信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems,簡稱CPS）是指具有計算性能和物理功能的新一代智能系統(tǒng)。在過去的幾十年中,支撐信息物理系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)得到了很好的探索和研究,并在工業(yè)自動化、智能交通、航空航天、環(huán)境監(jiān)測和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。越來越多工業(yè)安全事件的發(fā)生使安全問題成為了信息物理系統(tǒng)的一個重要研究方向。由于信息物理系統(tǒng)具有領(lǐng)域相關(guān)性和多學科交叉的特性,安全問題的研究已經(jīng)不再只是獨立圍繞功能安全或信息安全展開。因此為了分析系統(tǒng)風險,需要結(jié)合實際應(yīng)用場景對信息物理系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和安全風險評估等問題進行創(chuàng)新研究,主要研究內(nèi)容如下:（1）本文概述了信息物理系統(tǒng)的構(gòu)成,介紹了信息物理系統(tǒng)的安全分類,對現(xiàn)有的信息物理系統(tǒng)的安全風險分析與評估方法進行了文獻調(diào)研。研究表明,大多數(shù)風險分析與評估方案分別圍繞功能安全和信息安全開展,其中,信息安全研究占主導地位,一體化安全風險評估研究處于起步階段,很大程度上依賴于專家經(jīng)驗,主觀性強。（2）本文介紹了信息物理系統(tǒng)的仿真技術(shù)、風險評估的通用框架和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識。以雙容水箱為研究對象,在Matlab/Simulink中實... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 信息物理系統(tǒng)概述
        1.2.1 信息物理系統(tǒng)簡介
        1.2.2 信息物理系統(tǒng)安全分類
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 功能安全風險分析與評估
        1.3.2 信息安全風險分析與評估
        1.3.3 一體化風險分析與評估
        1.3.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)況簡析
    1.4 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 信息物理系統(tǒng)仿真技術(shù)
    2.2 風險評估體系
    2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)概述
        2.3.1 概率論基礎(chǔ)
        2.3.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)定義
        2.3.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式
    2.4 本章小結(jié)
第3章 信息物理系統(tǒng)仿真平臺
    3.1 實驗環(huán)境
        3.1.1 硬件環(huán)境
        3.1.2 軟件環(huán)境
    3.2 物理過程控制仿真
        3.2.1 自動控制理論基礎(chǔ)
        3.2.2 雙容水箱工藝過程
        3.2.3 單回路PID仿真
    3.3 過程監(jiān)控層實現(xiàn)
        3.3.1 組態(tài)王簡介
        3.3.2 雙容水箱液位控制監(jiān)控中心
    3.4 現(xiàn)場控制仿真和過程監(jiān)控功能集成
        3.4.1 通信協(xié)議簡介
        3.4.2 基于OPC的 MATLAB/Simulink與組態(tài)王數(shù)據(jù)通信
    3.5 硬件回環(huán)仿真實驗平臺構(gòu)建
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的C2P風險評估模型
    4.1 資產(chǎn)分析
    4.2 構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)
        4.2.1 定義貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        4.2.2 確定BN各節(jié)點的條件概率分布
    4.3 案例分析
        4.3.1 系統(tǒng)資產(chǎn)清單
        4.3.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
        4.3.3 安全事件場景下系統(tǒng)的C2P風險分析與評估
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]信息物理融合系統(tǒng)綜合安全威脅與防御研究[J]. 劉烴,田決,王稼舟,吳宏宇,孫利民,周亞東,沈超,管曉宏.  自動化學報. 2019(01)
[2]一種基于網(wǎng)絡(luò)報文分析的電力工控系統(tǒng)入侵檢測方法[J]. 郭永和,王繼業(yè),沈亮.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2018(10)
[3]智能制造信息物理系統(tǒng)安全研究[J]. 肖紅,程良倫,張榮躍,王濤,王卓薇,徐金雄.  信息安全研究. 2017(08)
[4]信息物理系統(tǒng)安全問題研究進展[J]. 陳功譜,曹向輝,孫長銀.  南京信息工程大學學報(自然科學版). 2017(04)
[5]《信息物理系統(tǒng)白皮書（2017）》解讀（下）[J]. 郭楠,賈超.  信息技術(shù)與標準化. 2017(05)
[6]《信息物理系統(tǒng)白皮書（2017）》解讀（上）[J]. 郭楠,賈超.  信息技術(shù)與標準化. 2017(04)
[7]烏克蘭電力系統(tǒng)BlackEnergy病毒分析與防御[J]. 王勇,王鈺茗,張琳,張林鵬.  網(wǎng)絡(luò)與信息安全學報. 2017(01)
[8]工業(yè)CPS技技術(shù)術(shù)、架構(gòu)及應(yīng)用策略研究[J]. 劉棣斐,田洪川,劉賀賀.  中興通訊技術(shù). 2016(05)
[9]電力信息物理融合系統(tǒng)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)攻擊研究綜述[J]. 湯奕,陳倩,李夢雅,王琦,倪明,梁云.  電力系統(tǒng)自動化. 2016(17)
[10]信息物理系統(tǒng)（CPS）安全技術(shù)研究[J]. 李琳.  自動化博覽. 2016(07)

博士論文
[1]基于能量調(diào)度的信息物理系統(tǒng)遠程估計問題研究[D]. 齊義飛.浙江大學 2017
[2]信息物理系統(tǒng)安全理論研究[D]. 張恒.浙江大學 2015

碩士論文
[1]基于AHP和攻擊圖的工控系統(tǒng)信息安全風險評估研究[D]. 龔斯諦.南昌航空大學 2017
[2]基于層次結(jié)構(gòu)模型的電力CPS安全評估[D]. 楊國泰.武漢大學 2017
[3]無線工業(yè)控制系統(tǒng)安全實驗平臺及算法驗證[D]. 唐海定.浙江大學 2017
[4]基于攻擊圖的變電站控制系統(tǒng)脆弱性量化分析[D]. 黃家輝.浙江大學 2016
[5]基于攻擊圖的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全隱患分析[D]. 徐麗娟.北京郵電大學 2015
[6]電力SCADA系統(tǒng)脆弱性分析與網(wǎng)絡(luò)安全風險評估研究[D]. 楚勝楠.華北電力大學 2015
[7]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的安全風險建模與評估方法研究[D]. 孫法亮.國防科學技術(shù)大學 2013
[8]信息物理融合系統(tǒng)的形式化建模與分析[D]. 雷瑤.廣東工業(yè)大學 2013



本文編號：3500230