时间：2023-02-03 13:05:42
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人类进入21世纪，Internet为人类交换信息、促进科学、技术、文化、教育、生产、发展，提高现代人的生活质量提供了极大的便利。由于网络的开放性、无缝连接性、共享性和动态性的发展使得人人都可以自由进入Internet，当然其中有善者也有恶者。恶者采取各种攻击手段，窃取重要情报，散播破坏性信息，倾泻垃圾消息，进行网络欺诈、释放病毒等行动，这些行为对个人、单位和国家的信息安全构成极大的威胁。当今密码学和信息安全技术已经得到广泛的应用，包括加密、认证、安全协议、访问控制、防火墙、抗病毒、数字货币等方面的产品。这些产品的基础理论和基础知识都与《密码与信息安全》课程相关。
2.课程教学现状及存在的问题
2.1教学现状
《密码与信息安全》是我校信息与计算科学专业的一门专业必修课，具有宽广深厚的理论基础，涉及广泛的数学知识。在课程内容设置上主要包含密码学基础、古典密码学、密码学数学基础、对称密码学、公钥密码学、数字签名、身份认证、密钥管理、密码学应用、网络安全协议等。知识跨度大、应用背景多、实践性强的特点确定了该课程具有较高的教学和学习难度。然而我校的《密码与信息安全》课程开设的时间短，积累的经验少，与其他课程比较，还有许多教学上的问题有待研究、实践并加以解决，并且该课程只有理论课时，没有实践课时，大多数学生认为该课程缺乏实践动手能力，或不知道如何利用该课程理论知识解决实际问题。
2.2教学内容方面
密码学中有三个部分：经典密码体制、对称密码体制和公钥密码体制，均涉及到大量数论、群论、有限域理论、计算复杂性理论等数学知识。包括向量、矩阵、模运算，大整数分解，离散对数、椭圆曲线等。对数学基础知识理解不够深的学生学起来比较吃力；而教师授课时，在课程的课时分配不充裕的情况下，只能忽视对数学知识的讲解，导致学生产生一些畏难情绪，失去学习兴趣。
2.3教学方法方面
如何培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，激发学生的创造性、积极性，是高校信息与计算科学专业课程改革面临的一个重要问题。而该课程教学主要还是以传统的课堂教学为主，在教学过程中老师与学生之间缺乏互动性，不能烘托起整个课堂气氛。且该课程的很多知识需要学生在实际应用中才能真正理解、掌握，这种传统的教学手段很难让学生完全领会所学的知识以及将所学知识应用于实际。学生在学习中不知道学为何用，因而无法激起学生的学习兴趣。
2.4教学模式方面
在教学过程中主要还是围绕理论学习，忽略了实验教学。而该课程是一门实践性很强的课程，在教学中应使学生通过实践来深化理论知识的理解，培养学生解决实际问题的能力。比如，在讲解DES、AES、RSA、ECC、MD5等算法时，不仅只讲解它们的工作原理，更重要的是使学生掌握各种算法的实际应用，而应用的掌握必须在实践中完成。因此，理论与实践相结合的教学方法在教学中至关重要。由于该课程实践性强，需要不同学历层次、不同知识结构、不同实践经验的人才队伍共同打造师资团队。
3.课程教学改革方案
3.1教学内容改革
教师在授课时，应合理安排课时，补上相应的数学知识，完善密码学的知识面。利用多媒体课件，制作相应数学知识实例，加快学生的理解过程。在具体教学过程中，开发新颖、实用、趣味的教学软件，使教学直观、形象，也会大大提高学生的学习兴趣。尤其在讲解具体算法时，可以通过flas来演示算法的，学生可以根据动画的演示清晰地理解算法的执行过程，从而使教学过程变得更加生动形象。在设计该课程理论教学内容时，应结合我校人才培养定位的特色，在讲解密码算法和密码协议的同时，应讲解该算法或协议实际应用的例子，在课堂多媒体教学环境中演示给学生看，同时要求学生通过编程实践等手段实现相应的密码算法。这样，既符合该课程实践性很强的特点，也符合人才培养定位的特色，对学生未来从事信息安全领域的工作起到了承前启后的作用。
3.2教学方法改革
应该建立信息安全专业实验室用于相关课程的实践。如现有条件尚无法建立专门的实验室，可利用现有网络实验室，采用虚拟机软件和自主编程结合的方式来完成课程实践。另外教师应指导学生利用C、Java等高级程序设计语言来实现一些典型的密码算法，培养学生学习兴趣，增强动手能力。编写程序可以促进学生对算法的理解，有助于知识的掌握和应用。并且要加强师资队伍建设，选派骨干教师到其他学校交流，造就拔尖人才；根据实际需要，聘请本地知名公司、企业的资深专家和其他高校教学经验丰富学术成就较高的教师为兼职教师，补充教师的知识结构。
3.3教学模式改革
【关键词】计算机联锁系统安全可靠性硬件软件
1概述
计算机联锁系统的安全可靠性是研究、开发、生产计算机联锁设备必须遵循的永恒的主题，也是验证计算机联锁系统性能的主要依据。计算机联锁设备是一种连续工作的实时系统，它必须具有极高的安全性和可靠性才能适应铁路运输和城市轨道交通高效和安全的运营要求。
其实汁算机联锁系统的安全性是指联锁设备在运行过程中无论发生什么故障都不能产生有可能危及列车安全运行的危险因素，一般着重于在不正常的情况下使系统导向安全，防止产生危险后果；而可靠性是指联锁设备在规定的时间和规定的条件下完成规定功能的能力，一般侧重于防止或减少系统发生故障。显然，安全性的实现是以可靠性为基础，并在提高可靠性的前提下完成的。为了系统地分析问题，我们将把计算机联锁系统的安全性和可靠性结合在一起考虑，并着重从系统的硬件设计、软件设计和数据传输及处理等几个方面采取各种综合技术措施，使计算机联锁系统符合故障—一安全的原则。
