一种用于泵联网的安全控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种用于泵联网的安全控制系统，包括若干3G智能泵、3G移动终端、3G基站和环境监控中心；各个3G智能泵中的3G通信模块之间相互连通形成智能泵自组网；3G移动终端通过无线局域网与3G智能泵中的无线通信模块实时通信，还通过3G通信与智能泵3G通信模块实时通信；环境监控中心存储和处理污水排放处理数据，发布处理标准及污水调度信息；3G基站为环境监控中心、3G移动终端和各个3G智能泵提供互联网接入。本实用新型专利技术包含智能泵局域网通信、智能泵自组网通信以及智能泵无线互联网通信，通信终端之间通过安全认证建立通信连接，仅允许有效身份接入泵联网，在实现实时信息传递的同时，保证泵联网信息安全及隐私。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及泵联网技术，具体涉及一种用于泵联网的安全控制系统。
技术介绍
随着城镇化和工业化发展，使得污水问题成为又一重大环境问题。然而，当前的污水处理系统面临着诸多挑战，如环保部门缺乏全面准确的排污监控，难以实时获取准确的排污及污水处理信息，无法实现城市排污智能管理，污水处理厂无法对污水处理过程更有效的调节控制，污水处理结果不达标等问题。在城市污水处理系统中，污水处理效率的关键在于智能泵，智能泵能够实现对污水处理信息的实时采集、分析、处理，以及对污水处理过程的及时有效调控。环境监控中心则是制定污水处理标准、统筹分配方案及监管处理效果的中心机构。如何实现智能泵有效控制，实现环境监控中心与污水处理厂之间的实时安全信息共享，实现污水处理智能安全控制，是制约城市污水处理的关键。泵联网通过对污水信息、泵运行状态及污水处理要求等信息的传递共享，可以实现智能泵与智能泵之间及智能泵与后台控制系统之间的信息共享。当前在工业领域中常用的泵联网通信协议是DNP3(DistributedNetworkProtocol3.0)协议。DNP3协议是纯软件通信协议，当传输的应用层报文长度大于最大限制时，需要建立伪传输层，以将应用层报文分割为小的报文段进行传输，再将从链路层得到的报文组装获得原报文。但当前基于DNP3协议的泵联网无法满足当前污水处理系统关于环境监控中心实时监控及安全控制的要求。目前，第三代移动通信技术3G已广泛应用于生活中，如智慧医疗、智能农业、食品安全等方面，但是现有泵联网通信采用上述的DNP3协议，未见3G通信技术应用于泵联网。
技术实现思路
专利技术目的：本技术的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种用于泵联网的安全控制系统，本技术能够实现对污水处理过程的智能调节、安全监控和实时处理，保证环境监控中心对污水处理过程的实时监控，满足环境标准对污水处理的等级要求，为用户及群众提供实时污水处理信息。技术方案：本技术一种用于泵联网的安全控制系统，包括若干3G智能泵、3G移动终端、3G基站和环境监控中心；每个3G智能泵均包括主控器模块以及分别与主控器模块相连接的无线网卡模块、3G通信模块和中控模块，3G通信模块通过USB接口与主控器模块相连，中控模块通过CAN总线接口与主控器模块相连，无线网卡模块通过PCIE接口连接于主控器模块；各个3G智能泵中的3G通信模块之间相互连通形成智能泵自组网；所述3G移动终端通过无线局域网与3G智能泵中的无线通信模块实时通信，还可以通过3G通信与智能泵3G通信模块实时通信；所述环境监控中心存储和处理污水排放处理数据，发布处理标准及污水调度信息；所述3G基站为环境监控中心、3G移动终端和各个3G智能泵提供互联网接入。上述3G智能泵的主控器是整个智能泵的控制中心，具有优越的数据处理和网络通信能力，主要负责控制协调各功能模块；3G通信模块实现智能泵间、智能泵与移动终端、智能泵与基站以及智能泵与环境监控中心通信，并保障智能泵自组网与智能泵移动互联网的安全接入与隔离；中控模块通过智能泵的CAN总线获取智能泵工作信息并对智能泵工作状态进行控制；智能泵局域通信无线网卡是智能泵建立无线wifi局域网络的功能模块，可实现智能泵与操作员的移动终端安全通信。上述3G移动终端作为3G智能泵与操作员信息交互的可视化工具，通过智能泵无线wifi局域网与智能泵实时通信，实现智能泵智能控制、智能泵工作息实时显示、安全信息处理等功能。所述3G基站可作为协作中继和基础设施，在智能泵移动互联网中协助智能泵快速接入互联网与环境监控中心通信，在智能泵自组网中协助智能泵之间通信，执行污水处理信息的上传与广播。所述环境监控中心是泵联网的信息处理和控制中心，主要负责存储和处理污水排放处理数据，发布处理标准及污水调度等信息，在提高污水处理效率、改善污水处理质量及污水处理安全监控等方面发挥至关重要的作用。实施智能泵局域网通信、智能泵自组网通信及智能泵移动互联网通信，实现信息实时传递、处理；实施网络融合与分离。