摘要：信息物理系统(cyber-physical systems,简称cps)是基于环境感知实现计算、通信与物理元素紧密结合的下一代智能系统,广泛应用于安全攸关的系统和工业控制等领域。信息技术与物理世界的相互作用使得cps容易受到各种恶意攻击,从而破坏其安全性。主要研究存在瞬态故障的cps中传感器的攻击检测问题。考虑具有多个传感器测量相同物理变量的系统,其中一些传感器可能受到恶意攻击并提供错误的测量。此外,使用抽象传感器模型,每个传感器为控制器提供一个真实值的可能间隔。已有的用于检测传感器被恶意攻击的方法是保守的。当专业攻击者在一段时间内轻微地或不频繁地操纵传感器的输出时,现有方法很难捕获到攻击,如隐身攻击。为了解决这个问题,设计了一种基于融合间隔和历史测量的传感器攻击检测方法。该方法首先为不同的传感器构建不同的故障模型,使用系统动力学方程把历史测量融入到攻击检测方法中,从不同的方面分析传感器的测量。另外,利用历史测量和融合间隔解决了两个传感器的测量相交时是否存在故障的问题。该方法的核心思想是利用传感器之间的成对不一致关系检测和识别攻击。从EV3地面车辆上获得真实的测量数据来验证算法的性能。实验结果表明,所提出的方法优于现有方法,对各种攻击类型都有较好的检测和识别性能,特别是对于隐身攻击,检测率和识别率大约提高了90%以上。

摘要：信息物理系统(cyber-physical system,简称cps)是一个在环境感知的基础上整合了物理和计算元素的系统,它可以智能地响应真实世界的动态变化,具有重要而广阔的应用前景。然而,cps工作在复杂的物理环境中,周围的物理变化会对cps的行为产生影响。因此,确保cps在复杂环境中的安全性和可靠性至关重要。提出了一种面向实时数据的一体化建模方法,通过定义一系列的规则,将领域环境模型组合到运行时验证过程中去,从而保证cps在不确定环境中的安全性和可靠性。该方法首先为环境建立数学模型。然后,设计合并规则将相同系统参数下仅有一个环境影响因子的数学模型合并为相同系统参数下有一个或多个环境影响因子的数学模型。之后,定义转换规则,将数学模型转换为伪代码表示的环境模型。最后,根据组合规则将环境模型组合到运行时监视模型中执行验证。该方法使得监视模型更加完整、准确,当环境发生变化时,通过动态调整参数范围使得cps中的安全属性在复杂的物理环境中仍然得以满足。将该方法应用到移动机器人避障实验中,对影响电池容量的温度和湿度进行数学建模,然后将环境模型组合到监视模型中去,最终实现在执行任务前可以根据不同的物理环境准确地给出续航时间安全提醒。

摘要：Cyber-physical systems （cpss） are new emerging systems that seamlessly integrate physical systems, communication systems and computation systems. Their wide use has been witnessed in the past decades in many crossdiscipline fields such as smart energy systems, industrial process control, aerospace and automobile engineering, health-care and assisted living, to just name a few. For many of these systems, secure operations are of key con- cerns. In particular, for some safety-critical applications, security is of paramount importance. Diverse motivations and strong incentives exist everywhere and at any time for launching malicious attacks on the cpss, for example, economic reasons （e.g., by reducing or even not paying electricity charge） and terrorism the purpose of which is apparent.

摘要：控制与保护开关电器（ＣＰＳ）是一种多功能组合型新颖低压电器，它具有断路器、接触器、启动器、隔离器等产品的组合功能。本文介绍该电器设备在电气设计中的应用和发展。

摘要：为了满足电力市场的需求,目前各大电网已经对有关的发电厂提出了在大机组上投用cps功能的要求.由于种种原因,各发电厂中大机组的cps功能参差不齐.比如,有的机组在设计之初并没有考虑cps功能;有的机组虽配备了该功能,但操作上存在不便之处,运行人员无法在操作盘上直接进行操作,需要热控人员在工程师站上进行信号强制才能完成该功能的投用和切除;有的机组cps功能还存在不完善之处,无法完全满足电网的调控要求和机组的安全运行要求.出现以上各情况时,均需要重新设计cps功能或者对原有的cps功能进行修改,以实现电网需求和大机组本身安全有效运行需求的兼顾和统一.

摘要：信息物理融合系统行为是一种由离散计算过程与连续物理动态过程深度融合并紧密交互的混成行为。在cps设计早期对信息系统实体的信息实体的关键监控参数、实时指标,以及物理系统设施的连续行为规律进行综合评估,是这类系统进一步设计与实现的基础。基于扩展DPN语义,以某智能车cps系统自主行进紧急避障过程为研究对象,建立了其信息物理混成行为的Petri网模型,以融合并集中体现各关键参数和指标的时序协作效应;通过对该模型的仿真运行,实现了cps行为的在线观测与综合评估。该方法为cps子系统关键设计指标的综合合理性评估及其组合设计提供了一种解决途径。

摘要：为了描述信息物理融合系统(cyber-physical systems,cps)的时空一致性,一种实时规范语言STe C已经提出[1],cps的设计和实现能否满足时空一致性显得十分重要。文中对混成自动机进行了扩展,提出了具有位置驱动特点的时空自动机。文中提出了基于时空自动机的cps建模与验证框架。在框架中,首先使用STe C语言对cps进行了描述并使用时空自动机对cps进行建模。文中采用的形式化验证方法为微分动态逻辑(differential dynamic logic,DL),其操作模型为HP(hybrid program)。利用DL可以将所建模型转换为对应的HP。结合得到的HP对验证的cps属性进行规约,最后使用定理证明器Ke Ymaera对属性进行自动化验证。

摘要：信息物理系统(cps)的研究和应用,可以使生产过程的数据更加及时和丰富,决策过程更为及时和科学,为生产过程透明化和持续的生产优化改善提供依据。为此,在信息物理系统的理论指导下,开展面向cps的制造执行系统(MES)的研究,并对其业务的关键要素、系统的整体构架、系统的设计思路进行性阐述,为后续的系统开发和应用提供解决方案框架。

摘要：信息物理系统(cps)的广泛研究实践和成熟应用,可以迅速使企业生产控制过程获得的决策数据质量更加稳定及时和丰富,决策优化过程变得更为精确及时完整和合理科学,为未来生产优化过程实现透明化的和可持续改进的全面生产的优化或改善方案提供依据。因此,在现代信息物理体系框架的基本理论原则指导下,针对面向cps业务的制造执行系统(MES)的设备管理、生产协作深入研究,并对基本核心要素、系统模型的基本总体结构、系统业务的总体设计方法进行了具体介绍,为今后系统研究与应用奠定基础。

摘要：信息物理系统(cps)的广泛研究实践和成熟应用,可以迅速使企业生产控制过程获得的决策数据质量更加稳定及时和丰富,决策优化过程变得更为精确及时完整和合理科学,为未来生产优化过程实现透明化的和可持续改进的全面生产的优化或改善方案提供依据。因此,在现代信息物理体系框架的基本理论原则指导下,进行一种面向cps业务的制造执行系统(MES)的深入研究,并能针对系统业务系统的基本核心要素、系统模型的基本总体结构、系统业务的总体设计方法思想方面进行具体介绍,为今后系统研究与应用奠定基础。