2硬件部分的安全可靠性分析
根据计算机联锁系统的结构组成和功能特点，硬件部分的安全可靠性技术从计算机联锁系统的上位机、联锁机和接口电路三个部分进行分析。
2．1上位机安全可靠性分析
上位机主要功能是向联锁机构输入操作信息，接受联锁机构输出的反映设备工作状态和行车作业情况的表示信息。为此上位机可采用经国际安全机构认证的高可靠工业控制计算机，摒弃原商用机所采用的大母板结构，把原来的大底版(系统板)功能集中在一块ALL--IN--ONE插卡上，底板变成无源总线母板，增加了插槽数，便于系统的升级扩展。
采用的机箱结构具有良好的散热、隔热、防潮、防尘性能，驱动器架采取避震措施，使整个机箱具有可靠的机械强度和很好的抗电磁干扰的能力；采用不问断供电及净化的专用开关电源，抗共模干扰，具有浪涌保护、过载保护、漏电保护的功能，单机设备的平均无故障工作时间可达到100000h。
计算机联锁系统的维修机和上位机的配置是一致的，平常可作为上位机的热备机，在系统故障时能够进行自动无扰切换，切换过程不影响现场设备状态，提高设备可靠性。
上位机的人机接口界面的设计使用先进的工业控制软件，使得系统的监控不仅具有友好的人机交互界面，而且具有丰富的图形画面显示及图形操作功能，调图方式灵活，修改参数方便。在设计中，根据铁路交通和城市轨道交通信号计算机联锁的特点，可以灵活运用登录口令、操作员权限、安全设定点、设定点口令、安全审计跟踪记录等安全特性，确保联锁系统执行操作的安全可靠。
2．2联锁机安全可靠性分析
联锁机是信号控制系统的核心。在设计中，可选用国际安全机构认证的硬件三重冗余计算机联锁系统，用于实现联锁数据处理过程的故障—安全。所谓三重化冗余系统是指系统共有A、B、c三个相同的主机，每个主机可以把它看成系统中的一个模块。三个模块同时执行一致的操作，其输出送到“表决器”的输入端，然后把表决器的输出作为系统的输出。结果经输出设备三取二表决后进行输出，可以保证输出的安全性。当其中一个联锁处理单元联锁逻辑单元故障时，系统能够转换为二取二工作方式，在不降低安全陛的前提下，使整体系统的可靠性得到提高。
采用三取二表决系统原本是为了提高系统的可靠性而采取的一种冗余系统。然而从安全性角度来看，若有两个主机发生了同样的故障，即共模故障，系统将输出错误信息，经接口驱动后，有可能危及行车的安全。因此，必须消除软硬件的设计错误，当主机的设计完全正确无误时，仅由硬件失效和干扰而产生的共模故障的发生概率就很小。为了进—步降低未检出故障的组合而产生共模故障的可能性，可利用单机自检技术、主机间互检技术和双套不同的软件，扩大故障检测范围，消除因干扰而引起的影响。
为了保证三重化冗余系统能够通过多数一致表决得到正确的结果和发现出错的模块，这就要求三台微机必须同步工作。否则，整个系统便会出现紊乱状态，多数一致表决无法进行，系统无法保证正常可靠的工作。
计算机联锁系统为保证安全可靠而采取的主要措施是：全面的在线自诊断和专门的安全检查程序。这就要求系统在规定的周期内对计算机的运算器、存储器、接口等元器件用一系列自诊断程序进行全面自诊，而安全检查程序则对联锁程序任务模块的运行状态进行监视，对关键信息代码的合法性进行检查。在自诊断和专门的安全检查中一旦发现故障，立即切断计算机的输出(同时报警)。在设计中必须采取有效的措施来确保：
(1)检测过程本身应具有安全性，或采用相应硬件及软件措施来实现安全性；
(2)检测要要有足够的频率，使类似或等同故障在二次检测之间不会发生；
(3)检测要足够灵敏，能够测出每个安全单元之中的重要故障；
(4)检测失败时应及时产生安全保护动作；
(5)冗余装置要足够独立，使之不受其他故障的影响。
例如在具体实施中，使输出控制单元经过表决后输出，所有输出进行反馈检查闭环控制；在输出执行环节采用条件电源供电方法，当用实时检测或实时比较技术发现联锁微机内部故障时，即使产生危险侧的错误控制命令，通过强制切断执行环节的条件电源，减少错误的控制命令输出。
采用光电隔离技术，接点输入电路要经过光电耦合后力节目接至接口电路输入输出模块，有效的抑制接点输入电路的电磁干扰；采用静态输入或动态输入方式，以便有效的实现故障—安全原则。
在输出接口的设计中，采用代码—动静态和动静态—电平两级变换电路；采用不间断供电及净化的专用电源，电源模块内部设有双重化电压调整器及自诊断电路，可检测电压的输出范围与是否超温并给出相应报警。
2．3接口电路安全可靠性分析
由于一般继电电路采用的重力式安全继电器具有很高的安全性，在我国铁路中运用了几十年，为此计算机联锁系统的接口电路仍然以安全继电器作为计算机联锁机构与室外设备控制电路的接口。我们知道安全继电器通过以下技术实现故障—一安全：电气接点采用特殊材料制作，使接点粘连的可能极小；采用吹弧技术，消除接点拉弧造成熔接；采用重力式设计原理，在继电器故障时，利用其重力使衔铁复位，从而保证实现系统的故障——安全的目的。
为此在计算机联锁系统中，信号、道岔、轨道电路等监控对象的状态信息依然是用安全型继电器的接点状态来反映的，输人接口的任务就是将这种电平形式的二值逻辑数据安全地采集到联锁机中来。
2．4其他方面的安全可靠性分析
考虑计算机联锁系统硬件设备的其他方面的安全可靠性，对包括电源、计算机、数据通讯线路、输人输出接口、机架结构及地线设置等方面采取了电磁兼容设计和防雷设计，以保证在规定等级的运用环境中，设备必须正常工作，不产生任何指标下降和功能上非期望值的偏差。
3软件系统的安全可靠性分析
在计算机联锁控制系统里，各种复杂的功能主要依靠软件来实现。嵌入在安全控制系统中的软件，不仅要能完整地实现系统的控制功能，还要能保证实现系统在发生意外时的安全防护即故障—一安全功能。
