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[发明专利]一种基于深度学习高效工业控制协议解析方法-CN202210201202.7有效
发明人：宁博伟;宗学军;何戡;郑洪宇;杨忠君;连莲;孙逸菲 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2022-03-03 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H04L69/22 文献下载
摘要：一种基于深度学习高效工业控制协议解析方法，涉及一种工业控制协议解析方法，该方法从仿真平台和开源平台截获得工业控制系统流量数据报文，通过分析协议字段变化特征，采用无监督学习方法，投票专家算法（VE）对协议字段进行序列分割和格式特征推断。将经过处理字段序列特征作为输入，搭建加入注意力机制的双向长短期记忆神经网络模型（BiLSTM‑AM）并进行训练，使用softmax作为协议字段分类器，并且根据分类结果来实现工业协议字段分类结果预测。本发明基于加入注意力机制的双向长短期记忆神经网络模型，在未知工业协议预测和分类上达到了良好检测结果；解决了目前市面上多数网络协议逆向工具无法高效准确解析工业协议的问题。
一种基于深度学习高效工业控制协议解析方法

[发明专利]一种工控网络流量实时入侵检测方法-CN202210366787.8有效
发明人：连莲;王文诚;宗学军;何戡;杨忠君;郑洪宇 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H04L9/40 文献下载
摘要：本发明一种工控网络流量实时入侵检测方法，涉及一种互联网安全检测方法，本发明针对工业互联网实时流量的周期性特征，提供了一种入侵检测方法，该入侵检测方法对采集的正常流量进行滑动窗口分组构造正常流量特征，并设置正常流量哨兵；然后对采集的攻击流量进行滑动窗口分组构造攻击流量特征，并设置异常流量哨兵；接着通过这两个哨兵快速筛选实时流量中的绝对正常流量组和绝对异常流量组，对组中正常流量和异常流量掺杂的情况通过均值聚类将正常流量和异常流量分离，标记异常流量并反馈给可视化平台，以达到态势感知及入侵检测的目的。该方法有较高的检测成功率并且通过三个方面加快了入侵检测速度，进一步满足工业控制系统实时性的要求。
一种网络流量实时入侵检测方法

[发明专利]一种基于可视化胶囊网络入侵检测方法-CN202310431641.1在审
发明人：杨忠君;黄晴;宗学军;何戡;张继雪 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H04L9/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于可视化胶囊网络入侵检测方法，涉及一种网络的入侵检测方法，该方法包括数据处理，模型训练和模型分类三个步骤。首先搜集历史网络安全数据并进行预处理，再对全体数据进行归一化，按比例缩放。然后将样本数据进行可视化处理，使其从一维数据变为具有空间信息的二维矩阵，以此更加适配深度学习模型，对可视化过程中的碰撞特征采用信息熵加权平均算法进行选取，以此构建新的特征值，提高网络效果。使用社交网络搜索算法对胶囊网络结构进行寻优，确定最佳参数。最后对实时采集的网络数据进行网络入侵分类检测。本发明提高了对网络攻击的检测率，降低了误报率。
一种基于可视化胶囊网络入侵检测方法

[发明专利]受干扰情况下的单链机械臂轨迹跟踪方法-CN202110927998.X有效
发明人：杨忠君;宗学军;连莲;何戡;邢海娜 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2021-08-13 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明受干扰情况下的单链机械臂轨迹跟踪方法，涉及机械臂轨迹跟踪方法，所述跟踪方法包括，步骤一：建立单链机械臂动力学模型，并得到其状态空间方程；步骤二：定义跟踪误差，设计虚拟控制器、自适应律、扰动观测器和实际控制器；步骤三：设计Lyapunov函数，利用Lyapunov方程解的性质设计控制器参数，保证机械臂的运动轨迹能跟踪预设的目标轨迹完成动作。本发明为实现受到扰动信号干扰情况下单链机械臂系统仍能实现精确的轨迹跟踪控制。
干扰情况机械轨迹跟踪方法

[发明专利]一种基于优化随机森林的工控网络异常检测方法-CN202310045012.5在审
发明人： 宗学军;王润鹏;何戡;杨忠君;连莲;郑洪宇;孙逸菲;宁博伟 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2023-01-30 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06F18/2431 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于优化随机森林的工控网络异常检测方法，涉及一种工控网络安全检测方法。该方法对数据集进行特征提取并利用主成分分析降维，划分训练集与测试集，考虑异常检测效率和准确率低的问题，利用改进鲸鱼算法优化随机森林模型。将柯西变异和自适应动态惯性权重相结合，一方面利用柯西变异算子增加种群多样性，避免算法陷入局部最优；另一方面引用自适应动态惯性权重因子提高种群全局搜索能力，加快算法收敛速度。结本发明有着更高的准确率和较强的适应性，更适合工业环境。此外，在国内石油化工行业信息安全重点实验室的油气集输全流程工业场景攻防靶场上进行验证实验，证明了本发明在实际应用中有较高的检测精度。
一种基于优化随机森林网络异常检测方法

