基于云计算的油气管道SCADA系统设计

为了有效提高现有油气管道SCADA系统的可靠性和资源利用率,提出基于云计算的油气管道SCADA系统和最优资源调度算法。采用最优资源调度算法的基于云计算的油气管道SCADA系统通过整合数据中心服务器内存资源和处理器资源提高SCADA系统资源利用率,通过实现历史数据多机备份并保障实时数据主副版本并行执行从而有效提高SCADA系统可靠性。实验证明最优资源调度算法具有良好的可靠性和可调度性。

长输油气管道SCADA系统分析及应用

油气长输管道的监控一直是油气储运行业一直重视的问题,针对近年来油气输送管道行业广泛应用的SCADA系统展开了相关的讨论,介绍了该系统的基本功能,探讨了该系统架构的总体设计,以及系统的实现和系统的运行测试,为该系统的深入分析研究以及后期的优化提供经验借鉴。

油气管道SCADA系统工控安全策略研究与实现

随着国内外油气管网规模的不断扩张,油气管道SCADA系统的对外接口与日俱增,工业控制系统网络信息互通带来的网络安全风险,为工控系统稳定运行和安全生产带来了安全隐患。针对当前油气管道SCADA系统安全措施部署不完善、抵御网络攻击的能力不足等现状,提出油气管道SCADA系统安全防护体系,通过对工控安全策略进行研究的方式,提出相应解决方案,以达到提升油气管道SCADA系统工控安全防护水平的目的。

油气管道SCADA系统数据传输的安全风险及其解决方案

中国石油天然气股份有限公司的长输油气管道在北京油气调控中心实施集中调度,逐渐形成了依托于通信网络的分布式SCADA系统,对安全提出了更高的要求。当前油气管道SCADA系统的数据传输过程中存在的主要风险因素有:缺少接入控制、使用开放的标准协议、采用明文传输并接入了大量不安全的网络设备,而相应的防护措施不多,特别是中控系统和站控系统之间的数据传输依托光纤网、卫星和公网,使用基于以太网TCP\IP的应用层协议,存在较大风险。为此,结合国内外已有的SCADA安全相关的标准和一些学者提出的防护策略,提出了一种安全防护解决方案,即通过建立基于认证和权限控制的接入控制机制、部署硬件防火墙和加密网关、加强对外安全等方法进行安全防护。该方案可为工程设计提供参考。

油气管道SCADA系统调控业务应用接入方法

结合中国石油所进行的油气管道SCADA系统软件国产化项目的研发过程,对油气管道SCADA系统软件应支持的调控业务进行了功能规划和设计,并结合SCADA系统软件的架构,给出了调控业务应用的接入方法。调控业务应用实现了对油气管道调控各项业务的全面支撑,将简单、直接地现场采集数据按照调度业务的需要进行分析、计算,使调度操作人员在准确掌握管道调控业务现状的情况下进行相应的业务操作,提高了油气管道调控的准确性和及时性。

油气管道SCADA系统数据回填技术

目前油气管道SCADA系统运行过程中,中心SCADA系统和场站通信设备的通讯中断,会造成中断期间的数据丢失,影响油气管道的安全生产运行。为此,提出了一种数据回填技术,给出了包括场站通信设备存储通讯中断期间数据、数据回填通讯、回填数据处理、回填数据存储等环节的数据回填技术的总体结构,分析了回填数据通信、回填数据时标处理、回填数据处理、回填数据应用等功能技术要求,并最终形成了数据回填通信设计方案,包括完整的服务端和客户端的功能设计、实现方法、交互流程以及扩展的通信协议报文,可以高效地实现回填数据的通信功能。实验验证结果表明:数据回填技术可以实现场站通信设备向中心SCADA系统的数据回填功能,能够满足系统的数据回填需求。结论认为:包含场站通信设备存储通信中断期间数据、数据回填通信、回填数据处理、回填数据存储等环节的数据回填技术,解决了因通讯中断而导致的数据完整性和连续性问题,提高了SCADA系统数据的完整性和系统的可用性。

