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工业是指的是什么
维普资讯 http://www.cqvip.com第3 1卷 第 1 期 20 0 8年 1月 合 肥 工 业 大 学 学 报 (自然科 学版) J OU RNAL EF OF H EIUNI VERS TY I OF TECH NOLOGY Vo . 1 No 1 13 . Jn 08 a .2 0 工 业 过程 故 障诊 断方 法 的研究 进 展 于春 梅 , 张洪 才 (. 1 西南科技 大学 信息工程学院 , 四川 绵阳 611 ; . 2 0 0 2 西北工业大学 自动化学院 , 陕西 西安 70 7 ) 10 2 摘要 : 障诊 断是工业过程 中一个重要 的问题 。文章将 故 障诊 断方法分 为基于定量 模型 的方 法 、 于定性 故 基模型方法和基于数据 的方法 。在对 各种故障诊断方法 的基本思想 和原 理作 简要 回顾 的基础上 , 近年来的各 对种故障诊断方法在工业过程 中的应用和研究进展作一综述 , 总结出不 同情 况下 的适 用方法 ; 出了今后可 并 指 能 的研究方 向。 关键词 : 故障诊断 ; 障检测 ; 于定量模 型的方法 ; 于定性模 型方法 ; 于数 据的方法 故 基 基 基中 图分 类 号 : P 7 T 27 文 献标 识码 : A 文 章 编 号 :0 35 6 (0 80 ―0 30 1 0―0 0 2 0 )10 1―5Ad a c so a l i g o i t o si n u t i l r c s e v n e ff u td a n ssmeh d n i d sra o e s s pYU u - i , Z ANG n ― a。 Ch n me H Ho g c i ( . h o fI f m ainEn ie rn 1 Sc o lo nor t gn eig,S u h s ie st fS in ea dTe h oo y,M in a 2 0 0,Chn ;2. c o l fAu o o o t we tUnv riyo ce c n c n lg ay n 6 1 1 g ia S h o t ma o t n,No t we tr ltc nc lUnv riy,Xia 1 0 2,Chn ) i o rh s e Poy e h ia ie st n ’n7 0 7 ia Ab ta t sr c :Fa l ig o i s a mp ra tis e i r c s n ie rn . F u tda n ssm eh d r utd a n ss i n i o tn s u n p o e s e gn e ig a l ig o i to sae ca sf d it h e e e a ae o is q a t ai e m o e- a e eh d , q aiaie mo e- a e ls i e n o t r e g n r lc t g re- u n i t d lb s d m t o s u l tv d l s d i t v t b m eh d ,a d p o e sd t- a e eh d . Th d a n rn i lso h s e h d r u l e , t o s n r c s a ab s d m t o s e ie s a d p icp e ft e em t o s a e o t n d i a d r c n p l ain n d a c so h s p r a h si n u tilp o e ss a e ds u s d n e e ta p i to sa d a v n e ft e e a p o c e n i d sra r c s e r ic se .Th n c e t e p o e eh d n c ran c s s a e s mm a ie , n e e r h dr ci n f fu da n ss a e h r p r m t o s i e t i a e r u rz d a d r s a c ie t s o a l ig o i r o t p i t do t on e u . Ke r s f u td a n ss a l e e t n;q a tt t e mo e― a e t o ;q a i t e mo e- a e y wo d :a l ig o i ;f u td t c i o u n ia i d l s d me h d u l a i d l s d v b t v b me h d r c s a a b s d m e h d t o ;p o e sd t a e t o 根据文献Ei l 的定义 , 故障检测是指发现系统 故障 ; 故障诊断( 包括 隔离和辨识) 指能确定故障 类 型 、 障 发生 的位 置 以及 时 间 , 确 定故 障 的大 故 并 小及其随时间变化 的行为 。本文将故障检测、 故 障隔离和故 障辨识统称为故障诊断 。及早进行故 障检测 可 以避免 严 重 的过 程 颠 覆 , 工 业 过 程 尤 在 其是危险行业( 如化工行业 ) 具有重要意义 。 除了借 鉴 已有 的线 性 系 统 故 障诊 断 技 术 以 外 , 着非 线 性 理 论 、 进 算 法 、 号处 理 及 智 能 随 先 信 控制等技术的深人 , 工业过程 的故 障诊断技术 已 要包 括基 于定量 模 型 的方 法 、 于 定 性 模 型 方 法 基收 稿 日期 :0 61 ―2: 改 日期 :0 70 ―8 2 0 ―22 修 2 0 ―50 基金项 目: 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 (0 3 O 0 6643)和基 于数 据 的方法 。 