煤化工工業(yè)控制系統(tǒng)大安全探究

1、煤化工工業(yè)控制系統(tǒng)大安全探究煤化工生產(chǎn)安全背景| 煤化工生產(chǎn)系統(tǒng)的特點根據(jù)石化行業(yè)“十三五”發(fā)展路線圖規(guī)劃，我國將大力培育現(xiàn)代煤化工等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)物耗、能耗集中化和擴(kuò)大化的趨勢，一旦發(fā)生事故，其后果的嚴(yán)重程度大大增加1、生產(chǎn)在高溫高壓、易燃易爆、有毒有害、高度連續(xù)狀態(tài)下運(yùn)行的2、生產(chǎn)工藝復(fù)雜3、物料封閉，難以直接觀察4、規(guī)模大、密度高化工生產(chǎn)安全案例分析工藝變得異常復(fù)雜誤操作的概率越來越大安全儀表(功能安全)近年來發(fā)生的重大化工（危險化學(xué)品）事故大都與安全儀表失效或設(shè)置不當(dāng)有關(guān)2017年7月2日17時許，某化工有限公司對硝基苯胺反應(yīng)釜發(fā)生爆炸事故，造成3人死亡、3人受傷。事故原因初步分析：硝

2、基苯胺反應(yīng)系統(tǒng)大量反應(yīng)熱無法通過冷卻介質(zhì)移除，體系溫度不斷升高，超過了200;反應(yīng)產(chǎn)物對硝基苯胺為熱不穩(wěn)定物質(zhì)，在高溫下易發(fā)生分解，導(dǎo)致體系溫度、壓力極速升高造成爆炸。點評：此次事故涉及的胺基化工藝屬于18種重點監(jiān)管危險化工工藝之一，危險性極高，但事故發(fā)生時冷卻失效，且安全聯(lián)鎖裝置被企業(yè)違規(guī)停用，暴露出了企業(yè)對安全管理的嚴(yán)重蔑視。各地區(qū)和有關(guān)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“兩重點一重大”安全控制要求和措施，不得降低、簡化安全控制要求，嚴(yán)禁企業(yè)擅自停用安全自動化控制系統(tǒng)。法規(guī)名稱2014116號國家安監(jiān)總局關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導(dǎo)意見201765號國家安全監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于今年上半年化工安全生產(chǎn)形勢的

3、通報2017102號危險化學(xué)品安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃2017121號化工和危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營單位重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)（試行）兩重點一重大2018年1月1日起，所有新建涉及“兩重點一重大”的化工裝置和危險化學(xué)品儲存設(shè)施要設(shè)計符合要求的安全儀表系統(tǒng)。其他新建化工裝置、危險化學(xué)品儲存設(shè)施安全儀表系統(tǒng)，2020年1月1日起，應(yīng)執(zhí)行功能安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計符合要求的安全儀表系統(tǒng)。2013年新型煤化工工藝納入第二批重點監(jiān)管的危險化工工藝目錄重新審視工業(yè)控制系統(tǒng)安全走出工業(yè)控制系統(tǒng)安全的心理舒適期傳感器/執(zhí)行裝置工業(yè)控制系統(tǒng)/智能網(wǎng)關(guān)傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施云傳統(tǒng)軟件云化、工業(yè)App標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工控安全數(shù)據(jù)接

4、入/整理基礎(chǔ)共性/數(shù)據(jù)挖掘行業(yè)共性專業(yè)共性ITOT邊緣云應(yīng)用化工行業(yè)工控系統(tǒng)信息安全事件下列事件是國內(nèi)化工行業(yè)工控系統(tǒng)信息安全的典型案例：2011年，大慶石化、齊魯石化、西南管線廣東調(diào)控中心及多個場站感染病毒，導(dǎo)致控制器通信中斷。2015年6月，國內(nèi)某石化央企發(fā)生“內(nèi)鬼”事件，系統(tǒng)內(nèi)部技術(shù)人員，通過該企業(yè)其華東公司SCADA系統(tǒng)開發(fā)了一套病毒程序，病毒爆發(fā)致使系統(tǒng)癱瘓，無法運(yùn)行2016年1月29日，中石化洛陽分公司發(fā)現(xiàn)工控網(wǎng)絡(luò)E網(wǎng)內(nèi)存在蠕蟲病毒，導(dǎo)致部分DCS數(shù)據(jù)采集頻繁歸零工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全法規(guī)中共中央辦公廳：中辦法27號國家信息化領(lǐng)導(dǎo)小組關(guān)于加強(qiáng)信息安全保障工作的意見公安部：公通字43號

