核电厂安全级DCS信息安全隔离方案研究

随着网络技术的快速发展和各类信息安全事件的频繁发生,核电领域的信息安全受到越来越多地关注,控制系统一旦被入侵,就有可能给企业、社会和环境带来不可估量的影响。安全级DCS作为核电厂反应堆保护系统,其信息安全防范设计尤为重要。安全级DCS相关设备包含:保护组处理机柜、专设安全设施机柜、信号传输站、安全显示站、工程师站、网关站等设备,各个设备受到信息安全威胁后对核电厂反应堆保护系统影响不一样,如何做好各个设备之间的隔离,从而将信息安全威胁降到最低,本文进行了信息安全防范分级,并根据分级结果对安全级DCS提出了具体的隔离方案。     

核电厂安全级DCS平台信息安全脆弱性分析

核电厂安全级DCS平台的信息安全对核电厂安全可靠运行至关重要,了解核电厂安全级DCS平台设备的脆弱性是制定信息安全防范计划的基础。本文首先介绍了核电厂安全级DCS的主要设备及其功能,通过分析脆弱性的定义,给出了适用于核电厂安全级DCS平台的脆弱性关注点,然后结合设备特点,对MTS、SVDU、网关站和执行安全功能的设备做脆弱性分析,给出了各个设备包含的脆弱性并对脆弱性分析的结果进行了分类。最后,本文介绍了脆弱性分析结果在某安全级DCS平台信息安全防范计划中的应用。     

双因素身份认证在DCS工程师站的应用研究

计算机技术和网络技术的发展,促进了控制系统产品的更新,数字化控制系统(DCS)逐渐替代模拟系统,但是数字化系统的广泛应用同时也带来了更多信息安全的问题,身份认证便是其中之一。身份认证作为整个信息安全体系的基础,越来越引起人们的高度重视,基于智能卡、口令和生物特征组合的多因素身份认证技术成为当前研究的热点[1]。针对核电厂安全级DCS工程师站的身份认证进行分析,对工程师站进行全生命周期的危害分析,提出适用于核电厂安全级DCS工程师站的身份认证方式。     

安全级DCS供应商信息安全管理体系构建

随着计算机技术在安全级数字化控制系统(DCS)的发展与应用,对于信息安全威胁和信息安全事件的关注日渐增长。在国内核电信息安全相关标准建立和完善之前,开展对国外工控领域较成熟的信息安全标准IEC62443的研究,并将其中适用的内容用于指导安全级DCS供应商构建信息安全管理体系是迅速且有效的方法。本文介绍了ISO/IEC信息安全标准的基本情况,根据安全级DCS生命周期的特点,对IEC 62443-2-4进行适用性分析,提出了一套适用于安全级DCS供应商的信息安全管理体系,为安全级DCS供应商的信息安全管理体系构建提供参考。     

基于马尔可夫计算核电厂安全级DCS可用性的研究

可用性作为核电厂安全级DCS可靠性分析指标中的一个基本参数,在对核电厂安全级DCS进行系统性能评估和系统可靠性评估时起着重要的参考作用。本文主要采用马尔可夫过程法,对2oo3架构的核电厂安全级DCS停堆保护系统进行马尔可夫建模,分析和计算得出2oo3架构系统的整体可用性。同时,结合系统实际的运行情况,讨论和归纳在利用马尔可夫建模分析和计算系统可用性的过程中一些影响因子对系统可用性的影响,为核电厂安全级DCS相关可用性设计和分析提供一些参考。     

核电厂安全级DCS系统的故障诊断和报警设计研究

核电厂安全级DCS除了执行保护功能和监测保护系统的工艺参数,还应对系统的故障进行诊断,以避免系统故障导致核电站的误动作。因此,在不影响执行保护功能的前提下,安全级DCS的故障应尽可能地被系统自动检测并即时报出,作为运行和维修人员故障判断、维护工作的依据。本文基于NASPIC平台,就核电厂安全级DCS系统的故障进行分类,对故障诊断进行研究,并提出详细的故障诊断设计和报警显示设计思路。     

