控制系统可靠性计算机通信论文

2022-04-10

下面是小编精心推荐的《控制系统可靠性计算机通信论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。【摘要】在当前,我国以人力控制为主的老式电厂电气控制系统越来越不适用于新时代,随着市场经济的不断发展,对电气设备自动化控制提出了更高的要求,并在数量上的需求也更多。因而,发电厂有必要对目前现有的电气设备做出自动化改进。本研究简要介绍了发电厂电气自动化控制的作用,并构想了自动化改进的策略,旨在为促进发电厂进步做出贡献。

控制系统可靠性计算机通信论文 篇1:

“信息安全概论”实践教学的探索

摘要:“信息安全概论”是一门实践性很强的课程,建设一个满足信息安全专业教学要求的实验教学体系是培养合格的信息安全人才的关键之一。本文分析了信息安全概论实践教学的目标,阐述了具体实验项目及其设计理念。

关键词:信息安全概论;实践教学;实验设计

1引言

信息安全是计算机学科下的二级学科,是一门新兴的学科。它涉及通信学、计算机科学、信息学和数学等多个学科,主要研究范围涉及计算机及网络安全的各个方面。“信息安全概论” 课程是信息安全专业的专业基础课程,也是提高学生计算机水平的重要组成部分。但信息安全概论同时也是学生们认为比较难学的专业课程之一。其原因如下:信息安全概论课程讲述的是计算机资源管理的原理和机制,其中包含了许多抽象的概念和算法,学生学习起来感觉“大而空”。因此,信息安全概论实践教学作为教学辅助环节十分重要,它的作用在于通过动手做实验,帮助学生解决从抽象理论到具体对象的认识问题,培养学生应用知识解决问题的能力。

近年来,我们针对不同的教学对象和教学要求,精心设计了多种方式的实验项目,在信息安全概论实践教学上做了一些有益的探索。本文首先分析信息安全概论实践教学的目标,然后说明如何具体设计实验项目。

2实践教学目标

我们认为,信息安全概论实践教学作为辅助教学环节,有两个主要目标。

(1) 帮助学生理解信息安全概论的基本概念、原理和机制

信息安全概论包含了许多抽象的基本概念如访问控制、安全模型和系统可靠性,也包含了复杂的算法和机制,如对称加密和身份认证。这些知识对于本科学生而言是比较难以理解的,因为他们平时很少也很难窥视到信息安全概论的内部。信息安全概论的实践教学应该让学生了解一个真实信息安全概论的内部实现,从而帮助学生更好地理解信息安全概论的基本概念、原理和机制。

(2) 培养学生应用信息安全概论知识的能力

信息安全概论是计算机系统中的核心软件,从事计算机行业的专业人员都需要信息安全概论的原理知识,但他们担任的角色不同,面临的问题就不同,因而所具备的信息安全概论知识的应用能力也不同。信息安全概论的实践教学必须考虑到不同能力培养的特点,以满足学生未来任职需要。

3实验项目设计

我们在上述的实践教学目标的指导下,设计了多个实验项目,内容从安全技术层面上涵盖了主机安全技术、认证技术、访问控制技术、防火墙技术、入侵检测技术等。从工程技术层面上则涵盖了计算机系统、计算机网络、计算机通信和信息数据库和网站安全等多学科工程技术知识。考虑到学生的知识和经验背景,实验项目的安排从简到难,从依靠指导到自主设计。除必做的实验项目外,还设计了选做的实验项目,为有能力的同学提供更多的学习空间。下面分别介绍我们设计的9个实验项目。其中,前3个实验项目是密码学理论实验项目,使学生掌握如何使用工具实现密码学中的算法;第4、5个实验帮助学生理解网络中设备配置的实现过程;后4个实验项目是攻击性实验,让学生体验信息安全中攻击的全过程。

(1)DES算法实现

该项实验的目的是培养密码算法的设计思想、掌握密码算法的实现技术。实验内容是:通过编写DES算法的实现程序,理解DES算法的原理;分析DES算法的优点和缺点;掌握DES算法设计、实现和分析等阶段的方法。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和Visual C++应用开发软件等。

(2)RSA加密算法实现

该项实验的目的是深刻理解RSA算法的原理、掌握大整数运算的方法。实验内容是:编程实现RSA算法,并能进行文件的加密和解密。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件、Visual C++应用开发软件和SQL Server数据库软件。