[发明专利]一种针对西门子工控网络的过程控制攻击检测方法-CN202211136250.9在审
发明人： 宗学军;袁野;何戡;王国刚;郑洪宇;杨忠君;连莲;孙逸菲 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： H04L9/40 文献下载
摘要：本发明公开一种针对西门子工控网络的过程控制攻击检测方法，涉及一种工控系统过程控制攻击检测方法。其实现方式为：将工控网络中的流量数据进行预处理，将原始网络流量转化为图像数据，尽可能的保留了攻击流量的全部特征，解决了人工特征设计过程中的特征损失问题；将处理好的数据送入改进胶囊网络中进行分类，通过改进后的卷积层和引入残差连接，增强胶囊网络对复杂输入数据的特征提取能力。结果表明，本发明对工控网络中的各项过程控制攻击检出率均在90%以上，可以有效预防针对西门子系列PLC的过程控制攻击。
一种针对西门子网络过程控制攻击检测方法

[实用新型]一种工业控制系统信息安全设备载体演示平台-CN202220525548.8有效
发明人：何戡;寇文松;宗学军;杨忠君;连莲;孙逸菲 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2022-03-11 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： A47B37/00 文献下载
摘要：一种工业控制系统信息安全设备载体演示平台，涉及一种设备载体演示平台，所述演示平台为长方形空芯钢结构，中心区域呈凹空状，钢结构底部设有固定板，支架各表层有密集的方形孔用于拼接各种工业控制系统信息安全演示设备，支架总体由长方体钢结构拼接而成以此来保证在其上搭建的设备的稳定并有足够空间在其上放置多种演示设备。本实用新型为一种集成度高，扩展性好的工业系统信息安全演示平台，该平台通过钢材拼接，底部固定，各表面密集方形孔拼接而成，使之实现承载不同工业控制系统安全设备的作用。有各种零件拼接而成解决了焊接设备不易拆卸挪动的问题。
一种工业控制系统信息安全设备载体演示平台

[发明专利]一种基于BILSTM-CRF工业入侵检测方法-CN202210856731.0在审
发明人：何戡;寇文松;宗学军 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： H04L9/40 文献下载
摘要：一种基于BILSTM‑CRF工业入侵检测方法，涉及一种网络工业入侵检测方法，本发明根据网络入侵的时序性特点提出了一种由双向长短时记忆网络（Bi‑LSTM）和条件随机场（CRF）组成的网络入侵检测模型—BILSTM‑CRF模型。针对原始攻击数据具有离散性且分布较广的问题,对数据进行数值化及归一化的预处理操作，将模型应用在CIC‑IDS2017数据集上进行实验测试，本发明模型对网络入侵检测的多种攻击类别的精确率P和F1值都有提高，而且模型最终准确率更高（99.81%）远高于其他模型，符合网络入侵检测的要求。证明了该模型在工业控制系统实时入侵检测应用中的性能的优越性。
一种基于 bilstm crf 工业入侵检测方法

[发明专利]一种基于深度学习的工业控制流量协议识别方法-CN202210366791.4在审
发明人：李群峰;郑洪宇;宗学军;何戡;杨忠君;连莲;孙逸菲 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H04L9/40 文献下载
摘要：一种基于深度学习的工业控制流量协议识别方法，涉及一种提高工业控制模型运行方法，本发明将其划分为训练数据集和做测试数据集；通过数据加强将训练数据集调整数据的不平衡性，将处理过后的数据作为下一层的输入；使用最大似然估计计算最优标注序列，通过训练得到最高条件概率对输入数据进行标记；使用MLP作为协议识别的分类器，效果不理想可以优化权重参数，继续学习直到模型最优化，将此模块与真实工控环境结合达到实时监测的效果。本发明绕过了私有协议的预特征处理以及人工提取特征值，避免不必要的困难与损失；实现对工业控制系统协议的实时自动有效解析识别，达到流量监测与分类，避免恶意流量攻击工业系统，保障工业控制系统的安全，提高工业环境的工作效率。
一种基于深度学习工业控制流量协议识别方法

[发明专利]一种基于工艺流程并网络流量的实时数据采集方法-CN202210165508.1在审
发明人：何戡;陈金喆;宗学军;杨忠君;连莲;齐济 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2022-02-23 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H04L41/22 文献下载
摘要：一种基于工艺流程并网络流量的实时数据采集方法，涉及一种实时数据采集方法，该方法包括在工业控制网络交换机进行实时流量镜像采集，获取工业旁路流量；将采集流量引入Suricata流量分析引擎框架，Suricata对流经流量进行数据采集操作；基于Suricata流量分析引擎，针对不同工控协议进行协议解析；随后对Suricata协议解析日志通过Logstash进行日志数据收集，并将收集数据转入ElasticSearch数据库；基于工艺流程，将工艺控制变量与协议解析所得参数进行匹配，并进行可视化界面展示。本发明可以更加高效的获取工控系统实时数据，并可对实时数据进行安全分析，提高了工控系统安全性、可靠性。
一种基于工艺流程网络流量实时数据采集方法

