CN214315303U - 一种铁路供电网安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路供电网安全防护装置，该装置包括外网处理单元、内网处理单元、物理隔离模块，物理隔离模块不同时与外网处理单元和内网处理单元连通，外网处理单元包括数据分流器、第一信号处理模块、第二信号处理模块、第一信号滤波器，数据分流器通过第一信号处理模块与第一信号滤波器连接，数据分流器还通过串联的若干第二信号处理模块与第一信号滤波器连接，且相邻第二信号处理模块之间连接有第二信号滤波器，内网处理单元包括依次交替连接的若干第三信号处理模块与第三信号滤波器。本实用新型实现了依次被外网处理单元与内网处理单元进行逐级信号处理与信号滤波，使得过滤后的信号数据才能够传输至内部网络，确保内部网络的安全。

Description

一种铁路供电网安全防护装置

技术领域

本申请涉及铁路牵引***供电技术领域，具体而言，涉及一种铁路供电网安全防护装置。

背景技术

我国电网规模世界第一，发电量连续16年世界第二，电力生产的发、输、变、配、用各个环节是动态平衡的过程，信息技术支撑各环节有序运行。其中铁路供电占比最大，铁路供电防护***用于防护铁路运营过程，故保障铁路供电防护***安全是保证铁路稳定运转的关键，也是国家基础设施的安全保障。据统计，近年来，铁路供电***安全事件呈现低频率但高威胁的特点，因此保障铁路供电***的安全性，加强动态安全防护十分重要。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种铁路供电网安全防护装置，用以对铁路供电网内外网进行物理隔离与安全防护。

第一方面，本申请实施例提供了一种铁路供电网安全防护装置，所述装置包括：外网处理单元、内网处理单元、物理隔离模块，所述物理隔离模块分别与所述外网处理单元和内网处理单元电连接，且所述物理隔离模块不同时与所述外网处理单元和内网处理单元连通，所述外网处理单元与外部网路连接，所述内网处理单元与内部网络连接，所述外网处理单元包括数据分流器、第一信号处理模块、第二信号处理模块、第一信号滤波器，所述数据分流器通过所述第一信号处理模块与所述第一信号滤波器连接，所述数据分流器还通过串联的若干第二信号处理模块与所述第一信号滤波器连接，且相邻所述第二信号处理模块之间连接有第二信号滤波器，所述内网处理单元包括依次交替连接的若干第三信号处理模块与第三信号滤波器。

优选的，所述物理隔离模块包括调控电路、第一开关、第二开关，所述调控电路通过所述第一开关与所述外网处理单元电连接，所述调控电路通过所述第二开关与所述内网处理单元电连接，所述第一开关与第二开关不同时闭合。

优选的，所述第一信号处理模块与第二信号处理模块并联。

优选的，所述第一信号处理模块、第二信号处理模块、第三信号处理模块均采用集成以太网接口的SOC结构。

优选的，所述内网处理单元与内部网络之间还连接有内网服务器、工控交换机。

本实用新型的有益效果为：1.通过物理隔离模块不同时与外网处理单元和内网处理单元连通，保证信号数据从外网处理单元传输至物理隔离模块后，唯有物理隔离模块与外网处理单元没有连通时物理隔离模块才会连通并传输信号数据至内网处理单元，以此保证对铁路供电网的内部网络实现安全保护。

2.信号数据在从外部网络经过本装置传输至内部网络的过程中，将依次被外网处理单元与内网处理单元进行逐级信号处理与信号滤波，使得只有过滤后的信号数据即安全信号数据才能够传输至内部网络，确保内部网络的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种铁路供电网安全防护装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种铁路供电网安全防护装置的实际应用结构举例示意图；

其中，1-外网处理单元、11-数据分流器、12-第一信号处理模块、13-第一信号滤波器、14-第二信号处理模块、15-第二信号滤波器、2-物理隔离模块、3-内网处理单元、31-第三信号处理模块、32-第三信号滤波器、4-内网服务器、5-工控交换机。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本实用新型的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本实用新型也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本实用新型也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本实用新型内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。

参见图1，图1是本申请实施例提供的一种铁路供电网安全防护装置的结构示意图。在本申请实施例中，所述装置包括：外网处理单元1、内网处理单元3、物理隔离模块2，所述物理隔离模块2分别与所述外网处理单元1和内网处理单元3电连接，且所述物理隔离模块2不同时与所述外网处理单元1和内网处理单元3连通，所述外网处理单元1与外部网路连接，所述内网处理单元3与内部网络连接，所述外网处理单元1包括数据分流器11、第一信号处理模块12、第二信号处理模块14、第一信号滤波器13，所述数据分流器11通过所述第一信号处理模块12与所述第一信号滤波器13连接，所述数据分流器11还通过串联的若干第二信号处理模块14与所述第一信号滤波器13连接，且相邻所述第二信号处理模块14之间连接有第二信号滤波器15，所述内网处理单元3包括依次交替连接的若干第三信号处理模块31与第三信号滤波器32。

在一种可实施方式中，所述物理隔离模块2包括调控电路、第一开关、第二开关，所述调控电路通过所述第一开关与所述外网处理单元1电连接，所述调控电路通过所述第二开关与所述内网处理单元3电连接，所述第一开关与第二开关不同时闭合。