1 基于定量模型 的诊 断 从传统意义看 , 基于定量 ( 解析) 型的故障 模 诊断一般包括两部分 : 残差的产生 , 这也是故障诊 断 的核心 ; 决策 部分 , 部分 一般 采用统 计 决策 方 这 法 。根 据产 生 残 差 的方 法 不 同 , 将 其 分 为 基 于 又 观 测 器 ( 伯 格 观 测 器 ) 滤 波 器 ( KF 的方 龙 或 如 ) 法 、 价空 间法 和参数 估 计法 3 [ 等 种 引。据 文献 E i l 统计 , 超过 5 的传感器故 障是 由基 于观测器 的 0器 的方 法解 决 。对 非 线 性 模 型 , 于 观 测 器 的方 基有了很大的发展 。目前 , 的故 障诊断方法主 方法来解决的 。执行器故障也大多数用基于观测 系统作者简介 : 于春梅( 9 O ) 女 , 17 , 江苏如皋人 , 博士生 , 西南科技大学副教授 ; 张洪才 (9 8 , , 1 3 一) 男 上海市人 , 西北工业大学教授 , 博士生导师. 维普资讯 http://www.cqvip.com1 4法 应用 最 多 。 1 1 基 于 残差产 生 的方 法 .合肥 工 业大 学 学报 ( 自然科 学版 ) 第3 1卷 化 为控 制输 入 和测 量 输 出 的非 线性 函 数 ( 状 态 或和输入 的非线性 函数)状态和输出故障模型化为 ,缓 变或 突 变 的 。采 用在 线逼 近器 和 自适 应 非线 性 基 于观 测器 的方 法 的基 本思 想是 重构 被控 过 程 的状 态 , 与实 际 系统 的可测 变 量 比较产 生残 差 , 采 用适 当 的 检 验 方 法 从 残 差 中 检 测 故 障 。进 一 滤波技术得到故障函数的估计 , 对模 型不确定性 的鲁棒 性 、 障灵 敏 度 和 学 习算 法 的稳 定 性 均 较 故步, 当系统存在不确定性或未知输入 , 干扰应从残 差 中解 耦 以避 免误 警 , 就 是鲁 棒 故 障检 测 问 题 这或 未知 输入 观测 器 问题 。 好口 。对非线性不确定动态 系统 的突变 、 引 缓变故 障进 行鲁棒 诊 断 。故 障表示 为状 态 和输入 的非 线 性 函数 。一 个 检 测 和逼 近 估 计 器 用 来 在 线 监 测 , 一等价 空 间法一 般 只适 用 于 线 性 系 统 , 有 学 也 者 将其 推 广 到双线 性 系统等 与线 性 系统形 式上 类 似 的非 线 性 系统 ,c [] i t 献 4 已经证 明等 价 空 间法 和 基 于 观测 器 的残差 产生 在一 定条 件下 是 等价 的 。 参 数估 计方 法 不 需 构 造 残 差 序 列 , 是 直 接 而旦 检测 到故 障 , 组 隔离 估 计器 被启 动来 隔离 一故 障 。关 键点 是与 每个 隔 离估计 器相 关联 的 自适 应 残 差 阈值 [ 1 。1 3 容错 控 制 .容错控 制 器 在 设 计 时 就 考 虑 一 些 可 能 的故 障, 使控 制器 既使 在 故 障状 态 也 能 正 常 工作 或维 根据参数的变化来检测故障。参数估计法对参数 变化型故障有效 , 但是 , 大多数情况下 , 模型参数 和物 理参 数之 问 的关 系是 很 难 求 解 , 至 是 不 可 甚 能的, 这可能是参数估计法不如基 于观测器 的方 法应 用得 广泛 的原 因 。 持基本性能 。容错控制也是近年来研究 的热点之 一。文献E5 考虑一类非线性不确定系统的容错 1]控制 , 不仅 能 保证 正常 操作 性能 , 具有鲁 棒 稳定 还性: 文献E6 设计容错控制系统 , 1] 采用非线性输出 调节 器 理论设 计 调节器 对 可能 产生 的故 障进 行补 偿, 并检 测 和隔离 当前 故 障 ; 文献 [7研 究 了非线 1]以残 差为 核心 的故 障诊 断 近几 年并 没有 什么 框架 上 的进展 , 由于在 此 问题上 , 内外 已有 很多 国 综述 文章 [ , 文对 此不 再 赘述 。 5 本 ] 1 2 基 于故 障重构 的方法 .性不确定系统 的容错控制 , 由故障诊断过程获得 故障信息 , 容错控制部件补偿故障影响[ 1 。近几 年 的一个 较新 的思 路是 直接 重 构故 障信 号, 而不象 以往 的方 法 通 过残 差 来 检 测 故 障 。这 些方 法不 仅 可检 测 故 障 的存 在 , 时完 成 了对 故 同 障 的辨识 工作 。 文 献 [] 用 等 价 输 出 映射 概 念 精 确 重 构 故 9应2 基 于 定 性 模 型 的 方 法 基于定性模型的方法 主要有 向图法 、 障树 故法、 专家系统 、 模糊系统 以及神经网络等 。由于不 需 要 系统 的定 量 数 学模 型 , 随 着人 工 智 能技 术 且障信号 , 而非通过残差信号来检测故障的发生 ; 文 献 EO用 非线 性 观 测 器技 术 设 计 诊 断 滤 波 器 , l] 系 统 通 过一个 非 线性 变 换 解 耦 , 观测 器 用 来 产 生 残 的发展和计算机计算 能力 的飞速提高 , 这些方法 的应 用越 来 越 受 到 大 家 的关 注 。其 中 , 用 最 为 使 广泛 的是神经 网络 , 其次为模糊系统 。 种用法是利用神经网络和模糊模型都可以 任意 精度 拟合 连 续 非 线性 函数 的特 点 , 建 立 系 来一差信号 。对观测器 引入一个额外输入 , 当残差 由 额 外输 入控 制 为 0时 , 就得 到 时变 故 障 的直 接 估 计 。利用估计出的故 障向量 , 得到容错控制器 保 证 闭环 系统 的稳 定 性 。