申请日2015.10.30
公开(公告)日2016.01.27
IPC分类号G05B19/048
摘要
本申请涉及一种具有防数据篡改性能的污水监控系统，其无钥匙启动系统具有监控设备端和钥匙端，监控设备端包括验证装置、解密装置和监控设备端无线装置，钥匙端包括加密装置和钥匙端无线装置。本申请的实施例提供的技术方案采用了微流控芯片来校验身份信息，采用硬件机制来获取随机数，采用了图像机制来进行加密，从而既有非常高的安全性，又有很快的运算速度，而且还能容许一定的误码。
摘要附图
权利要求书
1.一种具有防数据篡改性能的污水监控系统，其具有监控设备端和钥匙端，特征在于，监控设备端包括验证装置、解密装置和监控设备端无线装置，钥匙端包括加密装置和钥匙端无线装置;
加密装置包括：
微流控芯片检测模块，用于获取原始数据串A0={an}，其中，a是原始数据串A0中的字符，n是a的位数;
微流控芯片检测模块是一种DNA检测模块，包括：传感信号检测区、传感信号混合区和传感信号输出区。
传感信号检测区主要用来获取使用者的原始样品，传感信号混合区主要用于纳米传感器检测与原始样品的充分混合，混合完全后进入到传感信号检测区;传感信号检测区主要用于纳米传感器检测到目标基因后产生的荧光信号的检测;检测完毕的数据得到原始数据串A0，
所述微流控芯片，其特征在于，整体尺寸为：宽30mm、高20mm、深90 μm，结构核心区宽24mm、高16mm;微流控芯片由4层组成，第一层基片：玻璃，第二、三层：紫外固化胶，第四层：掩膜，各层间粘合剂：NOA81 光胶，采用等离子氧化键合法使基片与第一层结构封接，各层的芯片结构由光刻法制成;
矩阵化模块，用于将原始数据串A0矩阵化得到矩阵A={aij}ah×aw，具体包括：对{an}从队首依次取i-1个字符，在第奇数次取字符时，在取得的字符串的串首补1个0，补足为一行ai，在第偶数次取字符时，在取得的字符串的串尾补1个1，补足为一行ai，对于最后一次取得的字符串，则从串首开始每隔一个字符补1个0，直至补足为一行ai，将所有得到的ai按照预设的伪随机顺序排列得到矩阵A={aij}ah×aw，其中，ah是矩阵 A的高度，aw是矩阵A的高度;
第一噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按奇数取位构成第一噪声数据序列CT1;
第一加扰模块，用于从矩阵A的第一个元素开始，从第一噪声数据序列CT1中依次取第一随机函数R(1)个元素插入到矩阵A中得到矩阵 B={bst}bh×bw，
其中，bh是矩阵B的高度，bw是矩阵B的高度，第一随机函数 R=(1)=CT1S%64，CT1S为从第一噪声数据序列CT1中依次取得的数;
噪声数据的位数使得s为i的32倍，t为j的32倍;
第三噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按偶数取位构成第三噪声数据序列CT3;
第三加扰模块，用于将矩阵B与第三噪声数据序列CT3进行异或运算，得到加密数据：矩阵C={cst}ch×cw，ch是矩阵C的高度，cw是矩阵C 的高度;
监控设备无线装置和钥匙端无线装置均用于监测相同预设频率的无线短波，以得到第一噪声序列CT1和第三噪声序列CT3;
解密装置用于以来自监控设备无线装置的噪声数据和来自监控设备预存的第二噪声序列CT2，对来自加密装置的加密数据执行上述加密装置的加密运算的逆运算;
验证装置用于将解密装置对来自加密装置的加密数据进行逆运算得到的数据与监控设备的原始数据进行比对，如果比对符合率超过预设值，则确认为验证通过。
说明书
一种具有防数据篡改性能的污水监控系统
技术领域
本申请涉及环境领域，尤其涉及一种具有防数据篡改性能的污水监控系统。
背景技术
人类生产活动造成的水体污染中，工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。工业废水，是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，即使是同类工厂，生产过程不同，其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体。农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。还有一个重要原因是农药、化肥的使用量日益增多，而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收，其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中，通过降雨，经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水，它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。
