《电子技术应用》
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基于工业互联网平台的核电运行数据服务研究
网络安全与数据治理
程敏敏1,朱灿1,何栓1,费淏1,2,於泽辰1,2
1.中核武汉核电运行技术股份有限公司;2.华中科技大学网络空间安全学院
摘要: 在核电行业数字化转型的进程中,核电工业互联网平台的建设至关重要。然而,现行统一数据平台存在子系统研发分散、外部接入复杂等问题,影响了开发和维护效率。针对这些问题,提出了一种核电工业互联网平台的实时数据服务管理机制,包括数据服务目录管理、多维标签及查询技术,以及面向核电场景的多源异构数据分发和调度技术。研究结果表明,该平台能够提供统一、可视化、自助式、安全的实时数据服务。平台已成功应用于多个核电厂,支持21类服务和200个以上数据接口,有效满足了数字化应用的数据服务需求。该研究不仅为核电行业提供了实时、安全、高效的数据服务解决方案,也为其他工业领域的实时数据服务提供了参考。
中图分类号:TP39; TL361文献标识码:ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2024.08.009
引用格式:程敏敏,朱灿,何栓,等.基于工业互联网平台的核电运行数据服务研究[J].网络安全与数据治理,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,Fei 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

核电在未来数十年将成为我国能源布局的关键组成部分[1]。在《国家信息化发展战略纲要》战略目标的指引下,核电行业正迎来数字化和智能化[2-4]的转型。随着工业互联网的飞速发展和中国核能电力股份有限公司对于核电工业统一数据平台的大力建设[5-6],大体量核电运行实时数据面临着高效、安全、可靠的数据管理与分发的迫切需求。然而,当前核电工业统一数据平台面临着子系统研发分散、外部系统接入复杂等问题[7]。子系统的研发分散导致数据服务的开发相对独立,在这种分散模式下,各子系统间的信息共享和数据接口的使用变得不通畅。例如,子系统间的数据接口信息无法通过统一的途径获取,每次接口使用都需要与开发人员进行口头沟通,这不仅增加了管理难度,也限制了数据资源的有效共享和利用。外部系统的接入复杂性体现在接口的标准化程度低,导致接入过程繁琐且容易出错。这种复杂性不仅增加了技术实施的难度,也影响了数据的实时性和可靠性。在核电工业互联网平台中,针对业务服务及服务接口资源共享问题,亟需研究和设计有效的实时数据服务共享管控方案,以实现数据的快速、简单、安全获取,支撑数字化、可视化、智能化的数据服务展示、分析与决策。

针对数据服务和资源共享问题在其他行业和领域已存在一系列解决方案,例如在无人机集群应用场景中,文献[8]采用实时数据分发服务技术,并从身份认证、安全加密等方面设计安全访问策略,对无人机之间的通信提供了安全的实时数据分发服务;在海洋科学领域,文献[9]采用大数据的分布式存储+云计算平台的模式,对多源异构数据进行整合和重新部署,建立数据共享机制;文献[10]针对城市政务信息资源共享问题,提出一种基于“目录驱动共享”的城市政务信息资源共享交换平台建设方案,为各政务部门提供跨网络的数据共享交换基础通道;文献[11]从系统功能、系统传输接口、系统安全控制三方面提出了绿色生态城市建设信息共享交换平台标准化建设方案,实现城市间、部门间、系统间的城市信息资源的共享利用。

在标准化整合方面,如何将现有的业务、数据和智能服务进行标准化整合,以适应不断变化的技术和业务需求;在数据同步与分发服务方面,如何安全高效地提供数据同步和指定式数据资源分发服务,确保数据的实时性和可靠性;在精细化授权与安全控制方面,如何利用精细化的授权和安全控制措施来保障数据安全,防止数据泄露和滥用,是核电工业运行数据服务工具设计面临的主要挑战。

尽管其他工业行业提供了一些解决方案,但在核电行业,由于其特殊性和高安全要求,这些解决方案可能需要进一步地定制和优化。例如,核电行业对数据的实时性、安全性和可靠性有着更高的要求,这就需要在现有解决方案的基础上,开发更加适合核电行业的技术和策略。此外,核电行业的数据服务工具设计还需要考虑到如何适应不断变化的技术环境,以及如何与现有的核电设施和操作流程无缝对接。这些都是核电行业在数字化转型过程中需要深入研究和解决的问题。

为解决以上问题,实现核电工业数据互联互通,本文建立一种核电工业互联网平台的实时数据服务管理、实时数据资源分发和数据服务安全管控机制,包括核电实时数据服务目录管理、多维标签及查询技术,以及面向核电典型场景的自助式多源异构数据分发和调度技术,开发一款核电工业互联网平台的运行大数据实时数据服务工具,助力核电工业数据平台成为一个更完善的数据能力支撑平台,承载灵活多变的业务。


本文详细内容请下载:

http://www.chinaaet.com/resource/share/2000006106


作者信息:

程敏敏1,朱灿1,何栓1,费淏1,2,於泽辰1,2

(1.中核武汉核电运行技术股份有限公司,湖北武汉430223;

2.华中科技大学网络空间安全学院,湖北武汉430223)


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