基于MQTT- SM4掩码辅助加密算法的配电物联网安全通信

随着“坚强智能电网”、“泛在电力物联网”等战略的部署和发展建设，大量的电力采集设备、机器人、监控摄像头应用在配网作业场景中。因此，针对配网终端数量多和配网作业环境复杂多样化等因素，如何设计合适的通信架构对于保证配网数据的安全稳定传输尤为重要。首先，本文基于当前流行的物联网平台通信协议MQTT、CoAP和HTTP，从多个方面进行对比分析，并设计了一种新颖的配电物联网通信架构。进一步，针对安全性要求，我们基于国密SM4提出MQTT- SM4掩码辅助加密算法对配电物联网信息进行加密传输，通过会话密钥协商获取所需的掩码密钥和消息密钥，并协同计算出轮密钥用于加密。通过对MQTT- SM4掩码辅助加密算法进行加密测试和安全分析，仿真结果表明，本文设计方案能够有效提高配电物联网通信安全性和稳定性。     

客运站安防工作中的智能视频监控系统的分析与设计

智能视频监控设计以普通的网络视频监控为基础,采用数字视屏监控,系统平台满足总公司分层级组网要求,所有设备间均通过计算机网络系统来实现通讯.摄像机采用网络数字摄像机、控制主机、屏幕墙采用视频控制服务器控制,图像存储录像采集中存储.通过嵌入在前端处理设备中的智能视频模块能够对所监控的画面进行实时分析,提供24*7全天候可靠实时监控;前端处理设备具有集成强大的图像处理分析能力,用户能够更加精准的定义安全威胁的特性,大大提高报警精确度;减少漏报率、误报率,尽量避免出现无用数据,使得响应速度大大提升.     

基于北斗高精度定位的重载铁路列检安全作业管理平台设计

设计了基于北斗高精度定位的重载铁路列检安全作业管理平台,实现列检车辆、人员的精准定位,降低列检作业风险。平台基础层通过基于FPGA的红外视频采集设备、基于北斗高精度定位技术的终端设备获取列检作业数据,经传输层各网络向支持层传输数据。在支持层高精度电子地图矢量化处理、实时差分动态定位等技术的支持下,应用层的列检作业目标识别模块调用Cstx小波融合算法解析北斗卫星信号,采用Hausdorff距离方法实现列检作业目标识别,列检作业安全预警模块调用矢量化处理高精度电子地图,结合日列检作业计划生成电子围栏,实现作业人员安全预警,由服务层管理人员实现平台的管理与维护。实验结果表明：该平台可实现列检作业目标的识别、精准定位及安全预警。     

城市轨道交通智能视频分析关键技术综述

轨道交通是改善城市公共交通状况的有效途径。随着城市轨道交通的快速建设,人们对城市轨道交通的安全问题越来越重视。智能视频分析技术通过对监控视频流的实时分析,对场景中的各种目标进行检测、分类、跟踪,并分析和判断目标的行为,从而能在异常情况发生时可以及时报警、主动防范,提高处理突发事件的效率。主要研究了智能视频分析技术在轨道交通智能视频监控系统中的应用背景及技术框架,总结了智能视频分析中的关键技术的不同实现方法及其常见的算法。     

系统集成中的安全性设计

为解决企业当前存在的信息孤岛问题,本文设计了一个基于智能代理的系统集成平台.该平台使用B/AS/DS(Browser/AgentServer/Database Server)三层体系结构实现了现场实时监控网、MIS网和因特网的互连,不仅实现了资源共享,而且充分保证了现场实时监控网的安全性,系统的安全性主要采用智能代理来实现.     

