《电子技术应用》
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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。
中图分类号:TP311;TP273文献标识码:ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2024.08.002
引用格式:林浩,李慧敏,马达,等.基于PKS体系的城市燃气管网SCADA监控系统设计与实现[J].网络安全与数据治理,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

我国天然气管道的自动化与智能化建设起步较晚,直到实施“西气东输”战略工程开始,天然气监控系统才逐渐大规模普及。在系统建设初期,技术严重依赖罗克韦尔、西门子、艾默生等国外公司。由于缺乏建设经验,系统往往忽略了网络安全方面的建设。随着网络技术的发展,针对关键基础设施控制系统的网络攻击频发,网络威胁从传统意义上的虚拟空间扩展到工业控制系统中,直接影响着国家基础设施的安全[1]。

我国工业系统的核心设备依赖国外进口产品情况较为严重,如90%以上可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)为进口[2]。近年来,“碳达峰”“碳中和”“煤改气”等工作的持续推进,城市燃气管网总里程不断增加,天然气管网SCADA监控系统不断持续配套建设与改造[3]。如文献[4]介绍了SCADA系统在重庆燃气大宗用户数据监测中的应用情况;文献[5]介绍了SCADA系统在天津城市燃气调度系统中的应用;文献[6]针对西南油气田城市燃气业务中橇装、调压箱、调压柜的生产条件和其存在的问题,设计了采用SCADA和RTU的一体化监控系统方案。但是,上述方案均采用国外进口产品或系统进行建设,存在特殊时期运维保障风险以及网络安全风险[7]。

在国家号召关键基础设施国产化的大背景下,基于中国电子PKS体系(P代表飞腾处理器,K代表麒麟操作系统,S代表安全),某城市天然气领域通过改造城市燃气总站、远程终端系统(Remote Terminal Unit,RTU)站点以及搭建总控平台的方式,建成了一套国产化天然气管网SCADA系统,旨在提高城市天然气控制系统的自主保障能力和安全可信水平,同时为其他领域国产化建设提供可靠经验。


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作者信息:

林浩,李慧敏,马达,齐涛

(中电智能科技有限公司,北京102209)


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