油罐区集油系统工业开发

油罐区油罐进出口短管以下部分的罐底油回收,现均采用接临时设施的方法,费工费时又极不安全,而且造成效益流失和环境污染。从理论上对罐区集油系统工艺技术进行了分析,为工业应用提供了理论依据。罐区集油系统工业应用效果良好。

实时操作系统工业标准ITRON的分析

操作系统(OS)技术规范差别之大及实用微控制器品种之繁多,使RTOS(实时操作系统)的标准化成了一个大问题。Industrial TRON(the RTOS Nucleus,实时操作系统中心)组织制订嵌入式系统RTOS的标准。本文对ITRON做了总体介绍并详细研究分析了ITRON的任务状态及任务调度机制。

基于组合森林的工业控制系统入侵检测

随着工业控制系统与互联网的关联逐渐紧密,增加了工控系统被外部入侵的可能性,其网络安全也变得日渐重要。针对上述问题,提出了一种基于组合孤立森林的IPCA-CIF入侵检测方法。该方法在PCA的基础上引入信息价值实现特征提取;其次,结合孤立森林和扩展孤立森林提出了一种组合森林的入侵检测方法,对降维后的数据进行入侵检测;最后构建入侵检测模型进行结果验证。实验表明,IPCA-CIF模型在SWa T数据集上,其检测率为0.986,F1-score可达0.893,具有良好的检测性能。

双相机工业摄影测量系统测量场误差分析与现场评定方法

针对双相机工业摄影测量系统不同应用场景下实测精度与标称精度不匹配的问题,对系统网形结构进行了深入研究。通过研究发现:当物方测量点交会角大于45°,测量点与基线水平夹角介于28°~68°,竖直视角不超过23°,且测量点位于双相机工业摄影测量系统纵深方向[0.4B,1.3B]范围内时,测量点的精度较高,超过该范围,测量点的误差将变大。本文基于以上结论提出一种采用双相机工业摄影测量系统对测量场内规定位置标准尺长度测量,通过比较标准尺测量值与标称值差异,快速评定系统测量场精度的方法。试验表明,该方法能够快速准确地评定双相机工业摄影测量系统测量场精度,对于保证系统现场作业质量,提高现场作业效率具有重要指导作用。

矿山工业控制系统网络安全防护体系构建

在矿山工业控制系统中,数字化技术的应用使得数据采集、传输和处理更加高效和精确。通过网络化,不同设备和系统之间可以实现实时通信和数据共享,提高了生产协同性和管理效率。智能化技术的应用则使得矿山工业控制系统能够自动监测、分析和优化生产过程,提高资源利用率和安全性。

新型ADETCS下工业信息物理系统综合安全控制

针对一类虚假数据注入(FDI)攻击与故障共存的工业信息物理系统(ICPS),在新型自适应离散事件触发通信机制(ADETCS)下,研究了综合安全控制与通信的协同设计问题。引入ADETCS取代传统离散事件触发通信机制,构建安全与通信可自适应协同优化运行的ICPS架构;通过对ADETCS中阈值函数的优化设计,获得一种可随系统动态行为双向连续变化的新型ADETCS;在该机制下,基于主动容侵和容错的思想,通过构造Lyapunov泛函,借助新型Bessel-Legebdre不等式、锥补线性化(CCL)等少保守性技术,在统一的自适应变采样框架下,推证出鲁棒估计器与综合安全控制器的求解方法,使ICPS可同时防御FDI攻击与故障,并具有更优的自适应通信调节能力。仿真结果表明:新型ADETCS中阈值函数的巧妙设计及CCL的应用,相较现存通信机制和设计方法,可使ICPS的综合安全控制性能与资源节约获得更优的折中平衡。

基于CNN-LSTM-Attention的工业控制系统网络入侵检测方法研究

随着各类网络攻击事件的增加,能源电力基础设施中工业控制系统安全问题也逐渐成为人们关注的焦点。结合电力系统的特点,提出一种融合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、长短时记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络和注意力(Attention)机制的CNN-LSTM-Attention网络入侵检测算法模型,通过在实验室仿真环境中构造和采集600 MW燃煤机组制粉系统在3种典型工况下受到网络攻击的运行状态数据集,对所提出的检测算法模型进行训练和评估。结果表明:相较于CNN、LSTM模型,所提出的入侵检测算法模型性能最优;模型准确率、精确率、召回率等评级指标均为最好,综合评价优于其他的入侵检测方法。该入侵检测算法模型具有较强的创新性和实用性。

