一、基于多级客户机/服务器体系的SCADA系统(论文文献综述)
张智渊[1](2020)在《工控协议模糊测试平台研究与实现》文中指出随着信息化与工业化在全球范围内的结合日益紧密,以此为代表的第四次工业革命拉开了序幕。根据有效资料显示,2010年震网攻击伊朗核设施使大量工控设备遭到破坏,造成了严重的经济损失。从此以后工业控制系统安全事件频发,造成的经济损失日益严重,研究人员发现的工业控制行业漏洞逐年递增。因此,工业控制系统安全问题引起了全球范围内的广泛关注。工业控制系统具有其特殊性,如实时性、准确性高、容错性低等,不同于一般的操作系统。由于大部分工业控制系统都无法公开其操作细节,因此必须借助其网络通讯协议对其进行漏洞挖掘,且最有效的漏洞挖掘方式为模糊测试。但是因其具有以上特点,使用传统的模糊测试技术会使有效率及覆盖率有所降低,且浪费大量的人力物力。因此,如果能够及时有效的研发出自动的模糊测试方法,这对那些因工控系统行业漏洞损失大量经济的公司与国家是一项刻不容缓的工作,对保障国家安全亦是一个理论价值与现实意义并存的研究课题。本文针对传统漏洞挖掘技术存在的不足之处,利用门控递归单元构造分层式注意力机制与序列到序列生成测试用例,并对工控协议进行了实验测试。实验结果显示效果比常用的基于模板的模糊测试方法良好。鉴于此,仔细解析了几个常用的工控协议,并依据协议规约编写了协议测试例生成模板。在日常的企业生产生活环境测试中,在进行漏洞挖掘之前,常常需要对设备的连通性进行探测,考虑到这一情况,设计了工控协议模糊测试平台。将之前编写的模板与分层式注意力测试方法集成到模糊测试平台。与传统技术相比,本文的提到的方法更具针对性和实用性,有助于未来漏洞挖掘工具进一步的设计与发展。
侯涛[2](2020)在《变电站集中控制系统的研究与应用》文中进行了进一步梳理近年来随着计算机技术的不断发展,冶金企业供配电系统传统运行方式受到了较大冲击,日常作业过程不仅需要满足电网主网框架的规模变化需求,也需要考虑降低企业运行人力成本,这就要求冶金企业不断创新技术,无人值守或少人值守集控站成为了未来冶金企业供配电系统发展的主要趋势。随着变电站的迅猛增长,集控自动化系统已不能按照传统电网模式来运转,而是要进入到新型超高压电网运维模式,并且通过实施各种功能集中一体的自动化系统来满足安全稳定生产设备良好运营的要求。与此同时,国家电网“三集五大”体系的确立,也迫使集控系统的建设要向更高的台阶迈进,无论是设计、建设还是运行、维护都为此目标而不断改进。文章以唐钢220k V集控中心自动化系统工程建设为背景,首先对变电站集控系统的发展现状进行分析,阐述了目前变电站集控系统建立所需的条件,并对集中控制系统的特点、应用、运行维护原理加以详细解释;其次以唐钢220k V变电站集控系统功能设计作为研究的切入点,总结目前变电站综合自动化系统投入运行以来存在的问题,对集中控制系统的需求和可行性进行分析,介绍了改造过程总体设计过程的设计原则、系统体系构架、集控系统功能、系统配置、拓扑五防、二次系统防护等思路;再次对变电站集控系统拓扑五防功能设计进行了较为详细的探讨,对总体设计原则、各个子结构的建设方法、集控系统五防原则及功能选择、拓扑五防程序编写策几方面分别提出了建议,通过对操作顺序进行校核,对可维护性的算法进行改进,实现了拓扑五防功能的初步测试,证明其必要性与重要性;再次研究了集控系统的硬件设计和控制权管理,针对集控系统的四个安全区进行隔离控制,并分别设计了其硬件环境,提出了三个控制权五防部署方案,分析了每个方案的实施情况;最后通过在唐钢220k V集控中心自动化系统建设的整体应用测试,验证了各项内容符合性能标准,能达到预期目的。图25幅;表5个;参60篇。
文富程[3](2020)在《发电厂状态监测与故障诊断平台信息传输研究》文中进行了进一步梳理SCADA系统以其较完备的状态监测、自动控制和快速告警能力成为发电厂应用最为广泛的生产过程控制与调度自动化系统。但目前发电厂SCADA系统也暴露出故障溯源能力差、处理复杂故障能力弱、易产生通讯延迟等问题,特别是当机组发生复杂故障时,发电厂SCADA系统无法给出故障成因,甚至会疯狂弹出故障信息干扰运维人员的对机组状态的监控与故障成因的及时判断。针对上述问题,我们构建了发电厂状态监测与故障诊断平台,将SCADA系统与状态检测、故障诊断集成于一体。由于数据类型和数据量增多,通讯量增大,原有SCADA系统架构和数据传输机制无法很好兼顾实时性和通讯负荷,据此本论文对发电厂状态监测与故障诊断平台信息传输展开研究。论文首先分析了状态监测与故障诊断平台的数据需求,完成了数据分类,规划了平台数据传输流程。然后针对传统SCADA系统的数据时延问题展开研究,提出了SCADA系统数据时延实时监测方法,并将其应用于重庆鸡冠石污水处理厂尾水电站SCADA系统升级改造项目中。针对传统的点对点C/S模式不能满足发电厂状态监测与故障诊断平台技术需求,探索新的通讯模式,将分组通讯机制应用于该平台。提出了按需求类和按更新频率分组方法,数据传输采用数据库访问、组播、单播、文件服务器(FTP)相结合的方式,平衡了数据传输带宽占用与实时性,论文最后对上述方法进行了仿真验证。
