一种工业控制系统及其安全装置

技术领域

本发明涉及工业控制系统领域，尤其涉及一种工业控制系统及其安全装置。

背景技术

随着工业化与信息化进程的不断交叉融合，越来越多的信息技术应用到了工业领域。目前，工业控制系统已广泛应用于电力、水力、石化、医药、食品制造、交通运输、航空航等工业领域，其中，超过80％的涉及国计民生的关键基础设施依靠工业控制系统来实现自动化作业。工业控制系统己经成为国家关键基础设施的重要组成部分，工业控制系统的安全关系到国家的战略安全，但是，目前阶段，工业控制系统却缺乏安全保障。此外现有的工业控制系统安全装置由于自身温度、湿度等环境因素的影响，容易受到损坏，直接影响到整个工业控制系统。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种工业控制系统及其安全装置。本发明中的工业控制系统安全装置对温度、湿度的自动调节，操作简单，智能性强；环境调节组中的空气流通件、单塞双向气缸控流件、降温件和吸潮网配合，除湿、降温的范围大、效果好；本发明中的工业控制系统检测效率高和效果好，保证了数据的安全，此外使得网络数据和设备数据衔接更加紧密、高效

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提出一种工业控制系统安全装置；包括壳体、环境监测器、控制器和电器元件；电器元件和环境监测器设置在壳体内部；控制器与环境监测器信号连接；还包括环境调节组件；环境调节组件设置在壳体上，且与控制器信号连接；环境调节组件包括空气流通件、单塞双向气缸、降温件和控流件；壳体上设置有空气通道，上端和下端设置有与空气通道连通的通气口；内空气流通件对应通气口位置镜像设置两组，每组空气流通件包括伸缩套和升降板；伸缩套的一端与通气口密封连接，另一端连接升降板；单塞双向气缸设置在壳体的外部，且两个活塞杆分别连接上下端的升降板；降温件包括冷却管和循环泵；冷却管位于壳体外部，内部设置有冷却液，冷却管的两端伸入上下方的伸缩套内部，中端位于壳体外部；循环泵设置在冷却管上；控流件包括驱动电机、绕线轴、牵引线、限位套和控流塞；通过驱动电机传动的绕线轴转动设置在空气通道内部；限位套设置在绕线轴的一侧，且与空气通道的内壁连接，限位套上设置有通槽；控流塞设置在限位套远离绕线轴的一侧，且在工作状态下覆盖通槽；牵引线的一端连接控流塞，另一端穿过通槽，且与绕线轴绕接。

优选的，通气口上可拆卸设置有吸潮网。

优选的，冷却管为弯折的腰形回流管，其纵向截面为横置的U型结构。

优选的，壳体的内壁上设置有与空气通道连通的喷气头。

优选的，控流塞为球形；通槽靠近控流塞的一端设置有弧形槽面。

优选的，控流件还包括伸缩杆、弹性复位件和限位板；通槽的外围设置有安装槽；安装槽的槽口位于弧形槽面上；限位板设置在限位套远离控流塞的一侧；伸缩杆滑动设置在安装槽内部，且一端伸出安装槽，连接限位板，另一端在工作状态下抵接控流塞；弹性复位件设置在伸缩杆的外部，且一端连接限位板，另一端连接限位套。

本发明又提出了一种工业控制系统，包括上述的工业控制系统安全装置；工业控制系统安全装置包括第一数据采集模块、第二采集模块、第一检测模块、第二检测模块、数据交换模块和控制模块；工业控制系统安全装置上设置有网络接口、设备接口、与网络接口连通的第一数据通道以及与设备接口连通的第二数据通道；第一数据采集模块和第一检测模块均设置在第一数据通道内，且互相连接；第二采集模块和第二检测模块均设置在第二数据通道内且互相连接；第一数据通道和第二数据通道通过数据交换模块连通；数据交换模块将网络数据和设备数据衔接、交换。