文献 [ 1将 非 线性 系统 通 1] 过 状态 变换 化 为 2个 子 系 统 , 中一 个 不 受 故 障 其 影 响 , 此 可 以设 计 出稳 定 的观 测 器 进 行 状 态 估 对 计 ; 另 1 子 系统 受 故 障影 响 , 其 状 态 可测 。 而 个 且 统非线性模型或直接估计故 障; 另一种是将神经 网络作为分类器来区分故 障 , 或基于模糊逻辑生 成 故 障评 价 。 文献E8对基于知识的非线性故障诊断方法 1]进 行 了一些 理论 研 究 , 基 于 知识 的方 法 提 供 了 为对第一个系统设计观测器 , 则可从第 2个子系统 得到故障的估计 。基于对不确定性不同的假设得 理论依据。他们得到 了可检测故障的范围, 计算 了缓变和突变故障检测时 间的不保守上界 , 出 得 该上界随某些设计参数 的值增大而单调减小的结 论 。文 献 E9 利 用 TS 模 糊 模 型 得 到 标称 过 程 1] -的特征参 数 , 与递 推参 数 估计 的结 果 比较 , 得到 代 到滑模( 鲁棒) 观测器并给出了决策逻辑 。 文献 [2将 故 障表示 为状 态 、 入 、 出 的非 1] 输 输 线性 函数 , 得 了一 系 列 研究 成 果 。 由故 障 引起 取 的系统动 态 变化模 型 化为 可测 状 态变量 的未 知非 线性 函数, L au o 方 法建立故 障调节方法 用 yp n v的闭环稳 定 性 。 由故 障 引起 的系统 动 态变化 模 型 表系统状 态的重要特征 。文 献 Eo 用 TS模糊 2] - 模 型来 表示 非 线 性 系统 , 过 多 L au o 通 yp n v函数 , 用 改进 的 L 方法 设计 可靠 的 L 控制 器 。 MI Q 维普资讯 http://www.cqvip.com第1 期 于春梅 , : 等 工业过程故障诊 断方法的研究进展 1 5近年 来 , 模 糊 模 型 的研 究 还 有 不 少 是 针 对 对 降低 其规 则 复杂度 的 。如 文献 [1将 模糊 建模 用 2]最早提出的一种较好 的解决方案 。他们 以主曲线 为基础 , 应用 2 3 个 层神经网络分别实现主元 提 取和重构 。文献[8 先用线性 P A去 除数据冗 - ] 2 C 余 , 用 自组 织 神 经 网络 ( A 辨 识 非 线 性 再 A N) P A。其优点是 A N 使用更少 的变量 , C A 且变量 独立 , 主元 预 处 理 有 利 于 神 经 网络 的训 练 ; 献 文 [ 9  ̄提 出了一种 基 于小 波分解 和输 入训 练 神经 2]t j 网络 的非线性 P A 的多 尺 度 主元 分 析 方 法 对 过 C 程进 行监 测 和故 障检测 。 基 于核 的方 法 是一 种 比较 新 的方 法 , 首 先 它于任意时间系统进行故障检测 , 并采用高阶奇异 值分解降低 T S建模的复杂度 。 - 神 经 网络与 其他 方法 的结 合是 近几 年 的研究 热 点 。文献 [2 提 出一种 智能 方法 来检 测缓 变故 2] 障, 用小波变换技术结合 函数逼近模型用来提取 故障特征 , 神经网络故障分类 , 并采用一种新 的学 习方法简化学习过程 ; 文献[3结合进化计算 , - ] 2 神 经 网络 和支 持 向量机 (VM) 于故 障 的分 类 ; S 用 文 献 [4 将 多层 S - ] 2 VM 分 类 器用 于 电力变 压 器 的故 由一个非线性影射函数将输入空间投影到高维特 征空间, 再在特征空间应用线性 P A算法 , C 该法 最初 由文 献 [0 提 出 。文 献 [ 1 将 基 于 KP A - ] 3 - ] 3 C 的故 障检测 和辨 识 方 法 与 以 往 的方 法 比较 , 出 得 易 于理 解 和实 现 的结 论 。并 且 , 基 于 能 量逼 近 还 概念 提 出一 种新 的故 障检 测 指标 , 并基 于 鲁棒 重 构误 差 计算 得 到新 的故 障 辨识 方 法 _] 3 。随后 , 。 该 小组 又 对 其 故 障 辨 识 方 法 进 行 了 改进 _ 3 引。并 提 出 了基 于 D CA 的非 线 性 动 态 过 程 监 测 方 案 , KP 障诊断。首先对变压器油中的 5 种故障气体进行 预 处 理 , 取 6个 故 障特 征 , 为 S 提 作 VM 的输 入 , 训练后对 4 种类型故 障进行辨识 。 文献 [s 基 于 神经 网络 的容错 控 制 , 先 自 - ] 2 首 动 检测 和辨 识 故 障 的发 生 , 用 基 于 神 经 网络 的 再 容 错 控制器 补偿 故 障 的影 响 。 3 基 于 历 史 数 据 的方 法 基 于历 史数 据 的方 法 以多元 统 计 方法 为 主 , 由于其 不依 赖 于过 程 数 学 模 型 , 明显 区别 于基 于 他们 还 对 P A、 C KP C DP A、 CA和 DKP A进 行 动 C 态过 程 监 测 的 比较 研 究 。结 果 表 明 , K C 具 D P A 有 最好 的检 测性 能 _ 3 。3 2 故障 隔离 和辨 识的 问题 .数学模型或知识 的其他故障诊断方法 。不需要精 确 的数 学模 型 , 合 处 理 高 维 、 适 相关 数 据 的情况 。 适 用 于大规 模工 业过 程 , 尤其 是化 工过 程 。另外 , 基 于信 号处 理 的方法 也 可 以看 成是 一种 基 于数 据 的方法 , 在机 械行 业有 很多 成功 应用 的实例 , 其 本文 对此 不作 深入 介绍 。 