朱小东[4](2020)在《基于Modbus/TCP协议的异常检测算法研究与实现》文中进行了进一步梳理随着自动化控制技术的发展,工控系统的网络环境由相对封闭变得不断开放,使得作为工业领域神经中枢的工控系统面临着更严峻的安全形势。Modbus/TCP作为工业领域最重要的协议之一,被广泛应用于石油、电力等国家关键基础设施行业,一旦遭到恶意攻击将造成严重的安全事故。本文进行了基于Modbus/TCP协议的异常检测算法的研究,主要工作包括以下三个方面:(1)针对Modbus/TCP协议的异常检测技术中特征选择仅局限于协议的网络属性或者通信逻辑属性的现状,进行了基于混合特征的机器学习异常检测算法的研究。本文首先取了22种特征数据并进行主成分分析。通过对比12种机器学习算法在不同数据集上的实验结果,从F值和构建模型所需的时间两方面进行评估,甄选出最佳的REP Tree决策树分类算法。(2)基于时序分析的异常检测技术。本文考虑到时间作为工业流量中的本质特性,分析了ICS网络流量的平稳性的原因,并进行了基于STAMP和基于LSTM的异常检测技术的研究。针对STAMP算法,本文出了一种基于Top-k的矩阵分布评估算法,此评估算法相比较传统的阈值法可有效的减少假阳性事件。实验结果证实,基于STAMP和基于LSTM的时序分析技术在ICS网络流量异常检测中具备优异的性能。(3)本文出了一种基于多数表决策略的混合模型。考虑到ICS网络异常数据少、安全需求高的特点,本文构建了基于多数表决策略的混合模型。实验结果证实此混合模型相比较候选模型可有效减少假阴性事件,更适用于工业环境的异常检测。
殷国栋[5](2019)在《基于云服务的综合能源信息监测平台的设计与实现》文中研究表明随着人民生活水平的不断提高,对能源的多样化的需求也越来越多。未来能源的发展将由单一的能源系统向综合能源系统转变。综合能源系统促进了能源生产和消费革命,构建了清洁,低碳,安全,高效的能源体系。在新一轮的全球科技革命和产业转型中,互联网概念,先进信息技术和能源产业的深度融合推动了新技术的发展。新模式、新形式的能源产业的兴起。因此为了改善云湖园区能源信息化水平不高,能源管理不透明等问题,本人作为实习所在公司综合能源部门成员参与设计了综合能源信息监测平台来实现云湖园区能源实时监测,并通过分类分项,设备能耗分析,部门能耗分析等多维度指标分析,进行能耗分析并结合实际设备运行情况以及经济性和环保性目标进行能源优化调度。本文以云湖园区实际存在问题出发,在充分了解用户需求后,采用B/S架构,结合Spring、SpringMVC和Mybatis开发框架设计开发平台,平台数据处理过程中还采用信息采集技术、Spark、Nginx、Hive工具等,平台设计完成后以Saas云服务模式提供给用户。作者在综合能源信息监测平台的构建过程中,参与完成平台的需求分析,架构设计,数据库设计等,在详细设计与实现部分独立完成了综合能源信息监测平台中能源监测、能耗分析、能源调度、能效管理模块功能。在能源调度模块中,针对以环境性和经济性目标的调度模型,通过粒子群(PSO)优化算法结合约束条件进行了验证。在平台整体架构设计上采用分层的逻辑结构,将平台分为数据源,采集层,数据资源层,应用层,展示层和用户层,采用“全局管理,分布自治”的思想,实现了云湖园区能源信息全面感知,提高了平台的稳定性和高效性。在园区运行满足电负荷和冷/热负荷的前提下,可以基于一定的优化准则对平台的能源使用和设备进行优化调度。最后作者构建了基于经济,技术,环境效益的综合评价指标对综合能源信息监测平台进行综合评估。此平台完成了能源监控、能耗分析、能源调度、能效管理主要功能,目前此平台已经投入使用,提高了云湖园区能源管理的安全性和高效性。
蔡宇晴[6](2017)在《SCADA系统中Modbus TCP/IP协议的异常检测研究》文中研究指明数据采集监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)是应用于电力、交通、石油等重要行业的生产控制系统,其安全、稳定地运行是实现国民经济增长的重要保证。随着物联网技术和嵌入式技术的不断发展,SCADA系统的开放性逐渐增强,系统存在的网络安全问题变得日益突出。Modbus TCP/IP协议是SCADA系统典型的通信协议,也容易因受到攻击而导致安全问题的发生,为了及时发现Modbus TCP/IP系统所面临的安全威胁,本文对使用Modbus TCP/IP协议的SCADA系统中的异常检测问题进行了研究,主要工作包括以下三个方面:(1)在异常检测的数据预处理阶段,论文以Modbus TCP/IP报文为研究对象,选取功能码和寄存器的起始地址作为特征,将连续的Modbus TCP/IP流量转化为功能码和寄存器起始地址的组合对序列,提出了一种基于Modbus TCP/IP序列的频率特征向量构建方法。该方法既可以将包含不同数目的功能码和寄存器起始地址的组合对序列划为相同长度的向量,还可以描述Modbus TCP/IP通信序列的流量特征。(2)针对于SCADA系统中多数为正常数据,异常样本量少的特点,论文设计了一种基于单类支持向量机的异常检测模型,通过以正常的功能码和寄存器起始地址的组合对序列进行训练,建立正常通信行为的轮廓,从而识别不符合通信规律的异常流量。本文利用Modbus Poll和Modbus Slave软件模拟Modbus TCP/IP通信进行流量采集,并对该检测模型进行验证。结果表明,与传统的支持向量机、标准RBF算法、BP神经网络算法异常检测模型相比,基于单类支持向量机的异常检测模型的分类识别准确率高于其它三种算法,其误报率在四种算法中最低,有效降低了入侵检测误报警率。(3)论文选取Modbus TCP/IP报文序列中的功能码和寄存器地址作为组合特征,利用滑动窗口技术构建频率特征向量并建立检测模型,通过实验分析得出滑动窗口长度l=5时可以准确描述Modbus TCP/IP通信时的流量特征规律。然后与基于功能码序列的异常检测模型进行对比,结果表明,本文提出的模型比选取功能码单一特征建立的异常检测模型的分类识别准确率高,能够有效地识别Modbus TCP/IP通信的异常流量,发现具有未知特征的攻击行为。
