基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法技术方案

本发明专利技术公开了基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法，通过数据采集模块对数据进行采集，并对采集的数据进行安全加密同时判断采集数据的用户身份，并验证所采集数据的完整性和连贯性，从而保证数据的安全性，通过数据准确性验证模型，对零件质检设备建立仿真模型，并将从仿真模型上采集到的数据与实际数据进行比较，判断数据是否被修改，保证数据的准确性，通过数据问题追溯模块，将从仿真模型上采集到的数据与实际数据产生偏差值的原因进行调取，从而对数据产生偏差的原因及时修正并严格控制零件的质量。及时修正并严格控制零件的质量。及时修正并严格控制零件的质量。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法


[0001]本专利技术涉及大数据工业控制系统
，具体为一种基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法。

技术介绍

[0002]工业控制系统是通过工业自动化进行控制，主要是通过电子电气、机械等技术手段融合实现，工业控制系统的三大控制系统为PLC、DCS和FCS，都是一种通过数字运算操作的电子系统，在工业控制系统与上位机进行数据传输时，往往数据的安全性较差，导致数据经常被窃取，且数据上传的速度较慢，无法一次性获取多个接口的数据，数据上传时会导致数据的安全性遭受到威胁，无法了解到所上传数据的真实性。
[0003]在轨道交通车辆中，各个零件的质量管理也越来越受到关注，在车辆制造、检修过程中，零件的质量起到至关重要的地步，轨道交通中所涉及到的零件包括有钢轨、轨枕、道床、连接部件、道岔、轨道防护层、构架、轴、箱和上枕梁等多种零件构成，不同零件的参数都配载在轨道交通上的不同部分，皆起着决定性的作用，一旦轨道交通上的某个零件参数微小发生变化，都会导致其它零件受到相应影响，对人生安全造成相应影响；
[0004]因此，在对轨道交通中的零件进行生产、质检时，都需要格外注意零件的尺寸，在对零件进行质检的时候，需要将不符合安装批次的零件排出以防零件质量产生问题，需要实时将零件进行抽查，以防对零件尺寸数据进行更改，因此，需要对设备生产的零件进行排查，需要一种基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：该方法包括如下步骤：
[0007]Z01：使用零件质量数据采集模块，对上位机输出接口的数据进行采集验证，根据所采集数据的等级判断所采集数据是否需要解密同时验证当前采集数据的用户身份，并在数据解密迁移后判断保存在数据集中数据的完整性，当检测到数据完整度小于预设值时，表示当前数据集中的数据连贯性小于预设值，不再验证当前数据的数据连贯性；当检测到数据完整性大于预设值时，需再次对保存在数据集中的数据连贯性进行验证，同时验证数据的准确性,并跳转到步骤Z02；
[0008]Z02：使用数据准确性验证模型，对零件设备建立仿真模型，判断仿真设备模型所产生的数据并与历史零件设备数据比较，当检测到模型所产生数据与历史零件质量检测数据的差值相比超过设定预设差值时，对历史零件数据进行修正更改，并将产生的历史零件质量检测数据产生的零件质量问题进行追溯，并跳转到步骤Z03；
[0009]Z03：使用数据问题追溯模块，根据历史零件质量检测数据判断当前数据产生偏差的原因，并将历史零件质量检测数据发生偏差的原因上传至控制平台，以便于对产生的原
因及时纠正，严格监控零件生产和质检的质量。
[0010]进一步的，在所述步骤Z01中，设定当前所采集的数据为W＝{w1,w2,w3...wn},n是指当前数据的等级数，当检测到采集数据的等级是加密数据时，验证用户上眼睑与下眼睑之间的夹角度数判断用户的身份并使用一对一的密钥对当前所设公钥解密，当检测到用户上眼睑与下眼睑之间的角度与控制平台中所保存的数据相吻合时，可以对当前数据进行迁移；
[0011]对所迁移不同数据段中的起始数据位置坐标设定为D＝(x
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),不同数据段的末尾位置坐标设定为Q＝(x
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)，根据数据段的起始位置坐标和末尾位置坐标之间的长度进行判断当检测到当前数据的长度和新数据集中的长度相同时，则表示新数据集中和历史零件数据中的数据完整性相同时，则进一步分析当前数据的数据连贯性，设定当前新数据集所保存的数据保存在分列表中，分类表中的数据是按照数据的先后进行保存，分类表中的数据是指前一行的数据内容不为空值时，则下一行数据开始保存，当检测到第m行数据中非起始位置和非末尾位置中数据内容为空值时，则代表当前数据内容的数据连贯性不连贯。
[0012]进一步的，在所述步骤Z02或者Z03中，设定零件设备质检动作在设备仿真模型上的三维坐标值集合为(D，L，H)＝{(d1，l1，h1),(d1，l1，h1)...(d
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是指每个动作的长、宽、高，并保存每个零件被质检时设备的动作记录，将设备仿真模型上采集到的数据与用户已采集的数据进行对比，当比较的结果相同时，表示当前零件质检的数据并无作假，当检测到当前数据与质检零件质量的数据不相同时，对历史零件设备质检零件动作集合的三维坐标值与经过质量设备仿真模型质检零件动作的三维坐标值进行比较上传至控制平台中，当检测到零件质检设备中的某个动作发生偏移导致数据产生偏差时，并将此设备上报至控制平台进行维修，若历史零件设备质检零件动作与上述所提及的设备仿真模型动作相同，所测量的数据与之不相同，则代表当前数据被人恶意修改。