针 对 故 障 隔离 和 辨识 的 问题 , 献 [ 5 提 出 文 - ] 3 在 测量 空 间用 P A 提取 每个 故 障 的方 向 , 当前 C 与数据方向最接近的故障方向诊断为当前故 障; 文 献 [ 6 用独立 变 量分 析 (C 来 特 征 化 E ts 参 3] I A) ―et主元 分 析 ( C 是 应用 最 为广泛 的多 元统 计 P A)数数 据 , 完成 感兴 趣 的主元 控制 图 , 并基 于独 立变 方法 , 文献中已经有许多 P A在大工业过程故障 C 检 测和 质量 监测 方面 成功 应用 的实例 。但 由于 其 自身 的局 限 , 在解 决 非线性 问题 中有 固有 的缺 陷 ; 且对 于故 障 隔离 和辨 识也是 比较 困难 。 已有 众多 的 学者对 这些 问题 进行 了研 究 。 3 1 非 线性 问题 .量的解释、 诊断故障 ; 文献E7 提出采用主元相关 3]变量 残 差 ( VR) 计 量 代 替 通 常 的平 方 预 测 误 P 统差 Q统计量 , 用于工业过程 的监测 与 故障诊 断 ; 避免 了 Q统计量的保守性 , 能够 提供更详细的过 程变 化信 息 , 而有 效 识 别 正 常工 况 改 变 与 过 程 从 故 障引起 的 图变化 。 对非 线性 问题 的解 决 方案 , 基本 可分 为 3类 : 基 于神经 网络 的方 法 、 于 核 的方 法 和基 于不 同 基文献[8 采用核函数的梯度得到 2 3] 个代表每 个 变 量 对监 测 统 计 量 ( 2 S E 贡献 的 2个新 , 和 P ) r ,方法的综合 。现有的很多方法其实都综合 了一些 不 同方法 , 而且 也不 仅仅 单纯 解决 非 线性 问题 , 有 的 同时对非 线性 、 态都 有效 果 。 动 统计量 , 直接用于故障的辨识 。 4 结 束 语 综合 3 种方法可 以看 出, 同的方法具有各 不 自的优势和缺点。一般来说 , 当系统模型已知时, 采用基于解析模型的方法可 以获得最好的效果 ; 当只有 部分 模 型 已知 时 , 可结 合 采 用 基 于模 型 的 文献[ 6 是较早采用神 经 网络解决 非线性 2]P A 问题 的学 者 之 一 , 于 19 C 他 92年 提 出 采 用 基 于神 经 网络 的非线 性 主元 分 析方 法 。但这 种方 法 训 练 困难 , 投影 层 、 瓶颈层 及 重构 层节点 数 量难 以 确定 。一 般认 为 , 献 E 7 提 出 的基 于 主 曲线 和 文 2] 神经 网络 的非 线 性 主 元 分 析法 ( P A) 法 是 NL C 方方法和其他 2 种方法 ; 当系统解析模型未知时 , 可 根据实际情况 , 来决定是结合采用后 2 种方法 , 或 维普资讯 http://www.cqvip.com1 6者 采用 其 中 1 。 种 合肥 工业大学学报 ( 自然科 学版) 第 3 卷 1i o ln a u t a ibes se su i g ala nn t ― nn n ie rm li ra l y tm sn e r i me h v g3 方法 具 有 各 自的 研 究 趋 势 , 于 定 量 模 种 基o oo y J _I EE Tr scin n Ne r t r s d lg [ _ E a at s o ua Newok , ] n o l20 0 0,1 1 9 1 1 1( ): 1 0.型的方法理论发展最 为完善 , 鲁棒容错控制是其 发展方向; 多元 统 计 方 法 中的故 障 隔离 和 辨 识 及 新 的统计量 的构造 是值得进一步研究的问题 ; 基 于定性模型的方法既可以独立使用 , 也可 以与其 他2 种方法结合 , 使用灵活 , 将会得到更广泛地应 用 。另 外 , 根据 系统 特 点 将 3种 方 法 完美 结 合 也 是 故 障诊 断 的研 究 方 向之一 。 [4 Z a gXa d n ,P lcro M, ain 11 h io o g oyap uM P r ii n sA o ut r b s deeto n s lto she o b u t n icpin tcin a d ioain c me f r a r p a d n i e tfut o l er y tmsJ .I E a scin nAu a l i n ni a se [] E ETrnat so ― sn n s otm ai n r l 0 2, 7( ): 7 ― 5 3 o tcCo to ,2 0 4 4 5 6 9.[ 5 QuZ iu 1] hh a,Il edCM, i fn ,t 1 b s ut he l JnYua g e a.Ro ut a l f f ―tlr n efr c v rn o to fn ni a ncran s s o ea ts l-e o eig c n r lo o l ne ru et i y ―tmsJ .Auo t a 2 0 ,3 1 ) 1 6 ―1 7 _ e [] tmai ,0 3 9(O :7 3 7 1 c [ 6 B nv noC,Iioi 1] o ie t s r A,Macn ta mpit a l d a ro i L,e 1 .I l ifut c - tlrn o to:p l aint d ci tr[ ] oea t nrla pi t oi u t n moosJ .Au c c o n o ―tm aia, 0 4, 0 ( ): 5 ― 3 l o tc 2 0 4 3 3 5 7_ [ 参考文献] al P. 6 e d n h p l to fmo e― c E2 I ema n R, B l Tr n s i t e a pia in o d l 1 s r n b s d fut d t cin a d da n ss o tc ia r c s e a e a l ee to n ig o i f ehnc lp o e ss[ 7 