徐兵兵[7](2017)在《基于OPC UA的数据采集与监控系统关键模块的设计与实现》文中研究指明近几年,传统OPC规范在工业自动化领域得到国际认可,广泛运用在数据采集与监控(SCADA)系统上。但是,随着信息技术的发展,SCADA系统已不满足在下层与设备进行数据交换和过程监控,逐渐将功能向上层数据管理和更复杂的业务逻辑处理延伸,致使系统规模日益扩大,用户对信息的交换和共享的要求越来越高。另一方面,整个行业的发展重心从COM技术转向跨平台的Web服务技术和SOA技术,具有COM依赖性的OPC技术将失去技术支撑。而OPC UA规范是在不损失传统OPC规范任何功能和性能的前提下,对OPC技术的全面升级,它为不同自动化设备、总线、协议之间的数据交换提出了统一的标准,具有许多技术优势,满足了用户对目前SCADA系统的要求。本文首先研究了OPC UA规范中地址空间模型、节点模型、信息模型和服务等关键技术。然后把这些技术运用到SCADA系统中,根据SCADA系统的需求,设计实时数据库(RTDB)的地址空间的各种节点类别和内存组织等数据结构。再者研究了UA SDK主要模块,并且对SCADA系统的关键模块-实时数据服务模块和下装服务模块进行需求分析,设计、实现了实时数据服务模块和下装服务模块。最后对基于OPC UA的SCADA系统的实时数据服务模块和下装服务模块进行功能和性能测试,同时用客户端展示OPC UA关键技术。本文主要研究内容、方法和成果如下:(1)本文研究了OPC UA的重要理论,包括地址空间、对象、变量、节点等OPC UA数据组织模型,OPC UA信息模型,OPC UA服务。并且在这些理论基础上研究了UA SDK主要模块,这些内容是开发基于OPC UA的工业控制系统的关键技术。(2)本文运用OPC UA数据组织模型、信息模型和类型定义的方法,并且对SCADA系统进行需求分析,设计了SCADA系统使用的各种节点类别、实时数据库的内存组织结构等数据结构。(3)本文对SCADA系统的实时数据服务模块进行需求分析,在设计的系统节点类别基础上,实现了SCADA系统的基础类库,进而集成UA SDK设计、实现了实时数据服务模块,并对此模块进行了功能和性能测试。(4)本文对SCADA系统的下装服务模块进行需求分析,运用UA SDK主要模块和面向对象思想设计、实现了下装服务模块,并对此模块进行了功能和性能测试。同时,运用C/S结构,连接客户端展示SCADA系统使用的基础类型、地址空间、节点、引用和服务等OPC UA重要技术概念。OPC UA标准定义了统一的数据获取方式、统一的地址空间和服务集。OPC UA服器把实时数据、历史数据、报警信息和事件等信息集成到统一的地址空间里,通过统一的服务集中的服务访问他们,基于OPC UA的SCADA系统数据组织灵活、数据服务多样、服务通讯方便、系统集成容易,满足了用户的需求。
张宁[8](2017)在《灵寿县电网调度自动化EMS改造技术方案设计与优化研究》文中提出电网调度自动化系统是为电网调度人员提供必要的实时监控信息的数据处理系统,是电力系统的一个重要部分,是保证电网安全运行的重要系统。随着县级电网规模的不断扩大,对电网调度自动化系统的要求越来越高,电网调度自动化系统在保证电网安全运行方面的重要性日益凸显。本文基于灵寿电力公司调度运行实际情况,对灵寿县电网调度自动化EMS进行了设计与优化。(1)阐述了电网调度自动化EMS设计的研究背景和研究意义,同时还有电网调度自动化系统的国内外研究现状,以及本文的主要研究方法。(2)阐述了电网调度自动化的一些基本理论,包括电网调度自动化系统的概念,电网调度自动化系统的作用,电网调度自动化的任务及功能,电力系统的分层(多级)调度控制以及能量管理系统等等理论。(3)对灵寿县电网调度自动化EMS进行需求分析,具体内容有灵寿县电网调度自动化系统建设的详细调查分析包括电网运行需求分析、系统建设的必要性分析以及系统现状分析,灵寿县电网调度自动化系统建设的业务流程分析,灵寿县电网调度自动化系统建设的数据流程分析。(4)对灵寿县电网调度自动化EMS进行设计与优化,具体内容有系统设计目标,系统设计原则与基本要求,系统总体设计包括系统硬件组建特点、系统体系结构以及系统关键技术,系统功能包括SCADA功能、外部网络通信、实时信息发布系统以及高级应用软件PAS,系统特点如新技术的广泛应用和高可靠的冗余技术等等特点。
杨静[9](2016)在《SCADA系统的Modbus/TCP协议安全研究》文中研究说明工业控制系统广泛应用于化工、电力传输、交通运输、油气开采和水处理等关系到国计民生的重要行业和领域,因而工业控制系统的安全直接关系到国家基础设施和关键领域的发展。工业控制系统初期是封闭的,简单的无安全机制的私有协议就能够满足工业控制系统的通信要求。但随着网络融合进程的不断推进,原有的工控现场总线协议Modbus以Modbus/TCP的方式得到广泛采用,导致工业控制系统面临互联网TCP/IP通用协议及Modbus私有协议双重安全风险。本文主要面向SCADA系统的过程控制层研究Modbus/TCP协议安全性。首先,针对Modbus/TCP协议的安全增强需求,设计了安全增强的可信Modbus/TCP协议,保证协议的认证性、完整性和机密性;第二,针对Modbus/TCP协议安全防护需求,提出一种基于Modbus/TCP深度检测的协议隔离方法,达到隔离TCP/IP协议特征、保障协议数据内容合法性的目标。本文的主要研究工作如下:1)针对Modbus/TCP协议无认证性、无法提供通信数据完整性、机密性保护的问题,提出一种基于可信平台模块硬件的可信Modbus/TCP协议。包括对Modbus/TCP通信中客户机和服务器的身份以及设备状态的认证,不仅保证设备是不可被冒充的,还保证设备操作系统和组态软件的可信性;基于HMAC算法保证通信中数据的完整性;为Modbus具体控制命令提供安全分级功能,发送关键功能码命令时可选择加密相关报文,保证机密性。可信平台模块命令的测试结果,表明可信Modbus/TCP协议可以满足工业控制系统的实时性需求。2)针对Modbus/TCP协议存在TCP/IP协议相关漏洞和Modbus功能码滥用等问题,提出一种基于Modbus/TCP深度检测的协议隔离方法。该方法基于Xen实现了虚拟化的协议隔离,通过进行TCP/IP协议数据剥离,阻断基于传统TCP/IP协议漏洞的攻击;同时对Modbus/TCP协议数据进行内容清洗,通过对特殊功能码进行权限控制,增加对Modbus/TCP报头MBAP、数据对象起始地址、数据对象值等内容的检验,达到保障协议数据内容合法性的目标。