近年来，国家对污水指标的控制越来越严格，但是由于污水的处理需要投入大量的人力和物力，且短期内不容易收回成本，所以很多企业的污水处理只是表面工程，经常通过篡改污水监控设备的数据来使污水 “达标”，而现有的污水监控设备不能有效防止篡改污水监控设备的数据
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种具有防数据篡改性能的污水监控系统。
在本申请的实施例中，提供了一种具有防数据篡改性能的污水监控系统，其无钥匙启动系统具有监控设备端和钥匙端，特征在于，监控设备包括验证装置、解密装置和监控设备无线装置，钥匙端包括加密装置和钥匙端无线装置;
加密装置包括：
微流控芯片检测模块，用于获取原始数据串A0={an}，其中，a是原始数据串A0中的字符，n是a的位数;
微流控芯片检测模块是一种DNA检测模块，包括：传感信号检测区、传感信号混合区和传感信号输出区。
传感信号检测区主要用来获取使用者的原始样品，传感信号混合区主要用于纳米传感器检测与样品的充分混合，混合完全后进入到传感信号检测区;传感信号检测区主要用于纳米传感器检测到目标基因后产生的荧光信号的检测;检测完毕的数据得到原始数据串A0，
所述微流控芯片，整体尺寸为：宽30mm、高20mm、深90μm，结构核心区宽24mm、高16mm;微流控芯片由4层组成，第一层基片：玻璃，第二、三层：紫外固化胶，第四层：掩膜，各层间粘合剂：NOA81光胶，采用等离子氧化键合法使基片与第一层结构封接，各层的芯片结构由光刻法制成;
矩阵化模块，用于将原始数据串A0矩阵化得到矩阵A={aij}ah×aw，具体包括：对{an}从队首依次取i-1个字符，在第奇数次取字符时，在取得的字符串的串首补1个0，补足为一行ai，在第偶数次取字符时，在取得的字符串的串尾补1个1，补足为一行ai，对于最后一次取得的字符串，则从串首开始每隔一个字符补1个0，直至补足为一行ai，将所有得到的ai按照预设的伪随机顺序排列得到矩阵A={aij}ah×aw，其中，ah是矩阵 A的高度，aw是矩阵A的高度;
第一噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按奇数取位构成第一噪声数据序列CT1;
第一加扰模块，用于从矩阵A的第一个元素开始，从第一噪声数据序列CT1中依次取第一随机函数R(1)个元素插入到矩阵A中得到矩阵 B={bst}bh×bw，
其中，bh是矩阵B的高度，bw是矩阵B的高度，第一随机函数 R(1)=CT1S%64，CT1S为从第一噪声数据序列CT1中依次取得的数;
噪声数据的位数使得s为i的32倍，t为j的32倍;
第三噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按偶数取位构成第三噪声数据序列CT3;
第三加扰模块，用于将矩阵B与第三噪声数据序列CT3进行异或运算，得到加密数据：矩阵C={cst}ch×cw，ch是矩阵C的高度，cw是矩阵C 的高度;
监控设备无线装置和钥匙端无线装置均用于监测相同预设频率的无线短波，以得到第一噪声序列CT1和第三噪声序列CT3;
解密装置用于以来自监控设备无线装置的噪声数据和来自监控设备预存的第二噪声序列CT2，对来自加密装置的加密数据执行上述加密装置的加密运算的逆运算;
验证装置用于将解密装置对来自加密装置的加密数据进行逆运算得到的数据与监控设备的原始数据进行比对，如果比对符合率超过预设值，则确认为验证通过。
本申请的实施例提供的技术方案采用了微流控芯片来校验身份信息，采用硬件机制来获取随机数，采用了图像机制来进行加密，从而既有非常高的安全性，又有很快的运算速度，而且还能容许一定的误码。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