Z ag Xa d n , a s i 1 ] h n io o g P r i i n T,P lcro M aa t e oyap uM d pi vfuttlr n o to fn n ie r u c ran s se s a a l-oea tc n r lo o ln a n e ti y tm : n[] o to n rci ,19 ,5 5 :O ―7 9 J .C nrl gP at e 9 7 () 7 9 1 E cn aa ub a n a Re g s my R n K e 1 E 1 Ve k ts rm a in V , n awa ,Yi , ta. A 2 Ifr t nb sdda n si ap oc J .I E a s nomai -ae i ot p rah[  ̄ E E Trn ― o g cato so t ma i nto ,2 0 49 8) 1 5 cin n Au o tcC o r1 0 4, ( : 2 9― 1 7 . 2 3 r ve o r cs a l d tcin a d d a n ss p r I: ei w fp o e s f ut ee t n ig o i, at o [ 8 P lcr o M, u o R eri p raht o ― 1 ] oy ap uM Trn vA L a n a po c n n ng o l erfut da n s :dtcait n ls J . I E i a a l i oi eetbly a ayi ] E E n g s i s[Trnat n o Auo t C nr1 2 0 , 4 ( : a sci s n o tmai o to, 0 0 c 5 4) 8 6 ―8 2 0 ― 1 .Qu ni t e mo e b sd at ai d l ae mehd J . C mp tr ad t v - to s[ ] o ues n Ch mia En ie r g 0 3 2 1 : 9 3 1 e c l gn ei ,2 0 , 7( ) 2 3 1 . n E1 Fr n M u tda n ssi y mi y t msusn n ― 3 a k P Fa l ig o i n d na cs se ig a a lrcla d k o e g - a e e n a c y a n n wld eb s drdu d n y:as r e n o e i u v ya ds m [9 B l P Iemam 1] al ,sr r R.F ut eet na dioainfrn n ∈ a ld tci n lt o 一 o s o o1n a r c se a e n 1c 11 e rfz ym o l n a ie rp o e s sb s d o o a i a u z desa dp ― nn w rsl [] uo a c, 9 0 2 ( ) 4 9 7 . e ut J .A tm t a 1 9 , 6 3 :5 ―4 4 e s i [] Pa tn R,Ch n J 4 to e .A e iw f a i p c p r a h s t r ve o r y s a e a p o c e o p trmee si t n[ / P oedn s f te Ame cn a tr et i C] / rce ig o h ma o i ra Co r 1Co fr n e Phld l haPe n yva i 1 9 1 0 nto n e e c . ia ep i n s l na, 9 8: 6 5―f ld g oi f eop c s s msJ . o r a o G i a t i n s r r ae yt [ ̄ J u nl f u ― u a so a s e da c n r la d Dy m c ,1 9 1 2 2 8 2 5 n eC to n na s 9 4, 7( ): 7 8 . o in S v y o ob s e iu lg n rto E2 Fr n ,Dig X ur e fr u tr sd a e e ain 5 a k P M a d e au to meho s i b e v rb s d a t ee to n v lain t d n o s r e -a e ful d tcin1 09 6 . [O wuHu iig.Re al Q uz o to rcniu u― 2] ann l beL fzy cn rlo o t o s i f n t o l ersse i cu tr fut [ ] IEE i n ni a y tms w t atao a l J . E me n h sTr n a to so se s a s cin nSy tm ,M a n,a dCy e eis, r n b r tc PatB: nsse [ ̄ rcC n ,1 9 , () 4 3 2 . y tmsJ .JP o t 9 7 7 6 : O ―4 4 oru [ ] Fr n ,D n SX ,M a c 6 a k P M i g M o e― a e a l ig o d lb sd futda n ―C b n t s 0 4 3 ( ) 1 4 ―1 5 . y e ei ,2 0 , 4 4 : 7 3 7 2 c ssi eh ia poess J .Trnat n fteIsi ― i ntcncl rcse [ ] a sci so h nt u o tto fM e s e e ta d C n r l 0 0, 2 ( ): 7 1 1 in o aurm n n o to ,2 0 2 1 5 0 .