过在系统平台部署智能化生态服务模块,可以实现云能力延伸边缘、边缘数据快速传输上云,同时支持多网络接入和应用服务协同,支持AI算法在边缘和端侧部署及升级;应用“云-边-端”协同的液控/电控的智能采油生产物联网系统可以实时感知油藏注采生产动态,实时遥控注水井分层配注、油井分层开采、举升系统运行。

基于“云-边-端”架构的机场道面安全检测机器人系统

中国正处于从“民航大国”向“民航强国”转变的关键阶段,安全工作是一切工作的前提,而机场道面安全检测是确保民航安全的重要任务之一。目前我国机场道面面积已超过3亿平方米,现行道面检测模式越来越难以满足对超高安全与精度、超窄作业时限、超大作业范围等本质要求。为此,本文面向“精准、高效、智能”的机场道面安全检测需求,针对机场道面安全检测的不同作业场景与技术要求,提出基于“云-边-端”架构的机场道面安全检测机器人系统总体方案,并介绍了当前研究成果在智慧机场的应用案例,验证了机场道面安全检测机器人系统的工程应用效果。

反恐战术云:中心云在反恐战术边缘的延伸

为了应对在战术边缘环境中遂行反恐处突任务所面临的设备接入受限、动态连续决策能力弱、信息融合处理能力匮乏、指挥通信时延过大等问题,创新地设计了全层级服务体系,提出了反恐战术云概念,将中心云的服务能力下沉到战术边缘,以期为反恐战术边缘提供机动灵活的数据处理和连续决策能力,适应反恐部队对感知、协同、决策、时延、能耗方面的特殊需求。

边缘计算与云协同问题研究

随着5G技术的成熟,传统的云计算架构难以满足大数据背景下新型应用低时延、大连接的需求,边缘计算应运而生。边缘计算更加靠近数据产生的网络边缘,能够快速完成数据处理,支持用户迅捷请求。本文针对边缘计算,阐述云-边协同理念,对比分析现有协同方法,提出一种云中心参与的“云-边-端”协同架构,最后总结现有问题并对未来发展趋势进行展望。

基于三级管控架构的智能化综合管控平台

利用大数据、人工智能、边缘计算、云计算等新一代信息技术,通过建设集团公司企业私有云、区域子公司/煤矿数据中心(边缘云)、中台和业务系统,从集团层级自顶向下打造基于云平台技术的“集团公司-区域子公司-煤矿”三级架构的智能化综合管控平台。集团公司层级以监管和数据赋能为核心,建设“集团公司智能化综合监管赋能平台”,对所有下属区域子公司及煤矿的生产、安全、经营等海量数据进行治理、挖掘,开展智能分析和决策模型训练,为集团公司的决策提供依据;区域子公司层级以管理和经营为核心,构建“区域子公司业务综合管理平台”,围绕企业下属煤矿生产情况实现对各矿井生产、安全、经营数据的统计与分析,在集团层级平台的支持下,对各种指标参数进行分析、优化,给出不断改进、增强企业运行质量的方案;煤矿层级以安全生产为核心,构建“煤矿智能化综合协同管控平台”,接入煤矿生产、安全、经营等系统,实时掌握本矿厂安全生产状况,并对各安全报警、故障、隐患及指令进行及时跟踪执行处理,接收集团公司、区域子公司安全生产决策分析结果,辅助本矿井安全生产。

基于可信计算和区块链的配电物联网内生安全研究

随着配电网规模不断扩大、网架结构日益复杂、远程视频监控和双向实时交互等新型业务的大幅增加,亟须结合配电物联网的实际运行场景、不同的业务类型、不同的安全需求和不同的动态接入特性来研究配电网物联网动态安全防护体系。可信计算与区块链作为信息安全防护方面的新兴技术,能够保障配电物联网中安全可信的运行环境与管理机制。在设计“云-边-端”架构的配电物联网主站端和边缘端的分级可信免疫管控策略的基础上,搭建了基于区块链的配电物联网分布决策和协同自治模型,并建立了配电物联网的“可管可控、精准防护、可视可信、智能防御”安全防护模型,全面提升了配电网的信息安全防御水平。

智能视频在煤矿安全监控方面的应用分析

基于煤矿视频监控智能化的应用需求,提出了智能视频监控系统的架构及组成,分析了智能视频“云-边-端”协同架构的算法实现,总结了智能视频前端及后端实现方式及发展趋势,并对目前主流的智能视频应用场景进行了应用汇总,提出了存在问题及解决对策。

全网“一张图”基础服务架构设计及应用体系研究

为解决当前联网收费公路收费、计费问题,结合业内现有、拓展业务对GIS可视化服务的整体需求,提出一种基于Dijkstra路径拟合算法的多重辅助校验模型;提出一种基于GIS信息可视化的全网“一张图”基础服务架构(以下简称“一张图服务”)体系,以满足多业务场景对GIS服务的多元化应用;基于“云-边-端”一体化平台部署方案,提出一种“多区块-多极调用”的网络设计实施方案,以提供高带宽、低时延、高可靠的服务。