基于模糊神经网络的运动目标智能分配定位算法

为解决特殊应用场景下智能视频监控系统存在的监测范围有限、监控资源分配不合理、运动目标发现不及时等问题,利用雷达探测电磁波穿透能力强、搜索范围大、不受特殊气候及光学条件影响的特点,结合无人机和自动导航小车的灵活性和机动性,提出了一种雷达指引的综合联动视频监控方法,并在此基础上研究了一种基于大地坐标的统一坐标定位体系以及使用粒子群优化算法进行优化的基于模糊神经网络的运动目标智能分配定位算法.该算法根据雷达探测信号可自动计算出每台摄像机在水平、垂直和变焦3个维度上的控制参数,结合联动控制系统实现运动目标的实时定位和追踪.通过对某文物保护现场的实地测试,大地坐标定位体系的目标定位精度达到了99.84％,基于模糊神经网络的运动目标智能分配算法的准确率达到了95％,能够实现目标的精准定位和监控资源的智能分配,具有较高的实际应用价值.     

基于机器视觉的建筑作业区安全隐患监测方法

本项目基于监控摄像机采集施工作业环境下场景现场图像,利用数字图像处理、模式识别及机器学习等技术,实现智能的安全预警控制系统。结合复杂施工作业环境下安全技术规范,研究是基于视频监视的非接触式检测技术,在一定范围内能精确的智能检测作业区安全隐患。并结合信息技术开发建立施工现场安全风险控制及预警平台,有效的降低安全事故发生的概率,节约施工成本。     

基于mesh的电网施工现场智能风险识别技术研究

本文基于mesh自组网技术实现偏远地区广覆盖、低时延网络建设,达到电网数据的有效传输,在现有视频监控的基础上,应用智能视频识别技术,根据施工现场的应用环境,建立相应的判决准则,捕捉异常现象,对电力系统施工现场的人员行为进行监控,为电网施工作业提供及时有效的安全风险防范手段。     

基于ARM7的无线视频监控系统

在处理具有时域突发性和地域随机性的现场调查和涉及公共社会安全等事件时需要将事件发生现场的直观图像实时提供给场外人员,这就需要远程实时图像的传输。课题研究了在OV7620摄像头模组的嵌入式平台上实现视频的采集、压缩、无线传输,采用ARM7TDMI内核的SEP3203作为主控芯片,通过总线连接OV7620摄像头模组构成组成视频图像采集。使用GPRS网络来实现无线数据传输。     

基于WLAN的矿井多媒体综合通信网络系统

针对矿山井下现有通讯系统与监视、监测和监控系统各自封闭,互不兼容,且无法实现移动人员与设备的实时识别和定位的现状,提出了基于WLAN的矿井多媒体综合通信网络系统方案,构建了集移动语音通信、视频监视、设备监控、环境监测和人员定位于一体的多网合一多媒体综合通信网络系统,设计开发了智能无线通信基站。文中介绍了矿井多媒体无线综合通信网络系统的拓扑结构、功能及特点,详细论述了智能无线通信基站的设计。     

基于PLC的电力机车整备作业控制系统设计与实现

结合国内电力机车整备作业中存在的问题及作业现场的控制要求,分析了电力机车整备作业安全监控过程中设备控制系统的功能需求。划分了电力机车整备作业安全监控系统的软硬件模块,结合计算机网络通讯技术、现场总线技术、PLC控制技术等,设计了集中管理、分布式控制网络结构和PROFIBUS-DP总线网络控制系统。实现了电力机车整备作业安全监控系统自动化、信息化的管理与控制。工程实践表明,该系统能很好满足电力机车整备作业现场控制要求。     