一般在汁算机联锁控制系统中，普遍采用以下软件技术来提高系统的安全可靠性：
(1)采用信息编码技术，以便出错时能被及时识别。例如，对于涉及行车安全的逻辑变量，用多元代码来表示安全变量的两个值—一安全侧值和危险侧值。这样，当代码在存储或传输过程中，由于存储器硬件故障或者外界干扰而发生畸变，一旦错成非法码时，就可由软件自动检出并导向安全侧。
(2)采用软件冗余技术，保证软件运行的安全性。
(3)采用软件检测技术及时发现故障，以进一步采取措施防止危险侧信息的发生和输出。
图1计算机联锁系统数据处理模型框图
图1是一个从安全角度去考虑的计算机联锁系统的框图，实际上也是计算机联锁系统的一个安全性模型，只是仅从保障安全的角度把计算机联锁系统描述成为一个典型的数据处理系统。对于计算机联锁系统来说，保障安全就是保障框图中的数据流和控制流这两种信息处理的安全；退一步讲，即便信息处理发生错误也不会导致危险的后果。
联锁机和外部设备的输入/输出信息具有两种特性，—是开关性；二是安全性。外部设备向联锁机提供的输入信息具有开关性。同样，联锁机的输出信息也具有开关性，这种开关性可由表示两个状态的器件如继电器来反映。输入/输出信息的安全性是根据信息与行车安全的关系来界定的。一类是与安全无关的信息，称作非安全信息；另一类是与安全有关的信息，称作安全信息。
联锁机和监控对象之间交换的信息属于安全信息，因此必须考虑当输凡输出通道发生故障时，一定要确保传送信息的安全。为此，在通道设计上必须采用安全输凡输出接口。在CPU与输入和输出模块间采用专用总线以保证传送的正确性，对输入电路采用光电隔离电路读取。输入值，以检测“粘连”状态，对各个输出信号在提供给继电器前进行表决，不致因输出模块本身的故障而影响信息安全。一般在具体的系统设计中，可采取如下措施：
(1)安全信息的输入：在计算机输出每种信号设备状态码的第一位后，待输出电平稳定(如20ms)，再将每种信号设备状态码的第一位读入储存，并立即输出第二位代码；读入全部代码后，经计算机整理后再传给每个对象的存储模块。
(2)安全信息的存储与更新：计算机联锁中监视现场设备状态的存储单元，在宏观上必须与被监视的对象建立不断的联系，当联系中断时，系统必须立即倒向安全。
(3)安全信息的运算：联锁条件满足时，程序的走向和运算结果都是预知的。为了提高安全性和防止漏检查联锁条件，在每次判断条件成立后，将该条代码进行按位累加，联锁关系全部检查正确时，其累加值应与预期结果相符。
(4)安全信息的输出：计算机的开关量的输出是非故障安全的。为了保证安全，可对输出环节进行连续的监视，如出现不应有的危险侧输出，应快速地在现场设备未动作前予以切断。
(5)安全信息在计算机间的传递：为了符合信号系统的传统做法，遵循故障安全的要求，在计算机联锁的设计时，应采用点对点的循环传送方法，而不采用变化检出、一次传送的方法。
计算机联锁的串行数据在传输过程中，由于干扰而引起误码是难免的，在检查数据位和冗余位之间的关系是否正确时，应着重防止在传输中错误地出现危险侧代码。为了确保信息传输的安全可靠，一方面可以采用冗余度小、检错能力高的循环码(CRC)作为检错码；另一方面就是在软件编程时对传输的信息进行特殊编码，并以反馈重发方式纠错。
根据编码理论，利用n位二值码元可生成一个具有2”种伏态的码字或代码的集合。在这2”种状态的代码组合当中，仅取一种状态代表危险侧码字(例如用危险侧码字10101010代表对应继电器吸起)，再取另一种状态代表安全侧码字(例如用安全侧码字01010101代表对应继电器落下)，其余的均认为是非法码字，则这种代码便具有典型的故障—一安全特性。由于非法码字在正常的联锁运算时也被认做安全侧码字，故而该编码组合仅有1种码字对应危险侧，其余2“—1种状态均对应安全侧。但在实际的运行中要真正能做到故障导向安全，还需对软件编程的安全编码进行科学的分析和认真的考虑。
我们认为编码中各个码元发生差错的概率是相同的且不同码元发生差错的事件是独立的。假定每一码元发生差错的概率是"，则无差错的概率即为1—p，此时整个代码均无差错的概率为(1—p)“。当选用编码组合中码距最大的一对代码，即码距等于n的—对代码分别作为代表危险侧和安全侧的有效码时，安全侧代码因故畸变成危险侧代码的条件是n个码元同时出错，其出错概率为旷；而安全侧代码出错变为另外一个代码的概率则为1—(1—p)，显然这两个概率有着明显的数量的不同，这就造成了编码在故障或受到干扰情况下逻辑出错的不对称性，假定2“种编码中任一个发生畸变、出错变为另外任一个代码的概率相同，均为P(c)；此时，因危险侧代码只有—个，某一代码错为该代码的概率即为户(c)以上数值与目前国内外广泛使用的信号安全型继电器的不对称指数相比显然是可以认可的；同时n取为16，恰好是计算机内存字节的整数，便于进行软件编程。根据铁道部《计算机联锁技术条件》标准，与行车安全有关的信息在计算机内必须以空间冗余的方式存储，在自由状态下其非法码字和合法码字出现的比率或非安全侧码字和安全侧码字出现的比率必须大于255：1，上述规定中所谓空间冗余即意味着必须用多余的信息位表示单一比特的信息，采用不对称码元的方法表示涉安信息即为空间冗余方法之一。此外，自由状态即指任一代码发生畸变而成另一代码相同概率P(c)的假设。该条件给出的具体数值则意味着如采用不对称码元，则所选代码位至少为n：8。基于这些原因，计算机联锁中选用16位代码来表示联锁数据是可取的。经过正确的合理编码，完全可以保证编码的汉明距大于4。
4结论
