1. 城市燃?xì)夤た叵到y(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢分析
城市燃?xì)怆S著業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,同時(shí)人力成本的上升,管網(wǎng)的不斷變長以及復(fù)雜話,原有的燃?xì)夤た叵到y(tǒng)的“監(jiān)而不控”方式已經(jīng)無法適應(yīng),原有的手工的巡檢和抄表方式已經(jīng)開始制約燃?xì)庀到y(tǒng)的業(yè)務(wù)發(fā)展,城市燃?xì)獾闹悄芄芫W(wǎng)技術(shù)的發(fā)展成為未來發(fā)展的趨勢,智能管網(wǎng)技術(shù)指利用傳感、嵌入式處理、數(shù)字化通信和IT技術(shù),將管網(wǎng)信息集成到管道公司的流程和系統(tǒng),使管網(wǎng)可觀測(能夠監(jiān)測所有主要設(shè)備的狀態(tài))、可控制(能夠控制所有主要設(shè)備的狀態(tài))和智能化(可自適應(yīng)并實(shí)現(xiàn)智能分析策略),從而打造更加安全、環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、供需平衡的管網(wǎng)系統(tǒng)城市燃?xì)獾墓た叵到y(tǒng)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)以下幾種趨勢:
1.1 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)調(diào)控智能化
城市燃?xì)夤芫W(wǎng)調(diào)控智能化自動(dòng)化隨著城市燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展不斷提高。輸氣管網(wǎng)系統(tǒng)已由最初的獨(dú)立干線向集群管網(wǎng)方向發(fā)展,其輸送過程將越來越復(fù)雜。及時(shí)、全面、準(zhǔn)確地掌握整個(gè)管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)情況將是保障安全平穩(wěn)輸送的重要手段和措施,這些都為管線運(yùn)行的調(diào)控提出了更高的要求。一方面,智能化管道建設(shè)發(fā)展,對自動(dòng)化程度提出了更高的要求,要求其控制系統(tǒng)在控制、安全等方面有更高的可靠性、開放性;另一方面,調(diào)度和控制向著智能化方向發(fā)展,這也是的無人化門站和所站的持續(xù)增多。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用
智能管網(wǎng)技術(shù)離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其中就包括網(wǎng)絡(luò)無線射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)——把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。目前國內(nèi)外企業(yè)就是使用RFID 技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在設(shè)備及備件采購、
倉庫管理、設(shè)備維修等方面。而無線定位技術(shù)在現(xiàn)有 GIS 系統(tǒng)的深層利用下,在結(jié)合智能手機(jī)技術(shù),開發(fā)便攜式無線手持終端則應(yīng)用在無線巡檢、廠區(qū)定位等方面有更好的發(fā)展。另外可佩戴的氣體傳感器的應(yīng)用,可以進(jìn)一步提高城市燃?xì)夤艿垃F(xiàn)場檢修人員的生命安全保護(hù)能力以及應(yīng)急搶救能。
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)和管理的全過程,有利于促進(jìn)管道的完整性管理和失效控制,提高管道運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)主要包括:無線、有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),傳感器技術(shù)和智能終端技術(shù)。油氣管道物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的主要內(nèi)容是通過傳感器連接資產(chǎn)和設(shè)備,提高數(shù)字化程度;建立數(shù)據(jù)的整合體系,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合分析與利用;基于業(yè)務(wù)需求開發(fā)智能化應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對管道運(yùn)營各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理。
1.3 智能儀表將廣泛應(yīng)用于智能管網(wǎng)中
作為智能管網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和業(yè)務(wù)執(zhí)行的端點(diǎn),智能儀表的采用是確定城市燃?xì)馐欠裾嬲悄艿臉?biāo)識(shí)之一,智能儀表內(nèi)置微處理器,具有一定的運(yùn)算處理能力和精確的測量能力,一般具有以下特點(diǎn):
