一种基于船舶网络环境的防火墙硬件装置的制作方法

本技术涉及防火墙硬件，尤其涉及一种基于船舶网络环境的防火墙硬件装置。

背景技术：

1、为了使船舶能够抵御网络事故以及增强船舶网络安全的韧性，国际船级社协会(iacs)推出了新的网络安全规范，这些规范特别指出，针对2024年7月1日起签订建造合同的船舶，在设计和建造过程中必须纳入网络安全考虑，并需通过相关认证。依据规范要求，船舶网络系统所用的防火墙设备须获得特定认证。然而，现有市场上的传统防火墙主要针对陆地环境设计，难以适用于船舶所面临的的恶劣工作条件，如高温、高湿、强烈振动等。

2、因此，在船舶恶劣环境以及船舶网络的特殊环境下，需要一种能基于船舶网络环境的防火墙硬件装置，以保证船舶网络防火墙能在环境下持续稳定的保护船舶网络安全。

技术实现思路

1、针对现有技术中防火墙硬件在船舶网络环境下遇到的问题，如环境适应性弱、电源管理不足及电路保护不充分等问题，本实用新型提出一种基于船舶网络环境的防火墙硬件装置，该装置通过采用铝质机盒并加入横向条纹波结构，增强了散热与抗电磁干扰能力，同时引入一种电源管理设计确保电源的稳定性和电路的安全性。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

2、本实用新型提供了一种基于船舶网络环境的防火墙硬件装置，包括，

3、防火墙硬件机盒，材质为铝，且防火墙硬件机盒的两侧面各设置至少两个横向条纹波结构；

4、主电源组件，置于防火墙硬件机盒内部与控制组件连接，通过内部导线与防火墙硬件机盒顶面的电源接线端子连接，为控制组件和与控制组件连接的信息传输组件供电；电源接线端子外侧设有连接外部电源线的对应接口。

5、进一步地，防火墙硬件机盒本体顶面设有接地螺钉和电源接线端子，主电源模块通过电源接线端子与外部电源连接。

6、进一步地，防火墙硬件机盒本体正面设有运行指示灯、安全管理接口和至少包括两个网络接口。

7、进一步地，防火墙硬件机盒本体背面设有固定din导轨。

8、进一步地，主电源组件包括电源输入端子、全桥整流器、双向tvs管、共模电感、隔离稳压dc-dc模块、滤波电容、过压和欠压保护电路和稳压源调节电路；其中，全桥整流器分别与电源输入端子和双向tvs管连接，用于将电源输入端子中获取的ac电源转换为脉动dc电源，并通过双向tvs管保护免受电压尖峰的影响，双向tvs管与共模电感连接，共模电感与隔离稳压dc-dc模块连接，提供稳定的12v直流输出，隔离稳压dc-dc模块与滤波电容连接，将将脉动直流电滤波成平滑直流电压，并通过过压和欠压保护电路，控制连接到稳压源调节电路，输出调节后的直流电压。

9、进一步地，过压欠压保护电路包括6.2v稳压二极管vd5、16v稳压二极管vd7、npn型三极管q7、pnp型三极管q5以及p沟道功率mos管q6；

10、稳压二极管vd5通过电阻r94、电阻r95相连形成分压网络连接至npn型三极管q7的基极，npn型三极管q7的发射极接地，而对应的集电极通过电阻r100连接至p沟道功率mos管q6的栅极；

11、稳压二极管vd7通过电阻r96形成过压保护阈值设定网络连接至pnp型三极管q5的基极，其中，pnp型三极管q5的发射极接供电电压，集电极通过电阻r97、电阻r98和电阻r99形成分压网络连接至p沟道功率mos管q6的栅极，且p沟道功率mos管q6的源极直接接vcc，漏极输出至gp12v0网络。

12、进一步地，稳压源调节电路包括主降压模块和若干子稳压模块；

13、其中，主降压模块与过压欠压保护电路连接，将接收到的12v的供电电压转化为gp3v3稳压源；子稳压模块包括2.5v子稳压模块，主降压模块与2.5v子稳压模块的使能管脚连接，输出gp2v5稳压源。