计算机联锁系统的安全可靠性是计算机联锁系统的关键，我们必须从系统的硬件设计、软件设计和数据传输及处理等几个方面采取各种综合技术措施，才可使计算机联锁系统符合故障—一安全的原则。
综合以上分析和考虑，并通过可估算和推导的数学方法进行可靠性和安全性计算机联锁系统的安全可靠性指标：平均故障间隔时间MTBF为1x10h，平均危险侧故障间隔时间MTBFAS为1x10h，符合国家标准。
参考文献
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[5]TB／t2307--1992．电气集中各种结合电路技术条件
在经济高速发展的今天，网络化和科技化发展成为信息存储和交流的主要方法，也是未来科技发展的重点趋势。在网络时代，计算机网络技术已经在人们的日常生活中得到普及，生活、学习、工作之中几乎无时无刻都离不开计算机网络技术的支持。计算机网络技术渗透在社会生活的各个领域之中，办公自动化、生产自动化、家电智能化、电子商务等领域的发展，已经成为社会进步和经济发展的必然趋势[1]。电子科技产品的应用使得信息流通和存储在计算机网络技术交流中变得十分关键，而人们在追求高效率的信息传输过程中，对于信息安全也十分关注。计算机网络技术在发展，黑客技术也层出不穷，经常出现国家情报泄露、商业机密丢失、个人隐私泄露、巨额财产被盗等电子信息安全事故，对国家安全、企业经济发展以及个人的信息财产安全造成严重的威胁。所以，必须对电子科技安全技术进行广泛的研究，为国家、企业、个人的电子信息安全提供必要的保障，在享受电子科技技术为人类带来的便利的同时，也可以不必对信息安全造成的危害进行担心[2]。
2电子科技信息安全现状
2.1电子科技安全概述
电子科技安全问题在某种程度上来讲就是指信息安全，计算机系统在硬件、软件的运行过程中，数据信息都应该受到一定的保护，避免出现偶然或者恶意原因的破坏、泄露和更改等，保障计算机用户的信息安全。计算机信息系统安全的主要目的是要保证信息的真实性、完整性、可用性，并且在传输和存储过程中不会受到人为或者非人为的更改、丢失和损坏[3]。计算机信息系统安全通常包含两个方面，一方面是技术安全，另外一方面则是指信息管理方面的安全问题，在计算机信息安全系统的保护过程中，需要将计算机内部和外部的安全技术和管理进行紧密的结合。
2.2国内外计算机信息安全技术研究现状
计算机的发明和使用是人类科技领域的重要成就之一，在计算机技术发展过程中，研究的重点逐渐转向了提高计算机性能，降低计算机价格方面，这也是计算机技术发展为科研提出的新的挑战。国际上关于计算机信息安全系统的研究较早，成立了比较权威的组织对计算机信息安全进行广泛的研究，对信息系统安全管理、信息安全技术标准等问题进行了深入的探讨，形成了比较全面的计算机安全评价标准。国际上通常认为可以从多个方面对计算机的安全特性进行规定，比如对于访问的控制，对于身份的识别与验证，服务的可靠性，信息的可用性等，同时可以从不同的层面对计算机信息安全进行保护，如开发过程中的保护、操作过程中的保护等[4]。关于计算机信息安全技术的研究也在不断的发展，国外关于计算机信息安全技术的研究主要集中在访问控制、身份识别、网上监控、数据加密、内容审查等方面。我国也在20世纪80年代开始了对计算机信息系统安全的研究，成立了国家公安部计算机监察司、计算机安全委员会等组织对计算机信息安全的相关问题进行研究。我国在计算机信息安全技术方面的研究主要集中在技术角度、安全教育宣传的角度，普及计算机安全知识，推广计算机安全技术，对计算机信息安全犯罪活动进行防范。我国研究的计算机信息安全技术产品主要集中在防火墙相关产品的研究，比如安全服务器等，也有关于网络安全产品的研究和计算机病毒防治方面的产品。
3电子科技安全技术分析
电子科技的发展为人们的学习和生活带来便利的同时，也为电子科技安全技术的发展带来了新的挑战。计算机技术信息安全的主要目标是要保证电子科技产品的机密信息不会对授权人以外的单位或个人进行泄露，可以通过通信实体对用户身份的真实性进行识别，并且要保证计算机数据信息的完整性和一致性，避免被外来入侵者进行篡改和破坏。电子科技安全技术要在技术手段的基础上，对用户的信息资源进行有效的保护，拒绝对信息资源的非法利用行为，并对网络和计算机系统出现的问题进行及时的预警。电子科技安全技术主要包含两个大的方面，一方面是防火墙技术，一方面是电子信息加密技术。
3.1安全防火墙技术
计算机网络技术的发展为黑客的入侵行为提供了可利用的资源，虽然在计算机网络技术发展过程中，信息安全系统的等级不断提升，但是计算机信息安全问题也是层出不穷，给计算机用户的信息安全带来了很大的威胁。对于计算机网络的外部入侵行为，采用安全防火墙技术可以起到十分重要的防范作用，有效避免计算机用户的个人信息被恶意的篡改和非法利用。所谓防火墙，就是在两个网络之间设置一个特定的安全系统，对不可信的网络访问进行预警和阻拦，计算机之中所有信息的进出，都需要经过这个系统屏障进行过滤[5]。包括学生在内的一些年轻的计算机用户，经常利用计算机登录一些与个人信息具有紧密联系的账户，进行社交活动或者是网上购物，如果不注意信息安全，将对用户的个人隐私和资金账户安全造成严重威胁。通过链路级网关、过滤防火墙或者复合型防火墙的使用，可以对用户的信息安全进行有效的保护。
3.2电子信息加密技术
电子信息加密技术是指通过明文、密钥等编码转换的方式对计算机信息的传输进行保护，确保信息在传输过程中的安全性和完整性。电子信息加密技术是电子科技安全技术中十分重要的组成部分，通常可以将电子信息加密技术分为两类，一类是对称密钥加密技术，一类是非对称密钥加密技术。对称加密技术是利用序列密码、分组机密等方式对信息进行加密处理，在加密过程中包含许多关键的组成要素，如加密和解密算法、明文、密钥等。非对称加密则需要将公开密钥与私有密钥两者进行配合使用，从而达到相应的加密保护效果，提高信息传输的安全性。