精度高:智能儀表普遍采用嵌入式系統(tǒng),具備一定的數(shù)據(jù)處理能力,數(shù)據(jù)測定精度高等特點(diǎn)。
功能強(qiáng):能夠依賴自身的微處理能力執(zhí)行一定的業(yè)務(wù)功能,具有初步的自我診斷能力。
通信功能強(qiáng):為了方便普及和節(jié)省人工,城市燃?xì)獾闹悄軆x表普遍具有支持無限通信和有線通信技術(shù),方便部署和數(shù)據(jù)采集以及執(zhí)行命令。
較強(qiáng)的安全性:其儀器和芯片應(yīng)該具有一定的防物理破壞和網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力。
1.4 云計(jì)算將運(yùn)用于城市燃?xì)釹CADA系統(tǒng)
在智能管網(wǎng)的計(jì)算平臺(tái)中,云系統(tǒng)可以應(yīng)用在IT基礎(chǔ)設(shè)施、信息集成、分析應(yīng)用等多個(gè)方面,降低信息化的成本,提高IT的靈活性和支撐能力。隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,IT資源的應(yīng)用和共享方式發(fā)生了巨大的變化。企業(yè)私有云為智能管網(wǎng)數(shù)據(jù)集成與業(yè)務(wù)集成提供基礎(chǔ)性服務(wù),它用來解決目前國內(nèi)企業(yè)信息化中普遍存在的數(shù)據(jù)孤島和業(yè)務(wù)隔離現(xiàn)象。包括可以建立共享數(shù)據(jù)中心或者云服務(wù)平臺(tái)。
2. 城市燃?xì)夤た鼐W(wǎng)絡(luò)安全趨勢分析
城市燃?xì)夤た鼐W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)從最早利用信息化升級改造的過程中,嘗試使用用于傳統(tǒng)IT環(huán)境的信息安全技術(shù)來解決工控網(wǎng)絡(luò)的安全問題,發(fā)現(xiàn)問題并沒有得到很好的解決,其中最主要的原因就是傳統(tǒng)的信息安全技術(shù)不適用于城市燃?xì)獾墓I(yè)控制環(huán)境,這包括以下幾點(diǎn):
城市燃?xì)夤た鼐W(wǎng)絡(luò)使用不是傳統(tǒng)的TCP/IP技術(shù),而是工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),在安全性和可靠性方面都與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)存在差役;
站控系統(tǒng)環(huán)節(jié),尤其PLC和RTU,甚至包括智能儀表,其多使用嵌入式操作系統(tǒng),業(yè)務(wù)相對單一,無法采用傳統(tǒng)的植入安全軟件的方式保護(hù)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò);
城市燃?xì)獾墓た叵到y(tǒng)多為國外廠商所壟斷,所以安全措施由于協(xié)議約定的原因很難部署國外廠商非授權(quán)的安全產(chǎn)品;
多數(shù)城市燃?xì)夤驹诓渴鸸た叵到y(tǒng)時(shí)采用的是“監(jiān)而不控”的技術(shù),工控系統(tǒng)只采集數(shù)據(jù),不直接對管網(wǎng)進(jìn)行控制,而是通過派發(fā)工單,由人工方式進(jìn)行現(xiàn)場操作,而且網(wǎng)絡(luò)相對獨(dú)立,所以輕易不會(huì)感染病毒,同時(shí)哪怕系統(tǒng)遭受攻擊,很快可以使用手工方式來保障運(yùn)行的安全。
城市燃?xì)夤酒毡樾畔踩庾R(shí)薄弱,對網(wǎng)絡(luò)安全的重要性認(rèn)識(shí)不足也是原因之一。
隨著智慧城市的建設(shè)以及智能管網(wǎng)技術(shù)的興起,城市燃?xì)夤镜陌l(fā)展逐漸開始由封閉走向開放,原有的“監(jiān)而不控”即將成為歷史,但是處在開放的環(huán)境以及脆弱的防護(hù)體系下的工控系統(tǒng),其工控網(wǎng)絡(luò)安全呈現(xiàn)新的態(tài)勢:
城市燃?xì)獾墓た匕踩夹g(shù)必須要適應(yīng)企業(yè)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,包括能夠解析工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,深度解析數(shù)據(jù)包和自我智能學(xué)習(xí)的能力;
城市燃?xì)獾墓た叵到y(tǒng)本身的安全成為未來的主流,既要加強(qiáng)安全自主可控,使用國產(chǎn)工控系統(tǒng),又要加強(qiáng)自身的安全防護(hù);智能管網(wǎng)最大的特點(diǎn)監(jiān)控同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)快速的實(shí)現(xiàn),而且另外一個(gè)特點(diǎn)與企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)連接,這使得其暴露在威脅的可能性變大,城市燃?xì)夤镜臉I(yè)主已經(jīng)開始意識(shí)到必須強(qiáng)化其保護(hù)措施。
由于工控安全技術(shù)普遍比較復(fù)雜,所以對于工控安全產(chǎn)品的要求既要能夠保護(hù)工控系統(tǒng)的安全,也要簡單可操作,這對城市燃?xì)獾墓た匕踩a(chǎn)品提出了更好的要求。
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