《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于PKS体系的城市燃气管网SCADA监控系统设计与实现
网络安全与数据治理
林浩,李慧敏,马达,齐涛
中电智能科技有限公司
摘要: 随着网信技术的迭代更新,SCADA系统因其独特的功能性得到了广泛应用,尤其极大地推动了我国天然气管网的建设。以某城市燃气系统的改造工程为样本,介绍了国产SCADA系统在天然气管网的应用,并在天然气管网系统的监控层、控制层、网络层进行国产化探索。实践证明,国产天然气系统可通过将核心芯片、操作系统、软件平台、网络防护等组件均采用国产设备的方式,从根源上解决天然气系统防御能力弱、存在网络安全隐患等问题,在降低系统部署成本的同时,极大地提高了系统防护能力。
關(guān)鍵詞: 国产化 SCADA 城市燃气管网
中圖分類(lèi)號(hào):TP311;TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2024.08.002
引用格式:林浩,李慧敏,馬達(dá),等.基于PKS體系的城市燃?xì)夤芫W(wǎng)SCADA監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理,2024,43(8):9-14.
Design and implementation of SCADA system for urban gas pipeline network based on PKS
Lin Hao, Li Huimin, Ma Da, Qi Tao
Intelligence Technology of CEC Co.,Ltd.
Abstract: With the iteratively updating of science and technology, SCADA system has been widely used because of its unique functionality, in particular, it has greatly promoted the construction of natural gas pipelines in China. Taking the renovation project of gas system in a certain city as a sample, this paper introduces the application of domestic SCADA system in the natural gas pipeline network, and detailly explores the localization in terms of monitoring layer,control layer and network layer of natural gas pipeline system. Practice has proved that the domestic natural gas system can solve the problems of weak defense capability and potential network security hazards of the natural gas system from the source by using localized equipments for core chips, operating systems, software platforms, network protection and so on.It has greatly improved the production efficiency, and reduced the deployment cost of the system.
Key words : domesticization; SCADA; urban gas pipeline

引言

我國(guó)天然氣管道的自動(dòng)化與智能化建設(shè)起步較晚,直到實(shí)施“西氣東輸”戰(zhàn)略工程開(kāi)始,天然氣監(jiān)控系統(tǒng)才逐漸大規(guī)模普及。在系統(tǒng)建設(shè)初期,技術(shù)嚴(yán)重依賴(lài)羅克韋爾、西門(mén)子、艾默生等國(guó)外公司。由于缺乏建設(shè)經(jīng)驗(yàn),系統(tǒng)往往忽略了網(wǎng)絡(luò)安全方面的建設(shè)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,針對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊頻發(fā),網(wǎng)絡(luò)威脅從傳統(tǒng)意義上的虛擬空間擴(kuò)展到工業(yè)控制系統(tǒng)中,直接影響著國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施的安全[1]。

我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)的核心設(shè)備依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品情況較為嚴(yán)重,如90%以上可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)為進(jìn)口[2]。近年來(lái),“碳達(dá)峰”“碳中和”“煤改氣”等工作的持續(xù)推進(jìn),城市燃?xì)夤芫W(wǎng)總里程不斷增加,天然氣管網(wǎng)SCADA監(jiān)控系統(tǒng)不斷持續(xù)配套建設(shè)與改造[3]。如文獻(xiàn)[4]介紹了SCADA系統(tǒng)在重慶燃?xì)獯笞谟脩?hù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用情況;文獻(xiàn)[5]介紹了SCADA系統(tǒng)在天津城市燃?xì)庹{(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用;文獻(xiàn)[6]針對(duì)西南油氣田城市燃?xì)鈽I(yè)務(wù)中橇裝、調(diào)壓箱、調(diào)壓柜的生產(chǎn)條件和其存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了采用SCADA和RTU的一體化監(jiān)控系統(tǒng)方案。但是,上述方案均采用國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品或系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè),存在特殊時(shí)期運(yùn)維保障風(fēng)險(xiǎn)以及網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)[7]。

在國(guó)家號(hào)召關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施國(guó)產(chǎn)化的大背景下,基于中國(guó)電子PKS體系(P代表飛騰處理器,K代表麒麟操作系統(tǒng),S代表安全),某城市天然氣領(lǐng)域通過(guò)改造城市燃?xì)饪傉?、遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)(Remote Terminal Unit,RTU)站點(diǎn)以及搭建總控平臺(tái)的方式,建成了一套國(guó)產(chǎn)化天然氣管網(wǎng)SCADA系統(tǒng),旨在提高城市天然氣控制系統(tǒng)的自主保障能力和安全可信水平,同時(shí)為其他領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化建設(shè)提供可靠經(jīng)驗(yàn)。


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作者信息:

林浩,李慧敏,馬達(dá),齊濤

(中電智能科技有限公司,北京102209)


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