优选的，监控模块对第一数据通道和第二数据通道内的所有数据行为进行监控、记录。

优选的，还包括通信模块；控制模块通过通信模块与第一数据采集模块、第二采集模块、第一检测模块、第二检测模块、数据交换模块和监控模块信号连接。

优选的，上述工业控制的系统工作方法如下：

S1、设备数据通过设备接口流入系统，并进入第一数据通道；网络数据通过网络接口流入系统，并进入第二数据通道；

S2、第一数据采集模块和第二采集模块分别对对应通道内的工业控制系统运行的各种数据信息进行采集、汇总、提取出数据特征并分组，采集的信息包括工业控制系统运行状态数据信息、资产配置监测运行状态数据信息和通信运行状态数据信息；

S3、第一检测模块和第二检测模块通过预先建立的检测模型对不同类别的数据特征进行检测，剔除不安全数据，并对疑似不安全数据进行锁定，并向控制器发出警报；

S4、控制器将检测报告发送至系统管理员处，等待确认；

S5、安全数据进入数据交换模块，完成数据对接、流通。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

一、本发明中的工业控制系统安全装置设置环境调节组件与环境监测器、控制器配合，实现对装置内温度、湿度的自动调节，操作简单，智能性强；环境调节组中的空气流通件与单塞双向气缸配合，控流件控制空气通道的开启/闭合，使得壳体内的空气流通，降温件和吸潮网进一步除湿、降温，除湿、降温的范围大、效果好；

二、本发明中的工业控制系统设置第一数据通道和第二数据通道，对网络数据和设备数据隔离采集、检测，提高了检测的效率和效果，保证了数据的安全；设置数据交换模块将网络数据和设备数据衔接、交换，使得网络数据和设备数据衔接更加紧密、高效。

附图说明

图1为本发明提出的一种工业控制系统安全装置的结构示意图。

图2为本发明提出的一种工业控制系统安全装置的后视图。

图3为本发明提出的一种工业控制系统安全装置的剖视图。

图4为本发明提出的一种工业控制系统安全装置中空气流通件的剖视放大图。

图5为本发明提出的一种工业控制系统安全装置中控流件的结构示意图。

图6为本发明提出的一种工业控制系统安全装置中控流件的闭气状态剖视图。

图7为本发明提出的一种工业控制系统安全装置中控流件的通气状态剖视图。

图8为本发明提出的一种工业控制系统安全装置中伸缩套的内部结构俯视图。

图9为本发明提出的一种工业控制系统的结构框图。

附图标注：1、壳体；2、电器元件；3、环境调节组件；4、空气通道；5、通气口；6、空气流通件；7、单塞双向气缸；8、降温件；9、控流件；10、伸缩套；11、升降板；12、吸潮网；13、冷却管；14、绕线轴；15、牵引线；16、限位套；17、控流塞；18、通槽；19、安装槽；20、伸缩杆；21、弹性复位件；22、限位板；23、弧形槽面；24、循环泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1

如图1-8所示，本发明提出的一种工业控制系统安全装置，包括壳体1、环境监测器、控制器和电器元件2；电器元件2和环境监测器设置在壳体1内部；控制器与环境监测器信号连接；还包括环境调节组件3；环境调节组件3设置在壳体1上，且与控制器信号连接；环境调节组件3包括空气流通件6、单塞双向气缸7、降温件8和控流件9；壳体1上设置有空气通道4，上端和下端设置有与空气通道4连通的通气口5；内空气流通件6对应通气口5位置镜像设置两组，每组空气流通件6包括伸缩套10和升降板11；伸缩套10的一端与通气口5密封连接，另一端连接升降板11；单塞双向气缸7设置在壳体1的外部，且两个活塞杆分别连接上下端的升降板11；降温件8包括冷却管13和循环泵24；冷却管13位于壳体1外部，内部设置有冷却液，冷却管13的两端伸入上下方的伸缩套10内部，中端位于壳体1外部；循环泵24设置在冷却管13上；控流件9包括驱动电机、绕线轴14、牵引线15、限位套16和控流塞17；通过驱动电机传动的绕线轴14转动设置在空气通道4内部；限位套16设置在绕线轴14的一侧，且与空气通道4的内壁连接，限位套16上设置有通槽18；控流塞17设置在限位套16远离绕线轴14的一侧，且在工作状态下覆盖通槽18；牵引线15的一端连接控流塞17，另一端穿过通槽18，且与绕线轴14绕接。

在一个可选的实施例中，通气口5上可拆卸设置有吸潮网12。

在一个可选的实施例中，冷却管13为弯折的腰形回流管，其纵向截面为横置的U型结构。

在一个可选的实施例中，壳体1的内壁上设置有与空气通道4连通的喷气头25。

在一个可选的实施例中，控流塞17为球形；通槽18靠近控流塞17的一端设置有弧形槽面23。

在一个可选的实施例中，控流件9还包括伸缩杆20、弹性复位件21和限位板22；通槽18的外围设置有安装槽19；安装槽19的槽口位于弧形槽面23上；限位板22设置在限位套16远离控流塞17的一侧；伸缩杆20滑动设置在安装槽19内部，且一端伸出安装槽19，连接限位板22，另一端在工作状态下抵接控流塞17；弹性复位件21设置在伸缩杆20的外部，且一端连接限位板22，另一端连接限位套16。

环境监测器对壳体1内部的温度、湿度数据进行实时采集，当温度、湿度超出设定阈值时，控制器向单塞双向气缸7、驱动电机、循环泵24发出信号启动，单塞双向气缸7带动两组升降板11同步上下移动，当两组升降板11上移时，上方的伸缩套10拉伸，下方的伸缩套10压缩，带动壳体1内部的空气上移，热空气进入上方的伸缩套10，经过上方的吸潮网12、冷却管13，实现除湿、降温，接着两组升降板11下移，上方冷空气下移，热空气进入下方的伸缩套10，再次除湿、降温，同时上方的绕线轴14松开牵引线15，使得控流塞17远离限位套16，部分冷空气进入空气通道4，并朝向电器元件2喷出，然后再次反复，即冷空气流出时，对应端的空气通道4打开，增大空气流通的范围，加快降温的效果，此外通过循环泵24实现冷却管13内冷却液的循环，加快其冷却，保证降温效果稳定。

实施例2

本发明又提出了一种工业控制系统，包括上述的工业控制系统安全装置；工业控制系统安全装置包括第一数据采集模块、第二采集模块、第一检测模块、第二检测模块、数据交换模块和控制模块；工业控制系统安全装置上设置有网络接口、设备接口、与网络接口连通的第一数据通道以及与设备接口连通的第二数据通道；第一数据采集模块和第一检测模块均设置在第一数据通道内，且互相连接；第二采集模块和第二检测模块均设置在第二数据通道内且互相连接；第一数据通道和第二数据通道通过数据交换模块连通；数据交换模块将网络数据和设备数据衔接、交换。

在一个可选的实施例中，监控模块对第一数据通道和第二数据通道内的所有数据行为进行监控、记录。

在一个可选的实施例中，还包括通信模块；控制模块通过通信模块与第一数据采集模块、第二采集模块、第一检测模块、第二检测模块、数据交换模块和监控模块信号连接。

本发明设置第一数据通道和第二数据通道，对网络数据和设备数据隔离采集、检测，提高了检测的效率和效果，保证了数据的安全；设置数据交换模块将网络数据和设备数据衔接、交换，使得网络数据和设备数据衔接更加紧密、高效。

实施例3

本发明又提出了一种工业控制的系统工作方法，步骤如下：

S1、设备数据通过设备接口流入系统，并进入第一数据通道；网络数据通过网络接口流入系统，并进入第二数据通道；

S2、第一数据采集模块和第二采集模块分别对对应通道内的工业控制系统运行的各种数据信息进行采集、汇总、提取出数据特征并分组，采集的信息包括工业控制系统运行状态数据信息、资产配置监测运行状态数据信息和通信运行状态数据信息；

S3、第一检测模块和第二检测模块通过预先建立的检测模型对不同类别的数据特征进行检测，剔除不安全数据，并对疑似不安全数据进行锁定，并向控制器发出警报；

S4、控制器将检测报告发送至系统管理员处，等待确认；

S5、安全数据进入数据交换模块，完成数据对接、流通。

本发明中的工业控制的系统工作方法操简单，处理数据量大，覆盖面广，对整个工厂数据安全进行管控，利于维持工业控制的系统的稳定性和安全性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。