《電子技術(shù)應(yīng)用》
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安全可信智能電廠(chǎng)控制系統(tǒng)構(gòu)建方案
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第5期
王 翔，申志偉，朱肖曼，郭 爍，李 玲
華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京100083
摘要： 隨著火電廠(chǎng)信息化建設(shè)的快速推進(jìn)，工控系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)高度數(shù)字化和智能化，對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的計(jì)算、存儲(chǔ)以及安全防護(hù)能力提出了較高的要求?；谥袊?guó)電子PK體系，提出一種自主安全可信的智能電廠(chǎng)控制系統(tǒng)構(gòu)建方案，通過(guò)云邊協(xié)同機(jī)制，有效提高工業(yè)控制系統(tǒng)的邊緣計(jì)算能力和基于自動(dòng)預(yù)判、自主決策的智能化水平；進(jìn)一步基于網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)規(guī)定，提出了云-網(wǎng)-端一體化的積極防御體制。
中圖分類(lèi)號(hào)： TN914
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212018
中文引用格式： 王翔，申志偉，朱肖曼，等. 安全可信智能電廠(chǎng)控制系統(tǒng)構(gòu)建方案[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(5)：56-60.
英文引用格式： Wang Xiang，Shen Zhiwei，Zhu Xiaoman，et al. Method of constructing a secure and trustable industrial control system in smart power plant[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(5)：56-60.
Method of constructing a secure and trustable industrial control system in smart power plant
Wang Xiang，Shen Zhiwei，Zhu Xiaoman，Guo Shuo，Li Ling
National Computer System Engineering Research Institute of China，Beijing 100083，China
Abstract： With the rapid advancement of informatization construction of power plants, industrial control systems will achieve a high degree of digitization and intelligence, which puts forward higher requirement for the calculation, storage and safety protection capabilities of traditional control system. Based on the PK system of China Electronics Corporation(CEC), this paper proposes a secure and trustable industrial control system in smart power plant. The cloud edge collaboration can effectively improve the capability of edge computing and the level of intelligence based on automatic prediction and independent decision-making mechanism. Besides, based on the network security protection regulations, a cloud-network-end integrated active defense system is proposed.
Key words : industrial control system；secure and trustable；smart power plant；edge computing；cloud platform

0 引言

    隨著火電廠(chǎng)信息化、數(shù)字化、智能化技術(shù)的快速發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等新型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛滲透并應(yīng)用到現(xiàn)代化數(shù)字電廠(chǎng)的建設(shè)中[1-2]，智能發(fā)電技術(shù)已成為全面提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率、推動(dòng)能源革命的必然趨勢(shì)。目前，智能電廠(chǎng)的建設(shè)主要集中在將先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在非生產(chǎn)側(cè)應(yīng)用層進(jìn)行適配、推廣和應(yīng)用(如通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)性升級(jí)改造、電廠(chǎng)數(shù)字孿生、人員定位、智能巡檢、設(shè)備故障診斷和工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)[3-5])；而運(yùn)用先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)側(cè)控制系統(tǒng)智能化升級(jí)改造，用來(lái)指導(dǎo)調(diào)度、決策和運(yùn)維的應(yīng)用案例較少。隨著火電廠(chǎng)智能化技術(shù)的推進(jìn)，現(xiàn)有火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的帶寬和計(jì)算能力無(wú)法滿(mǎn)足智能化工業(yè)場(chǎng)景下高實(shí)時(shí)、大寬帶、強(qiáng)安全的信息通信要求，難以從整體提升平臺(tái)的協(xié)作能力和智能化水平[6]。

    本文提出一種基于飛騰(Phytium)芯片和麒麟(Kylin)操作系統(tǒng)(PK體系)的自主安全智能電廠(chǎng)控制系統(tǒng)構(gòu)建方案。該方案將傳統(tǒng)的3層控制系統(tǒng)模型優(yōu)化為5層模型結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層和平臺(tái)層之間增加既能提供邊緣計(jì)算能力又具備多協(xié)議解析、區(qū)塊鏈、可信計(jì)算、密文傳輸、數(shù)字簽名等多技術(shù)屬性的邊緣層。該方案通過(guò)云邊協(xié)同互補(bǔ)，有效提高電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的智能化運(yùn)行能力和整體安全防御能力，有效提升火電廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)判、自主決策和自我演進(jìn)的能力。




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作者信息：

王  翔，申志偉，朱肖曼，郭  爍，李  玲

(華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京100083)





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