4结束语
铁路计算机网络安全系统应用于多个方面，并且为其他行业做出鲜明的例子。合理的建立计算机网络安全系统，可以在计算机网络安全系统上建立一系列的安全系统平台。合理的铁路计算机网络安全系统，可以让铁路的客户端避免病毒的侵害，并且减少网络攻击等方面的侵害。铁路计算机网络安全系统为铁路信息系统提供了一个坚实的安全保障，让铁路信息系统在安全的环境下运行，保证客户资料的安全性。随着信息化社会的不断发展，铁路的运输以及市场营销和物流行业的发展，铁路计算机网络安全也在不断的提升网络安全程度，保证铁路信息网络的最大化安全。铁路计算机的网络安全，需要建立行业证书安全系统、访问控制系统、病毒防护系统等方面的安全系统，这样才能够有效的保证铁路计算机系统的安全性，让铁路计算机的网络系统发挥最大化的作用。通过完善铁路计算机网络安全，可以有效保证铁路计算机在最大化的安全下运行。
2铁路计算机网络安全的建设途径
2.1三网隔离为了保证生产网、内部服务网、外部服务网的安全，实现三网互相物理隔离，不得进行三网直接连接。尤其生产网、内部服务网的运行计算机严禁上INTERNET。
2.2建立良好的铁路行业数字证书系统良好的铁路行业数字证书系统能够有效的保证铁路计算机网络的安全，铁路的数字证书主要包括签名证书与加密证书。证书的管理系统有利于保证网络和信息安全。铁路行业的数字证书系统能够有效的提高铁路信息系统的安全，让铁路信息系统在一个安全的环境下运行。证书系统加强了客户身份的认证机制，加强了访问者的信息安全，并且发生了不安全的问题还有可以追查的可能。行业数字证书在铁路信息系统中有效的防止了非法人员篡改铁路信息的不良行为，并且对访问者提供了强大的保护手段。
2.3建立安全的访问控制系统安全的访问控制系统，是整个铁路计算机网络中的核心。建立合理的访问控制系统，可以防止用户对铁路资源的实际操作，隐藏铁路应用系统在网络中的位置，在铁路计算机网络的运行中，保证用户访问的安全性。根据用户的选择进行网络的授权，可以有效的控制用户对于铁路资源的访问，保证铁路用户合理的访问铁路资源。控制系统可以针对不同的资源建立不同的访问控制系统，建立多层次的访问控制系统。控制访问系统构成了铁路计算机网络的必经之路，并且可以将不良的信息进行有效的隔离与阻断，确保铁路网络信息的安全性。建立有效的访问控制系统，可以保证网络访问的安全性和数据传输的安全性，最大限度的保障铁路计算机的信息安全。
2.4建立有效的病毒防护系统有效的病毒防护系统就相当于杀毒软件存在于电脑中的作用一样，可以有效的防止病毒的入侵，控制进出铁路信息网的信息，保证信息的安全性。病毒的防护系统可以将进出铁路信息系统的信息进行检查，保证了铁路客户端的安全。病毒防护系统防止了不法人员企图通过病毒来入侵铁路信息网络系统，让铁路信息网络系统能够在安全的环境下运行，保证了信息的最大化安全性。定期的病毒查杀，可以保证铁路网络信息系统的安全，让铁路信息网络系统得到有效的控制，保证客户端的资料不被侵犯，保证铁路计算机网络的正常运行。
2.5加强人才培养和培训的力度信息系统的安全性很重要的一点是人员素质，管理人员的安全意识和技术水平直接影响到整个系统的安全性。目前，已有许多成熟的安全技术、安全产品，但能否让这些技术和产品在实际应用中充分发挥作用，关键还在于我们如何规划、组织及配置,这些都是和管理人员与工程技术人员的素质分不开的，因此，应该加强人才培养力度，根据信息安全的特殊性和各种不同人才需求层次，进行有针对性的培养和培训，为确保铁路信息安全，培养一支实力强劲的专业队伍。
关键词：急诊科；护理；安全管理
一、急诊科护理安全隐患分析
急诊科护理安全隐患主要包括：①一些年轻护士存在应急能力低、法律知识缺乏、护理安全意识不强、工作经验不足、护理规章制度掌握不牢固等现象。②导诊护士缺乏专业训练，护理经验积累不足，导诊不准确，工作时出现麻痹松懈。在运送患者入科途中，对患者的病情观察不够仔细，患者病痛折磨和家属的心情焦急，易发生护患关系冲突等现象。③护士责任心不够强，未严格执行“三查七对”，由于输液室患者周转快，擅自调换座位，而护士未认真查对，易导致打错针、接错液体或液体漏输；不注意巡视病人，未及时发现液体外渗、输液反应等现象。④护理人员基础知识和专业技术不扎实，对危重患者的评估能力差，抢救技术不熟练，急救药品使用不及时，病情观察不仔细；医生不在场时，护士没能采取相应的急救措施；护理人员态度不好给患者造成心理伤害。⑤抢救仪器未及时检修而发生故障，如吸引器吸引无力、洗胃机进水故障、监护仪显示故障等。⑥由于工作忙、护士少，常常易忽略对留院观察患者的病情观察，存在护理记录不认真或漏记、错记、记录不及时等现象。
二、加强护理安全管理的措施
2.1组织全科护士学习相关法律、法规和医院的规章制度，增强法律意识，牢固树立“安全第一”和依法施护的观念。加强急诊护士的规范化培训，掌握常见疾病的观察要点与方法、危重患者抢救技术及各种仪器的使用方法，苦练基本功，定期进行理论操作、应急能力的考核。护理规章制度是护理工作的规范、法宝，是行动的指南。因此，必须严格执行规章制度，将差错消灭在萌芽状态，为患者提供安全护理。使每位护士学法、知法、守法，学会用法律手段保护患者和自我保护，维护双方的合法权益。
