本发明涉及信息数据,更具体地说,本发明涉及一种网络数据信息安全防护系统。
背景技术:
1、热控系统确保雷达的电子和传感组件在适宜温度下工作,减少过热导致的组件性能下降和误差累积,如果热控系统出现故障,雷达可能出现数据传输失误或信号不稳定,导致距离检测数据不准确,甚至影响网络数据的实时性和精确性,且热控系统失效可能触发雷达设备的自动保护机制(如降频、暂停或关机),引发雷达短暂性停止工作,导致出现监测盲区,进而影响整个雷达网络的数据流和监测范围,使得网络信息系统的覆盖性和完整性受到影响。现有的公开文献中,文献(陈奎.雷达机箱热控系统设计[d].东南大学,2016)中,以雷达机箱为研究对象,提出了一种优化的热设计方法与温度实时控制系统,但并未提及热控系统故障时的应急处理方案,雷达热控系统一旦失效,可能导致设备高温停机或性能下降,影响数据传输的稳定性,从而导致数据丢失,因此需要在热控系统设计中增加冗余设计和多级保护机制,以应对突发的散热故障,为了解决上述问题,现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供一种网络数据信息安全防护系统,用于解决现有雷达机箱并未涉及热控系统故障时的应急处理方案,雷达热控系统一旦失效,可能导致设备高温停机或性能下降,影响数据传输的稳定性,从而导致数据丢失问题,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种网络数据信息安全防护系统,包括雷达机箱、机箱温度监测预警子系统、智能冗余切换与负载分配子系统、数据信息安全诊断子系统以及多级保护联动子系统,机箱温度监测预警子系统包括温度监测模块、中央数据监控模块、故障预警响应模块以及多级降功率保护模块;温度监测模块用于对雷达机箱内的温度进行监测分析:将雷达机箱按照底部分割为若干个温度监测单元,在每个温度监测单元内设置若干个监测点,在每个监测点设置温度传感器,分别获取雷达机箱运行前所有监测点的第一温度值以及运行后所有监测点的第二温度值;
4、中央数据监控模块用于获取第一温度值以及第二温度值,根据第一温度值计算第一温度均值,根据第二温度值计算第二温度均值,基于第一温度值以及第二温度值构建温度变化值监测模型,温度变化值监测模型的公式为:
5、;
6、式中:为温度变化值,为第i个监测点的第二温度值,为第二温度均值,为第i个监测点的第一温度值,为第一温度均值,为监测点个数;
7、故障预警响应模块用于提取温度变化值,将温度变化值与预设的温度变化阈值进行比较,若温度变化值大于等于预设的温度变化阈值,则将触发故障预警;若温度变化值小于预设的温度变化阈值,则不触发故障预警。
8、作为本发明的进一步方案,多级降功率保护模块用于获取各温度监测单元的温度变化值,基于温度变化值构建机箱紧急停运判别模型,进行雷达机箱是否需要紧急停运的判别,机箱紧急停运判别模型的公式为:
9、;
10、式中:为机箱紧急停运判别值,为温度监测单元的个数,为第j个温度监测单元的温度变化值,为各温度监测单元温度变化值的均值;将机箱紧急停运判别值与预设的紧急报警阈值进行比较,若机箱紧急停运判别值大于等于预设的紧急报警阈值,则将触发紧急报警,并发出停机通知;若机箱紧急停运判别值小于预设的紧急报警阈值,则不触发紧急报警。
11、作为本发明的进一步方案,智能冗余切换与负载分配子系统包括冗余机箱自动切换模块以及任务负载分配调度模块;冗余机箱自动切换模块与任务负载分配调度模块相连接;冗余机箱自动切换模块用于当检测到故障预警或者紧急报警中的任意一种情况时,自动激活预设的冗余雷达机箱,对于激活后的冗余雷达机箱,通过机箱温度监测预警子系统再次对冗余雷达机箱进行双重温度监控预警。
12、作为本发明的进一步方案,任务负载分配调度模块用于通过机箱任务负载分配模型重新分配任务,并评估故障机箱负载转移后的新负载量,构建机箱任务负载分配模型具体为:雷达机箱包括,其中,为第1个雷达机箱,为第2个雷达机箱,为第n个雷达机箱,当前任务负载为,则此时总负载量为,当第f个雷达机箱出现故障时,则需将雷达机箱的任务负载量按机箱任务负载分配公式进行分配:
13、;
