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申请/专利权人：西安热工研究院有限公司

摘要：基于QR‑code的安全级烟气在线监测系统和装置，所述系统包括数据采集单元、数据处理和控制单元、数据封装模块、物理安全级正向传输模块、物理安全级反向控制模块、数据解封模块、发送模块、控制接收和分析模块、控制命令重构模块和命令白名单；所述装置包括接收单元、处理单元、发送单元。本发明通过采用基于QR‑code的非接触式数据传输技术和将数据传输和命令控制通道分离技术，实现了完全满足电力行业工控网络物理隔离的安全级要求的烟气在线监测系统，解决了现有系统网络安全性不满足电力行业要求和发电厂与环保局之间需要分别加装单向隔离装置导致沟通成本高、实施成本高、管理复杂等问题，有利于在全电力行业进行推广。

主权项：1.基于QR-code的安全级烟气在线监测系统，其特征在于，所述系统包括数据采集单元1、数据处理和控制单元5、数据封装模块6、物理安全级正向传输模块7、物理安全级反向控制模块13、数据解封模块10、发送模块11、控制接收和分析模块12、控制命令重构模块16和命令白名单17，其中：所述数据采集单元1包括颗粒物采集模块2、烟气参数采集模块3和气态污染物采集模块4，其中，所述颗粒物采集模块2负责通过颗粒物测量仪采集烟气中颗粒物的种类和浓度信息；所述烟气参数采集模块3负责通过温度测量仪、压力测量仪、流量测量仪、湿度测量仪和氧测量仪分别采集烟气温度、压力、流量、湿度和氧含量信息；所述气态污染物采集模块4负责通过气态污染物采样器和分析仪采集并分析气态污染物的种类和含量信息；所述数据采集单元1负责将各采集模块采集的数据发送给数据处理和控制单元5进行处理，并且接收数据处理和控制单元5发送过来的参数调节命令对各采集模块进行参数调节；所述数据处理和控制单元5负责对数据采集单元1发送过来的采集数据进行清洗和计算，并提供统计、分析和查询功能，同时，负责接收控制命令重构模块16发送过来的控制命令，并执行相应的操作；所述数据封装模块6负责将数据处理和控制单元5发送过来的数据进行格式化处理，并采用国密加密算法进行数据加密，然后封装成固定格式的数据包，传递给物理安全级正向传输模块7；所述物理安全级正向传输模块7负责将数据采用QR-Code技术转换为单层灰色二维码图片，并建立完全物理隔离的传输通道，将二维码图片从高安全级的生产控制大区传输给低安全级的管理信息大区，所述物理安全级正向传输模块7包括正向数据构造器8和正向数据扫描器9；其中，所述正向数据构造器8负责创建基于QC-Code的单层灰色二维码图片，并将要传输的数据插入到二维码图片中，然后通过显示屏进行展示；所述正向数据扫描器9负责通过摄像头识别正向数据构造器8显示屏上的二维码图片，然后将二维码图片中的数据提取出来，传递给数据解封模块10进行处理；所述数据解封模块10负责将数据进行解密，并提取出其中已经格式化的烟气监测数据，然后构造成符合环保局数据格式要求的数据后，传递给发送模块11；所述控制接收和分析模块12负责接收环保局发送过来的控制命令数据流，然后通过数据包分析技术，提取控制命令数据流中的控制命令，传递给物理安全级反向控制模块13进行处理；所述物理安全级反向控制模块13负责将控制命令采用QR-Code技术转换为单层二维码图片，并建立完全物理隔离的传输通道，将控制命令从低安全级的管理信息大区传输给高安全级的生产控制大区，所述物理安全级反向控制模块13包括反向控制构造器14和反向控制扫描器15；其中，所述反向控制构造器14负责创建基于QC-Code的单层灰色二维码图片，并将要传输的控制命令插入到二维码图片中，然后通过显示屏进行展示；所述反向控制扫描器15负责通过摄像头识别反向控制构造器14显示屏上的二维码图片，然后将二维码图片中的控制命令提取出来，传递给控制命令重构模块16进行处理；所述控制命令重构模块16负责对控制命令进行分析，提取出关键参数信息，然后按照命令白名单17的规则，重新构造成高安全级的控制命令，发送给数据处理和控制单元5进行处理，避免遭受注入、溢出和文件上传网络攻击；所述命令白名单17用于描述烟气在线监测系统允许使用的查询、控制命令的编码规则，为控制命令重构提供依据，只有负责编码规则的命令允许在系统中执行。

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