《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于PKS體系的城市燃氣管網(wǎng)SCADA監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理
林浩,，李慧敏,，馬達，齊濤
中電智能科技有限公司
摘要： 隨著網(wǎng)信技術(shù)的迭代更新,，SCADA系統(tǒng)因其獨特的功能性得到了廣泛應(yīng)用,，尤其極大地推動了我國天然氣管網(wǎng)的建設(shè),。以某城市燃氣系統(tǒng)的改造工程為樣本，介紹了國產(chǎn)SCADA系統(tǒng)在天然氣管網(wǎng)的應(yīng)用,，并在天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控層,、控制層、網(wǎng)絡(luò)層進行國產(chǎn)化探索。實踐證明,，國產(chǎn)天然氣系統(tǒng)可通過將核心芯片,、操作系統(tǒng)、軟件平臺,、網(wǎng)絡(luò)防護等組件均采用國產(chǎn)設(shè)備的方式,，從根源上解決天然氣系統(tǒng)防御能力弱、存在網(wǎng)絡(luò)安全隱患等問題,，在降低系統(tǒng)部署成本的同時,，極大地提高了系統(tǒng)防護能力。
中圖分類號：TP311;TP273文獻標識碼：ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2024.08.002
引用格式：林浩,，李慧敏,，馬達,等.基于PKS體系的城市燃氣管網(wǎng)SCADA監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(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

我國天然氣管道的自動化與智能化建設(shè)起步較晚,，直到實施“西氣東輸”戰(zhàn)略工程開始，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)嚴重依賴羅克韋爾、西門子,、艾默生等國外公司,。由于缺乏建設(shè)經(jīng)驗，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展到工業(yè)控制系統(tǒng)中,，直接影響著國家基礎(chǔ)設(shè)施的安全［1］,。

我國工業(yè)系統(tǒng)的核心設(shè)備依賴國外進口產(chǎn)品情況較為嚴重，如90%以上可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,，PLC）為進口［2］,。近年來，“碳達峰”“碳中和”“煤改氣”等工作的持續(xù)推進,，城市燃氣管網(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［4］介紹了SCADA系統(tǒng)在重慶燃氣大宗用戶數(shù)據(jù)監(jiān)測中的應(yīng)用情況,；文獻［5］介紹了SCADA系統(tǒng)在天津城市燃氣調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用,；文獻［6］針對西南油氣田城市燃氣業(yè)務(wù)中橇裝、調(diào)壓箱,、調(diào)壓柜的生產(chǎn)條件和其存在的問題,，設(shè)計了采用SCADA和RTU的一體化監(jiān)控系統(tǒng)方案,。但是，上述方案均采用國外進口產(chǎn)品或系統(tǒng)進行建設(shè),，存在特殊時期運維保障風險以及網(wǎng)絡(luò)安全風險［7］,。

在國家號召關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施國產(chǎn)化的大背景下，基于中國電子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)域通過改造城市燃氣總站,、遠程終端系統(tǒng)（Remote Terminal Unit,，RTU）站點以及搭建總控平臺的方式，建成了一套國產(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,，同時為其他領(lǐng)域國產(chǎn)化建設(shè)提供可靠經(jīng)驗。


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作者信息：

林浩,，李慧敏,，馬達，齊濤

（中電智能科技有限公司,，北京102209）


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