2.2加强导诊人员的严格管理及相应的专业培训，提高导诊护士的责任感，使其具备较强的急诊意识，对就诊患者按轻、缓、急、重预检分诊，对危重患者先护送入抢救室，并立即通知医生、护士做紧急处理，协助诊室的医护人员搬运患者，开通绿色通道。每位导诊人员应做到：一切以患者为中心，热情服务，主动迎接患者，沉着冷静，迅速做出正确判断，保证患者快速有效的救治。树立“以人为本”的服务理念，讲究语言艺术，搞好护患沟通，征得患者及家属的理解与配合。
2.3加强学习，认真执行“三查七对一注意”制度，严格遵守无菌操作规程，在输液工作中，认真填写输液卡和输液记录单，密切观察输液患者的病情变化，多巡视，做到早期发现、及时处理。带领护士认真学习输液反应的病因、病理生理、临床表现、处理措施等。抢救过程中的口头医嘱护士应复诵一遍，并保留空的药液安瓿，抢救结束后核对补记。
2.4加强急诊护士的急救意识，提高急救技术水平，患者到达科室后积极组织护理人员抢救，制定完善的护理抢救计划，逐条落实。健全急诊科各项规章制度，使护士在急救护理过程中有章可循。常年不懈地对护士进行心肺复苏、中毒抢救、气管插管、人工呼吸、电击除颤、心电监护、留置针穿刺、复合伤处理等专科技术的培训和考核。
2.5认真做好抢救仪器设备的交接与管理工作，确保急救仪器设备的完好率达100%。各种急救药品、物品、设备到位，时时处于完好备用状态。抢救仪器设备的管理，要做到责任到人。
2.6对留院观察患者要严格执行床头交接班制度，密切观察其病情，及时准确地做好各种护理记录，发现问题及时报告医生，采取有效措施，做到忙而不乱。:
三、体会
3.1安全管理是衡量医院管理水平的重要标志，可以综合反映护理人员的工作态度、技术水平及管理水平。不安全护理不仅给医院的形象和信誉造成负面影响，而且增加患者的经济负担，直接影响医院的社会效益和经济效益。
1）准确把握新时期治水思路
在关于水安全战略的讲话中提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针，这是新时期治水兴水的科学指南。节水优先，就是要立足我国基本国情水情，充分认识节水的极端重要性，从观念、意识、措施等各方面都要把节水放在优先位置，这是水安全战略的根本方针。空间均衡，就是要牢固树立生态文明理念，始终坚持人口、经济与资源环境均衡的原则，加强需求管理，把水资源、水生态、水环境承载能力作为刚性约束，努力实现人与自然、人与水的和谐相处，这是水安全战略的重大原则。系统治理，就是要统筹自然生态的各个要素，统筹考虑山水田林湖治理，运用系统思维，谋划和保障水安全，这是实施水安全战略的重要方法。两手发力，就是要充分发挥市场和政府两个方面的作用，水治理是政府的主要职责，该管的一定要管好，但政府主导不是政府包办，要充分利用水权、水价水市场优化配置水资源，让政府和市场“两只手”相辅相成、相得益彰，这是实施水安全战略的基本要求。在新时期的治水实践中，须要准确把握中央关于治水的战略定位，切实增强保障国家水安全的思想自觉和行动自觉。
2）进一步加强水利基础设施建设
要按照确有需要、生态安全、可以持续的原则，集中力量有序推进一批全局性、战略性节水、供水重大水利工程，为经济社会持续健康发展提供坚实后盾。一是推进重大农业节水工程，突出抓好重点灌区节水改造，大力实施东北节水增粮、华北节水压采、西北节水增效、南方节水减排等规模化高效节水灌溉工程。二是加快实施南水北调、陕西引汉济渭、甘肃引洮、云南滇中引水、安徽引江济淮、吉林西部供水等重大引调水工程，实施引调水工程，必须强化节水优先、环保治污、提效控需，统筹做好调出调入区域、重要经济区和城市群用水保障。三是建设包括拉洛、浙江朱溪、福建霍口、山东庄里、重庆金佛山等重点水源工程，加快农村饮水安全工程建设，推进海水淡化与综合利用，强化水源战略储备，构建布局水源可靠、水质优良的供水安全保障体系。四是继续推进水库除险加固、中小河流治理、山洪泥石流灾害防御等防洪薄弱环节建设，加快建设包括西江大藤峡、淮河出山店等流域控制性枢纽工程，黑龙江、松花江、嫩江干流防洪，长江中下游河势控制，黄河下游堤防建设和上中游河道治理等工程，不断提高抵御洪涝灾害能力。五是建设包括嫩江尼尔基水库配套灌区、吉林松原灌区、四川向家坝灌区、湖南涔天河灌区、江西廖坊灌区等节水型、生态型大型灌区，为保证国家粮食安全打下坚实基础。
3）切实强化水安全管理
一是着力落实最严格水资源管理制度。加快建立覆盖流域和省市县三级的水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污“三条红线”，把水资源条件作为区域发展、城市建设、产业布局等相关规划审批的重要前提，进一步落实水资源论证、取水许可、水功能区管理等制度，严格限制一些地方无序调水与取用水，从严控制高耗水项目。牢固树立节水和洁水观念，切实把节水贯穿于经济社会发展和群众生产生活全过程，不断推进农业、工业、城市的节水，加大雨洪资源利用力度，加快海水、中水、微咸水等非常规水源开发利用。二是加强河湖及地下水管理。强化河湖水域保护，合理划分河湖岸线功能，实行河湖分级管理，明确管护主体和责任，落实河湖生态空间用途管制。强化地下水保护，实行开采量与地下水水位双控制，划定地下水禁采区与限采区，加强华北等地下水严重超采区综合治理，逐步实现地下水采补平衡。三是推进洪水和干旱风险管理。编制完成洪水风险图，开展洪水风险评估，完善防洪应急预案，健全防汛组织体系，有效规避洪水风险。落实好洪水影响评价制度，健全洪涝灾害救助机制，探索建立洪水保险制度。开展干旱风险区划，制定不同风险级别下的干旱应急措施，建立水资源战略储备。
2科技创新支撑水安全