在一种可实施方式中，所述第一信号处理模块12与第二信号处理模块14并联。

在一种可实施方式中，所述第一信号处理模块12、第二信号处理模块14、第三信号处理模块31均采用集成以太网接口的SOC结构。

在一种可实施方式中，所述内网处理单元3与内部网络之间还连接有内网服务器4、工控交换机5。

本申请的工作原理为：信号数据从外部网络接入外网处理单元1内，经数据分流器11对信号数据进行分流后，分别由第一信号处理模块12或第二信号处理模块14处理后通过第一信号滤波器13滤波进入物理隔离模块2。物理隔离模块2从外网处理单元1中接收到信号数据后，断开与外网处理单元1的连通并与内网处理单元3连通，将接收到的信号数据发送至内网处理单元3中。信号数据在内网处理单元3中经过第三信号处理模块31和第三信号滤波器32后，将最终得到的信号数据传输存储至内网服务器4后通过工控交换机5传输到内部网络，以此同时实现了从物理隔离和信号处理过滤两个层面上对内部网络进行安全防护，保证铁路供电网内部网络的安全。

示例性的，第一信号处理模块12、第二信号处理模块14与第三信号处理模块31可以选用型号相同例如TMS320V的信号处理芯片，也可以选用型号不同的信号处理芯片。通过对信号处理器进行不同的设置实现对不同频率/类型的信号数据的处理。具体的，如图2所示，物理隔离模块2可以是黑匣子AQT0安全摆渡，外网处理单元1可以由数据分流器WFL0、第一白名单信号处理芯片WBM1、第一内容信号处理芯片WNR1、第一异常数据处理芯片WYC1、信号数据处理芯片WGL1和第一数据过滤器WXH0构成，第一白名单信号处理芯片WBM1、第一内容信号处理芯片WNR1、第一异常数据处理芯片WYC1之间通过第一数据过滤器WXH0串联连接，信号数据处理芯片WGL1与串联的各部件并联。内网处理单元3可以由第二白名单信号处理芯片NBM1、第二内容信号处理芯片NRG1、第二异常数据处理芯片NYC1和第二数据过滤器NYC0，第二白名单信号处理芯片NBM1、第二内容信号处理芯片NRG1、第二异常数据处理芯片NYC1之间通过第二数据过滤器NYC0串联。

数据进入外网处理单元部分，首先要经过数据分流器WFL0进行分流。管理口数据进入信号数据处理芯片WGL1，在信号数据处理芯片WGL1中对进入的数据进行物理筛选对不合格的数据作出标记，在经过第一数据过滤器WXH0是对不合格数据拦截；外网数据进入第一白名单信号处理芯片WBM1对不是白名单的数据作出标记，数据传输至第一数据过滤器WXH0时对不是白名单的数据进行拦截；数据传输到第一内容信号处理芯片WNR1是对不符合***内容要求的数据作出标记，经过第一数据过滤器WXH0时对不符合***内容要求的数据拦截；经过第一异常数据处理芯片WYC1时对异常数据作出标记，数据传输到第一数据过滤器WXH0时对异常数据隔离。

数据经过外网处理单元后传输至黑匣子AQT0安全摆渡中，通过黑匣子AQT0安全摆渡把数据传输到内网处理单元。

数据由黑匣子AQT0安全摆渡把数据传输到内网处理单元首先经过第二白名单信号处理芯片NBM1对不是内网白名单的数据作出标记，经过第二数据过滤器NYC0对不是白名单的数据隔离；数据传输到第二内容信号处理芯片NRG1对不符合***内容要求的内网数据作出标记，经过第二数据过滤器NYC0对内容不符合的数据拦截；数据通过第二异常数据处理芯片NYC1时对异常数据作出标记，数据传输到第二数据过滤器NYC0时对异常数据隔离。符合的数据传送至内网服务器WSH0。

数据从内网服务器WSH0发送至工控数据交换器GKX0，在工控数据交换器GKX0中保证内网数据的安全采用OPC或MODBUS或WINCC等工控数据交换器。数据通过工控数据交换器GKX0发送到黑匣子QTD0安全通道中，最后发送至公网实时数据库。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本实用新型旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种铁路供电网安全防护装置，其特征在于，所述装置包括：外网处理单元、内网处理单元、物理隔离模块，所述物理隔离模块分别与所述外网处理单元和内网处理单元电连接，且所述物理隔离模块不同时与所述外网处理单元和内网处理单元连通，所述外网处理单元与外部网路连接，所述内网处理单元与内部网络连接，所述外网处理单元包括数据分流器、第一信号处理模块、第二信号处理模块、第一信号滤波器，所述数据分流器通过所述第一信号处理模块与所述第一信号滤波器连接，所述数据分流器还通过串联的若干第二信号处理模块与所述第一信号滤波器连接，且相邻所述第二信号处理模块之间连接有第二信号滤波器，所述内网处理单元包括依次交替连接的若干第三信号处理模块与第三信号滤波器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物理隔离模块包括调控电路、第一开关、第二开关，所述调控电路通过所述第一开关与所述外网处理单元电连接，所述调控电路通过所述第二开关与所述内网处理单元电连接，所述第一开关与第二开关不同时闭合。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信号处理模块与第二信号处理模块并联。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信号处理模块、第二信号处理模块、第三信号处理模块均采用集成以太网接口的SOC结构。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内网处理单元与内部网络之间还连接有内网服务器、工控交换机。

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