油气管道SCADA系统跨平台人机界面的设计与实现

目前国内采用的大规模油气管道SCADA系统都是国外厂商提供和实施的,研发大型国产油气管道SCADA系统软件,对我国的能源安全有着重要意义。为此,设计了一种国产化的适用于大规模油气管道SCADA的跨平台人机界面,其设计思路是分层的架构设计、一体化的数据访问和展示;并重点论述了人机统一展示、图模库一体化、设备拓扑着色、脚本管理等关键技术以及人机界面的总体结构、软件层次结构。人机界面包括人机控制台、人机应用层和服务接口层,其中控制台负责实现界面集成管理功能,人机应用以插件方式集成到系统中,通过服务接口层的服务代理与后台服务进行交互。该系统已应用于某大型油气管道调控中心,使用效果表明:该系统采用分层设计、分布式部署和管理、一体化访问和展示,实现了管道运营情况、设备状态、报警等信息的统一集中展示,画面标准、易用、美观,为调度员和维护人员全景监控油气管道的运行状况提供了有力的支撑。

从陕京输气管道工程SCADA系统看油气管道SCADA系统设计

陕京输气管道是目前国内陆上第一条长距离、大口径的高压输气管线 ,它采用国际流行的SCADA系统实现全线的监视、操作和管理。根据在陕京输气管道SCADA系统设计、安装、调试和运行管理中的实践经验 ,从系统的安全性、先进性、可靠性、开放性等几个角度探讨了SCADA系统的设计思想 ,同时指出了油气管道SCADA系统建设中应注意的问题 。

长输油气管道SCADA系统架构方式探讨

SCADA系统是以计算机为核心的监控与数据采集系统,长输油气管道SCADA系统主要由调度控制中心、站控系统(SCS)及通讯系统3大部分组成。本文首先介绍了调度控制中心的功能和基本配置要求;其次在站控系统部分,分别介绍了站控PLC系统和ESD系统的功能,列举了站控PLC系统和ESD PLC系统的2种配置方式,并分析了不同配置方式的优缺点;最后简要介绍了油气管道SCADA系统的数据流向。本文对研究长输油气管道SCADA系统架构有一定的借鉴意义。

油气管道SCADA系统工控安全分析

近年来全球工业信息安全事件频发,为加强油气管道SCADA系统的安全防护能力,提出基于资产、威胁源、脆弱性进行分析的工控安全风险分析方法。通过对系统中存在的资产进行整理归纳,找出系统面临的威胁源及存在的脆弱性利用途径,并结合某油气管道的调控中心及场站进行分析,从而找出系统可能存在的风险,为管理员部署系统安全防护措施提供参考依据。

油气管道SCADA系统供电可靠性提升思路与实践

为了提高油气管道SCADA系统供电可靠性,真正实现冗余设备的功能,通过研究分析公司SCADA系统供电结构,梳理出存在的主要问题,对原供电结构进行优化改进,不同系统单独从UPS直接供电,同一系统的冗余设备也分别从UPS直接供电,减少中间节点环节,充分发挥出冗余设备的功能,实现真正的冗余,不增加UPS负荷,同时提高了SCADA系统供电可靠性和稳定性,有效降低了供电对油气管道SCADA系统稳定可靠运行的制约。将两路供电状态远传至人机界面,实时显示两路供电状态并报警提示,便于调度员及时发现供电异常并安排人员排查处理,减小供电对油气管道调控运行的影响。

油气长输管道SCADA系统安全防护实践

本文论述了油气长输管道SCADA系统安全建设的重要性,并基于SCADA中控系统和站控系统的网络架构和业务需求,对多个站场及中心SCADA系统进行了风险分析,并在此基础上依据网络安全等级保护技术要求提出了SCADA系统安全防护的具体措施和策略,切实提高了油气长输管道SCADA系统的网络安全防护能力。

基于系统论事故分析模型的油气智慧管道系统信息物理风险辨识

为了辨识油气智慧管道系统中存在的信息安全风险,通过基于系统论事故分析模型(systems-theoretic accident modeling and process,STAMP)的方法,对油气智慧管道系统的信息物理安全进行全面评估与分析。首先,系统综合分析了油气智慧管道涉及的设备、设施、工艺、元件,评估其安全性。其次,通过建立STAMP模型,深入分析了各层级、元件之间的反馈信息与控制动作,形成了明确的控制反馈回路,突显了元件之间的关联与控制关系。在此基础上,系统辨识出了潜在的信息风险因素,推导并构建了可能发生的系统失效场景。以天然气输气首站油气智慧管道系统为例,研究验证了基于STAMP模型的可行性和有效性。结果显示,该方法不仅直观地描述了元件之间的关联与控制关系,而且从物理层功能安全的角度全面考虑了信息风险,特别凸显了过程控制系统(process control systems,PCS)及易受攻击的操作员站。与传统方法相比,本研究所提出的方法将信息物理安全风险因素的识别率提升至80%以上,提高了40%以上,有助于避免不必要的安全措施冗余设计,提高了安全风险管控的准确性。