[0013]进一步的，获取控制平台中的数据，当检测到在控制平台中零件设备有维修记录，且维修记录的次数较多时，对零件设备维修的时间进行提取，在控制平台中所记录的首次设备进行维修的时间为t1，设备进行第二次维修的时间为t2，设备的固定维修期限为t2‑
t1，当检测到当前设备维修的时间处于固定维修期，则表示零件质量数据的更改问题并不是由零件设备本身原因造成，当检测到设备维修的期限不在固定维修间且即将进行维修，则表示当前零件质量数据问题是由质检设备中设备零件的原因，需要更换当前零件设备中的零件。
[0014]进一步的，在所述步骤Z01中，所述数据采集模块包括多接口数据上传单元、多接口数据安全验证单元、数据特性判断单元和新数据集更新单元，所述多接口数据上传单元用于将数据从零件设备的多个接口的输出端口上传至上位机的输入端口，从而能够监测出当前所上传的数据内容且提高数据采集的高效性，所述多接口数据安全验证单元用于在输出端口将数据上传至上位机的输入端口时，对数据进行加密，以防他人从端口处更改数据，导致数据不严谨，所述数据特性判断单元用于当检测到当前数据被采集后，判断保存在新数据集中的数据是否完整和连贯，判断所采集的数据是否和保存在原零件设备端口的数据相同，所述新数据集更新单元用于对保存在数据集中的数据进行更新。
[0015]在所述步骤Z02中，所述数据准确性验证模型包括设备仿真建模单元、设备三维坐标定位单元、设备运动动作记录单元、数据比较单元和标准数据修正单元，设备仿真建模单元用于通过数字孪生对零件设备进行仿真模型，从而能够判断出当前零件设备质检零件质量数据的准确性，所述设备三维坐标定位单元用于在设备仿真模型质检零件的步骤进行定位，并将定位的结果上传至控制平台，所述设备运动动作记录单元用于将零件被设备仿真模型质检的动作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：Z01：使用零件质量数据采集模块，对上位机输出接口的数据进行采集验证，根据所采集数据的等级判断所采集数据是否需要解密同时验证当前采集数据的用户身份，并在数据解密迁移后判断保存在数据集中数据的完整性，当检测到数据完整度小于预设值时，表示当前数据集中的数据连贯性小于预设值，不再验证当前数据的数据连贯性；当检测到数据完整性大于预设值时，需再次对保存在数据集中的数据连贯性进行验证，同时验证数据的准确性,并跳转到步骤Z02；Z02：使用数据准确性验证模型，对零件设备建立仿真模型，判断仿真设备模型所产生的数据并与历史零件设备数据比较，当检测到模型所产生数据与历史零件质量检测数据的差值相比超过设定预设差值时，对历史零件数据进行修正更改，并将产生的历史零件质量检测数据产生的零件质量问题进行追溯，并跳转到步骤Z03；Z03：使用数据问题追溯模块，根据历史零件质量检测数据判断当前数据产生偏差的原因，并将历史零件质量检测数据发生偏差的原因上传至控制平台，以便于对产生的原因及时纠正，严格监控零件生产和质检的质量。2.根据权利要求1所述的基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法，其特征在于：在所述步骤Z01中，设定当前所采集的数据为W＝{w1,w2,w3...wn},n是指当前数据的等级数，当检测到采集数据的等级是加密数据时，验证用户上眼睑与下眼睑之间的夹角度数判断用户的身份并使用一对一的密钥对当前所设公钥解密，当检测到用户上眼睑与下眼睑之间的角度与控制平台中所保存的数据相吻合时，可以对当前数据进行迁移；对所迁移不同数据段中的起始数据位置坐标设定为D＝(x
q
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),不同数据段的末尾位置坐标设定为Q＝(x
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)，根据数据段的起始位置坐标和末尾位置坐标之间的长度进行判断当检测到当前数据的长度和新数据集中的长度相同时，则表示新数据集中和历史零件数据中的数据完整性相同时，则进一步分析当前数据的数据连贯性，设定当前新数据集所保存的数据保存在分列表中，分类表中的数据是按照数据的先后进行保存，分类表中的数据是指前一行的数据内容不为空值时，则下一行数据开始保存，当检测到第m行数据中非起始位置和非末尾位置中数据内容为空值时，则代表当前数据内容的数据连贯性不连贯。3.根据权利要求1所述的基于大数据的工业控制系统网络安全数据的高效采集方法，其特征在于：在所述步骤Z02或者Z03中，设定零件设备质检动作在设备仿真模型上的三维坐标值集合为(D，L，H)＝{(d1，l1，h1),(d1，l1，h1)...(d
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是指每个动作的长、宽、高，并保存每个零件被质检时设备的动作记录，将设备仿真模型上采集到的数据与用户已采集的数据进行对比，当比较的结果相同时，表示当前零件质检的数据并无作假，当检测到当前数据与质检零件质量的数据不相同时，对历史零件设备质检零件动作集合的三维坐标值与经过质量设备仿真模型质检零件动作的三维坐标值进行比较上传至控制平台中，当检测到零件质检设备中的某个动作发生偏移导致数据产生偏差时，并将此设备上报至控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智勇，陈敏超，
申请(专利权)人：珠海市鸿瑞信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：