杨玉明[10](2016)在《数字与光纤通道并存的调度自动化平台搭建》文中研究表明电网调度自动化可以实现对电网的运行监控和调度,使得调度人员能够对整个电网的运行状态进行实时监控和了解,在此基础上有效指挥电网的安全稳定运行。因此电网调度自动化是电网运行中非常重要和关键性的环节。因此电网调度自动化是整个电网运行的核心之所在,它关系到电网运行的安全性以及经济性。随着高端的计算机以及网络通信技术的发展,调度自动化系统正朝着更加集成化、标准化以及网络化的方向在发展,因此关于全新的调度自动化系统的研究已是当前十分关注的研究方向。在调度自动化系统的建设过程中,通信技术是其中的关键,目前在调度自动化系统中最为常见的通信技术是数字化通信技术以及光纤通信技术,上述两种通信技术各有优缺点。本文考虑设计数字与光纤技术并存的调度自动化平台。首先对基于数字和光纤通道的电网调度自动化系统开展研究,在实时模块处理过程中考虑厂站与RTU的建立过程,对调度自动化系统当中的报文进行充分解析。本文主要研究了数字与光纤通道并存的调度自动化平台。该调度自动化平台相对于传统的平台来说具有更加稳定可靠的数据通信效果,也能够适应多种运行条件和方式。最后本文对实例展开描述,对于调度自动化平台的应用实例进行研究,通过本文的研究取得了重要的研究成果。
二、基于多级客户机/服务器体系的SCADA系统(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于多级客户机/服务器体系的SCADA系统(论文提纲范文)
(1)工控协议模糊测试平台研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 静态漏洞挖掘技术 |
1.2.2 动态漏洞挖掘技术 |
1.3 本文主要研究工作 |
1.4 本文章节的组织结构安排 |
第2章 相关技术研究综述 |
2.1 工控设备与工控协议 |
2.1.1 工业控制系统及其安全 |
2.1.2 工控网络协议 |
2.2 模糊测试漏洞挖掘技术 |
2.2.1 白盒模糊测试 |
2.2.2 黑盒模糊测试 |
2.2.3 灰盒模糊测试 |
2.3 模糊测试工具Kitty |
2.3.1 Kitty简述 |
2.3.2 数据模型 |
2.3.3 目标模块 |
2.3.4 控制器模块 |
2.3.5 监控器模块 |
2.3.6 模糊测试器 |
2.3.7 使用方法 |
2.4 深度神经网络 |
2.4.1 机器学习 |
2.4.2 神经网络 |
2.4.3 循环神经网络 |
2.4.4 注意力模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 工控协议模糊测试方法 |
3.1 方法总述 |
3.2 数据处理 |
3.2.1 协议语法建模 |
3.2.2 数据预处理 |
3.3 训练模型 |
3.3.1 模型定义 |
3.3.2 协议模型 |
3.4 模糊测试 |
3.4.1 数据包分析模块 |
3.4.2 协议学习与测试例生成 |
3.4.3 测试用例发送模块 |
3.4.4 目标设备监控模块 |
3.4.5 日志记录模块 |
3.4.6 变异规则库 |
3.5 系统实验及结果分析 |
3.5.1 实验评估指标 |
3.5.2 实验设置 |
3.5.3 实验结果 |
3.5.4 实验评估 |
3.6 本章小结 |
第4章 工控协议模糊测试平台需求分析 |
4.1 功能需求分析 |
4.1.1 管理员功能需求分析 |
4.1.2 审计员功能需求分析 |
4.1.3 测试员管理功能需求分析 |
4.1.4 测试员检测功能需求分析 |
4.2 非功能性需求 |
4.3 本章小结 |
第5章 工控协议模糊测试平台设计 |
5.1 平台架构设计 |
5.1.1 平台流程设计 |
5.1.2 平台功能结构设计 |
5.2 平台主要功能模块设计 |
5.2.1 管理员功能设计 |
5.2.2 审计员功能设计 |
5.2.3 测试员管理功能设计 |
5.2.4 测试员检测功能设计 |
5.3 本章小结 |
第6章 工控协议模糊测试平台实现与测试 |
6.1 开发环境 |
6.2 协议测试例生成模板 |
6.3 数据库设计 |
6.4 模糊测试工具功能实现 |
6.4.1 管理员功能实现 |
6.4.2 审计员功能实现 |
6.4.3 测试员管理功能实现 |
6.4.4 测试员检测功能实现 |
6.5 平台测试 |
6.5.1 测试方案及流程 |
6.5.2 功能测试 |
6.5.3 性能测试 |
6.5.4 测试结果分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 本文工作总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)变电站集中控制系统的研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 变电站集控系统的发展现状 |
