一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统的制作方法

allin2025-12-17  26


本发明涉及工业,具体为一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统。


背景技术:

1、信息化是工业发展的必然趋势,实现生产线优化调度、产品质量预警、工厂生产设备预测维护、机器互联、无线通信、智能检测、云计算、数据分析挖掘等功能都离不开信息科技的发展。工业物联网(iiot)是实施和应用这些新技术的基础。工业数据是信息技术在工业领域的应用中生成的数据。工业大数据是在工业数据的基础上,在设计、工艺、生产和控制等相关领域,运用大数据技术进行信息处理,且据此为诊断、预测、决策等方面提供支持。但是在实际应用过程中,因为受到采集系统缺陷、链路问题、模型参数和人为操作误差等因素的影响,很容易产生数据质量问题,导致分析出现偏差,从而严重影响工业安全。因此,设计安全性高及高效管理分析的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统是很有必要的。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,包括:填充检测模块、处理分析模块与预警传输模块,所述填充检测模块与处理分析模块网络连接,所述处理分析模块与预警传输模块数据连接,所述填充检测模块用于对工业数据进行填充检测模管理,所述处理分析模块用于进行工业数据的质量处理分析,所述预警传输模块用于进行数据信息的预警传输控制。

3、根据上述技术方案,所述填充检测模块包括缺失值填充模块、模式异常检测模块与异常点检测模块,所述缺失值填充模块与模式异常检测模块网络连接,所述模式异常检测模块与异常点检测模块数据连接,所述缺失值填充模块用于对工业数据进行缺失值填充处理,所述模式异常检测模块用于进行工业的模式异常检测管理,所述异常点检测模块用于进行工业的异常点检测管理控制。

4、根据上述技术方案,所述处理分析模块包括重复值合并模块、聚类处理模块与分析控制模块,所述重复值合并模块与聚类处理模块网络连接,所述聚类处理模块与分析控制模块电连接,所述重复值合并模块用于进行工业的重复值合并处理,所述聚类处理模块用于进行工业数据的聚类处理,所述分析控制模块用于进行工业数据的质量分析控制。

5、根据上述技术方案,所述预警传输模块包括预警通知模块与整理传输模块,所述预警通知模块与整理传输模块网络连接,所述预警通知模块用于进行工业的预警通知管理,所述整理传输模块用于进行数据信息的整理传输控制。

6、根据上述技术方案,所述一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统的运行方法包括以下步骤:

7、步骤s1:在工业系统运行过程中,对工业系统中的工业数据信息进行缺失值填充管理控制;

8、步骤s2:完成工业数据信息缺失值填充后,对工业数据进行模式异常检测与异常点检测处理;

9、步骤s3:进一步对工业数据进行重复值处理,并进行数据质量分析处理;

10、步骤s4:对工业系统进行预警通知及数据整理传输管理。

11、根据上述技术方案,所述步骤s1进一步包括以下步骤:

12、步骤s11:在工业系统中,通过相关性计算确定与待填补工业数据相关维度,数目为n(n≥1),以变量x和y为例,用相关系数来衡量两个工业数据维度之间的相关性ρxy,计算公式如下:

13、

14、其中,cov(x,y)为x,y的协方差,d(x)与d(y)分别为x,y的方差,当变量x和y的相关系数ρxy绝对值与1的差值符合设定范围时,可判断x和y是相关变量,否则不是相关变量;

15、步骤s12:确定工业数据为相关变量后,控制工业数据的时间间隔相等,固定设置为采样间隔,从而得到缺失值,并选择双层lstm模型根据设定的参数进行工业数据的缺失值填充。

16、根据上述技术方案,所述步骤s2进一步包括以下步骤:

17、步骤s21:对完成缺失值填充处理或未存在缺失值的工业数据进行时间序列模式异常检测处理,通过使用双层lstm进行时间序列预测,得到预测结果后,计算得到预测结果工业数据与实际结果工业的差值,若差值超出设定阈值范围,则判断存在模式异常,否则不存在异常;

18、步骤s22:对于完成时间序列模式异常检测处理且不存在模式异常的工业数据,进行异常点检测,通过lof算法分析得到离群点程度值,如果离群点程度大于1,则说明工业数据存在异常点,否则不存在异常点。

19、根据上述技术方案,所述步骤s31进一步包括以下步骤:

