CN109002018A - 基于图像识别的工业控制数据安全采集***和采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***和采集方法，工业控制***的数据显示上位机与数据采集机不直接连接和通讯，通过采集镜头光学识别工业控制数据动态图像，并将其转换为静态图像。通过图像识别处理单元识别静态图像中的工业控制数据信息，通过数据处理单元处理工业控制数据信息，再通过数据传输单元进行数据传送。本发明的数据显示上位机与数据采集机之间不存在网络连接，没有直接物理接触，没有外部安全隐患。可以确保工业控制***不会因外部干扰存在安全隐患，实现工业控制数据的安全采集。

Description

基于图像识别的工业控制数据安全采集***和采集方法
技术领域
本发明具体涉及一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***和采集方法。
背景技术
现有DCS、PLC、RTU等工业控制***局域网的发布方案，是将数据采集机安置在现场，采集数据进入服务器数据源，由服务器的单独数据源提供网络发布。网络控制台，即网络数据路由，包括两段路由：1、现场设备监测开放节点到数据采集机；2、数据采集机到实时数据库服务器。列表数据自动录入实时数据库，通过双网卡或网闸隔离网络，并通过防火墙控制网络采集工业控制***数据。
现有网络结构存在未知的网络安全隐患，且双网卡会导致网络安全隐患，例如比特币病毒等未知网络安全风险。另外，现有工业控制***本身的缺陷也会导致网络安全隐患，对古老的自动控制***、未知数据结构和提供方式的工业控制***数据不能采集。
现有的数据采集发布***与原有工业控制***通过数据采集机和防火墙/网闸等进行网络连接，因为有物理接触，因此存在网络安全隐患，例如存在类似于勒索病毒等未知网络安全风险。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***和采集方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***，包括数据显示上位机、数据采集机、数据采集上位机、交换机，数据采集机设置在数据显示上位机的附近，交换机分别与数据采集机和数据采集上位机通信连接；在数据采集机的外壁上设有采集镜头，在数据显示上位机的外壁上设有显示屏幕；
通过采集镜头动态识别和采集数据显示上位机的显示屏幕上的工业控制数据动态图像，并将工业控制数据动态图像转化为静态图像；
在数据采集机中设有：
图像识别处理单元，用于识别和处理采集镜头采集的静态图像中的工业控制数据；
数据处理单元，用于处理工业控制数据，将图像识别处理单元识别的工业控制数据与预先组态参数设置的关系一一对应；
数据存储单元，用于存储工业控制数据，并将工业控制数据传送给数据传输单元；
数据传输单元，用于传输工业控制数据。
上述的一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其中，所述数据传输单元将工业控制数据传送给交换机，交换机再将工业控制数据传送给数据采集上位机。
上述的一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其中，所述工业控制数据包括工艺参数温度、压力、流量、液位参数、设备参数、运行状态。
上述的一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其中，所述数据显示上位机是工业控制***的上位机。
本发明还提供了一种基于图像识别的工业控制数据安全采集方法，包括以下步骤：
步骤1，通过数据采集机上的采集镜头动态识别数据显示上位机上的显示屏幕上的工业控制数据动态图像，采集工业控制数据动态图像，并将工业控制数据动态图像转化成为静态图像；
步骤2，数据采集机中的图像识别处理单元识别采集镜头采集的静态图像中的工业控制数据，并将工业控制数据信息传送给数据处理单元；
步骤3，数据采集机中的数据处理单元处理工业控制数据信息，将图像识别处理单元识别的工业控制数据信息与预先组态参数设置的关系一一对应；数据处理单元将处理后的工业控制数据信息传送给数据存储单元；
步骤4，数据采集机中的数据存储单元存储工业控制数据信息，并将工业控制数据信息传送给数据传输单元；
步骤5，数据传输单元通过将工业控制数据信息传送给交换机，交换机再将工业控制数据信息传送给数据采集上位机，完成工业控制数的采集。
上述的一种基于图像识别的工业控制数据安全采集方法，其中，在所述步骤1中，采集镜头采集工业控制数据动态图像的频率根据现场情况调节设置。
上述的一种基于图像识别的工业控制数据安全采集方法，其中，在所述步骤2中，所述工业控制数据包括工艺参数温度、压力、流量、液位参数、设备参数、运行状态。
上述的一种基于图像识别的工业控制数据安全采集方法，其中，所述数据显示上位机是工业控制***的上位机。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，有以下优点：
本发明可以实现基于图像识别的工业控制数据的安全采集，不需要通过网络连接采集工业控制数据。本发明采用基于图像识别的数据采集分析方法，光学逆向不可控，可以彻底实现物理隔离。本发明的数据采集上位机与原有工业控制***不需要通过数据采集机和防火墙/网闸等进行物理接触，可以有效杜绝未知网络入侵和工业控制***的外部干扰，确保工业控制***安全性。
附图说明
图1是本发明基于图像识别的工业控制数据安全采集***的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细介绍。
请参见图1，本发明提供了一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***，包括数据显示上位机、数据采集机、数据采集上位机、交换机，数据采集机设置在数据显示上位机的附近，交换机分别与数据采集机和数据采集上位机通信连接。在数据采集机的外壁上设有采集镜头，在数据显示上位机的外壁上设有显示屏幕。
通过采集镜头动态识别和采集数据显示上位机的显示屏幕上的工业控制数据动态图像，并将工业控制数据动态图像转化为静态图像。
在数据采集机中设有：
图像识别处理单元，用于识别和处理采集镜头采集的静态图像中的工业控制数据；工业控制数据包括工艺参数温度、压力、流量、液位参数、设备参数、运行状态等。
数据处理单元，用于处理工业控制数据，将图像识别处理单元识别的工业控制数据与预先组态参数设置的关系一一对应；
数据存储单元，用于存储工业控制数据，并将工业控制数据传送给数据传输单元；
数据传输单元，用于传输工业控制数据。
数据传输单元通过网卡将工业控制数据传送给交换机，交换机再将工业控制数据传送给数据采集上位机。
通过上述一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***，本发明提供了一种工业控制数据的安全采集方法，包括以下步骤：
步骤1，通过数据采集机上的采集镜头动态识别数据显示上位机上的显示屏幕上的工业控制数据动态图像，采集工业控制数据动态图像，并将其转化成为静态图像。每秒采集1次或者多秒采集1次，根据现场情况可调节设置。
步骤2，通过图像识别处理单元识别采集镜头采集的静态图像中的工业控制数据，并将工业控制数据信息传送给数据处理单元；工业控制数据包括工艺参数温度、压力、流量、液位参数、设备参数、运行状态等。
步骤3，通过数据处理单元处理工业控制数据信息，将图像识别处理单元识别的工艺参数温度、压力、流量、液位参数、设备参数、运行状态等工业控制数据信息与预先组态参数设置的关系一一对应。数据处理单元将处理后的工业控制数据信息传送给数据存储单元。
步骤4，数据存储单元存储工业控制数据信息，并将工业控制数据信息传送给数据传输单元。
步骤5，数据传输单元通过将工业控制数据信息传送给交换机，交换机再将工业控制数据信息传送给数据采集上位机，从而完成工业控制数的采集。
本发明可以实现基于图像识别的工业控制数据的安全采集，不需要通过网络连接采集工业控制数据。本发明采用基于图像识别的数据采集分析方法，光学逆向不可控，可以彻底实现物理隔离。本发明数据采集上位机与原有工业控制***不需要通过数据采集机和防火墙/网闸等进行物理接触，可以有效杜绝未知网络入侵和工业控制***的外部干扰，确保工业控制***安全性。
通过图像采集工业控制数据可有效读取孤岛信息***和未提供源数据结构的工业控制***的信息，对于关键不能停机设备、工控***和老旧版工业工控***采集十分有效，不用担心工业控制***的数据结构和提供方式。
本发明的数据显示上位机是工业控制***的上位机，数据显示上位机可以是单机设备压缩机、加热炉、加工装置等重要设备，也可以是工程师站或者操作员站等。
在使用过程中，工业控制***的数据显示上位机与数据采集机不直接连接和通讯，通过采集镜头光学识别工业控制数据动态图像。因此，数据显示上位机与数据采集机之间不存在网络连接，没有直接物理接触，没有外部安全隐患。可以确保工业控制***不会因外部干扰存在安全隐患，实现工业控制数据的安全采集。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (8)