1.2.1 国内外研究现状 |
1.2.2 集中控制系统的研究 |
1.3 研究目标及内容 |
第2章 唐钢220kV变电站运行现状及集控系统总体设计 |
2.1 唐钢220kV变电站系统运行现状及问题 |
2.1.1 系统运行现状 |
2.1.2 存在的主要问题 |
2.2 唐钢220kV变电站集控系统需求分析 |
2.2.1 唐钢220kV变电站集控系统可行性分析 |
2.2.2 集中控制系统需求分析 |
2.3 变电站集控系统总体设计 |
2.3.1 设计原则 |
2.3.2 系统体系架构设计 |
2.3.3 集控系统的功能 |
2.3.4 集控系统配置 |
2.3.5 拓扑五防 |
2.4 本章小结 |
第3章 唐钢220kV变电站集控系统功能设计 |
3.1 数据通信 |
3.2 数据实时采集及处理 |
3.3 控制操作 |
3.4 事件与告警 |
3.5 PDR与 SOE |
3.5.1 事故追忆与反演(PDR) |
3.5.2 事件顺序记录(SOE) |
3.6 WEB浏览服务 |
3.7 二次系统防护 |
3.8 本章小结 |
第4章 唐钢220kV变电站集控系统拓扑五防功能设计 |
4.1 集控系统五防原则 |
4.1.1 五防规则需求 |
4.1.2 五防规则制定 |
4.2 唐钢220kV变电站集控系统五防功能选择 |
4.3 拓扑五防程序编写策略 |
4.4 操作顺序校核 |
4.5 提高集控系统可维护性的算法改进 |
4.6 唐钢220kV变电站集控系统拓扑五防功能测试 |
4.7 本章小结 |
第5章 唐钢220kV变电站集控系统硬件设计及控制权研究 |
5.1 唐钢220kV变电站集控网络安全 |
5.2 硬件设备 |
5.3 硬件设备控制权及误操作 |
5.3.1 设备控制权方案设计 |
5.3.2 综合防误系统设计 |
5.4 本章小结 |
第6章 集控系统在唐钢220kV变电站的应用 |
6.1 唐钢220kV集控中心概述及功能指标 |
6.2 唐钢220kV集控中心系统部署 |
6.2.1 系统硬件网络配置 |
6.2.2 系统软件设计 |
6.2.3 通道接入 |
6.2.4 远动规约分析测试系统 |
6.2.5 唐钢220kV集控中心告警系统设计 |
6.3 集控系统测试 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间研究成果 |
(3)发电厂状态监测与故障诊断平台信息传输研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 SCADA发展与现状 |
1.3 本文主要内容及结构安排 |
2 发电厂状态检测与故障诊断平台 |
2.1 现有发电厂SCADA系统优劣分析 |
2.2 发电厂状态检测与故障诊断平台架构 |
2.3 发电厂状态检测与故障诊断平台信息分类 |
2.3.1 资产信息 |
2.3.2 时间信息 |
2.3.3 波形信息 |
2.3.4 状态信息 |
2.3.5 指令信息 |
2.4 本章小结 |
3 SCADA系统数据传输时延监测 |
3.1 控制响应迟缓现象 |
3.2 数据时延分析 |
3.2.1 指令响应时延测试 |
3.2.2 通讯时延测试 |
3.2.3 程序时延测试 |
3.2.4 控制时延测试 |
3.2.5 测试结果分析 |
3.3 数据时延实时监测 |
3.3.1 检测方法 |
3.3.2 延时实时检测方案设计与仿真模型搭建 |
3.3.3 数据请求端 |
3.3.4 数据源 |
3.3.5 交换机 |
3.3.6 控制端 |
3.3.7 延时显示模块 |
3.4 仿真验证 |
3.5 本章小结 |
4 数据分组通讯机制研究 |
4.1 分组传输基本原理 |
4.2 需求类分组 |
4.3 更新频率类分组 |
4.4 分散数据的整合 |
4.5 组播转发路径管理 |
4.6 组播组成员管理 |
4.7 分组通讯机制算法及仿真验证 |
4.7.1 按需求分组算法及其验证 |
4.7.2 按更新频率分组算法及验证 |
4.8 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(4)基于Modbus/TCP协议的异常检测算法研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状与分析 |
1.2.1 基于统计的异常检测 |
1.2.2 基于机器学习的异常检测 |
1.2.3 基于知识的异常检测 |
1.3 论文研究内容 |
1.4 论文后续内容组织结构 |
第2章 相关前置工作 |
2.1 协议分析 |
2.1.1 Modbus/TCP协议概述 |
2.1.2 Modbus/TCP脆弱性分析 |
2.2 相关理论模型 |
2.3 数据集评估 |
2.3.1 公开Modbus数据集评估 |
2.3.2 实验数据集介绍 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于机器学习的异常检测方法 |
3.1 特征选取 |
3.2 数据预处理 |
3.3 机器学习算法 |
3.4 实验结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于时序分析的异常检测方法 |
4.1 工业网络流量平稳性分析 |
4.2 基于STAMP算法的异常检测方法 |
4.2.1 STAMP算法模型 |
4.2.2 实验结果评估 |
4.3 基于LSTM的异常检测方法 |
4.3.1 LSTM算法模型 |
4.3.2 实验结果评估 |
4.4 基于多数表决策略的混合模型 |