[ 1 Vdk n i 6z R, aa y P, atn R .An t 2] r oy― cy A B rn i P t J k o yi mef zy u z m o eig a p o c fr fut ee to s se d l p r a h o a l d tcin y tms n[ ] Ch n Je, a t n R . Ro u tmo e- a e a l ig o i 7 e i P t J o bs d l sd futd a n ss b frd n mi sse [ .B so : u rAcdm cP b o y a c y tms M] otn Klwe a e u ― il hes,1 9 1― 1 . i r s 9 9: 4 [C] / I C 0 3Isu nMin n d . /MT 2 0 一 n met o a Mesrme t n aue n Te h lg n ee c c noo y Co fr n e,Val CO , USA , 2 - 2 i, 0 2 M a y. 2 0 1 l ~ 1 1 0 3: 6 1 6 6E ] 李令莱 , 东华 . 于解 析模 型的非 线性系 统鲁棒 故 障诊 8 周 基 断方法综述 [] J .信 息与控制 ,0 4 3 ( )4 1 4 7 20 , 34 : 5 5 . r s C,S u g o p r e n S K,P t n R J S iig mo eo ― at . l n d b o d [ ] Edwad 9 [ 2 C e h n z eg, h n to A t o ritlgn 2 ] h nC ag h n MoC a ga. meh f el e t d o n i futda n sso oai ciey[ ] a l i oi frtt mahnr J .Dii lSg l g g n gt in a aPrc s ig, 0 4,1 ( ) 2 3 21 . o e sn 2 0 4 3 :O ― 7 sresfrfutdtcin ad ioain[ ] e r o a l eet n s l o J .Auo t a v o t tmai , c20 0 0,3 ( 6 4):41 5 . 5 53 b r n sg o a l i n g ssfl r n t [O Ka o e P,W a g H .De i ffu tda no i i e s a d 1][ 3 G o n , akLB N d A K etr g n r i ― 2 ] u g Jc , a i .F aue e ea o u Ho n tnsn e tcp o r mm i t p l aint a l lsi ― ig g nei r g a ngwiha pi to ofu tca sf c ict n J .I E r sc o s nS s ms m na dC ― a o [] E E T a at n yt , a n y i n i o e ben tc ,Pa r e is t r B:Cy e eis 0 5,3 1 8 ― 9 b r tc ,2 0 n 5( ): 9 9. fut oea t 0 to fracaso o l erS se [] a ltlr nrl o ls f ni a y tmsJ . - n c n n - I EEE a s cin o tm ai n r l 0 1, 6( 1 Tr a to n Au o t C to ,2 0 4 1 ): n co1 0 ― 1 1 . 8 5 ― 8 0 [4 Ll n u Chn oh n 2 ] tGa y n, eg Haz o g,Z a Habo ta a l h i ia ,e LF ut da n sso o rta so me a e nm ut-a e VM ig o i fp we r n fr rb s d o lily rSa o wic iM c u mp t V F ute t ― a l si ma [ Ja g B,Str s e k ,Co q e o u] in cas i [] lcr o rS se sac ,20 , 5 lsie J .Eeti P we y tmsReerh 0 5 7 fr c( ) ― 7 1 :1 .t n i o l eru cran sse s g rb s/ l ig i n ni a n eti ytmsui o utsi n - o n n n dm d bevr [ ] IE Po ot lT er pl oeosre J . E reC nr hoy A p, s o 2 0 1 1 1 2 3 . 0 4, 5 ( ): 9 7 lc r o M ul co d to faca so li [ 2 Poy a p uM Fa ta c mmo a ino ls fmu t― 1] v ra l o l a y a c ls se su ig a lanig a aibe n ni rd n m a y tm sn e r n p― ne i[ 5 P lcr o 2 ] oyap uM,Z a gXi d n ,X e 1 hn a o g u R,ta o .A er1 nu a n t r s d a pr ah o a a tv a l oe a t fgh e wo k ba e p o c t d p ie f ut tlr n i t lcnrlC / P oed g o e2 0 E E I t n t n1 o t [ ] / rce n s f h 0 4I E e ai a o i t n r o S mp su o n el n C n r l y t m.Tap i Ta― y o i m n it lge t o to S se i ie . i wa n,S p e b r2 4 2 0 6 - 66 e tm e - . 