保障水安全，必须坚持科技引领，更加注重科技创新在水利基础设施建设以及水安全管理中的关键作用。要依靠知识创新、技术创新和体制机制创新，把有关水安全的科技成果转化为治水兴水的实践，提高水利现代化水平，为国家水安全提供坚强支撑。
1）知识创新
须要从宏观、中观和微观三个维度深入开展水资源管理战略研究。宏观上，要重点研究气候变化情境下的空间水循环机理，把水资源及其相关的生境系统统筹考虑，构建水基系统，准确把握水资源的宏观态势。同时，要完善水资源常态与应急管理科学认知，突出水灾害风险管理，不断完善水资源常态与应急统合管理模式。中观上，既要以地域和流域为单元，山水田林湖统筹协调，又要从泛区域、泛流域等更广范围、更宽视角，开发利用和管理水资源，形成互联互通、丰枯调剂、空间均衡的基础水系统。微观上，要以实施最严格水资源管理制度为抓手，以信息化建设等为先导，优化整合各类资源，形成科学预测、有效防控和高效应急的技术支持系统，保障水资源的合理开发、高效利用和有效保护。
2）技术创新
要在继续巩固和发扬我国传统水利技术优势的基础上，紧跟世界科技前沿，综合运用空间遥感、情景分析、云科技等技术手段，在国家重点实验室、科研单位、高等院校的带动和引领下，针对国家水安全战略需求，对节水关键技术、重大水利装备、新型建筑材料和施工工艺、基础水信息系统建设、河流生态修复与保护等方面开展科研攻关和技术研发。
3）机制创新
要贯彻落实十八届三中、四中全会精神，依法、更好发挥政府作用，依法、更多利用市场机制，着力构建水利科学发展的机制。要稳定并增加公共财政对水利的投入，落实金融支持水利的相关政策，鼓励和吸引社会资本投入水利建设和管理。要加快推行城镇居民用水阶梯水价制度，非居民用水超计划、超定额累进加价制度，推进农业水价综合改革，促进节约用水，建立水利工程良性运行机制。要推进国家水权制度建设，开展水资源使用权确权登记，鼓励形式多样的水权流转，构建水权交易平台，加强水市场监管，落实好水资源用途管制。要进一步深化水利工程建设和管理体制改革，健全水利建设市场主体信用体系，强化工程质量监督与市场监管，加快小型水利工程产权制度改革，尽快建立新形势下农田水利的建设和管理机制。
3结语
1、一般资料
收集2006年1月—2009年12月XX医院护理业务查房病历65份。将65份护理查房病历中出现的护理诊断进行有针对性的统计。
2、影响因素
2.1法律意识淡薄
护理人员对安全管理存在着不同程度的错误认识,由于繁忙的护理工作,忽略了对安全管理的认识,护理人员对于安全隐患的判断与处理不够,缺少法律意识,不会用法律保护自己。
2.2环境因素
影响神经内科护理安全的环境因素主要有地面滑、床脚移动和病房扶栏三个方面。病房地面滑是引起病人摔伤的因素之一[3]。由于神经科病人存在肢体偏瘫、无力,在清扫地面后,如地面潮湿、过滑,病人行走易出现摔伤。为给病人创造舒适安全的治疗、休养环境,病房走廊的扶栏、浴室卫生间的扶栏安装很重要。尤其对于神经科病人,可以找到支撑点,防止摔伤、跌倒。
2.3用药与设备因素
由于医学技术的发展,新药与设备不断更新,神经科所用药物大部分为高渗性,对血管刺激性大,再加之病人年龄、血管因素,因此临床药物外渗静脉炎发生率很高。加之药物配伍、给药途径、设备使用不当等方面原因给病人造成不安全后果[4]。医疗设备本身的安全、患者的安全及操作者的安全。仪器设备的使用不当、故障、老化、种类不齐、性能不良、规格不配套或护理人员对仪器操作不熟练等问题，都可能给患者造成危害。使用中常见的危险因素是测值不准确；仪器设备消毒不彻底，也常成为神经内科患者的感染源[5]。
2.4人员与技术因素
护士评估患者的知识水平不只是看其文化程度,主要是评估其对自身疾病的了解程度,统计结果显示,不论文化程度高低,患者对自身疾病的了解和认知程度均属于缺乏之列,对疾病的发生发展规律、用药常识等缺乏了解,若卫生宣教不到位,很可能导致许多风险和纠纷的发生,例如进展性卒中的患者往往对住院以后病情还继续加重不理解。人员方面因素主要指由于护理人员素质或数量方面的原因不能保证满足工作基本要求而给病人造成的不安全影响或隐患;技术因素主要指由于护理人员技术水平低、经验不足或协作能力不强等原因对病人安全构成的威胁。特别是随着新技术、新项目大量引进与开发,护理工作中复杂程度高、技术要求高的内容日益增多,不仅对护理人员形成较大的工作压力,而且致护理工作中技术方面风险加大,影响护理安全。
2.5疾病因素
(1)偏瘫
神经科病人大多年老体弱,同时存在视力减退,神经疾病导致瘫痪、步态不稳、起立与迈步艰难等,常突发抽搐及晕厥。病人对病床高度不适应时易致坠床。
(2)感觉障碍
神经科病人存在感觉障碍的占大多数,病人对痛温觉感觉障碍,病人家属未掌握热水袋、局部热敷的温度及使用方法。如使用热水袋不当导致烫伤。病人长时间一个卧位,导致皮肤出现压疮等。
(3)抽搐
癫痫病人抽搐发作时,常发生舌咬伤、骨折、坠床等意外。抽搐间隙期病人疏于带牙套、置牙垫防护,如突发抽搐易致舌咬伤,按压肢体易致骨折等。
(4)精神异常
神经内科病人,发生大面积的额叶、颞叶等部位损害后,出现精神异常、躁动。肢体忽略病人,危险性增加,病人有自伤危险,出现他伤、自伤等。老年痴呆病人出现定向力、记忆力等缺失,如防护措施不到位,未做到24h连续看护,特别是外出进行辅助检查时,人员较杂,稍有疏忽容易走失。
(5)呼吸困难
神经肌肉疾病,如格林巴利综合征、重症肌无力、周围神经病变等,病变累及呼吸肌后即可出现呼吸困难、窒息等。神经系统多种疾病均可出现吞咽困难,咳嗽反射减弱,如进食呛咳引起食物误吸,鼻饲不当引起误吸,牙齿松动脱落导致窒息,痰液黏稠导致气道受阻。此类风险多易发生于吞咽障碍、需要鼻饲饮食的患者。
(6)感染