4.4.1 多数表决策略 |
4.4.2 实验结果评估 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(5)基于云服务的综合能源信息监测平台的设计与实现(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 平台开发背景和意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 国外发展现状 |
1.2.2 国内发展现状 |
1.3 云湖园区能源信息管理存在的问题 |
1.4 本论文主要工作 |
1.5 论文组织结构 |
1.6 本章小结 |
2 综合能源信息监测平台关键技术 |
2.1 信息采集技术 |
2.2 Spark |
2.3 Hive |
2.4 Nginx |
2.5 云服务 |
2.6 本章小结 |
3 平台需求分析 |
3.1 业务需求分析 |
3.1.1 业务描述 |
3.1.2 平台角色分析 |
3.2 功能性需求分析 |
3.2.1 能源监测 |
3.2.2 能耗分析 |
3.2.3 能源调度 |
3.2.4 能效管理 |
3.3 非功能性需求分析 |
3.4 本章小结 |
4 综合能源信息监测平台优化调度方法综述 |
4.1 综合能源信息监测平台优化调度模型 |
4.1.1 优化调度目标函数 |
4.1.2 运行调度约束条件 |
4.2 综合能源信息监测平台优化调度算法 |
4.2.1 粒子群算法的原理 |
4.2.2 粒子群算法的求解过程 |
4.2.3 粒子群算法和遗传算法的比较 |
4.3 算法应用 |
4.3.1 经济性最优原则 |
4.3.2 环保性最优原则 |
4.3.3 结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 综合能源信息监测平台整体设计 |
5.1 平台的整体架构设计 |
5.1.1 平台的逻辑架构设计 |
5.1.2 数据资源层数据处理技术架构设计 |
5.1.3 平台部署架构设计 |
5.2 平台功能模块设计 |
5.2.1 能源监测功能模块设计 |
5.2.2 能耗分析功能模块设计 |
5.2.3 能源调度功能模块设计 |
5.2.4 能效管理功能模块设计 |
5.3 平台的数据库设计 |
5.3.1 数据库设计原则 |
5.3.2 数据库概念设计 |
5.3.3 数据库逻辑模型设计 |
5.3.4 数据库物理模型设计 |
5.4 本章小结 |
6 综合能源信息监测平台详细设计与实现 |
6.1 能源监测模块的设计与实现 |
6.2 能耗分析模块的设计与实现 |
6.3 能源调度模块的设计与实现 |
6.4 能效管理模块的设计与实现 |
6.5 本章小结 |
7 综合能源信息监测平台综合性评估 |
7.1 评估原则 |
7.2 评价体系 |
7.2.1 经济效益指标 |
7.2.2 技术效益指标 |
7.2.3 环境效益指标 |
7.3 综合评估 |
7.4 本章小结 |
8 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)SCADA系统中Modbus TCP/IP协议的异常检测研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 SCADA系统网络安全的研究现状 |
1.2.2 SCADA系统入侵检测的研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 论文结构及组织安排 |
1.5 本章小结 |
2 异常检测研究理论基础 |
2.1 异常检测 |
2.1.1 异常检测的概念 |
2.1.2 异常检测常用方法 |
2.2 支持向量机 |
2.2.1 线性情况 |
2.2.2 非线性情况 |
2.3 单类支持向量机 |
2.3.1 超球法 |
2.3.2 超平面法 |
2.4 本章小结 |
3 基于Modbus TCP/IP报文的频率特征向量构建方法 |
3.1 Modbus TCP/IP协议 |
3.1.1 通信方式 |
3.1.2 报文格式 |
3.1.3 功能码 |
3.1.4 脆弱性分析 |
3.2 特征选取以及流量采集 |
3.3 构建频率特征向量 |
3.4 本章小结 |
4 基于单类支持向量机异常检测模型的设计与实现 |
4.1 单类支持向量机异常检测模型的设计 |
4.1.1 模型算法选择 |
4.1.2 模型设计流程 |
4.2 单类支持向量机异常检测模型的实现 |
4.2.1 实验环境 |
4.2.2 流量采集 |
4.2.3 数据预处理 |
4.2.4 OCSVM训练与检测 |
4.3 实验仿真和结果分析 |
4.3.1 不同长度滑动窗口的对比实验和结果分析 |
4.3.2 不同核函数的对比实验和结果分析 |
4.3.3 与经典算法的对比实验和结果分析 |
4.3.4 不同特征的对比实验和结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)基于OPC UA的数据采集与监控系统关键模块的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 OPC UA技术研究现状 |
1.2.2 SCADA系统研究现状 |
1.3 研究内容和组织结构 |
第二章 OPC UA关键技术 |
2.1 OPC UA规范介绍 |
2.2 OPC UA数据组织模型 |
2.2.1 地址空间模型 |
2.2.2 对象模型 |
2.2.3 变量模型 |
2.2.4 节点模型 |
2.2.5 类型定义 |