核电厂安全级DCS模拟量隔离器的设计与研究

核电厂安全级DCS系统中有温度、压力、流量等数量较多的模拟量信号,变送器将现场传感器采集的非标准电信号转换为4mA~20mA标准信号送入系统进行模拟量数字化处理。针对核电厂安全级DCS系统的隔离和分配要求,需要一种高性能的模拟量隔离器对4mA~20mA模拟量信号进行隔离和分配。提出了一种基于线性光耦的核电厂安全级DCS模拟量隔离器的设计方案,通过对电路的原理设计以及器件的选型,使得该方案具有电路简洁、精度高、温漂小、响应时间短、制造成本低等优势。该模拟量隔离器在核电厂安全级DCS系统中具有广泛应用。     

核电站数字化仪控系统DCS产品研发信息安全技术研究

本文提出了一套针对核电站数字化仪控系统DCS产品研发的信息安全分析与设计方法。首先,进行了信息安全威胁分析,识别出了核电站数字化仪控系统DCS产品存在的脆弱性;其次,开展了风险评估工作,确定所面临的信息安全风险,在此基础上根据信息安全风险等级提出了基于"纵深防御"理念的核电站数字化仪控系统DCS产品信息安全防护方案。     

FRACAS在核电厂安全级DCS产品故障管理过程中的应用

本文简单介绍了故障报告、分析和纠正措施系统(FRACAS)的概念、原理以及使用流程等基础内容。结合了核电厂安全级DCS产品的研发和生产过程,论述了故障报告、分析和纠正措施系统技术在核电厂安全级DCS产品的研发及生产过程中的应用,以确保核电厂安全级DCS产品在研发及生产过程中出现的故障问题得到有效确认和分析,并针对发生的故障问题制定有效的纠正措施并实施,从而彻底消除了产品故障发生的根本原因,也有效预防了同类故障的发生,从故障发生的源头上实现了产品问题的"归零化",为成功制造出高可靠性水平的核电厂安全级DCS系统提供了基础保障。     

国产DCS系统在核电厂系统改造项目中的应用

随着国内新建/在运行核电厂数字化仪控系统(以下简称DCS)自主可控的趋势越来越明显,国内DCS供货商产品质量的提升,国产DCS系统成为核电DCS系统选择的大方向,国产DCS系统在核电厂改造项目中的应用也变得越来越具备规模和关键性。本文以某核电厂循环水系统DCS系统改造为例,从项目设计思路、安装调试中遇到的难点及相应处理方案进行阐述,从中发掘国产DCS系统的应用实践,总结国产DCS系统的应用经验。     

核电安全级DCS基础板卡开关电源纹波测试方法探讨

开关电源在核电厂安全级DCS基础板卡上得到了广泛应用,纹波是开关电源的一项重要性能指标,直接影响核电厂安全级DCS系统的可靠性。本文立足于对开关电源纹波测试方法的探讨,简要介绍了纹波和噪声的定义、种类、产生原因及对核电厂安全级DCS设备的危害,并详细阐述了示波器原装探头测试法、差分探头测试法、50Ω同轴线缆测试法、双绞线测试法。总结及分析了以上方法的测试数据,为选择合适的纹波测试方法提供参考。     

核级DCS系统应用软件第三方评定方法研究

核级DCS系统是核电厂最重要的系统之一，对确保核电厂的安全运行起着至关重要的作用。核级DCS系统的最大特点是通过软件来实现核电厂的安全保护功能。如何保证软件开发过程及最终产品满足预期需求，同时不引入非预期特性，是确保核级DCS系统可靠性和安全性的关键。在最新版核安全导则HAD 102/10中，对于核级DCS系统软件，新增了第三方评定的相关要求。本文遵循相关要求，研究并提出了一种适用于核级DCS系统应用软件第三方评定的方法。该方法已在某核级DCS供货项目中进行了应用，并取得了良好的应用效果。     