20、步骤s31:将不存在模式异常与点异常的工业数据进行重复值合并处理,选择工业数据集中符合设定的关键属性列名和时间节点作为关键,因为工业机器设备数据具有时序性,数据有序且处于一个范围之内,所以选择基数排序来进行关键词的排序,通过最低位优先法,首先按照最低位数字进行排序,然后是次低位,直到对所有的数字都排好序,为排好序的数据集设定滑动窗口长度和相似度判断阈值,依次对窗口内的记录进行相似度判断,若符合相似度判断条件则删除后项记录,保留前项记录,通过调整滑动窗口长度的大小测试不同窗口下重复值的消除率,从而设置最优窗口大小用于数据集的重复值合并;

21、步骤s32:完成工业数据的重复值合并处理后,采用灰色综合聚类方法对工业数据进行处理,按照综合评价设定对工业数据进行灰类数划分,划分出各指标的取值区间,确定每个指标的聚类权重j;

22、步骤s33:接收得到工业数据的聚类权重j后,计算得到工业数据质量综合聚类系数y,且y=kj,其中k为设定的综合评价指标,并将综合聚类系数匹配至工作人员设定的不同等级取值区间,从而得到对应的工业数据质量等级。

23、根据上述技术方案,所述步骤s4进一步包括以下步骤:

24、步骤s41:当检测到工业数据存在模式异常或者点异常时,立即将对应数据进行标记,并进行预警通知处理;

25、步骤s42:将完成质量等级分析的工业数据进行整理,并传输至工作台,供工作人员分析查阅。

26、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明,通过设置有填充检测模块、处理分析模块与预警传输模块,使工业数据处理更加高效准确,间接保证工业设备性能稳定性,从而避免工业数据丢失、泄露等安全问题的发生,使模式异常检测更加高效准确,有效保证数据安全性与真实性;



技术特征:

1.一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,包括:填充检测模块、处理分析模块与预警传输模块,其特征在于:所述填充检测模块与处理分析模块网络连接,所述处理分析模块与预警传输模块数据连接,所述填充检测模块用于对工业数据进行填充检测模管理,所述处理分析模块用于进行工业数据的质量处理分析,所述预警传输模块用于进行数据信息的预警传输控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,其特征在于:所述填充检测模块包括缺失值填充模块、模式异常检测模块与异常点检测模块,所述缺失值填充模块与模式异常检测模块网络连接,所述模式异常检测模块与异常点检测模块数据连接,所述缺失值填充模块用于对工业数据进行缺失值填充处理,所述模式异常检测模块用于进行工业的模式异常检测管理,所述异常点检测模块用于进行工业的异常点检测管理控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,其特征在于:所述处理分析模块包括重复值合并模块、聚类处理模块与分析控制模块,所述重复值合并模块与聚类处理模块网络连接,所述聚类处理模块与分析控制模块电连接,所述重复值合并模块用于进行工业的重复值合并处理,所述聚类处理模块用于进行工业数据的聚类处理,所述分析控制模块用于进行工业数据的质量分析控制。

4.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,其特征在于:所述预警传输模块包括预警通知模块与整理传输模块,所述预警通知模块与整理传输模块网络连接,所述预警通知模块用于进行工业的预警通知管理,所述整理传输模块用于进行数据信息的整理传输控制。

5.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,其特征在于:所述一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统的运行方法包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,其特征在于:所述步骤s1进一步包括以下步骤:

7.根据权利要求5所述的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,其特征在于:所述步骤s2进一步包括以下步骤:

8.根据权利要求5所述的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,其特征在于:所述步骤s31进一步包括以下步骤:

9.根据权利要求5所述的一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,其特征在于:所述步骤s4进一步包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种基于工业互联网技术的工业数据安全管理系统,包括:填充检测模块、处理分析模块与预警传输模块,所述填充检测模块与处理分析模块网络连接,所述处理分析模块与预警传输模块数据连接,所述填充检测模块用于对工业数据进行填充检测模管理,所述处理分析模块用于进行工业数据的质量处理分析,所述预警传输模块用于进行数据信息的预警传输控制。所述填充检测模块包括缺失值填充模块、模式异常检测模块与异常点检测模块,所述缺失值填充模块与模式异常检测模块网络连接,所述模式异常检测模块与异常点检测模块数据连接,所述缺失值填充模块用于对工业数据进行缺失值填充处理。本发明,具有安全性高及高效管理分析的特点。

技术研发人员:张盼盼
受保护的技术使用者:洛阳鸿麟网络科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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