《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的核電運行數(shù)據(jù)服務(wù)研究
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理
程敏敏1，朱燦1，何栓1，費淏1，2，於澤辰1，2
1.中核武漢核電運行技術(shù)股份有限公司；2.華中科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院
摘要： 在核電行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進程中，核電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)至關(guān)重要。然而，現(xiàn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺存在子系統(tǒng)研發(fā)分散、外部接入復(fù)雜等問題，影響了開發(fā)和維護效率。針對這些問題，提出了一種核電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的實時數(shù)據(jù)服務(wù)管理機制，包括數(shù)據(jù)服務(wù)目錄管理、多維標簽及查詢技術(shù)，以及面向核電場景的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)分發(fā)和調(diào)度技術(shù)。研究結(jié)果表明，該平臺能夠提供統(tǒng)一、可視化、自助式、安全的實時數(shù)據(jù)服務(wù)。平臺已成功應(yīng)用于多個核電廠，支持21類服務(wù)和200個以上數(shù)據(jù)接口，有效滿足了數(shù)字化應(yīng)用的數(shù)據(jù)服務(wù)需求。該研究不僅為核電行業(yè)提供了實時、安全、高效的數(shù)據(jù)服務(wù)解決方案，也為其他工業(yè)領(lǐng)域的實時數(shù)據(jù)服務(wù)提供了參考。
中圖分類號：TP39; TL361文獻標識碼：ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2024.08.009
引用格式：程敏敏，朱燦，何栓，等.基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的核電運行數(shù)據(jù)服務(wù)研究［J］.網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理，2024，43（8）：49-55.
Research on nuclear power operation data service based on industrial Internet platform
Cheng Minmin 1，Zhu Can 1，He Shuan1，F(xiàn)ei Hao1,2，Yu Zechen1,2
1.China Nuclear Power Operation Technology Corporation, Ltd.;2.School of Cyberspace Security, Huazhong University of Science and Technology
Abstract： In the process of digital transformation of the nuclear power industry, the construction of the nuclear power industry Internet platform is crucial. However, the current unified data platform has problems such as decentralized subsystem development and complex external access, which affect the efficiency of development and maintenance. To solve these problems, this paper proposes a real-time data service management mechanism for the nuclear power industry Internet platform, including data service directory management, multidimensional tags and query technology, and multi-source heterogeneous data distribution and scheduling technology for nuclear power scenarios. The research results indicate that the platform can provide unified, visual, self-service, and secure real-time data services. It has been successfully applied in multiple nuclear power plants, supporting 21 types of services and more than 200 data interfaces, effectively meeting the data service needs of digital applications. This study not only provides real-time, safe, and efficient data service solutions for the nuclear power industry, but also provides reference for real-time data services in other industrial fields.
Key words : industry Internet; data services; multi-source heterogeneity; resource sharing

引言

核電在未來數(shù)十年將成為我國能源布局的關(guān)鍵組成部分［1］。在《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》戰(zhàn)略目標的指引下，核電行業(yè)正迎來數(shù)字化和智能化［2-4］的轉(zhuǎn)型。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和中國核能電力股份有限公司對于核電工業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的大力建設(shè)［5-6］，大體量核電運行實時數(shù)據(jù)面臨著高效、安全、可靠的數(shù)據(jù)管理與分發(fā)的迫切需求。然而，當前核電工業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺面臨著子系統(tǒng)研發(fā)分散、外部系統(tǒng)接入復(fù)雜等問題［7］。子系統(tǒng)的研發(fā)分散導(dǎo)致數(shù)據(jù)服務(wù)的開發(fā)相對獨立，在這種分散模式下，各子系統(tǒng)間的信息共享和數(shù)據(jù)接口的使用變得不通暢。例如，子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)接口信息無法通過統(tǒng)一的途徑獲取，每次接口使用都需要與開發(fā)人員進行口頭溝通，這不僅增加了管理難度，也限制了數(shù)據(jù)資源的有效共享和利用。外部系統(tǒng)的接入復(fù)雜性體現(xiàn)在接口的標準化程度低，導(dǎo)致接入過程繁瑣且容易出錯。這種復(fù)雜性不僅增加了技術(shù)實施的難度，也影響了數(shù)據(jù)的實時性和可靠性。在核電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中，針對業(yè)務(wù)服務(wù)及服務(wù)接口資源共享問題，亟需研究和設(shè)計有效的實時數(shù)據(jù)服務(wù)共享管控方案，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速、簡單、安全獲取，支撐數(shù)字化、可視化、智能化的數(shù)據(jù)服務(wù)展示、分析與決策。