2.3 OPC UA信息模型 |
2.4 OPC UA服务 |
2.5 OPC UA SDK |
2.5.1 UA SDK简介 |
2.5.2 SDK的主要模块 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于OPC UA的SCAD系统架构与关键模块需求分析 |
3.1 基于OPC UA的SCADA系统架构 |
3.1.1 系统整体架构 |
3.1.2 服务部署方式 |
3.1.3 系统应用场景 |
3.2 实时数据服务模块需求分析 |
3.3 下装服务模块需求分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 实时数据服务模块设计与实现 |
4.1 实时数据库的数据结构设计 |
4.1.1 简单节点类型 |
4.1.2 系统引用类型 |
4.1.3 系统对象类型 |
4.1.4 系统变量类型 |
4.1.5 系统数据类型 |
4.2 实时数据库的内存组织设计 |
4.3 与其它模块交互 |
4.4 实时数据服务模块实现 |
4.4.1 模块子组件 |
4.4.2 调用子组件实现模块功能 |
4.4.3 子组件的关键类 |
4.5 本章小结 |
第五章 下装服务模块设计与实现 |
5.1 下装服务模块设计 |
5.1.1 与其它模块交互 |
5.1.2 下装数据流 |
5.2 下装服务模块实现 |
5.2.1 下装服务的关键类 |
5.2.2 下装服务的重要接口 |
5.3 本章小结 |
第六章 测试与结果展示 |
6.1 功能测试和结果展示 |
6.1.1 实时数据服务模块功能测试和结果展示 |
6.1.2 下装服务模块功能测试和结果展示 |
6.2 性能测试 |
6.2.1 实时数据服务模块性能测试 |
6.2.2 下装服务模块性能测试 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)灵寿县电网调度自动化EMS改造技术方案设计与优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
第2章 电网调度自动化基本理论 |
2.1 电网调度自动化系统的概念和作用 |
2.1.1 电网调度自动化系统的概念 |
2.1.2 电网调度自动化系统的作用 |
2.2 电网调度自动化的任务及功能 |
2.2.1 电网调度自动化的任务 |
2.2.2 电网调度自动化的功能 |
2.3 电力系统的分层(多级)调度控制 |
2.3.1 分层(多级)控制的优点 |
2.3.2 我国电力系统的分层(多级)调度控制 |
2.4 能量管理系统 |
2.4.1 能量管理系统(EMS)总体结构 |
2.4.2 能量管理系统(EMS)体系结构的发展 |
2.5 本章小结 |
第3章 灵寿县电网调度自动化EMS需求分析 |
3.1 灵寿县电网调度自动化系统建设的详细调查分析 |
3.1.1 电网运行需求分析 |
3.1.2 系统建设的必要性分析 |
3.1.3 系统现状分析 |
3.2 灵寿县电网调度自动化系统建设的业务流程分析 |
3.2.1 业务流程图 |
3.2.2 系统建设的业务流程分析 |
3.3 灵寿县电网调度自动化系统建设的数据流程分析 |
3.3.1 数据流程图简介 |
3.3.2 系统建设的数据流程分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 灵寿县电网调度自动化EMS设计与优化 |
4.1 系统设计目标 |
4.2 系统设计原则与基本要求 |
4.2.1 系统设计原则 |
4.2.2 系统设计基本要求 |
4.3 系统总体设计 |
4.3.1 系统硬件组建特点 |
4.3.2 系统体系结构 |
4.3.3 系统关键技术 |
4.4 系统功能 |
4.4.1 SCADA功能 |
4.4.2 外部网络通信 |
4.4.3 实时信息发布系统 |
4.4.4 高级应用软件PAS |
4.5 系统特点 |
4.5.1 遵循IEC 61970 标准的建模与集成 |
4.5.2 统一的实时信息系统平台 |
4.5.3 新技术的广泛采用 |
4.5.4 高可靠的冗余技术 |
4.5.5 应用层开放(最高层面的开放) |
4.5.6 成熟的系统接口方式 |
4.5.7 创新的前置系统数据保险箱 |
4.5.8 先进的网络SCADA功能 |
4.5.9 基于CIM的图模库一体化 |
4.5.10 先进的图形应用切换技术 |
4.5.11 统一模型,一次维护 |
4.6 本章小结 |
第5章 研究成果与结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)SCADA系统的Modbus/TCP协议安全研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 组织结构 |
第2章 相关技术与研究 |
2.1 MODBUS协议 |
2.1.1 Modbus介绍 |
2.1.2 Modbus/TCP介绍 |
2.2 形式化工具及语言 |
2.2.1 AVISPA工具 |
2.2.2 HLPSL语言 |
2.3 可信计算 |
2.3.1 可信平台模块TPM |
2.3.2 TPM密钥管理 |
2.3.3 远程证明 |
2.4 网络隔离技术 |
2.4.1 物理隔离网闸 |
2.4.2 XEN及其关键机制 |
2.5 本章小结 |
第3章 SCADA系统安全性分析 |
3.1 SCADA系统安全问题 |
3.1.1 企业网络层 |
3.1.2 过程控制层 |
3.1.3 现场总线层 |
3.2 威胁模型 |