SCADA系统在油气长输管道中的应用研究

文章以油气长输管道自动化系统实际应用为背景,采用网络技术、计算机技术,结合工业组态软件和可编程控制器,设计并开发了适用于油气长输管道的数据采集与监视控制SCADA系统。实际运行表明,该系统运行状况良好,工作稳定,具有操作便捷、功能强大、管理方便等特点,完善和提高了长输管道以及输油泵站的自动化水平。

油气长输管道SCADA系统技术综述

回顾国内油气长输管道SCADA系统的发展状况,阐述了现代SCADA系统的技术特征和功能,预测未来油气长输管道SCADA系统的发展动态,其中包括该系统中RTU技术的发展、软件的发展以及系统功能与结构的发展趋势等。

油气管道SCADA系统网络安全风险分析及防护框架研究

油气管道SCADA系统已经成为国家关键基础设施的重要组成部分,但由于油气管道覆盖面广,使用的设备、协议以及系统构建时未充分考虑信息安全问题,存在较多的安全隐患,无法抵御来自网络的攻击,急需有效的解决方案。针对这一需求,提出了一种分层的油气管道SCADA系统描述参考模型,并将几种常见的攻击及其危害在相应的层次位置进行了标注。在此基础上,提出了安全区域划分的油气管道防护框架,给出了纵深防御的模型。文中所提出的方法不仅可用于对现有系统进行安全加固,也可作为新建系统的安全架构参考。

长输管道SCADA系统技术及标准现状分析

我国管道SCADA系统软硬件、光纤通信和仿真优化技术进展显著,但管道SCADA标准还未形成系统、完整的标准体系,不能适应高等级管道运行维护和无人值守站场的发展趋势。调研我国长输管道SCADA系统在自动化控制、通信、硬件设备和报警等技术现状,开展国内外管道SCADA系统标准现状及对比分析。分别从国际标准采标、安全完整性评级、标准跟踪分析、配套标准制定和重点研究方向,提出了管道SCADA系统标准体系改进建议,对于提高我国管道安全管理水平具有重要意义。

油气管道SCADA系统分区分域安全防护方法

中国石油油气管道SCADA系统存在安全防护及管理相关标准缺失,安全防护技术措施不足等问题,严重威胁国家的能源安全。为此,在充分调研油气调控业务流程、油气管道SCADA系统建设现状的基础上,借鉴国内电力行业电力二次防护方案及美国石油协会(API)的相关安全标准,依据国家信息安全等级保护的相关标准要求,进一步细化了系统安全区域的划分,明确了各安全区域的防护方法,加强了重点安全区内的安全防护能力,形成了多层防护手段。提出了油气调控领域"分区分域,物理隔离,多层防护,纵向加密"的安全防护方针,从而强化了油气管道SCADA系统的边界安全,提升了系统内部的安全防护能力,确保了核心数据、控制指令、机密信息不被攻击者窃取或破坏。

基于多灾种耦合的油气管道系统脆弱性定量评估研究

为预防油气管道事故,建立了一种多灾种耦合的油气管道系统脆弱性定量评价方法。首先,基于脆弱性概念明确其组成和演化过程,通过分析油气管道系统扰动特征,构建自然灾害和管道本体灾害下敏感性、暴露性以及韧性参数函数;其次,分析单灾种影响下的脆弱性,建立单灾种管道系统脆弱性的综合计算公式;再次,引入耦合系数模型和综合调和指数,建立多灾种耦合的脆弱性模型;最后,基于油气管道风险分级的基本原理,建立油气管道脆弱性分级标准,明确脆弱性状态和处置方式。实例表明,多灾种耦合下的油气管道系统脆弱性反映了各灾种的整体功效和协同效应,使计算结果更加准确和客观,是油气管道系统脆弱性定量评估研究的一次有益探索。

自动化系统在油气管道中的应用与维护管理

通过总结分析当前自动化系统在油气管道中的应用维护现状,提出通过提升管道性能减少自动化系统维护难度、构建一体化自动化管护系统、积极引进先进自动化系统3个方面来提升油气管道维护效果。介绍当前油气管道自动化系统应用维护和管理中存在的不足,并提出相应措施。