SEWMS: An edge-based smart wearable maintenance system in communication network

The development of the Internet of Things (IoT) and wearable technology provides an opportunity for the development of maintenance of communication. The use of wearable technology and instant messaging technology of IoT can improve the support capabilities and data interaction ability of on-site maintenance of the communication network. Existing communication maintenance systems lack real-time operation and maintenance of data interaction. In the field operation decision-making and execution process, there are problems of lack of field links and inconvenient information interaction. On-site maintenance mainly relies on maintenance personnel to actively search for information, and the retrieval results are lacking of personalization, which makes it difficult to meet the needs of on-site maintenance of the communication network. Edge computing and information push technology can solve these problems to some extent. In this paper, we focus on the current low level in information, complicated scenes, and various information of on-site maintenance and propose a dynamic context-aware information push algorithm. The simulation results demonstrate that the algorithm delivers good performance in terms of precision, recall, and F1. Besides, we present a smart wearable maintenance system, an edge computing–assisted IoT platform for the real-time guidance of technical experts and systems for on-site maintenance personnel, aiming to improve the efficiency and quality of on-site maintenance.     

基于WinCC的整备作业安全监控系统

为实现电力机车整备作业安全监控自动化,结合整备作业现场控制要求,提出基于视窗控制中心(WinCC)组态软件的电力机车整备作业安全监控系统。采用组态软件的模块化设计方法,利用网络通信、监控和现场总线技术,实现以WinCC为平台的人机界面和以S7-300PLC为主站、S7-200PLC为从站的PROFIBUS-DP总线网络控制系统。测试结果表明,该系统可实现多股道同时作业,并实时实现三级分层间的数据交换。     

基于Netty和Kafka的物联网数据接入系统

当前在物联网应用中,大量采集终端被用于感知环境、定位服务、状态监测等应用,并源源不断地上传数据,在提产助效的同时,给远程服务端数据收集及实时处理带来巨大挑战。利用Netty网络通信库构造高性能的收集端网络通信处理服务并设计出可供采集终端与收集端使用的通信协议,剥离出网络通信业务中耗时操作并将数据推送至流式消息处理系统Kafka中,再由Kafka消费者负责后续数据持久化、实时分析工作。由此实现一个支持高并发、低延迟的数据接入系统。实验结果表明,在万级别连接情况下,该系统能正常工作且保持较快的响应速度。     

基于卷积神经网络的无人机油气管线巡检监察系统

为满足深埋式油气管道巡检监察需求,以及解决常规人工巡检手段效率低、时效性差、安全性低等问题,通过结合无人机飞行平台、卷积神经网络算法及计算机系统集成技术,设计并开发了一套基于卷积神经网络的无人机油气管线巡检监察系统,为油气管线的巡检监察工作提供技术支撑.本文首先介绍了巡检监察系统的总体设计方案、及作业流程进行了介绍;其次对系统组成进行了详细介绍,整个系统由无人机飞行平台、神经网络目标检测系统、无人机巡检监察管理系统以及无人机巡检执法终端四大子系统组成,无人机飞行平台以油动固定翼无人机为飞行载体,搭载高清相机进行数据采集,神经网络目标检测系统对影像数据进行自动检测、识别、搜索沿线工程车辆和管线隐患的目标,无人机巡检监察管理系统实现数据信息的存储管理及分发推送,无人机巡检执法终端接收隐患目标推送信息并进行现场快速执法;最后,对该系统的应用情况及后续的发展方向进行了总结和展望.目前,该系统成功应用于河南、甘肃等省份的油气管线巡检监察作业中,结果表明系统满足油气管线巡检监察的业务需求.     

基于网络隔离器的现场作业日报告系统

在电力现场作业过程中,工作记录的易用性、规范化和可追溯性对于现场作业精益化管理非常重要。本文研究通用的网络隔离器的工作原理和基础硬件组成,分析总结目前常用的现场作业日报告方法的特征与优缺点,再结合电力企业现阶段的实际情况,如电力内网制度、信息安全规定和电力现场作业标准等,实现基于网络隔离器的实时通信且支持多平台跨网络安全访问的现场作业日报告系统。系统主要包括身份验证、提交现场作业日报告、在ERP中使用现场作业日报告、界面动态显示功能和现场作业日报管理制度等功能模块,解决了电力现场作业无日志记录、跨网络安全、跨平台应用等问题。     