5、信息安全等級保護(hù)管理辦法工信部：工信部協(xié)451號關(guān)于加強(qiáng)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理的通知經(jīng)貿(mào)委：30號令電網(wǎng)和電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)規(guī)定全國人大常委會：中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法網(wǎng)信辦：關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)條例發(fā)改委：發(fā)改辦高技1883號關(guān)于組織實施2013年國家信息安全專項工業(yè)控制領(lǐng)域項目產(chǎn)品測試工作的通知第14號令電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定安監(jiān)總局：安監(jiān)總廳143號關(guān)于印發(fā)總局網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和信息安全保密管理辦法的通知國務(wù)院：國發(fā)23號國務(wù)院關(guān)于大力推進(jìn)信息化發(fā)展和切實保障信息安全的若干意見工信部：工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護(hù)指南能源局：電力信息安全等級保護(hù)系列電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)系列（

6、36號文）信息安全檢查評估系列電監(jiān)會：5號令電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定34號文 關(guān)于印發(fā)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案等安全防護(hù)方案的通知44號文 電力行業(yè)信息系統(tǒng)等級保護(hù)定級工作指導(dǎo)意見工信部：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃（2018-2020年）2003年2007年2011年2010年2012年2013年后2016年2014年后2002年2017年2005年后2018年煤化工工業(yè)控制系統(tǒng)安全現(xiàn)狀1、煤化工國內(nèi)工業(yè)控制系統(tǒng)DCS/PLC幾乎被國外產(chǎn)品壟斷，本土品牌不足5%，SIS不到1%2、國內(nèi)工業(yè)控制系統(tǒng)所用芯片和操作系統(tǒng)幾乎全部是國外的，存在底層漏洞風(fēng)險3、傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)廠商在早期產(chǎn)品設(shè)計時考慮更

7、多的是可靠性和可用性，先天不足4、國外工控巨頭們利益問題，設(shè)置自己的技術(shù)壁壘，為了解決互通問題，造成很多安全風(fēng)險5、工業(yè)企業(yè)從90年代初到現(xiàn)在持續(xù)部署的控制系統(tǒng)只有少數(shù)廠商自帶信息安全防護(hù)6、工業(yè)企業(yè)目前對工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全任然不夠重視，局部安全“裸奔”工控信息安全的解決思路縱深防御 + 本體安全工控的安全產(chǎn)品：工業(yè)防火墻、監(jiān)測審計平臺、主機(jī)衛(wèi)士、集成平臺安全的工控產(chǎn)品：本體安全的工業(yè)控制系統(tǒng)（功能安全、信息安全）功能安全的控制器 RockE50安全可靠、環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)、自主可控控制器模塊和IO模塊均采用雙內(nèi)核安全CPU，確保系統(tǒng)核心安全可靠CPU主頻高達(dá)200MHz，系統(tǒng)處理速度更快多種表決

8、方式和極高的系統(tǒng)自診斷率控制回路相應(yīng)響應(yīng)時間小于50ms系統(tǒng)采用世界先進(jìn)領(lǐng)先的ISaGRAF編程軟件，支持符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的四種編程語言，包括LD、FBD、ST和SFC具備輸入電源過壓、欠壓檢測和保護(hù)功能提供現(xiàn)場儀表連線診斷功能，可以診斷出現(xiàn)場布線的短路故障、斷路故障采用16位A/D轉(zhuǎn)換器，模擬量采集精度達(dá)0.2%可與第三方設(shè)備進(jìn)行通訊，采用Modbus RTU方式通過CE認(rèn)證整體EMC達(dá)到三級，部分指標(biāo)達(dá)到四級適用溫度在-40至70信息安全的控制器 SuperE50本體安全、輕載防護(hù)、與行業(yè)規(guī)則相結(jié)合產(chǎn)品概述：SuperE50系列RTU采用了先進(jìn)的32 位處理器和高效的嵌入式操作