(3)PKI的配置和应用

该项实验的目的是了解PKI在信息安全中的作用。了解在SSL和PGP中应用证书的方法。掌握在局域网中正确配置PKI的方法。学会利用CA管理和发放用户证书和对证书生命期进行管理,并能利用证书实现安全Web访问和安全电子邮件。实验内容是:安装并配置PKI系统;跟据安全策略实现证书发放;利用浏览器查看证书内容;利用证书配置SSL,实现对网站的安全访问;利用证书配置PGP,实现安全的电子邮件。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和MyPKI应用软件。

(4) 路由器配置

该项实验的目的是了解网络互联原理和所需硬件功能。掌握路由器IP路由功能的配置方法,实现两个局域网之间的相互连接与通信。实验内容:在联想天工路由器上完成以下配置,配置以太口、配置串口、运行动态路由协议RIP、配置网关、加入静态路由、主机配置和测试配置结果。实验中使用的硬件资源:个人计算机、路由器和Console配置线。

(5) 防火墙设计

该项实验的目的是了解防火墙安全技术原理与应用,学会利用路由器的屏蔽功能配置包过滤防火墙的方法,掌握根据不同的安全需求制定安全规则和建立访问控制列表的方法。实验内容:配置包过滤防火墙,将硬件路由器配置成如下功能——内部网络通过Serial0访问Internet,局域网对外提供www、ftp和MS SQL数据库服务;利用扫描软件进行扫描测试,根据测试结果调整规则设置;利用攻击软件进行测试,根据测试结果调整规则设置。实验中使用的软硬件资源:PC一台、路由器一台、Windows 2000操作系统软件和Console配置线。

(6) 口令攻击

该项实验的目的是通过对操作系统口令攻击程序的开发,使学生了解口令作为身份认证机制的脆弱性和口令攻击原理,理解如何增强口令机制的安全性。掌握一种破解口令的程序设计方法。实验内容有:用C++语言(或其他语言)编写一个带操作控制窗口的口令破解程序。实现对本地和远程主机的口令破解。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。

(7) 网页木马攻击

该项实验的目的是通过对网页木马的编写,了解木马的工作原理及功能。掌握利用IE浏览器漏洞进行木马种植的方法,实现修改远程目标机网页标题的木马攻击。实验内容是:拟定木马制作和种植方案;配置测试网站;编写制作一个网页木马,使客户端通过浏览页面感染木马;测试运行,检查并记录实验结果。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。

(8) 远程注册表攻击

该项实验的目的是通过对注册表的攻击,了解注册表在Windows系统注册表的结构和在系统安全中的重要性,了解注册表的安全配置方法,掌握实现一种远程注册表入侵的程序设计方法。实验内容有:确定注册表攻击方案,编写一个程序完成如下功能:创建操作控制窗口,通过修改注册表中相应键值改变远程目标机浏览器窗口标题以实现对远程主机注册表的攻击;测试运行。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。

(9) 网站攻击

该项实验的目的是通过对Web网站的模拟攻击,了解DOS攻击的原理及危害。掌握DOS攻击的程序设计方法,并利用该程序对Web服务器进行攻击。实验内容有:搭建一个测试网站;拟定网站攻击方案;编写一个程序,完成以下功能:创建操作控制显示窗口,确定被攻击服务器的IP地址并显示在屏幕上;修改被攻击网站的网页标题等。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软件、VC++应用开发软件和IIS服务器软件。

4结束语

“信息安全概论”是一门实践性很强的课程,建设一个满足信息安全专业教学要求的实验教学体系是培养合格的信息安全人才的关键之一。本文在信息安全概论实践教学中做了一些有益的工作,教学效果也不错,但还存在一些问题有待于进一步研究和探索。例如,如何与课堂教学互补,进一步激发学生学习信息安全概论的兴趣;如何通过构建实验平台将信息安全概论中更多的机制(认证机制、签名机制等)呈现给学生;如何设计更为实用的、学生自主性更强的实验项目等。

参考文献:

[1] 威特曼. 信息安全原理[M]. 齐立博,译. 2版. 北京:清华大学出版社,2006.

[2] 段云所,魏仕民,唐礼勇,等. 信息安全概论[M]. 北京:高等教育出版社,2003.

[3] 王景中,徐小青. 计算机通信信息安全技术[M]. 北京:清华大学出版社,2006.

[4] 张焕国,王丽娜. 信息安全综合实验教程[M]. 武汉:武汉大学出版社,2006.

[5] 龚方红,汤正华,蒋必彪. 试论工程教育中的本科实验教学改革[J]. 中国高教研究,2006(4):86-87.

[6] 卿斯汉,蒋建春.网络功防技术原理与实践[M]. 北京:科学出版社,2004.

[7] 彭国军,张焕国.论高校师生信息安全意识培养的必要性[C]//全国计算机新科技与计算机教育论文集. 2006.

