[發(fā)明專利]一種基于工業(yè)系統(tǒng)的多源異構數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與方法

有效

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• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114003596B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設計）人: 許豐娟;李俊;郝志強;高建磊;李耀兵;江浩;鞏天宇;趙千;李赟
• 申請（專利權）人: 國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F16/28;G06F16/2455;H04L9/40
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉芳

本發(fā)明提供的基于工業(yè)系統(tǒng)的多源異構數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和方法，通過采用邊緣計算模塊完成一部分計算任務(對預處理后的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗、篩選和加密處理等)，能夠有效緩解云數(shù)據(jù)中心的計算壓力，同時對異構數(shù)據(jù)采用多路并行的方式進行編碼形成統(tǒng)一標識，方便后續(xù)計算，能夠提升處理速度，再者，采用邊緣計算模塊基于統(tǒng)一編碼進行數(shù)據(jù)篩選，能夠大大節(jié)省云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲開支，同時邊緣計算模塊的數(shù)據(jù)篩選也是一種高效的數(shù)據(jù)清洗方式，能夠減輕云數(shù)據(jù)中心的計算負擔，此外，實時檢測漏洞數(shù)據(jù)，并直接上傳云數(shù)據(jù)中心也能夠滿足異常報警的時效性要求。

技術領域

本發(fā)明涉及工業(yè)數(shù)據(jù)處理技術領域，特別是涉及一種基于工業(yè)系統(tǒng)的多源異構數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與方法。

背景技術

企業(yè)對工業(yè)數(shù)據(jù)采集的快速性、時效性和專業(yè)需求日益增強。傳統(tǒng)工業(yè)信息化由于都是在現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸主要在局域網(wǎng)中進行，而目前工業(yè)數(shù)據(jù)逐步遷移到公有云已經(jīng)是大勢所趨，數(shù)據(jù)上云的高速傳輸存在挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)無線數(shù)據(jù)采集技術難以勝任高精度、低時延的工業(yè)場景數(shù)據(jù)采集，進而無法滿足高度自動化生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控需求。

隨著工業(yè)自動化和互聯(lián)網(wǎng)應用的不斷發(fā)展，尤其是5G技術的發(fā)展應用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)代工業(yè)必然的發(fā)展趨勢，工業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)量大幅度增加，工業(yè)數(shù)據(jù)必定成幾何倍數(shù)的增加。工業(yè)數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎，工業(yè)數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用和控制的靈魂。然而，大量的工業(yè)數(shù)據(jù)必然帶來分析和應用的困難，尤其是在當前的數(shù)據(jù)處理裝置非常落后的情況下。同時，為了保障工業(yè)系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行，需要記錄的歷史數(shù)據(jù)更加多樣，如果將這些數(shù)據(jù)直接進行存儲或者將這些數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡邊緣發(fā)送到數(shù)據(jù)中心處理，不僅會浪費大量的存儲空間，而且使得數(shù)據(jù)的查詢、傳輸、調(diào)用變得十分麻煩，因此，亟需采用一定的手段對數(shù)據(jù)進行篩選與壓縮，以解決現(xiàn)有技術存在的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于工業(yè)系統(tǒng)的多源異構數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與方法，能夠極大地縮減等待時間，提高數(shù)據(jù)的處理效率和分析效率，進而解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場因大量異構設備和網(wǎng)絡導致的數(shù)據(jù)實時性和可靠性問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于工業(yè)系統(tǒng)的多源異構數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括：

多路數(shù)據(jù)采集端，用于采集工業(yè)系統(tǒng)中各設備的數(shù)據(jù)；工業(yè)系統(tǒng)中的設備包括：工業(yè)主機設備、生產(chǎn)控制設備、網(wǎng)絡設備、安全設備、辦公設備和工業(yè)輔助設備；

采集預處理終端，與所述多路數(shù)據(jù)采集端連接，用于對采集的工業(yè)系統(tǒng)中各設備的數(shù)據(jù)進行預處理；所述預處理包括：編碼處理、分類處理和漏洞數(shù)據(jù)檢測；

邊緣計算模塊，與所述采集預處理終端連接，用于對預處理后的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗、篩選和加密處理；

云數(shù)據(jù)中心，分別與所述采集預處理終端和所述邊緣計算模塊連接，用于存儲預處理后的數(shù)據(jù)和經(jīng)數(shù)據(jù)清洗、篩選和加密處理的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述采集預處理終端包括：

編碼單元，與所述多路數(shù)據(jù)采集端連接，用于對采集的工業(yè)系統(tǒng)中各設備的數(shù)據(jù)進行編碼，得到編碼數(shù)據(jù)；

分類單元，與所述編碼單元連接，用于對所述編碼數(shù)據(jù)進行分類，得到分類數(shù)據(jù)；所述分類數(shù)據(jù)包括：控制數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、平臺數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、資產(chǎn)數(shù)據(jù)、工具數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)或漏洞數(shù)據(jù)；

包括多個緩沖區(qū)的緩存單元，分別與所述分類單元和所述邊緣計算模塊連接，用于緩存所述分類數(shù)據(jù)，并當任一緩存區(qū)滿時將緩存的所述分類數(shù)據(jù)傳輸給所述邊緣計算模塊，同時清除滿緩存區(qū)內(nèi)緩存的數(shù)據(jù)；

漏洞檢測單元，與所述分類單元和所述云數(shù)據(jù)中心連接，用于檢測所述分類數(shù)據(jù)中是否存在漏洞數(shù)據(jù)，當存在漏洞數(shù)據(jù)時，對存在的漏洞數(shù)據(jù)進行加密后上傳給所述云數(shù)據(jù)中心，同時生成報警信號。

優(yōu)選地，還包括：