[发明专利]一种基于变分自编码器和深度回声状态网络入侵检测方法-CN202111638957.5在审
发明人：曹春明;宗学军;何戡;郑洪宇;杨忠君;连莲;孙逸菲 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G06F21/55 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于变分自编码器和深度回声状态网络的工业入侵检测方法，涉及一种工业控制网络入侵检测方法。该方法实现方式为：将捕获的数据集进行标准化处理，划分训练集与测试集，考虑到样本不平衡问题，利用变分自编码器的概率生成特性，生成少数类攻击样本，将处理好的数据送入待训练的深度回声状态网络模型，回声状态网络由于舍弃了反向传播机制，极大缩短了训练时间，并且通过堆叠储备池可以有效提取数据中的潜在特征。结果表明，本发明不仅取得了相对较短的训练耗时，其检测性能如准确率、精确率和检出率等也有了一定的提升，更适合工业环境，此外，当入侵检测数据集存在样本不平衡问题时，本发明依然可以取得良好的检测效果。
一种基于编码器深度回声状态网络入侵检测方法

[发明专利]一种工业现场PLC网络安全运维方法-CN202111121276.1在审
发明人：何戡;陈金喆;宗学军;杨忠君;连莲;齐济 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： G05B19/05 文献下载
摘要：一种工业现场PLC网络安全运维方法，涉及一种网络安全运维方法，该方法通过运维操作设备（如：计算机）向运维审计服务器发送建立连接请求，并输入用户名、密码进行身份验证，如身份验证成功，则运维审计服务器将工艺运维服务站的远程桌面传送给运维操作设备并提示登录成功；与此同时运维审计服务器将根据登录的运维人员用户名所对应的操作权限，向协议解析服务站部署相应的权限指令；运维人员通过运维操作设备远程控制工艺运维服务站下发运维指令，且运维指令经由协议解析服务站认证、审核通过后，传送给现场PLC设备，并进行运维操作。本发明加强了对运维人员操作（特殊指令）的管控，提升了对PLC设备运维操作的安全性。
一种工业现场 plc 网络安全方法

[发明专利]带故障容错功能的间壁式换热器温度自适应跟踪控制系统-CN202011276777.2在审
发明人：杨忠君;宗学军;连莲;何戡;邢海娜 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： F28F27/00 文献下载
摘要：带故障容错功能的间壁式换热器温度自适应跟踪控制系统，涉及换热器控制系统，该系统能够根据设计的温度跟踪误差性能设定单元设置误差精度，有效降低温度跟踪误差；设计的通用执行器故障辨识模型可以有效估计系统中不可避免的存在的执行器卡死和失效故障，消除故障对系统控制精度和安全稳定性的影响；结合设计的自适应控制器及其参数更新规则，此间壁式换热器出口温度自适应跟踪控制系统跟踪精度高，容错性好，既能有效提高换热器的工作效率，节能降耗，又能保证系统持续稳定运行，大大地提升了企业的经济效益和社会效益。
故障容错功能间壁换热器温度自适应跟踪控制系统

[实用新型]一种工业控制系统信息安全演示展屏-CN201922169331.9有效
发明人：何戡;张居华;宗学军;郑洪宇;杨忠君;王国刚;程军;金琼;冉维周 -专利权人：沈阳化工大学
申请日： 2019-12-06 - 公布日： 2020-07-03 - 主分类号： G09F9/00 文献下载
摘要：一种工业控制系统信息安全演示展屏，涉及一种展屏，展屏电视屏区域呈凹空状，电视屏背部设有有固定板，孔结构布局板内有分布均匀、密集的方形孔，活动键盘托盘支架装设有键盘托盘；斜支架为三角固定板，固定板构成三角储槽，放入三角支撑物，保持展屏竖立平衡；底盘为梯形，其上摆放设备，如计算机；下方带有四只脚轮；展屏内侧面有接线端子排；展屏侧面设有可变形弯管，弯管左右末端有插头。本实用新型为一种集成度高、扩展性好的工业控制系统安全信息展屏，该展屏通过孔结构布局板、调节孔、三角支撑物、接线端子排、可变形弯头等结构组合，使之实现展示灵活、表达充分的综合效果。
一种工业控制系统信息安全演示

[外观设计]包装桶-CN201930527306.6有效
发明人： 宗学军 -专利权人： 宗学军
申请日： 2019-09-25 - 公布日： 2020-04-10 - 主分类号： 09-02 文献下载
摘要：1.本外观设计产品的名称：包装桶。2.本外观设计产品的用途：用于包装和运输。3.本外观设计产品的设计要点：在于形状与图案的结合。4.最能表明设计要点的图片或照片：主视图。
包装

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