0 4: 1 .poc [ ] E a scin n Auo t nr1 rah J .I EE Trnat s o tmai C t . o co o 2 01 4 ( ) 7 6― 74 . 0 ,65:3 2 u o B,P l apo Au o tdf utda n ss oyc r uM M t ma e a l i o i g E 3 Tr n vA 13( 下转第 2 ) 8页 维普资讯 http://www.cqvip.com2 8合 肥 工业 大 学学报 ( 自然科 学版 ) 第 3 卷 1响应的情况下 , 仍能保证 网络正 常工作 。本实验 数据是系统在最低配置条 件下测得 的, 能采用 若 高端硬件抗 D o D S和流量检测设备 , 效果会更好 。 表 1 基于流量牵引和陷阱 D S防御系统测试结果 Do 测试 系统 S YN报文 连接丢失 发起连接 响应时 间 有了 自 动更新规则 的功能 , 可以更好地、 持续地防 御现 有 和将来 可 能 出现 的 D S攻 击 。实 验结 果 Do 表 明了本 模 型 的有 效性 和 生命力 。 参 考 文 献 发送 量/ p 率/ )成功率/ ) / ps ( ( sI ] 张安妮 , - 1 李东 明. 拒绝 服务 ( o ) 击 的分 析 与防御 对 策 D s攻 r] 办公 自 -. j 动化杂志 ,0 5 (2 :3 5 2 0 ,1 )3 ―3 . E ] P xo A nls f s grf co s o i r ue e 2 a sn na ayi o i el tr r s i tdd ~ s un e f d tb na fsrieatc s ] C mp trC mmu i t n R - ilo evc t k 口 . o ue o a nc i e aove , 0 1 ( ):4 ― 4 . iw 2 0 , 3 1 5 [ 3 Hae F c on ttra [ ] o uewol, 0 6 3 y sF aeB te h et J .C mp tr r 2 0 , d(4 9 1. 4 ): ― O 测 统 响 [ 3 邹 大 立 , 怀 古 . 量 牵 引 技 术 的 应 用 I] 计 算 机 安 全 , 4 欧 流 - . J 2 0 ( ): 1 2 . 0 5, 9 2 - 5 单 抗 【 : 纯 Ds 至 ) 0防火 墙 0 10 0 1 OO t l < [] 刘 5健. ef w技术原理与应用口] 铁道通信信 号 ,0 5 N to l . 20 , 9 0 10 0 t 3 > 0( ): 5 1 . 1 1 ― 6 停 止 响应 [ ] Ho en t rjc. o y u nmy 6 ny e P oetKn w o r e :Ho e n tE / ] e n y e[ B OL . ht t } . o en t og p p r/ o en tidx hml t } p m h n y e. r/ aesh n y e/n e. t ,5 结束 语 针 对 目前 流 行 的 D S攻 击 , 括 未 知 的攻 Do 包2 0 ― 2 01 0 61 . [ ] Bn D n 冰盾 防火 墙 简 介 [ B O ] ht :/ W . i ~ 7 i u. g E / L . t / w W bn p gd n cr/ rie i ap i=1 2 0 -20 . u .o at l n c ve s? d ,0 61―1 w. 击形式 , 本文提 出的基 于流量牵引和陷阱系统的 D S防御技 术 可 以迅 速 对 攻击 流量 进 行 过滤 或 Do[ ] HuWe 8 a i af Vi E / .Trf c e i w[ B OL] tp / wwW wa so e .ht :/ . ntn . cm/e / u we ta i i Ⅵ hm, 0 61 ~1 o sl h a i rfc t 20 ―20 . l / ve 旁路 , 证正 常流量 的通过 和攻击 流量 的阻断 。 保 同时 , 系统 特 有 的分 析 、 习能 力 , 使 系统 具 该 学 也( 任编 辑 责张秋 娟 ) ( 接第 1 上 6页 ) L 6 K a r A tasc t en ua n t ok 1] o ― 2] r me M Auosoi i e rl e r sJ .C r av w , np t h m n n 1 9 , 6 4 : 1 ― 3 8 u e E g g, 9 2 1 ( ) 3 3 2 . C , ] h 1 3 C oJH,L eJM , 0 Sw ,e 1 a h ie t i t n 3 e Chi ta .F u nic i d faof r esmo io ig u ig k r e rn ia m p n n ― orp ocs nt rn sn e lp icp lc n o o e ta― n ls 1] h mia En ier gS i c,2 0 ,6 ( ) ayi' .C e cl gn e n c n e 0 5 0 1 : sJ i e2 9 2 8 7 8 .