[8] 王昭顺. 信息安全本科专业人才培养的研究[J]. 计算机教育,2006(10):30-32.

作者:李洪伟

控制系统可靠性计算机通信论文 篇2:

论发电厂电气设备的自动化改进策略

【摘 要】在当前,我国以人力控制为主的老式电厂电气控制系统越来越不适用于新时代,随着市场经济的不断发展,对电气设备自动化控制提出了更高的要求,并在数量上的需求也更多。因而,发电厂有必要对目前现有的电气设备做出自动化改进。本研究简要介绍了发电厂电气自动化控制的作用,并构想了自动化改进的策略,旨在为促进发电厂进步做出贡献。

【关键词】发电厂;电气设备;电气自动化;改进

电厂的电气自动化系统应用,为提高现代化电厂工作的效率奠定良好的基础,把电气的自动化系统作为基础,可以极大的降低电厂员工劳动的强度,而且,自动化系统的优势可以实现对电厂的生产过程进行监控。使用电气的自动化系统和相关技术的优势,可以使电厂全部生产的环节位于自动化系统的控制下,使系统出现故障的概率得到有效的降低,提升企业效益。

1 现代电厂电气自动化系统应用现状分析

1.1现代电厂电气自动化系统概述。目前,电厂所采用的电气自动化系统是利用通信协议、网络通信技术、工控软件等技术综合运用发展而来的新型综合自动化系统。针对电厂电气设备可靠性要求高、功能专业化以及安装位置分散的特点,电厂电气自动化系统通过自动化技术优势实现了对工控设备的自动化监控及信息收集。随着近年来现场总线、工业以太网网络通信技术在电厂电气自动化系统应用的不断增加。

1.2以电厂电气自动化系统功能需求为基础的系统应用分析。现代电厂电气自动化系统针对系统功能需求进行着不断地完善与发展。根据电厂电气设备复杂、设备布置及数量较多、分散安装情况普遍、电器元件较多、系统运行信息量大维修困难等需求,电厂电子自动化系统正进行着不断地完善与发展。利用现代工控软件及现场总线技术将电厂电气自动化各功能模块及控制点进行连接。同时根据电厂设备要求以及系统可靠性需求对电气自动化系统的相关组件进行了规范化,以统一的标准以及行业规范使系统组成具有较高的可靠性,为电厂安全稳定运行奠定了基础。另外,针对电厂设备维修需求,电气自动化系统还集成了机组运行信息收集、整理及备份功能。以机组运行数据为基础为设备维修工作提供详实、准确的系统运行数据。

1.3针对电厂电气自动化系统信息需求的系统应用分析。在现代电厂电子自动化系统应用中,系统信息需求促进了电气自动化技术的发展。针对电厂电气保护监控中信息采集、控制、保护、通信的需求,电厂电气自动化系统加快了信息通信技术的更新与应用。利用ECS及其他系统的数据交换满足现代电厂信息化管理需求,实现电厂电气自动化系统信息应用目的。通过根据电厂电气自动化系统信息传递速度要求,以现场总线技术、工业以太网技术满足电气自动化系统信息传输需求,促进电厂电气自动化系统应用效果的提升、促进电厂电气自动化系统应用目标的实现。

2 发电厂电气设备自动化改进方案

2.1 电网自动化调度系统

在电气设备自动化控制系统中,电网自动调度是非常基本的一个项目。该技术主要立足于IT技术,主要以单片机、嵌入式系统等为载体,通过搜集各个电气设备的运作状况,分析数据信息,进而总结出电网系统运作的整体状况,为发电厂技术人员决策提供了信息支持。在发电厂电气自控系统中,该项目不仅可以做到有效调度,保证发电质量和数量,而且也有利于解决故障,对持续发电的积极意义是显著的。

2.2 ECS系统

在工业化进展过程中,电气自动化控制技术内涵不断丰富,很多新工艺为发电厂产能提高提供了很多思路,ECS就是其中一种。该技术以信息工程为学科基础,以计算机电子信号为载体,实现对整个电厂的处理、监控以及维护[2]。目前,ECS系统主要以分层分布式为架构,可以分为控制层、通信层以及间隔层。其中,控制層主要由电厂总机、调度电网等硬件组成,负责对软件和硬件数据传输监管;通信层,是由通信设备和通信网络组成的层面,负责向其他层面设备的信息传输;间隔层是由各类专业化电器组成,主要对发电厂相关业务如电压保护、电流切换等提供专业化支持。