9、系統(tǒng)，整個系統(tǒng)功能強(qiáng)大、操作方便、集成度高，不僅能完成數(shù)據(jù)采集、定時、計數(shù)、控制，還能完成復(fù)雜的計算、PID、通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。其程序開發(fā)方便，可與上位機(jī)組成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)集散控制。SuperE50 系列RTU 產(chǎn)品具有多種配置和可選功能?？筛鶕?jù)用戶的實際需求，在不同領(lǐng)域，設(shè)計開發(fā)成各種控制系統(tǒng)。產(chǎn)品特點： 模塊化設(shè)計，易于擴(kuò)展，可多站協(xié)調(diào)工作，組建復(fù)雜系統(tǒng) 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，DIN 導(dǎo)軌安裝結(jié)構(gòu)，方便現(xiàn)場安裝 經(jīng)濟(jì)可靠、功能強(qiáng)大的通信接口，支持ModbusRTU/ASCII/TCP 等通信協(xié)議，具有RS232、RS485、Ethernet 等通信接口使用OpenPCS 編程開發(fā)工具，符合IEC61

10、131-3 標(biāo)準(zhǔn)，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種程序語言工作溫度-40 +70，工作濕度5 95%RH，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境通過CE 認(rèn)證，達(dá)到EMC 電磁兼容3 級標(biāo)準(zhǔn)工控的信息安全產(chǎn)品 CyberE501、工業(yè)防火墻-產(chǎn)品定位保護(hù)控制網(wǎng)與管理信息網(wǎng)的邊界阻止來自管理信息網(wǎng)的威脅防止安全域內(nèi)的攻擊擴(kuò)散2、工業(yè)安全審計平臺-產(chǎn)品定位監(jiān)控并記錄工業(yè)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中的一切操作行為為事故追溯、責(zé)任劃分提供證據(jù)旁路部署，不影響現(xiàn)場工業(yè)環(huán)境3、工業(yè)主機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)-產(chǎn)品定位利用“白名單”技術(shù)保護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)主機(jī)安全的加固軟件。保證只有經(jīng)過認(rèn)證的“白名單”軟件才可以運(yùn)行，其他病毒、木馬、違規(guī)軟件都

11、被阻止。工業(yè)安全運(yùn)營平臺(集成平臺)安全的工控系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)工控安全企業(yè)工業(yè)態(tài)勢感知政府主管部門工業(yè)防火墻工業(yè)安全審計工業(yè)主機(jī)防護(hù)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析-安全配置實時監(jiān)控風(fēng)險-安全管理/培訓(xùn)-應(yīng)急指揮安全產(chǎn)品及服務(wù)實時通報險情信息上報實時通報險情應(yīng)急通報工業(yè)安全運(yùn)營中心(集成平臺)解決的問題1通過異構(gòu)的SIS安全產(chǎn)品對煤化工關(guān)鍵裝置和設(shè)施出現(xiàn)安全事故情況時進(jìn)行功能安全保護(hù)2通過自主可控的信息安全控制器構(gòu)建具有本體安全的設(shè)備級的信息安全保護(hù)3通過防危理論對面向行業(yè)應(yīng)用場景的狀態(tài)指令集進(jìn)行實時合法性驗證并報警4通過系統(tǒng)級的態(tài)勢感知平臺對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)、分析及預(yù)警，幫助企業(yè)及時采取響應(yīng)措施5通過工控防護(hù)產(chǎn)品與本體安全的產(chǎn)品構(gòu)建起內(nèi)外健全的安全體系6通過工業(yè)安全運(yùn)營集成平臺將工業(yè)控制系統(tǒng)安全進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)視和管理和應(yīng)急處理7通過專業(yè)的安全運(yùn)營服務(wù)保障企業(yè)工控安全，讓企業(yè)更專注企業(yè)的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)8方案既極大的提高企業(yè)的安全保障，同時滿足國家法律法規(guī)要求未來的挑戰(zhàn)1安全儀表系統(tǒng)及其相關(guān)安全保護(hù)措施在設(shè)計、安裝、操作和維護(hù)管理等全生命周期管理2建立安全意識、安全制度、安全人才的培養(yǎng)、安全防護(hù)、應(yīng)急指揮的體系管理相結(jié)合輔助平臺3隨著IT和OT的融合，原有體