基于纵深防御理念的DCS信息安全方案在青岛炼化项目的应用

随着工业过程控制系统自动化、数字化、网络化程度的不断提高,工业过程控制系统所面临的信息安全威胁也日益严重。2010年“震网”病毒爆发,工业过程控制系统的信息安全得到了世人前所未有的关注。工业过程控制系统的信息安全关系到工业生产运行安全。本文介绍西门子公司基于纵深防御理念的DCS信息安全解决方案的总体概念和实施思路。     

核电厂DCS系统调试装置研制

核电厂DCS系统调试装置可与核电厂真实DCS机柜连接,形成控制闭环,使核电厂DCS系统的工程调试更便捷、有效。介绍了调试装置的原理、组成、软硬件结构,并以百万千瓦级核电厂DCS系统工程调试为例,描述了核电厂DCS系统调试装置的开发、工程调试和应用效果。     

县级电力企业信息安全管理策略探析

分析了县级电力企业信息安全的影响因素,从完善电力企业信息安全工作机制、完善电力企业信息安全管理制度、建立信息平台防病毒系统、搞好信息系统安全防护工作、搞好信息安全风险评估工作、提高工作人员信息安全素质等方面介绍了县级电力企业信息安全管理策略。     

核电厂安全级DCS屏蔽接地方式浅析

核电厂安全级DCS安全、可靠运行的一个重要前提是其具有抗各种电磁干扰的能力,采用屏蔽电缆是抗干扰方式中的一种。屏蔽电缆抗干扰的能力除了和电缆的质量有关外,还和屏蔽层的接地方式、接地点数、接地位置息息相关。本文从相关标准出发,结合当前国内外各核电厂安全级DCS供应商的屏蔽接地方式,浅析安全级DCS的屏蔽接地的现状及发展,并提出了一种改进方案供参考研究。     

安全级DCS与RPN源量程接口信号的改进及应用

随着核电厂数字化的发展,核仪表系统(Ex-core Nuclear Instrumentation System,简称RPN)[1,2]的控制和保护功能已在安全级分布式控制系统(SafetyDigitalControlSystem,简称安全级DCS)平台内实现。为了保证核仪表系统能够连续稳定地监视反应堆核功率,某核电厂调试期间,通过对安全级DCS与RPN系统接口的试验信号进行改进优化,避免了安全级DCS试验时误切除RPN系统源量程,消除了源量程探测器误触发非预期停堆保护信号的风险,保证了核电厂商运后的安全稳定运行。同时作为经验反馈,对RPN源量程投运和退出信号逻辑的原理进行了详细分析,为在运核电厂的数字化改造及三代核电技术的设计研究提供借鉴和思考。     

防城港核电厂非安全级DCS网络结构和设备功能浅议

详细介绍了防城港核电厂一期非安全级DCS三层网络结构和功能。项目中HOLLIAS采用工业以太网和Profibus协议,组建监控网络（MNET）、系统网络（SNET）和控制网络（CNET）,其中系统网络采用自主知识产权的确定性实时以太网技术,避免了冲突和随机撤回的以太网CSMA／CD方案,通过软件重新组建的以太网,实现确定性实时通信,满足核电厂非安全级DCS对数据通信确定性和实时性的要求。     

核电厂DCS系统现场控制站SOE信号测试方法研究

为确保核电厂安全经济运行,核电厂分散控制系统(DCS系统)稳定、高速的采集功能在机组调试和运行过程中起着至关重要的作用。SOE信号高速采集速率,给系统验证提出了很高的要求。本文在对被测对象进行全面分析后提出了一套测试方法。此套测试方法适用于核电厂DCS开发设计、系统集成、出厂验收测试等环节。     

可靠性设计在核电厂安全级DCS研制中的应用

产品主要是通过设计和制造得到的。因此,这两个阶段对产品的固有可靠性起着决定性的作用。对于可靠性有严格要求的核电厂安全级DCS而言,如何在研制过程中保证其可靠性,是DCS制造商和电厂业主都关注的问题。本文讨论了一些核电厂安全级DCS的可靠性设计方法,并就这些方法的工程应用进行展望,希望能对相关从业人员提供参考。