各种监测、诊疗技术的应用，使接受侵入性操作的患者医院感染率明显高于无侵入性操作的患者，其中机械通气患者相关性呼吸道感染者为85.0%，气管切开感染者为50.5%[6]。80%的医院内泌尿系统感染与导尿有关，且留置时间越长感染率越高[7]。病人住院期间有发生院内感染的风险。主要表现在神经内科护理人员工作量大,护士编制相对不足,护士整日忙于治疗和处理医嘱,长期超负荷工作,都是影响护理安全的因素。护理人员业务及技术水平与护理安全有一定关系。临床实践表明,护士的素质和能力与护理差错事故的发生往往有直接联系,近年由于低年资护士增多,导致技术操作熟练程度欠缺,经验不足,工作责任心不强,护理不到位等,极易产生各种外伤及护理差错事故的发生,给患者的安全构成威胁,特别是随着新的医疗技术大量引进与开展,对技术要求越来越高。护理管理者工作中预见性欠缺,基础质量工作监管不到位,给患者造成不安全的后果。护理人员卫生宣教不到位,护患沟通欠缺。卫生员工作监管不够,给患者造成不安全的后果。
二、安全策略
1、善抢救仪器的管理
制度，仪器设备专人管理，做好培训、考核、消毒灭菌、定期检查维修等工作。每班检查，每周大检查，原则上不外借。配备一定量的零配件和必要的配置替换设备，以备应急。将仪器报警声音调至最低，工作人员的动作轻，治疗护理操作尽量集中进行，碰到抢救或特殊情况时，拉上床位之间的布帘，减少对患者的干扰和影响。
2、加强健康教育
加强健康教育,增进医患沟通要取得患者及家属的有力配合,需要通过加强健康教育,增进医患之间的沟通。为此,每月开1-2次的健康教育讲座,由责任护士着重讲解神经内科的基础知识,及诸如脑中风等病症的预防、治疗、预后、康复等知识,让家属明了患者的检查治疗情况、用药情况、医疗费用情况、预后及康复情况,使之更好地配合各项治疗、护理。在开展健康教育时,应同时将一些需要注意的事项告知患者及家属。如对于蛛网膜下腔出血的患者家属,应告知蛛网膜下腔出血病因大多是由动脉瘤或血管畸形造成的,在没有去除病因之前,排便过于用力、情绪激动都可能导致生命危险。
3、加强法律、法规的教育
护理风险与法律法规有着密切的关系,因护理人员法制观念淡薄而发生的护理缺陷或纠纷时有发生。因此,应该经常组织护理人员学习《医疗事故处理条理》、《医院护理管理条例》、《护理差错的分类及评定标准》、《突发事件应急处理预案》等与护理风险相关的法律知识,提高法律意识,从职业道德和法律的高度规范护士的护理行为,聘请法律顾问为护士上法制课,增强护理人员的法律意识和法制观念。提高护理人员的自律能力和守法的自觉性,在全面认识理解法律、法规的基础上制订的有关实施细则、规范[8]。提高安全意识,坚持预防为主的方针,科内制定安全日,责任班负责评估病人安全隐患,定期召开护理安全会议,对于其他科室和本科室出现的护理安全问题,进行组内讨论,制定整改措施。科内制定相关预案流程,相关规章制度,使护士知道该做什么、不该做什么以及怎样做。在尊重和维护病人权益的同时,懂得运用法律武器维护自身的合法权益。
4、加强感染控制
神经内科病人大多是年老体弱、吞咽困难、感觉障碍、肢体肌力差的病人。首先护理人员要做好入院宣教,入院当天向患者详细介绍住院环境、住院须知、呼叫系统使用方法。护士对患者进行全面护理评估,包括肌力、肌张力、视力、步态及步行时的平衡力,足部有无变形或痛楚等。根据评估所得到的结果进行健康宣教;3天内护士对患者进行疾病相关知识和注意事项的宣教,护士长及时进行健康教育知晓情况的检查,检查结果与护士工作考核挂勾。给患者加用床档保护,指导患者及家属活动时有人陪同,不穿拖鞋,以免摔伤、坠床等意外发生;使用热水袋时要指导使用温度及使用方法,以免烫伤;长期卧床要经常变换,以防出现压疮及坠积性肺炎;鼻饲时要将床头抬高,并保持床头抬高,鼻饲后30min尽量不给患者翻身,以防吸入性肺炎的发生。总之,掌握各种危险因素,最大限度地减少对病人安全的威胁。进入病区的所有人员戴口罩、戴鞋套，严格无菌技术操作原则，限制探视时间和人员进入。严格掌握侵入性诊疗手段的运用指征，加强各种导管的护理。合理应用抗生素，减少不合理的联合用药，从而延缓细菌产生耐药，提高临床治愈率[9]。做好环境的消毒，加强空气的清洁和消毒。患者转出后做好终末消毒，使用后的仪器、设备和各种管道应严格消毒,防止感染。
5、提高护理人员的整体素质
扎实的理论知识和熟练的操作技能是确保护理安全和实现自我保护的基础。神经内科病人病情变化快,需要护士利用专业知识,充分向家属做好解释工作,协助医生做出正确的处理。如果护士没有扎实的专业知识,就不能在医疗护理过程中掌握主动,甚至有时因解释不清、处理不及时而使患者和家属不满意,产生不良后果。在抢救时,若护士技术娴熟,就能给患者和家属以安慰,得到他们的支持和理解,减少纠纷的发生。加强护士专科业务知识培训,提高护士风险防范的能力，在注重护理基础知识和基本技能培训的同时,有针对性的进行专科业务知识、操作技能的训练,请科主任作专科理论知识讲课。对护士进行呼吸机、心电监护仪操作的培训考试,做到人人过关。创造一个安全的病房环境,如地面材料防滑、干燥,卫生员拖地应设警示牌,提示病人防滑,厕所、洗漱间增设防滑垫;坐凳带扶手。病房、走廊安装横向扶手,厕所安装竖向扶手,便于站起时借力;病床、轮椅的制动闸性能良好,其次应加强巡视,主动给予帮助。在提高护士业务水平的同时,也提高了风险防范的能力。通过学习,使护士明确了护患双方的责任和权利,认识到虽然护理风险不能完全避免,但通过采取有效的防范措施是可以化解护理风险,减少护理纠纷和差错事故的发生,从而加强护士的法律意识和护理风险防范意识,认真的处理好病人从入院到出院过程中的每个环节,更好地为病人服务。