在如上分层分布式ECS架构中,DCS是最为典型的代表,在很多发电厂广为适用。该系统立足于计算机通信科学之上,通过构建分散式、分级式系统,来实施对于整个电厂业务的控制。然而,该系统内部线路比较单一,使得电流传输效益不高。另外,由于可供支持的信号种类较少,DCS系统有必要增加电缆设备,进而扩大了管理运营开支。因此,科研人员设计了两种DCS模式:一方面,部分DCS模式。该模式利用DCS软件实施电厂自动化控制,并结合计算机通信技术,对相关设备的行为予以调度;另外一方面,完全DCS模式。该模式以DCS系统软件为载体,承接了其他软件和硬件,以合二为一的方式实现自控。前者以部分DCS系统功能为载体,这就对运行装置的匹配度提出了很高的要求;后者完全继承了DCS系统的特性,但是一切软硬件要求是非常苛刻的,系统开支较大。

3 发电厂电气系统自动化控制改进方案

3.1 当前我国发电厂电气系统自动化控制问题分析

在目前,观察发电厂电气系统自动化控制发展现状来看,相关应用形势是较好的,但是存在一些潜在隐患,主要体现在:第一,设备期间存在质量隐患。如上文所述,ECS系统对于硬件和软件是存在要求的,不仅需要契合ECS系统设计原理,而且还要保证数量众多,以期符合信号种类需求。然而,很多发电厂电气自动化控制系统元件并不是由同一家厂商制造而来的,生产质量不可能完全一致,之间可能存在性能冲突,进而影响整个系统的运作。另外,由于运作频繁,强度较大,这些元器件有可能存在损耗,从而降低整个系统性能。第二,存在环境隐患。在自控系统中,很多元件都是很精密的,受外界环境因素影响较大,如温度、静电、气压等。当相关变量变化超过阈值,部件难以正常工作,降低系统的运行效益,甚至导致元件毁损等重大故障。第三,人力方面存在隐患。ECS系统等类似发电厂电气控制系统构成复杂,使得相关管理工作难度较大,发电厂需要聘请专业人士来支持厂内操作。然而,为了节省开支,我国很多发电厂对于从业人员没有提出较高的水平要求,使得相关工作人员理论支持较弱,操作经验难以驾驭ECS等系统[3]。在此之下,容易发生操作疏忽,或者违规行为,埋下了系统运作隐患。另外,发电厂也没有重视检修和维护,没有定期开展故障排查工作。总体来看,发电厂在运作电气系统自动化方面的能力是较低的。

3.2 发电厂电气系统自动化控制优化方案

首先,提高系统设计水平。发电厂需要积极组织相关专业人员,对电气组件、系统架构、技术实施予以深究,根据钻研结果完善和优化自动化控制系统;其次,加强管理。发电厂需要重视日常管理工作,组装之时选择最新技术和元件,并且开展定期检查,及时处理各种现有问题和排查潜在隐患;最后,重视人员培训。发电厂需要极大人员培训力度,不断提高现有人员的理论知识水平以及实践操作能力,引入外界优秀人才,以期开拓现有团队的眼界,提升各项技能水平。

4 结语

综上所述,通过改进电网自动化调度系统、ECS系统等方式提高系统设计水平,并配合加强管理、重视人員培训等辅助方式优化发电厂电气系统自动化控制,发电厂有必要对现有的电气设备做出自动化改进,才能适应市场经济的不断发展。

参考文献:

[1] 董旭.基于发电厂的电气自动化技术研究[J].电脑编程技巧与维护,2015(10):46-48.

[2] 魏英江.发电厂电气自动化技术应用方法探析[J].科技创新与应用,2015(26):175.

[3] 郭伟,王莉.发电厂电气系统综合自动化[J].东南大学学报:英文版,2014,18(3):221-224.

(作者单位:国家电投集团东北电力有限公司抚顺抚电能源分公司)

作者:张任

控制系统可靠性计算机通信论文 篇3:

计算机控制系统的可靠性技术分析

【摘要】    计算机系统运作的过程中,往往会出现大量系统漏洞,这些系统漏洞如果不能被及时修复的话,很容易被不法分子利用或者攻击,严重威胁计算机的系统安全,甚至有可能导致用户资料泄露。介于此,全面强化计算机控制系统的可靠性具有非凡意义。本文主要探析了计算机系统可靠性技术,同时着重探究了提高计算机控制系统可靠性的策略,以求能够为相关人员提供借鉴作用。

【关键词】     计算机    控制系统    可靠性技术

随着时代的发展,互联网信息技术已然成为了人们生活中的重要组成部分,并且成为了各行各业运作的重要技术支持,但是不可否认的是计算机系统如果出现问题,那么将会使得用户受到巨大的损失。所以保障计算机控制系统的可靠性极为重要。

