2023年防危系統(tǒng)簡介

防危系統(tǒng)介紹概述工控系統(tǒng)與物理世界緊密相連，應(yīng)用已遍及國民經(jīng)濟(jì)各個行業(yè)，特別是在國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵裝備中，已經(jīng)成為不可或缺的核心組成部分。但現(xiàn)有工控系統(tǒng)往往缺乏安全性設(shè)計，系統(tǒng)對重要資源、設(shè)備的訪問控制能力存在明顯不足。傳統(tǒng)信息安全防護(hù)手段經(jīng)過適用性改造，可以在一定程度上有效提高工控系統(tǒng)的安全性，防止非授權(quán)用戶對敏感數(shù)據(jù)或信息的訪問。但在許多資源受限的嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)的處理能力普遍無法滿足安全處理的要求，信息安全技術(shù)應(yīng)用受到很大局限。病毒一旦設(shè)法進(jìn)入系統(tǒng)，可能對工業(yè)控制系統(tǒng)及相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、人員、環(huán)境的安全，造成直接威脅。防危系統(tǒng)融合了功能安全與信息安全的思想，對設(shè)備的安全狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測、跟蹤和預(yù)測，自適應(yīng)調(diào)整防危策略，有效提高系統(tǒng)的安全能力。防危應(yīng)用原理在由控制系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器以及生產(chǎn)過程組成的典型控制回路中，獨立的防危系統(tǒng)，將控制系統(tǒng)與關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行隔離，根據(jù)實際系統(tǒng)的工作特點定制防危策略，驗證所有對關(guān)鍵設(shè)備的操作請求，只有通過驗證的操作請求才可到達(dá)執(zhí)行器進(jìn)行操作，拒絕所有未經(jīng)過驗證的操作。即使操作請求已取得合法權(quán)限，但如果可能導(dǎo)致被控設(shè)備和生產(chǎn)過程進(jìn)入危險狀態(tài)，防危系統(tǒng)都會進(jìn)行相應(yīng)級別的干預(yù)，防止惡意攻擊、內(nèi)部誤操作、設(shè)計缺陷等多種原因帶來的安全隱患，預(yù)見和避免災(zāi)難性后果的發(fā)生。防危系統(tǒng)組成實時數(shù)據(jù)采集通過傳感器、變送器、智能儀表或通訊網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實時采集和處理生產(chǎn)過程中與系統(tǒng)當(dāng)前的安全狀態(tài)有關(guān)的變量。狀態(tài)識別生產(chǎn)過程的安全狀態(tài)從正常工作狀態(tài)發(fā)展為危險或事故狀態(tài)，一般要經(jīng)過多個中間狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。防危規(guī)則的制定對系統(tǒng)安全狀態(tài)、指令動作下安全狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，進(jìn)行預(yù)先制定，并可在運行過程中不斷修改和完善。狀態(tài)預(yù)測防與危處理根據(jù)防危規(guī)則庫預(yù)測在控制系統(tǒng)指令動作下設(shè)備可能的運行狀態(tài)，在有必要的情況下采取相應(yīng)的干預(yù)措施。應(yīng)用案例核反應(yīng)堆原型

核電站中的核反應(yīng)堆具有很高安全要求，這里采用簡化的反應(yīng)堆原型來說明防危系統(tǒng)的作用正常情況下，控制系統(tǒng)可對核反應(yīng)堆執(zhí)行以下控制動作，防危系統(tǒng)識別當(dāng)前反應(yīng)堆的安全狀態(tài)，根據(jù)安全規(guī)則，對這些動作進(jìn)行驗證（合法、危險、非法，不同狀態(tài)下同樣的動作可能驗證結(jié)果不同），對于危險和非法動作給出警告和干預(yù)，以保證反應(yīng)堆的安全。打開反應(yīng)堆：初始化系統(tǒng)并使反應(yīng)堆進(jìn)入工作狀態(tài)；提升、下降“調(diào)節(jié)棒”：控制發(fā)電量，“調(diào)節(jié)棒”插入冷卻液越深，發(fā)電量越小，反之則發(fā)電量越大；增加、降低冷卻泵流量：控制堆內(nèi)冷卻液量；提起、降下“