3.3 安全需求分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 可信MODBUS/TCP协议 |
4.1 安全模型 |
4.2 协议的基本要素 |
4.2.1 设备状态信息 |
4.2.2 可信白名单 |
4.2.3 安全分级 |
4.3 协议格式 |
4.4 协议通信流程 |
4.4.1 可信更新协议 |
4.4.2 身份认证协议 |
4.4.3 Modbus/TCP通信协议 |
4.5 协议安全性 |
4.5.1 可信更新协议 |
4.5.2 身份认证协议 |
4.5.3 Modbus/TCP通信协议 |
4.6 协议性能分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 基于MODBUS/TCP深度检测的协议隔离方法 |
5.1 MODBUS/TCP协议深度检测 |
5.1.1 深度检测原因 |
5.1.2 深度检测方法 |
5.1.3 深度检测流程 |
5.2 协议隔离方法 |
5.2.1 设计思想与总体架构 |
5.2.2 流量牵引模块 |
5.2.3 协议清洗模块 |
5.2.4 数据摆渡模块 |
5.3 协议隔离实现 |
5.3.1 流量牵引模块 |
5.3.2 协议清洗模块 |
5.3.3 数据摆渡模块 |
5.4 协议隔离实验 |
5.4.1 实验环境与方案 |
5.4.2 实验结果及分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间所发表的学术论文 |
致谢 |
(10)数字与光纤通道并存的调度自动化平台搭建(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 本课题的来源及研究意义 |
1.1.1 本课题的来源 |
1.1.2 课题的研究意义 |
1.2 国内外现状研究 |
1.3 论文选题的研究内容、实施方案 |
第二章 电网调度自动化系统概述 |
2.1 电力系统的分层(多级)调度控制 |
2.1.1 分层(多级)调度控制的优点 |
2.1.2 我国电力系统的分层(多级)调度控制 |
2.2 电网调度自动化的任务和功能 |
2.2.1 电网调度自动化的任务 |
2.2.2 电网调度自动化的功能 |
2.3 调度自动化系统的总体结构 |
2.3.1 系统硬件结构 |
2.3.2 系统软件结构 |
2.3.3 SCADA/PAS一体化模型 |
第三章 基于数字和光纤通道的电网调度自动化系统 |
3.1 光纤通信与数据光端机工作原理 |
3.1.1 光纤通信原理 |
3.1.2 数据光端机(ODT)工作原理 |
3.2 通信规约 |
3.3 电力调度光纤通信部分设计情况 |
3.4 光纤通信与其他通信方式比较 |
3.4.1 电力线载波 |
3.4.2 光纤通信 |
3.4.3 现场总线和RS485 |
第四章 调度自动化平台的数据通信实现 |
4.1 模块概述 |
4.2 与实时处理模块建立连接 |
4.3 与厂站RTU建立连接 |
4.4 报文解析 |
第五章 实例分析 |
5.1 图形基本编辑工具 |
5.2 图形新建、打开和保存 |
5.2.1 图形新建 |
5.2.2 图形打开 |
5.2.3 图形保存 |
5.3 图形高级编辑 |
5.3.1 图层编辑和切换 |
5.3.2 插入图元 |
5.3.3 连接数据库 |
5.3.4 制作图形超链 |
5.3.5 制作间隔模版 |
5.3.6 厂站和间隔模型复制 |
5.3.7 图模库一体化 |
5.3.8 图形拓扑检查和拓扑入库 |
第六章 实用化功能测试及结论 |
6.1 实用化基本功能测试 |
6.1.1 电网主接线图及运行情况 |
6.1.2 变电站的实时电气运行工况 |
6.1.3 实时用电负荷 |
6.1.4 异常事故报警、打印 |
6.1.5 电力调度运行日报表的自动生成与自动打印 |
6.1.6 召唤打印 |
6.1.7 对断路器状态、有载调压变压器分接头位置的遥控 |
6.2 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
四、基于多级客户机/服务器体系的SCADA系统(论文参考文献)
- [1]工控协议模糊测试平台研究与实现[D]. 张智渊. 太原理工大学, 2020(07)
- [2]变电站集中控制系统的研究与应用[D]. 侯涛. 华北理工大学, 2020(02)
- [3]发电厂状态监测与故障诊断平台信息传输研究[D]. 文富程. 重庆理工大学, 2020(08)
- [4]基于Modbus/TCP协议的异常检测算法研究与实现[D]. 朱小东. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [5]基于云服务的综合能源信息监测平台的设计与实现[D]. 殷国栋. 北京交通大学, 2019(01)
- [6]SCADA系统中Modbus TCP/IP协议的异常检测研究[D]. 蔡宇晴. 北京交通大学, 2017(01)
- [7]基于OPC UA的数据采集与监控系统关键模块的设计与实现[D]. 徐兵兵. 西安电子科技大学, 2017(04)
- [8]灵寿县电网调度自动化EMS改造技术方案设计与优化研究[D]. 张宁. 华北电力大学, 2017(03)
- [9]SCADA系统的Modbus/TCP协议安全研究[D]. 杨静. 北京工业大学, 2016(03)
- [10]数字与光纤通道并存的调度自动化平台搭建[D]. 杨玉明. 长春工业大学, 2016(06)
标签:变电站综合自动化系统论文; 模糊理论论文; 测试模型论文; 能源管理系统论文; 技术协议论文;