一、计算机系统的可靠性技术

1.1容错手段以及避错手段

在计算机控制系统之中,容错以及避错手段能够全面提高当前计算机系统的安全性以及系统运行过程中的稳定性,所以这就要求相关人员在设计硬件系统的时候能够全面应用容错以及避错手段。主要就是选取高质量的材料,在保证当前加工质量的前提之下,为硬件生产提供良好的加工环境。但是由于高质量材料对于其使用环境的需求较高,因此长期使用可能会大幅降低控制系统的可靠性。

1.2硬件的冗余架构

在计算机控制系统的设计之中,架构科学合理的冗余结构能够促进计算机的平稳运作,就目前俩看,双机结构是保障系统正常运作的重要手段,具体来讲为:首先,通过一台主机来进行输出控制工作,而另一台主机则是实行微同步工作,同时将其反馈内容发射到主机之中,两台主机系统进行对比,如果出现不一致状况,那么予以报错处理;其次,如果主机出现问题,那么此时系统将会紧急调用备机,以此来保证系统控制工作的正常运行。比如,在双机结构中很有可能出现暂时性故障以及永久性故障,暂时性故障较之于永久性故障,更加难以解决,其主要是某个部件在时间的推移之下产生损耗,而永久性故障则是指计算机运作的过程总某一个系统部件出现问题而无法支持其持续工作。

二、提高计算机系统的可靠性策略

2.1指令以及信号的冗余

在计算机系统运作的时候,于硬件系统之中的特殊位置插入指令,或者是将某一条有效指令做重复输入处理,而后执行相应的程序。这种指令能够在极大程度上地保障系统的正常运作,同时还可以全面提高有效指令的执行次数,进而更加有效地保障当前的系统安全,为用户提供更为稳定的系统运作帮助。

2.2不良内容拦截技术

计算机系统运作的过程中,常常会出现问题的程序段,或者存在黑客利用当前的错误程序来对系统实行入侵或者攻击,无益于保障计算机系统的长久运作,同时还有可能使得用户的信息受到泄露。面对这种现象,管理人员有必要设置特殊的指令,对当前系统运行过程中出现错误的部位做出合理处置,从另一方面来看,主要是用过软件的漏洞来对相关不良内容做出合理拦截。在进行拦截的时候,主要包含以下几点:首先,在当前计算机系统内部设计相应的陷阱,用以拦截不良软件的相关信息,而后根据当前不良软件的特定来制定具备针对性的解决手段,并将其直接投入到系统的正常运作之中。介于此,如果能够在计算机运作的过程中正确应用拦截技术的话,可以有效防止不良内容的入侵问题,进而可以全面提高当前计算机运作的平稳性。

2.3程序分离技术

计算机从属于一个庞大的系统,其内部存在诸多软硬件,如果其在运作的过程中,恶意软件发展到了某一固定阶段,那么将会对当前计算机系统平稳性造成巨大的冲击。面对这种问题,相关工作人员完全可以采用程序分离技术来对当前系统程序作出合理监测,如果当前某一软件的运行时间过长,并且已然超越了系统設计的软件运行最大限时,那么就会对当前控制系统做出有效维护。因此可以明确,程序分离技术能够在一定程度上寻找到当前潜藏于系统深处的恶意软件,同时对其做出合理处置,保障系统的正常工作。

结束语:信息技术正在逐渐渗透到各行各业的建设之中,而计算机则是传播信息的重要载体,在最近几年,其影响范围逐渐增大,成为了人们生活之中的重要组成部分,不仅仅为社会经济的发展带来了诸多推进作用,而且还为人们生活水平的提高带来了巨大帮助。就目前来看,计算机控制系统的可靠性较为受公众关注,其能够在极大程度上地影响计算机的运作效率,因此在系统运作阶段,相关工作人员有必要采取各种合理方法,对于每一个运作环节都必须予以充足的重视,只有这样才能有效保障计算机系统的正常运作。

参  考  文  献

[1]柏红艳,聂章龙.计算机通信与控制系统运行可靠性提升策略研究[J].科技风,2019(04):78-79.

[2]李成良,徐秀萍.计算机控制系统发展方向的探讨[J].数字技术与应用,2018,36(03):230-231.

韦晓鹏    出生年月: 1983.12.17  性别:男  民族:汉  籍贯:辽宁省阜新市  当前职务:教师  当前职称:助理工程师  学历:硕士研究生  研究方向:计算机控制,数据通信,传输网  作者单位: 辽宁轨道交通职业学院;Guidaojiaotong Polytechnic Institute  单位所在地:辽宁省沈阳市

作者:韦晓鹏

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