14、式中:为重新分配后的第a个雷达机箱的任务负载量,为重新分配前的第a个雷达机箱的任务负载量,为雷达机箱总数,为雷达机箱的任务负载量,为第a个雷达机箱,为第f个雷达机箱。
15、作为本发明的进一步方案,数据信息安全诊断子系统包括信号数据采集模块以及数据流健康诊断模块;
16、信号数据采集模块用于获取雷达进行信号传输时的第一工作参数;第一工作参数包括信号数据强度、信号数据波动频率以及信号数据延长时长;
17、数据流健康诊断模块用于建立数据流健康监测模型对数据传输是否存在故障进行判断,数据流健康监测模型的公式为:
18、;
19、;
20、;
21、式中:为e时刻的信号数据强度,为e-1时刻的信号数据强度,为预设的信号数据强度阈值,为e时刻的信号数据波动频率,为e-1时刻的信号数据波动频率,为预设的信号数据波动频率阈值。
22、作为本发明的进一步方案,多级保护联动子系统用于当故障预警响应模块触发故障预警时,建立双重联动应急保护模型采取措施,双重联动应急保护模型的构建步骤为:
23、当温度监测单元的温度变化值大于等于预设的温度变化阈值,此时触发故障预警,并触发初级响应,此时将自动激活雷达机箱内的风扇进行散热;
24、若在预设的散热时长内,温度监测单元的温度变化值仍大于等于预设的温度变化阈值,此时触发次级响应,通过降低雷达机箱的工作功率以减少发热量。
25、本发明一种网络数据信息安全防护系统的技术效果和优点:本发明通过双重温度监控和分级保护响应机制,实时监测雷达机箱温度并在异常情况下进行主动散热与降功率保护,有效预防高温停机和性能下降问题;数据信息安全诊断子系统实时监测数据流健康状况,及时发现和处理信号传输中的潜在故障,确保数据传输的稳定性并降低数据丢失的风险;智能冗余切换与负载分配子系统在主机箱故障或温度异常时,快速切换至冗余机箱并重新分配负载,确保数据传输不中断,从而提高系统稳定性和抗干扰能力;通过对温度变化的快速响应机制和负载分配管理,多级保护联动子系统能够降低设备过热损耗,延长雷达设备的使用寿命;温度监测预警与多级保护联动相结合,实现了雷达机箱和数据传输的双重保障,提升了系统的自动化防护能力和应急响应效率。
1.一种网络数据信息安全防护系统,包括雷达机箱、机箱温度监测预警子系统、智能冗余切换与负载分配子系统、数据信息安全诊断子系统以及多级保护联动子系统,其特征在于,机箱温度监测预警子系统包括温度监测模块、中央数据监控模块、故障预警响应模块以及多级降功率保护模块;温度监测模块用于对雷达机箱内的温度进行监测分析:将雷达机箱按照底部分割为若干个温度监测单元,在每个温度监测单元内设置若干个监测点,在每个监测点设置温度传感器,分别获取雷达机箱运行前所有监测点的第一温度值以及运行后所有监测点的第二温度值;
2.根据权利要求1所述的一种网络数据信息安全防护系统,其特征在于,多级降功率保护模块用于获取各温度监测单元的温度变化值,基于温度变化值构建机箱紧急停运判别模型,进行雷达机箱是否需要紧急停运的判别,机箱紧急停运判别模型的公式为:
3.根据权利要求1所述的一种网络数据信息安全防护系统,其特征在于,智能冗余切换与负载分配子系统包括冗余机箱自动切换模块以及任务负载分配调度模块;冗余机箱自动切换模块与任务负载分配调度模块相连接;冗余机箱自动切换模块用于当检测到故障预警或者紧急报警中的任意一种情况时,自动激活预设的冗余雷达机箱,对于激活后的冗余雷达机箱,通过机箱温度监测预警子系统再次对冗余雷达机箱进行双重温度监控预警。
4.根据权利要求3所述的一种网络数据信息安全防护系统,其特征在于,任务负载分配调度模块用于通过机箱任务负载分配模型重新分配任务,并评估故障机箱负载转移后的新负载量,构建机箱任务负载分配模型具体为:雷达机箱包括,其中,为第1个雷达机箱,为第2个雷达机箱,为第n个雷达机箱,当前任务负载为,则此时总负载量为,当第f个雷达机箱出现故障时,则需将雷达机箱的任务负载量按机箱任务负载分配公式进行分配:
5.根据权利要求1所述的一种网络数据信息安全防护系统,其特征在于,数据信息安全诊断子系统包括信号数据采集模块以及数据流健康诊断模块;
6.根据权利要求1所述的一种网络数据信息安全防护系统,其特征在于,多级保护联动子系统用于当故障预警响应模块触发故障预警时,建立双重联动应急保护模型采取措施,双重联动应急保护模型的构建步骤为: