СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ С ЭЛЕКТРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ПОДПИСЬЮ

Полезная модель относится к относится к вычислительной, информационно-измерительной технике и может использоваться в газоперерабатывающей, нефтеперерабатывающей и других областях промышленности в части передачи данных о технологических процессах с электронной цифровой подписью действующего предприятия различным управляющим структурам с возможностью ограничения права пользования. Полезная модель предназначена для сокращения документооборота на бумажных носителях, а также для использования переданных данных для дальнейшего анализа при возникновении неординарных ситуаций для предприятий с непрерывным технологическим циклом и формированием защиты от несанкционированного доступа, путем использования цифровой электронной подписи. Система может использоваться как база для формирования электронного документооборота предприятия с непрерывным технологическим циклом.
Известна «Система передачи информации заявка №95120207 МПК G06F13/00. Система используется для передачи информации между источником и приемником посредством сети, с которой соединено устройство связи, содержащее шину, предназначенную для обмена управляющими сообщениями между множеством модулей интерфейсов. Недостатком системы является невозможность использования защиты информации от несанкционированного доступа, а применяемая идеология жесткого управления по принципу цифровых автоматов, не позволяет гибко перестраивать систему и применять её в режиме передачи данных о технологическом процессе с электронной цифровой подписью. Вторым
недостатком является применение компьютеров функционального назначения.
Известна «Система передачи информации а.с. № 217774 МПК G06F 15/163. Система обеспечивает возможности передачи информации между станциями, соединенными любым способом (например, кольцевым, матричным и т.д.), и таким образом, чтобы сохранить максимальную вероятность передачи информации между станциями при возникающих нарушениях линий передачи (обрыве, коротком замыкании), при одновременном упрощении ее функционирования и повышении надежности работы.
Решение данной задачи обеспечивается в системе передачи информации, содержащей связанные линиями передачи разнесенные станции, имеющие блоки интерфейсов и устройства переключения, основано на вероятностных принципах работы системы, что не приемлемо для решения задачи передачи данных о технологических процессах между системами, так как системой не предусмотрено решение защиты информации, основанное на применении электронной подписи.
Наиболее близким аналогом является «Система передачи информации заявка JVr295120207 МПК G06F13/00. Эта система взята за прототип. Система, имеющая шину для информационного обмена с разными типами интерфейсов включает модуль для каждого типа интерфейса и не предусматривает наличие средств контроля правильности приема/передачи информации с помощью цифровой электронной подписи.
Задачей, решаемой полезной моделью, является разработка информационного обеспечении средств передачи информации о технологическом процессе с применением электронной цифровой подписи для персонала предприятия, информации о состоянии экологической безопасности технологических установок, состоянии промышленной безопасности предприятия, а также уровне нагрузок установок, состоянии технологического и силового оборудования. Подзадачей, полезной модели является архивирование данных с применением электронной цифровой подписи для анализа различными пользователями с целью определения для предприятия оптимальных технологических режимов.
Целью задачи, решаемой полезной моделью, является создание инструментария межсистемных связей для осуществления информационного контроля технологических процессов средствами электронной цифровой подписи разными подразделениями предприятия, основанного на ограничении прав пользования в зависимости от приоритета доступа и технологических ситуаций, возникающих в процессе непрерывной работы, как технологических установок, так и всего предприятия в целом.
Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в применении и доработке и средств, настроенных на обмен по определенным протоколам и страницам, дополненных электронной цифровой подписью, доступным через средства общего сетевого пользования, интегрированных в аппаратные средства и имеющих разный уровень доступа к информации о технологическом процессе, определяемый приоритетом электронной цифровой подписи.
Для этого в систему передачи данных, вводится персональный компьютер производственного отдела, персональный компьютер технологического отдела, персональный компьютер отдела охраны окружающей среды, персональный компьютер теплотехнического отдела, персональный компьютер метрологии, персональный компьютер главного инженера, персональный компьютер отдела промышленной безопасности, сервер локальной вычислительной сети заводоуправления, сервер прикладной рабочей станции, Carrierband LAN предприятия, Carrierband LAN заводоуправления, Carrierband LAN межкоммутаторной связи, персональные компьютеры старших операторов, прикладные рабочие станции, прикладные процессоры, брандмауэр, коммутаторы сетей.
Структурная схема системы передачи данных о технологическом процессе с электронной подписью показана на Фиг.Ь Она включает персональный компьютер производственного отдела 1, персональный компьютер технологического отдела 2, персональный компьютер отдела охраны окружающей среды 3, персональный компьютер теплотехнического отдела 4, персональный компьютер метрологии 6, персональный компьютер главного инженера 7, персональный компьютер отдела промышленной безопасности 8, сервер локальной вычислительной сети заводоуправления 5, сервер прикладной рабочей станции 12, прикладная рабочая станция 13, Carrierband LAN предприятия 20, Carrierband LAN 21 сервера прикладной рабочей станции 12, Carrierband LAN заводоуправления 23, Carrierband LAN межкоммутаторной связи 22, персональный компьютер старшего оператора производства №1 14, персональный компьютер старшего оператора производства  15, персональный компьютер старшего оператора производства .№3 16, прикладную рабочую станцию 13, прикладной процессор 17, прикладной процессор 18, прикладной процессор 19, брандмауэр (шлюз) 10, коммутатор сети 11, коммутатор сети 9. Прикладной процессор 17, прикладной процессор 18, прикладной процессор 19 соединены между собой по шине Nodebus (на структурной схеме не показана), а через Carrierband LAN предприятия 20 с сервером прикладной рабочей станции 12 и с прикладной рабочей станцией 13. Сервер прикладной рабочей станцией 12 соединен с брандмауэром 10, а выход брандмауэра 10 соединен с первым входом коммутатора 11. Выходы персональных компьютеров старших операторов производства №1-14, производства №2-15, производства ., подсоединены соответственно к второму, третьему и четвертому входу коммутатора И. Выход коммутатора И соединен с
первым входом коммутатора сети 9. Второй вход коммутатора 9 соединен с выходом сервера 5, а вход сервера 5 соединен с первым выходом коммутатора 9. Персональный компьютер производственного отдела 1, персональный компьютер технологического отдела 2, персональный компьютер отдела охраны окружающей среды 3, персональный компьютер теплотехнического отдела 4, персональный компьютер метрологии 6, персональный компьютер главного инженера 7, персональный компьютер отдела промышленной безопасности 8, соответственными входами и выходами через Carrierband LAN заводоуправления 23 подключены к коммутатору 9 и через коммутатор 9 по этой же Carrierband LAN заводоуправления 23 подсоединены к серверу 5. Брандмауэр 10 предназначен для пропуска информации только в одном направлении от серверной прикладной рабочей станции 12 через коммутатор 11 Carrierband LAN межкоммутаторной связи 22 коммутатор 9 Carrierband LAN заводоуправления 23 к серверу 5. Сервер прикладной рабочей станцией 12 располагает средствами PGP (Pretty Good Privecy) для шифрования в промышленных и глобальных сетях, CASE - системой для проектирования фирмы SilverRUN, а также пакет MS Borland Delphi 6.
Пример практического применения. При необходимости передачи данных о технологическом процессе с электронной цифровой подписью на одной из прикладных станций (на пример прикладной рабочей станции 13) промышленной системы готовится информация для каждого потребителя, архивируется и передается на прикладную серверную рабочую станцию 12, работающую в данный момент времени в роли клиента для сервера локальной вычислительной сети заводоуправления 5. На прикладной серверной рабочей станции 12 с помощью средств шифрования PGP генерируется несколько открытых ключей до 4096 бит и с выхода прикладной серверной рабочей станции 12 эти ключи передаются на вход брандмауэра 10 затем через коммутатор 11 Carrierband LAN межкоммутаторной связи 22 коммутатор 9 Carrierband LAN заводоуправления 23 передается на сервер 5, где раскладывается в папки для пользователей сервера 5 (ЛВС- заводоуправления). Данные о технологическом процессе с выхода прикладной серверной рабочей станции 12 передается на вход брандмауэра 10. С выхода брандмауэра 10 данные поступают на первые входы коммутатора 11. С выхода коммутатора 11 через оптоволоконную линию Carrierband LAN 22 информация поступают на вход коммутатора 9, а с выхода коммутатора 9 через оптоволоконную линию Carrierband LAN 23 поступает на входы сервера 5 заводоуправления. Специально для этого на сервере 5 разработано средство планирования задач, которое осуществляет контроль над своевременным поступлением информации от прикладной серверной рабочей станции 12, а также контроль правильности электронной подписи (несколько открытых ключей, переданных ранее). Сервер 5 заводоуправления с помощью специально использованного и доработанного расширения сетевых приложений
распаковывает переданные данные и распределяет их по папкам потребителей. Авторы, переданной информации операторы производств № 1 с персонального компьютера 14, оператор производства № 2 с персонального компьютера 15, оператор производства № 3 с персонального компьютера 16 обращаются соответственно через вторые, третьи, и четвертые входы коммутатора 11, а с выхода коммутатора 11 через оптоволоконную линию Carrierband LAN 22 и далее через коммутатор 9 и оптоволоконную линию Carrierband LAN 23 поступает на входы сервера 5, С помощью средствами PGP на данные операторов налагается электронная цифровая подпись операторов по схеме шифрования закрытого ключа. Полученный документ снабженный электронной цифровой подписью однозначно определяет содержимое, лицо, подписавшее документ, дату и время подписи. После подписания документа и проверки правильности цифровой электронной подписи данные готовятся для потребителей с использованием средства разметки гипертекста, а затем архивируются и переходят в режим «только чтение. На сервере 5 средство планирования задач, осуществляет контроль за своевременным поступлением информации по технологическим документам от прикладной рабочей станции 12 и правильность электронной подписи старших операторов.
При необходимости использования информации по запросу из персональных компьютеров производственного отдела 1, технологического отдела 2, отдела охраны окружающей среды 3, теплотехнического отдела 4, метрологии 6, главного инженера 7, отдела промышленной безопасности 8 через Carrierband LAN 23 и коммутатор 9 на сервере 5 у каждого пользователя проверяется право доступа, подтвержденное электронной подписью и информация в режиме «только чтение может использоваться соответствующими специалистами отделов. Специалисты отделов наделены правом проверки электронной подписи авторов, переданной технологической информации. Преимущества предлагаемой полезной модели заключается в следующем:
1.Передача данных ведется без распечатки, и если необходимо, то подписывается самая главная информация, которая архивируется и сохраняется на отказоустойчивом сервере.
2.Электронная подпись однозначно символизирует автора, а также дату и время.
3.Коммутаторы и брандмауэр не позволяют проникать в технологическую сеть технологического процесса.
Авторы:.  Ю.К. Свечников
хх  дУ М. Н. Ясаков . М. Солодкий