[发明专利]一种保护工业设备串口接头的方法及其装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及工业自动控制设备技术，尤其涉及一种保护工业设备串口接头的方法及其装置。

背景技术

能源工业自动控制设备在（如电力自动控制设备、石油/天然气管道控制设备等）进行生产过程中的数据采集与实时控制作业时，很多情况下设备之间使用基于控制系统协议的串口（RS232、RS422与RS485，下文中的串口均指RS232、RS422与RS485）通信（例如现场总线网等）。一般情况下，这类生产过程通信属于专用、封闭型通信网络，在早期设计时，物理安全、功能安全问题还没有凸现出来，物理安全、功能安全通常都不是一个重要的设计要求，因而，为了提高性能要求和节约成本，通常都忽略了串口实时通信的物理安全、功能安全考虑。但是，能源基础工业中使用的工业自动控制设备大多是现代关键工业过程的核心运行控制系统之一，对工业生产过程的安全稳定运转具有十分关键的意义；实时串口通信中的串口连接环节的物理安全遭到破坏，将直接导致通信中断，进而影响正常的生产控制、数据测量功能，导致严重的工业事故。

2010年伊朗爆发“震网”事件以来，工业控制系统的物理安全、功能安全与信息安全问题越来越突出，世界各国政府和各种网络信息安全机构已经注意到工业控制系统日益严峻的工业控制系统及典型设备的物理安全、功能安全与信息安全问题。针对目前我国工业控制系统信息安全面临的严峻形势，工业和信息化部2011年下发《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》即(工信部协[2011] 451号)，要求各地区、各有关部门、有关国有大型企业充分认识工业控制系统信息安全的重要性和紧迫性，高度重视，增强风险意识，切实加强工业控制系统信息安全管理，以保障工业生产运行安全、国家经济安全和人民生命财产安全。目前，在工业自动控制设备（如电力自动控制设备、石油/天然气管道控制设备等）中广泛使用的串口（含RS232、RS422及RS485型串口）没有对串口本身的物理安全进行防护，很容易出现恶意将串口插座和串口接头分离、拔断、拆除、中断等现象，无法确保工业自动控制过程的功能安全、信息安全。因此，针对以上方面，需要对现有技术进行有效创新。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种保护工业设备串口接头的方法及其装置，以解决在现有使用串口RS232、RS422与RS485进行实时通信的工业自动控制设备中没有对串口本身的物理安全进行防护的问题，从而可有效防止工业自动控制设备中正在使用的串口遭到恶意拔断、拆除、中断等，进而保护工业自动控制过程的功能安全、信息安全。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种保护工业设备串口接头的方法及其装置，包括安全加固串口接头，所述安全加固串口接头外部连接一个线路监测装置，该安全加固串口接头内部安装内置固定螺丝，安全加固串口接头外侧连接串口电缆，其中的安全加固串口接头外表面设置带锁外壳Ⅰ；其中的线路监测装置内置一个断路监测单元，所述线路监测装置内部安装语音告警模块，位于线路监测装置内部其中一侧设置有由开路监测器、防拆卸断路开关及蜂鸣器组成的监测报警子系统；所述线路监测装置上开设串口固定接口并且通过该串口固定接口将原串口接头接入到线路检测器内部，再采用另一个带锁外壳Ⅱ将原串口接头与线路监测装置进行防拆卸保护，固定后，将带锁外壳关闭；位于线路监测装置外部连接一个供电电缆。

所述线路监测装置由电源管理、数据转发和检测报警三部分组成，可实现通讯数据转发、通讯中断监测、防拆卸、断电监测和故障报警。

所述电源管理部分由可充电电池、电源管理器件组成，由外接电源适配器为线路监测模块供电，并给电池充电，当外接电源适配器被恶意拔除或破坏时，电源管理器件自动选择电池供电，并向MCU发出断电告警信号，MCU控制蜂鸣器发出报警。

所述数据转发部分由MCU、转换芯片和串口固定接口组成，实现通讯数据的转发，先通过配置接口对通信格式进行相应的设置，所述断路监测单元内部设置定时器；所述线路监测装置上装有蓄电池。