进一步的，所述3G智能能泵的主控器控制协调无线网卡模块、3G通信模块和中控模块。进一步的，所述3G智能泵与3G智能泵、3G智能泵与移动终端、3G智能泵与3G基站、3G智能泵与环境监控中心及3G基站与3G智能泵之间均实施安全认证，以保障通信安全；在环境监控中心部署防火墙和入侵监测系统，防止和检测网络攻。上述安全认证过程通过签名实现：消息发送方用自己的密钥对消息签名，并把签名内容与消息内容一起发送给接收方；接收方接收到消息后，利用发送方的公钥对签名进行验证，验证通过后接受消息，否则丢弃。以上签名验证过程可以实现发送者身份认证、消息有效期限验证、消息完整性验证。进一步的，所述3G通信模块通过3G基站实现互联网通信；并且利用网络隔离技术(例如硬件隔离)，在移动互联网出现网络异常情况下，可实现3G智能泵自组网与智能泵移动互联网的及时隔离。有益效果：本技术通过智能泵之间的自组网通信、智能泵与移动终端之间的3G通信、智能泵与基站之间的3G通信以及基站与环境监控中心之间的3G通信，实现对污水处理过程的智能调节、安全监控和实时处理，保证环境监控中心对污水处理过程的实时监控，满足环境标准对污水处理的等级要求，为用户及群众提供实时污水处理信息。本技术的安全保障在于两方面：智能泵硬件可拆卸设计在方便功能模块安装的同时可实现网络隔离，从而保障网络安全接入；各通信终端之间的连接需要通过安全认证建立，仅有效的身份才能接入泵联网，保证泵联网信息的安全及隐私性。综上所述，本技术通过实施3G智能泵硬件设计、安全认证等，在泵联网中实现智能泵与移动终端局域网安全通信；智能泵基于(或不基于)3G基站的自组网建立；智能泵自组网安全通信；智能泵可通过多渠道接入互联网与环境监控中心通信，完成一个能够实现信息实时采集、传递、处理的泵联网安全控制体系。附图说明图1为本技术结构示意图。具体实施方式下面对本技术技术方案进行详细说明，但是本技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1所示，本技术一种用于泵联网的安全控制系统，包括若干3G智能泵、3G移动终端、3G基站和环境监控中心；每个3G智能泵均包括主控器模块以及分别与主控器模块相连接的无线网卡模块、3G通信模块和中控模块，3G通信模块通过USB接口与主控器模块相连，中控模块通过CAN总线接口与主控器模块相连，无线网卡模块通过PCIE接口连接于主控器模块；各个3G智能泵中的3G通信模块之间相互连通形成智能泵自组网；所述3G移动终端通过无线局域网与3G智能泵中的无线通信模块实时通信或者通过3G通信与智能泵3G通信模块实时通信；所述环境监控中心存储和处理污水排放处理数据，发布处理标准及污水调度信息；所述3G基站为环境监控中心、3G移动终端和各个3G智能泵提供互联网接入。主控器模块作为智能泵的控制核心模块，采用基于PowerPC架构的MPC8315处理器，MPC8315具有优越的网络通信与信息处理能力，拥有其他模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于泵联网的安全控制系统，其特征在于：包括若干3G智能泵、3G移动终端、3G基站和环境监控中心；每个3G智能泵均包括主控器模块以及分别与主控器模块相连接的无线网卡模块、3G通信模块和中控模块，3G通信模块通过USB接口与主控器模块相连，中控模块通过CAN总线接口与主控器模块相连，无线网卡模块通过PCIE接口连接于主控器模块；各个3G智能泵中的3G通信模块之间相互连通形成智能泵自组网；所述3G移动终端通过无线局域网与3G智能泵中的无线通信模块实时通信，还通过3G通信与3G智能泵中的3G通信模块实时通信；所述环境监控中心存储和处理污水排放处理数据，发布处理标准及污水调度信息；所述3G基站为环境监控中心、3G移动终端和各个3G智能泵提供互联网接入。

【技术特征摘要】
1.一种用于泵联网的安全控制系统，其特征在于：包括若干3G智能泵、3G移动终端、3G基站和环境监控中心；
每个3G智能泵均包括主控器模块以及分别与主控器模块相连接的无线网卡模块、3G通信模块和中控模块，3G通信模块通过USB接口与主控器模块相连，中控模块通过CAN总线接口与主控器模块相连，无线网卡模块通过PCIE接口连接于主控器模块；各个3G智能泵中的3G通信模块之间相互连通形成智能泵自组网；
所述3G移动终端通过无线局域网与3G智能泵中的无线通信模块实时通信，还通过3G通信与3G智能泵中的3G通信模块实时通信；
所述环境监控中心存储和处理污水排放处理数据，发布处理标准及污水调度信息；
所述3G基站为环境监控中心、3G移动终端和各个3G智能泵提供互联网接入。
2.根据权利要求1所述的用于泵联网的安全控制系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王良民，刘晓龙，袁寿其，贾雪丹，芦翔，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32