針對數(shù)據(jù)服務(wù)和資源共享問題在其他行業(yè)和領(lǐng)域已存在一系列解決方案，例如在無人機集群應(yīng)用場景中，文獻［8］采用實時數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)技術(shù)，并從身份認證、安全加密等方面設(shè)計安全訪問策略，對無人機之間的通信提供了安全的實時數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)；在海洋科學(xué)領(lǐng)域，文獻［9］采用大數(shù)據(jù)的分布式存儲+云計算平臺的模式，對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行整合和重新部署，建立數(shù)據(jù)共享機制；文獻［10］針對城市政務(wù)信息資源共享問題，提出一種基于“目錄驅(qū)動共享”的城市政務(wù)信息資源共享交換平臺建設(shè)方案，為各政務(wù)部門提供跨網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)共享交換基礎(chǔ)通道；文獻［11］從系統(tǒng)功能、系統(tǒng)傳輸接口、系統(tǒng)安全控制三方面提出了綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺標準化建設(shè)方案，實現(xiàn)城市間、部門間、系統(tǒng)間的城市信息資源的共享利用。

在標準化整合方面，如何將現(xiàn)有的業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)和智能服務(wù)進行標準化整合，以適應(yīng)不斷變化的技術(shù)和業(yè)務(wù)需求；在數(shù)據(jù)同步與分發(fā)服務(wù)方面，如何安全高效地提供數(shù)據(jù)同步和指定式數(shù)據(jù)資源分發(fā)服務(wù)，確保數(shù)據(jù)的實時性和可靠性；在精細化授權(quán)與安全控制方面，如何利用精細化的授權(quán)和安全控制措施來保障數(shù)據(jù)安全，防止數(shù)據(jù)泄露和濫用，是核電工業(yè)運行數(shù)據(jù)服務(wù)工具設(shè)計面臨的主要挑戰(zhàn)。

盡管其他工業(yè)行業(yè)提供了一些解決方案，但在核電行業(yè)，由于其特殊性和高安全要求，這些解決方案可能需要進一步地定制和優(yōu)化。例如，核電行業(yè)對數(shù)據(jù)的實時性、安全性和可靠性有著更高的要求，這就需要在現(xiàn)有解決方案的基礎(chǔ)上，開發(fā)更加適合核電行業(yè)的技術(shù)和策略。此外，核電行業(yè)的數(shù)據(jù)服務(wù)工具設(shè)計還需要考慮到如何適應(yīng)不斷變化的技術(shù)環(huán)境，以及如何與現(xiàn)有的核電設(shè)施和操作流程無縫對接。這些都是核電行業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中需要深入研究和解決的問題。

為解決以上問題，實現(xiàn)核電工業(yè)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，本文建立一種核電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的實時數(shù)據(jù)服務(wù)管理、實時數(shù)據(jù)資源分發(fā)和數(shù)據(jù)服務(wù)安全管控機制，包括核電實時數(shù)據(jù)服務(wù)目錄管理、多維標簽及查詢技術(shù)，以及面向核電典型場景的自助式多源異構(gòu)數(shù)據(jù)分發(fā)和調(diào)度技術(shù)，開發(fā)一款核電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的運行大數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)服務(wù)工具，助力核電工業(yè)數(shù)據(jù)平臺成為一個更完善的數(shù)據(jù)能力支撐平臺，承載靈活多變的業(yè)務(wù)。


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http://ihrv.cn/resource/share/2000006106


作者信息：

程敏敏1，朱燦1，何栓1，費淏1，2，於澤辰1，2

（1.中核武漢核電運行技術(shù)股份有限公司，湖北武漢430223；

2.華中科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院，湖北武漢430223）


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