[ 7 D n Mc o J 2 ] o gD, Av yT .Noierpic a o o e t n1 l a r i l mp n n a一 n np c a yi b sdo r ia c re n e rln t rs J . s ―ae n pip l uv s ad n ua ewok [ ] s c C mp tr h m n n , 9 6 2 1 :6 ―7 . o u esC e E g g 1 9 , ( ) 5 8 ' ] 1 4 C o SW ,L eI No l erd nmipo es ntr g 3 hi e B ni a y a c rcs i i n mo o nb sd ndn m c e e P A[ ] hm cl n i ei ae y a r l C J .C e a E gn r g o i kn i e nS in e 2 0 , 9 2 ) 5 9 ― 5 0 . c c , 0 4 5 (4 :8 7 9 8 e [ 8 A tr Kr grU,r nCW ,ta.Id sr l rcs 2] n o yD, u e Iwi e 1 n uti oes apmo trn u i n nie r rn ia c m p e t ni i g sng o n a p icp l o on n mo eS o l d l , ] h n i,Mat sE,Mor J F u eet n a d 15 Z ag Je 3 ri n r sA . a h d tci n i oca sfcto t r u h mu tv ra e ttsia tc niu s ls iiain h o g lia it s aitc l eh q e ' / S cn E E I en t a C neec nI eiet 1 ] / eo dI E train1 o frneo tlg n C n o n lS se . I y t ms K NE, 0 4: 9 2 0 2 3― 29 . 8 [ _/ r c dn s f h me c C n rl o f e c. e C_ P o e i e / e g o t A ra i t ne ne s o oC ra tcW a h n tn, 9 5:51 7 5 ti s i go 1 9 7 - 5 .L 9 F ui SH ,d a P .Ada cdpoesmo i rn ― 2] or e eVal vn e rcs nt igu osn n 0 -ie n n l e rmulic l rncp lc mp n n ig a nln o -i a n tsae p i ia o o e t, ] h n o T,AbrrmbeD,Mc me , ta.I 1 6 S an nT 3 eco i Na sJ e 1 m-po e rcs ntr1 t n e e dn o o et rvd poesmo i ig wi id p n etcmpn ns oI ha a ssmeh d lg 1 ] o uesa dC e c1 g― n l i tooo y J.C mp tr n hmi i y , a En n eig,2 0 2 ( ): 5 - 7 0 e rn 0 0, 4 2 7 5- 6 ., /I E S MIAd acdS mi d co n fcu_ 1 ] /E E/ E vn e e cn utrMa uatr C oigC nfrnc. 0 4: 7 n o e e e 2 0 1 O一 1 5 7.[O Sh 1o fB,S l A,MilrK.No iercmD n n 3 ] c6k p moa ie l l n na o oet a ay i a en l iev lepo lm1 ] n lss sak re gn au rbe - .Ne rl o e J ua m Cp tt n 1 9 , 0( ) 2 9 1 9 . u ai 9 8 1 5 :1 9 ― 3 9 o , ] 1 7 王海清 , 3 宋执 环 , 李平. 改进 P A及其 在过 程监测 与故 C障诊断 中的应用 []化工 学报 ,2 0 ,5 ( ) 4 1 7. J. 0 1 2 6 :7 ―45 L1 Le Y o C oS e a N nnap0esn一 3] e J M, o K, hi t1 o 1er rc 0 C W, . i s r i oi sn en lpi ia o o et a a i[ ] ntr gu ig k re r cplcmpn n n lss J . n n y C e i 1 n i e r g S in e 2 0 , 9 1 : 2 - 2 4 h r c gn e i c c , 0 4 5 ( ) 2 3 3 . naE n e [8 r n i ha L nyn WagF l e a t ii l 3] agYn u , uNi u , n u ,t 1 a sc g g i .S ttap oesmo tr gu igmut l c mo es C]/ r― rcs n oi sn lpeP A d l1 / P o i n i ,c e i so h edng ft eAme ia nto n ee c .A c o a e, rc nC o rlC fr n e n h rg oAK . 0 2: 0 2 5 7 . 2 0 5 7 - 0 3 L 2 C o SW , eC, e M ,ta.F u eet na1 ie卜 3 J h i Le L e e 1 a hd tci r r J o ddt i t no o l erpo essb sdo en l C ,] ic i fnni a r cse ae n k re P A1 . fa o n J Che me rc n ntli n b r tr se s 0 5, mo tisa d I el ge tLa o ao y Sy tm ,2 0 7 1) 5 ― 6 . 5( : 5 7 ( 任 编辑 责张秋 娟 )