SSPN-RA:基于SS-petri网的工业控制系统安全一体化风险评估方法

随着信息化与工业化的融合不断加深,工业控制系统中信息域与物理域交叉部分越来越多,传统信息系统的网络攻击会威胁工业控制系统网络。传统的工业控制系统安全评估方法只考虑功能安全的风险,而忽略了信息安全风险对功能安全的影响。文中提出一种基于改进petri网的工业控制系统功能安全和信息安全一体化风险建模方法(Safety and Security Petri Net Risk Assessment,SSPN-RA),其中包括一体化风险识别、一体化风险分析、一体化风险评估3个步骤。所提方法首先识别并抽象化工业控制系统中的功能安全与信息安全数据,然后在风险分析过程中通过构造结合Kill Chain的petri网模型,分析出功能安全与信息安全中所存在的协同攻击路径,对petri网中功能安全与信息安全节点进行量化。同时,通过安全事件可能性以及其造成的各类损失计算出风险值,实现对工业控制系统的一体化风险评估。在开源的仿真化工工业控制系统下验证该方法的可行性,并与功能安全故障树分析和信息安全攻击树分析进行对比。实验结果表明,所提方法能够定量地得到工业控制系统的风险值,同时也解决了功能安全与信息安全单一领域分析无法识别的信息物理协同攻击和安全风险问题。

面向流程工业系统的关键攻击步骤识别

流程工业系统面临愈来愈多的威胁,基于攻击图的关键攻击步骤识别方法能够主动识别系统威胁,提高系统安全性。然而现有方法未考虑流程工业系统层次结构、工艺执行、事故危害等特征,无法全面准确衡量系统安全情况。为此,提出一种基于混合攻击图的关键攻击步骤识别方法,通过对攻击步骤重要性程度进行排序,实现面向流程工业系统的关键攻击步骤识别。首先,构建混合攻击图识别攻击者可能采取的攻击步骤,克服传统攻击图构建方法对网络可达性的依赖。其次,综合流程工业系统特征量化攻击期望,改进接近和介数中心性指标,以捕捉混合攻击图中的攻击路径信息,同时提出边期望中心性实现节点连接边的重要性度量。最后,改进多属性决策方法实现关键攻击步骤识别。实验分析表明,所提方法能够较全面地识别系统潜在威胁,合理衡量攻击步骤节点及连接边的重要性,有效识别流程工业系统场景中的关键攻击步骤。

炼化企业工业控制系统网络安全现状与对策

工业控制系统广泛应用于炼化企业生产过程中且起着重要的作用,自动化与信息化深度融合以及物联网的快速发展使工业控制系统网络面临的威胁不断增加。通过对炼化企业当前工业控制系统网络安全的现状进行分析,提出了构建一个有效的安全管理体系的方法,给出了网络安全风险管控的方案;提出了工业控制系统网络安全防护应采用的纵深防御架构,给出了主要的防御措施。

以色列工业控制系统网络攻防分析及启示

采用案例研究方法,梳理以色列工业控制系统(ICS)网络攻击与防御的体系架构和功能,并总结其在ICS网络攻防中的作战方法、模式和成效。通过分析以色列在ICS网络攻防领域发展的现状与建设经验,结合其近年来出台的相关政策条令,解读其ICS网络攻防技术特点和布局,为我国加强工业控制系统网络安全建设提供启示。

工业控制系统网络安全防护体系建设研究

工业控制系统是国家关键基础信息系统,其安全性已提升到国家战略层面。随着工业化与信息化的深度融合,智能制造技术将打破传统的人机物协同边界,工业控制系统将直接面对来自网络的安全威胁。结合工业控制系统遭遇的网络病毒攻击事件,对照《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》的通用要求,对工业控制系统的特性和面临的网络安全威胁进行了研究。提出了构建从通信网络、区域边界到计算环境的多层级、多层次安全防护,对网络监测运营平台和安全管理中心进行系统监控与管理的纵深防护体系。初步建成的工业控制系统网络安全防护体系经过网络安全等级保护测评与实践验证,可有效应对多种新型网络攻击、防止恶意软件的破坏、阻止恶意报文的传输,从而保护工业控制系统的安全运行。同时,工业控制系统遭遇网络病毒攻击后的应对措施及经验,对实战防御研究及防护体系的建设完善具有借鉴和指导意义。

