管道承擔(dān)著國家能源輸送任務(wù),其安全性對輸送的能源至關(guān)重要。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,管道安全檢測系統(tǒng)逐漸智能化。管道檢測系統(tǒng)是一套典型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中感知層是檢測管道端數(shù)據(jù)的智能測量儀,網(wǎng)絡(luò)層是傳輸管道數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用層是分析和應(yīng)用數(shù)據(jù)的服務(wù)器及用戶端。隨著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)所遭受的安全威脅不斷增長,威脅已經(jīng)是其發(fā)展過程中不可忽視的問題。本文利用故障樹分析法對管道智能檢測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層進(jìn)行了安全威脅分析,建立管道智能檢測系統(tǒng)的威脅模型。模型中將安全威脅細(xì)分為PCB被復(fù)制、軟件被復(fù)制、數(shù)據(jù)不完整、數(shù)據(jù)被竊取、數(shù)據(jù)被替換、消息認(rèn)證錯誤、協(xié)議不安全等七個基本事件。針對上述安全威脅事件,本文設(shè)計了相應(yīng)的安全方案:改變PCB板上的硬件標(biāo)識保護(hù)硬件安全;使用啟動軟件和運(yùn)行軟件相結(jié)合的方式保護(hù)軟件安全;使用讀保護(hù)和芯片UID標(biāo)志位保護(hù)運(yùn)行軟件安全;使用Flash循環(huán)存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保護(hù)采集層數(shù)據(jù)完整性;使用輕量級算法進(jìn)行數(shù)據(jù)和消息協(xié)議的保護(hù)與認(rèn)證。將這些措施應(yīng)用到管道智能檢測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,提高該系統(tǒng)的安全性,得到管道檢測系統(tǒng)的安全模型。為了選擇管道智能檢測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中需要使... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

管道智能檢測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層包括核心網(wǎng)和各種接入網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲得的信息傳輸給應(yīng)用層。圖 2.2 顯示了物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)。圖2.2 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)2.1.3 管道智能檢測物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)通過上兩節(jié)的分析可知，管道智能檢測系統(tǒng)是典型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其中管道端的各類測量儀是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感知層，作為數(shù)據(jù)和命令傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)層，用戶和服務(wù)器是應(yīng)用層。管道智能檢測系統(tǒng)作為典型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，也稱為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中，感知層的數(shù)據(jù)來源于工業(yè)設(shè)備提供的運(yùn)行參數(shù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)等。感知層通常可以采集多方面的數(shù)據(jù)，包括傳感器數(shù)據(jù)和其他類型的數(shù)據(jù)，所以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的感知層也被稱為數(shù)據(jù)采集層[40]。由于數(shù)據(jù)采集層的設(shè)備資源有限，所以一般不會在采集數(shù)據(jù)時對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而是直接將數(shù)據(jù)傳輸給應(yīng)用層，在應(yīng)用層對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理應(yīng)用。在管道智能檢測系統(tǒng)中

第二章 管道智能檢測物聯(lián)網(wǎng)安全威脅分析11圖2.3 管道智能檢測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在管道智能檢測的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，恒電位儀提供管道的陰極保護(hù)電壓，在恒電位儀和管道之間安裝斷流器進(jìn)行通斷電控制，測量儀需要測量通電和斷電時管道的保護(hù)電壓和電流。圖 2.4 為管道智能檢測系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備示意圖[41]。圖2.4 管道智能檢測系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備示意圖測量儀屬于數(shù)據(jù)采集層，由四部分構(gòu)成，即電源模塊、傳感模塊、處理模塊、通信模塊。電源模塊采用可充放電的鋰電池供電，能量有限；傳感模塊由多個傳感器構(gòu)成，負(fù)責(zé)采集管道周圍的環(huán)境參數(shù)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將傳感器采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將其傳輸?shù)教幚砟K；處理模塊包括 CPU 和存儲模塊，存儲模塊可分為 ROM 和 RAM

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3519669