1.一种基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其特征在于，包括数据显示上位机、数据采集机、数据采集上位机、交换机，数据采集机设置在数据显示上位机的附近，交换机分别与数据采集机和数据采集上位机通信连接；在数据采集机的外壁上设有采集镜头，在数据显示上位机的外壁上设有显示屏幕；
通过采集镜头动态识别和采集数据显示上位机的显示屏幕上的工业控制数据动态图像，并将工业控制数据动态图像转化为静态图像；
在数据采集机中设有：
图像识别处理单元，用于识别和处理采集镜头采集的静态图像中的工业控制数据；
数据处理单元，用于处理工业控制数据，将图像识别处理单元识别的工业控制数据与预先组态参数设置的关系一一对应；
数据存储单元，用于存储工业控制数据，并将工业控制数据传送给数据传输单元；
数据传输单元，用于传输工业控制数据。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其特征在于，所述数据传输单元将工业控制数据传送给交换机，交换机再将工业控制数据传送给数据采集上位机。
3.根据权利要求1所述的基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其特征在于，所述工业控制数据包括工艺参数温度、压力、流量、液位参数、设备参数、运行状态。
4.根据权利要求1所述的基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其特征在于，所述数据显示上位机是工业控制***的上位机。
5.一种基于图像识别的工业控制数据安全采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过数据采集机上的采集镜头动态识别数据显示上位机上的显示屏幕上的工业控制数据动态图像，采集工业控制数据动态图像，并将工业控制数据动态图像转化成为静态图像；
步骤2，数据采集机中的图像识别处理单元识别采集镜头采集的静态图像中的工业控制数据，并将工业控制数据信息传送给数据处理单元；
步骤3，数据采集机中的数据处理单元处理工业控制数据信息，将图像识别处理单元识别的工业控制数据信息与预先组态参数设置的关系一一对应；数据处理单元将处理后的工业控制数据信息传送给数据存储单元；
步骤4，数据采集机中的数据存储单元存储工业控制数据信息，并将工业控制数据信息传送给数据传输单元；
步骤5，数据传输单元通过将工业控制数据信息传送给交换机，交换机再将工业控制数据信息传送给数据采集上位机，完成工业控制数的采集。
6.根据权利要求5所述的基于图像识别的工业控制数据安全采集方法，其特征在于，在所述步骤1中，采集镜头采集工业控制数据动态图像的频率根据现场情况调节设置。
7.根据权利要求5所述的基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其特征在于，在所述步骤2中，所述工业控制数据包括工艺参数温度、压力、流量、液位参数、设备参数、运行状态。
8.根据权利要求5所述的基于图像识别的工业控制数据安全采集***，其特征在于，所述数据显示上位机是工业控制***的上位机。
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