基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统及方法与流程

技术特征：
1.一种基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其特征在于，包括感知控制层、网络传输层和应用服务层；所述基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统用于对火电厂内的设备实施控制；其中，所述感知控制层包括无线发射模块、密码模块、可信边缘计算网关模块、过程控制器和高频数据采集系统；所述网络传输层包括无线通信基站集群；所述应用服务层包括云服务器平台、集中显示系统、智能控制中心；其中，所述高频数据采集系统用于对火电厂内的设备测实施温度、压力、图像的高密度采集频率实施数据采集得出初始数据；所述过程控制器用于对所述高频数据采集系统的采样频率、采用方式实施控制；所述可信边缘计算网关模块用于兼容多种工业协议，通过标准物联网协议将采集的所述初始数据发送到边缘计算中心；所述边缘计算中心用于就近提供初始数据的分析计算得后处理数据以减轻云服务器平台的计算压力；所述密码模块用于实时获取边缘计算中心计算后的后处理数据，采用数据加密算法对经过可信边缘计算网关模块计算处理的后处理数据进行加密处理，实现对上行和下行数据进行加密处理，并将加密处理的后处理数据发送给无线发射模块；所述无线发射模块用于将加密后的后处理数据直接上传到云服务器平台；所述云服务器平台接收所述后处理数据再进行计算处理。2.根据权利要求1所述的基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其特征在于，所述无线发射模块、密码模块、可信边缘计算网关模块这三个模块就地机房侧布置；所述过程控制器、所述高频数据采集系统这两个模块则靠进设备侧布置。3.根据权利要求2所述的基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其特征在于，还包括客户端；所述客户端用于实时获取所述云服务器平台上展示的信息数据，同时还用于实时获取下载该信息数据；所述客户端还用于根据信息数据分析得到相应的控制指令，并将所述控制指令通过所述网络传输层发送给感知控制层；所述感知控制层还用接入上述控制指令，并通过感知控制层中的过程控制器实现对火电厂内的设备实施终端控制。4.根据权利要求3所述的基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其特征在于，其中，所述高频数据采集系统包括温度传感器、压力传感器、图像传感器；所述过程控制器包括plc控制系统或者dcs控制系统。5.根据权利要求1所述的基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其特征在于，所述过程控制器中还设置有可信根功能认证模块；所述可信根功能认证模块用于对加载的软件文件是否被篡改进行鉴别，在鉴别判定当前加载的软件文件是正确的系统文件时继续执行后续启动嵌入式操作系统的操作；在鉴别当前加载的软件文件为错误的系统文件时则拒绝加载当前系统文件。6.根据权利要求1所述的基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其特征在于，所述可信根功能认证模块包括cpu、只读rom以及密码芯片、flash存储器；所述flash存储器用于暂存所述嵌入式操作系统；所述只读rom为不可被改写的rom；所述可信根功能认证模块用于具体对软件文件对应plc程序进行鉴别处理；在过程控
制器启动时，所述cpu用于先执行只读rom中验证相关的可信度量代码，然后对密码芯片初始化；所述cpu还用于读取flash存储器内存放的嵌入式操作系统、并实时获取计算其完整性基准值；根据当前的软件文件对应的plc程序进行哈希计算得到度量值；如果查询到当前的软件文件对应的plc程序的度量值与完整性基准值一致，则运行软件文件对应plc程序；如果不一致则拒绝运行软件文件对应plc程序。7.根据权利要求1所述的基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其特征在于，所述无线通信基站集群为多组，所述无线通信基站集群包括多个无线通信基站；且所述火电厂中无线通信基站的布置按照所述火电厂内的空间自上至下划分为三层空间，分别为高层基站、中层基站、低层基站；且所述中层基站中布置的无线通信基站的数量高于高层基站中布置的无线通信基站、低层基站中布置的无线通信基站。8.根据权利要求1所述的基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其特征在于，还包括由火电厂内的设备构成的设备层；所述设备层中的各个设备之间设置的高频数据采集系统通过同轴线缆直接连接；控制层采用星型网络拓扑结构，各子单元间的通信都要通过无线通信方式与数据中心节点建立通信连接。9.一种基于安全可信无线通信的火电厂智能云控方法，其特征在于，所述方法利用了如权利要求1
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8任一项所述的基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统，其主要包括如下处理步骤：步骤s1:高频数据采集系统对火电厂内的设备测实施温度、压力、图像的高密度采集频率实施数据采集得出初始数据；步骤s2:过程控制器对所述高频数据采集系统的采样频率、采用方式实施控制；步骤s3:可信边缘计算网关模块兼容多种工业协议，通过标准物联网协议将采集的所述初始数据发送到边缘计算中心；所述边缘计算中心用于就近提供初始数据的分析计算得后处理数据以减轻云服务器平台的计算压力；步骤s4:密码模块实时获取边缘计算中心计算后的后处理数据，采用数据加密算法对经过可信边缘计算网关模块计算处理的后处理数据进行加密处理，实现对上行和下行数据进行加密处理，并将加密处理的后处理数据发送给无线发射模块；步骤s5:无线发射模块将加密后的后处理数据直接上传到云服务器平台；步骤s6:云服务器平台接收所述后处理数据再进行计算处理。

技术总结
本发明实施例提供一种基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统及方法，上述系统包括感知控制层、网络传输层和应用服务层；所述基于安全可信无线通信的火电厂智能云控系统用于对火电厂内的设备实施控制；所述感知控制层包括无线发射模块、密码模块、可信边缘计算网关模块、过程控制器和高频数据采集系统；所述网络传输层包括无线通信基站集群；所述应用服务层包括云服务器平台、集中显示系统、智能控制中心；本申请实施例通过数据分析以及可信边缘计算提升了智能云控系统的智能化，高效化管控能力；同时通过可信根功能认证模块增强了系统信息安全，保障了火电厂内部的安全运行。保障了火电厂内部的安全运行。保障了火电厂内部的安全运行。


技术研发人员：王翔 申志伟 范晶 朱肖曼 宋宁宁 郭烁
受保护的技术使用者：中国电子信息产业集团有限公司第六研究所
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/10/8