面向电信承载网的监控系统设计与实现

面对电信承载网连接的日益增长的海量终端设备，运营商需要结合网络拓扑对终端设备产生的数据进行高效的汇聚统计、异常分析、故障定位处理等操作。针对已有系统存在的操作困难、分析效率低等问题，设计与实现了一个面向电信承载网的高效监控系统，提供实时与离线数据分析和多维可视化分析的能力。对网管、认证、终端等系统及设备采集的数据进行结构化存储，对采集的数据进行拓扑相关性和时间序列方法分析，根据分析结果实现基于动态阈值控制的异常实时告警、定位等操作，并提供多维度可视化分析对网络状态进行实时监控。实际应用结果表明，该系统性能优异，具有良好交互性，能较好地满足承载网运维人员业务分析需求。     

基于5G+AI的智慧工地安全监督平台创新实践

在核电厂数字化转型以及智慧化发展的趋势下,工程建造领域开展智慧化项目实施的需求愈发强烈。文章介绍了智慧工地平台再田湾核电站的建设背景,以及所使用的关键技术例如5G+MEC无线网络技术和边缘计算技术、北斗+蓝牙定位技术、以及视频监控和AI智能分析等手段等,对项目功能架构和美。文章从主要功能门口入手,介绍了智慧工地平台的功能架构。项目实现工程建设区域的5G无线网络全覆盖、实时视频监控、实现对工程安全监管行为的AI实时分析和预警、施工现场人员和车辆实时定位和报警、与施工现场的广播系统联动、实现施工现场的实时环境监测、实现工程现场的门禁控制和人员实时管理。文字分析了应用效果以及相关运营管理制度。通过平台的实施实现自应速度和事件的处置速度,变被动式管理为主动式智能化管理,有效提高施工现场的管理水平和管理效率。     

基于深度强化学习的双层无人机边缘卸载策略

移动边缘计算(mobile edge computing, MEC)已逐渐成为有效缓解数据过载问题的手段, 而在高人流密集的场景中, 固定在基站上的边缘服务器可能会因网络过载而无法提供有效的服务. 考虑到时延敏感型的通信需求, 双层无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)的高机动性和易部署性成为任务计算卸载的理想选择, 其中配备计算资源的顶层无人机(top-UAV, T-UAV)可以为抓拍现场画面的底层UAV (bottom-UAV, B-UAV)提供卸载服务. B-UAV搭载拍摄装置, 可以选择本地计算或将部分任务卸载给T-UAV进行计算. 文中构建了双层UAV辅助的MEC系统模型, 并提出了一种DDPG-CPER (deep deterministic policy gradient offloading algorithm based on composite prioritized experience replay)新型计算卸载算法. 该算法综合考虑了决策变量的连续性以及在T-UAV资源调度和机动性等约束条件下优化了任务执行时延, 提高了处理效率和响应速度, 以保证现场观众对比赛的实时观看体验. 仿真实验结果表明, 所提算法表现出了比DDPG等基线算法更快的收敛速度, 能够显著降低处理延迟.     

基于无线通信的高精度室内人员定位系统在博物馆信息化建设中的应用

基于无线电通信的高精度室内人员定位系统能够提升博物馆观众参观体验及增强博物馆管理效率。采用分布式终端-集中数据管理的构架设计, 由一个服务器机柜（包含导航服务器、导览服务器、数据库服务器、信息发布服务器、票务服务器、监控服务器）、一台管理计算机、多个监控终端、多台人工票务终端、多个现场交换机、若干无线AP以及若干智能导览终端组成。运用高精度人员定位系统和无线通讯技术实现人员定位, 利用智能导览终端设备和实时数据库信息,进行展品信息推送、馆内游览路线导航、馆内设施使用及区域人流密度情况查询等.设立多台自动化票务终端,实现自助退换票、票务信息统计、网络票务预约、票卡运营及维护等功能。