14、进一步地，子稳压模块还包括1.8v子稳压模块、1.5v子稳压模块、1.2v子稳压模块，其中，2.5v子稳压模块分别与1.8v子稳压模块和1.5v子稳压模块的使能管脚连接激活，对应输出gp1v8稳压源和gp1v5稳压源，主降压模块和2.5v子稳压模块与1.2v子稳压模块的使能管脚连接激活，对应输出gp1v2稳压源。

15、进一步地，子稳压模块还包括1.15v子稳压模块，2.5v子稳压模块和1.8v子稳压模块与1.15v子稳压模块的使能管脚连接激活，对应输出gp1v15稳压源。

16、进一步地，主降压模块和若干子稳压模块均包括控制反馈线路，检测输出电压并进行调整。

17、与现有技术相比，本实用新型存在以下至少一种技术效果：

18、本实用新型通过铝质外壳和横向条纹设计，显著提高了散热性能和抗电磁辐射能力，确保装置在船舶特殊环境中稳定运作。通过精细调控电源启动顺序及实施高效电源管理策略，结合有序激活与rc阻容调整，本方案显著提升了电源供应的连续性与可靠性。此外，采用标准din导轨和24v dc冗余电源设计，不仅便于安装，还强化了装置整体的稳健性，为船舶网络安全提供了一套高效稳定的保护解决方案。

技术特征：

1.一种基于船舶网络环境的防火墙硬件装置，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述防火墙硬件机盒本体顶面设有接地螺钉和所述电源接线端子，所述主电源组件通过所述电源接线端子与外部电源连接。

3.根据权利要求1所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述防火墙硬件机盒本体正面设有运行指示灯、安全管理接口和至少包括两个网络接口。

4.根据权利要求1所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述防火墙硬件机盒本体背面设有固定din导轨。

5.根据权利要求1所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述主电源组件包括电源输入端子、全桥整流器、双向tvs管、共模电感、隔离稳压dc-dc模块、滤波电容、过压和欠压保护电路和稳压源调节电路；

6.根据权利要求5所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述过压欠压保护电路包括6.2v稳压二极管vd5、16v稳压二极管vd7、npn型三极管q7、pnp型三极管q5以及p沟道功率mos管q6；

7.根据权利要求6所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述稳压源调节电路包括主降压模块和若干子稳压模块；

8.根据权利要求7所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述子稳压模块还包括1.8v子稳压模块、1.5v子稳压模块、1.2v子稳压模块，其中，

9.根据权利要求8所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述子稳压模块还包括1.15v子稳压模块；

10.根据权利要求8所述的防火墙硬件装置，其特征在于，所述主降压模块和若干子稳压模块均包括控制反馈线路，检测输出电压并进行调整。

技术总结
本技术涉及防火墙硬件技术领域，尤其涉及一种基于船舶网络环境的防火墙硬件装置。包括，防火墙硬件机盒，材质为铝，且防火墙硬件机盒的两侧面各设置至少两个横向条纹波结构；主电源组件，置于防火墙硬件机盒内部与控制组件连接，通过内部导线与防火墙硬件机盒顶面的电源接线端子连接，为控制组件和与控制组件连接的信息传输组件供电；电源接线端子外侧设有连接外部电源线的对应接口。本技术通过铝质外壳和横向条纹设计，显著提高了散热性能和抗电磁辐射能力，确保装置在船舶特殊环境中稳定运作，此外，采用标准DIN导轨和24V DC冗余电源设计，不仅便于安装，还强化装置整体的稳健性，为船舶网络安全提供了一套高效稳定的保护解决方案。

技术研发人员：任原,吴乃庆,张自彬,黄维,施鹏
受保护的技术使用者：中控海洋装备（浙江）有限公司
技术研发日：20240208
技术公布日：2024/9/29