物联网通信在工业监控系统中的应用

目前工业领域中所应用的监控系统存在数据传输慢、传输不稳定等问题,随着工业生产现代化建设的不断推进,物联网通信在工业监控系统中得到广泛应用,能够提高工业监控系统的可靠性和效率。本文在明确工业监控系统在工业中的应用现状基础上,介绍了物联网通信及具体分类,并论述了物联网通信在工业监控系统中的具体应用,希望能为物联网通信应用功能改进和提高工业监控系统技术水平与监控效能提供参考。

工业控制系统半仿真自动化测试探究

为解决工业控制系统常规手动测试效率低、在线测试不充分的问题。阐述了工业控制系统半仿真自动化测试的原理与架构,设计自动化测试脚本语言、接口模拟器脚本处理程序,提出了新型自动测试系统,实现了自动生成测试脚本、自动运行测试脚本,提高了工业控制系统的测试效率与测试充分性。

电力二次安全防护技术在工业控制系统中的应用

随着信息技术的广泛应用,电力二次系统面临严峻的安全挑战,包括黑客攻击和恶意代码侵入等。本文首先概述了电力二次安全防护技术的概念、应用需求和关键性能指标要求。随后,详细讨论了单向隔离防护、加密认证、横向防火墙防护、网络割接防护、协议分析、网络安全审计和模式匹配等技术在工业控制系统中的应用路径。通过实践案例分析,展示了电力调度中心如何通过这些技术提升系统安全性和抗风险能力。测试结果表明,这些技术能够有效保护正常流量,记录攻击日志,并成功抵御多种网络攻击。实施电力二次安全防护技术后,电力调度中心的系统稳定性和安全性得到显著提升。

石油化工行业工业控制系统网络安全防护体系建设研究

石油化工行业中,工业控制系统的应用因信息技术的日新月异而愈发普遍,但与此同时,网络安全风险亦日趋严重。在“十四五”规划推动信息化与工业化深度融合的背景下,工控系统作为国家的核心信息基础设施,其安全防护能力的迅速增强显得尤为关键。本文聚焦于石油化工行业工控系统的网络安全防护体系构建概况,提出了一套针对性的安全防护体系构建策略,并制定了相应的建设准则。这些措施的实施,旨在有效提升石油化工行业工控系统的网络安全防护水平,确保生产过程的稳定与安全。

工业光总线控制系统在流程工业中的应用研究

传统分散控制系统信息传输过程中出现的中间断点,会影响线路阻值和信号稳定性。提出了一种工业光总线控制系统,介绍了该控制系统中智能数据传输单元及工程设计中的注意事项,并对比了该系统与分散控制系统在建设过程中费用控制、进度控制、质量控制方面的优势,分析了利用该系统代替其他控制系统的可行性。该系统采用现场智能IO技术,用光信号代替电信号,通过分析表明:该系统在经济性、信号稳定性、施工、设计、进度控制上都具有优势。

“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法

工业数字孪生系统是智能制造应用实施的重要手段,但现有工业数字孪生系统主要面向机械系统探索研究理论和关键技术,缺乏从“人-机-环境”全局开展系统建模和优化。鉴于此,分析了“人-机-环境”系统建模和智能优化研究进展,总结了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统基本特征,建立了系统参考架构。然后,提出了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法与关键技术体系,主要包括数据驱动的快速动态建模与仿真方法、基于生成式人工智能(AI)的数字孪生快速建模方法、多模态感知与智能交互方法、虚实同步映射与模型校正方法、基于分布式计算的运行优化控制方法、“人-机-环境”安全监测与态势感知方法和基于AI agent的系统自学习与优化控制方法等。最后,通过典型案例展示了智能优化方法的应用效果。所提出的工业数字孪生系统智能优化方法为实现智能制造过程中的“人-机-环境”共融提供了重要支撑。

工业机器视觉系统在干熄焦提升机中的应用

针对干熄焦提升机吊钩合钩过程中可能发生的脱钩生产事故,采用工业机器视觉系统进行检测。通过工业机器视觉系统提供的图像判断,可以实现提升机吊钩合钩过程中异常现象的智能感知,减少了人工检查干熄焦关键工序的错误率和不确定性,提高了干熄焦的生产效率和安全性。