SIS系統(tǒng)安全隔離升級改造的應(yīng)用與實施

洪杰

摘要：以S109F級燃?xì)怆姀SSIS系統(tǒng)安全隔離升級改造的工作為背景，簡述燃?xì)怆姀S生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)的安全Ⅰ區(qū)和安全Ⅱ區(qū)之間加裝正向隔離裝置工作的必要性和注意事項。

Abstract： Based on the work of safety isolation upgrade and reconstruction of SIS system in S109F gas-fired power plant， the necessity and precautions for installing positive isolation device between safety zone I and safety zone II in the production control area of gas-fired power plant are briefly described.

關(guān)鍵詞：SIS系統(tǒng);生產(chǎn)控制大區(qū);正向隔離裝置

Key words： SIS system;production control area;forward isolation device

中圖分類號：TM6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）20-0143-02

0 ?概述

某S109F級燃?xì)怆姀S信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要包含DCS、SIS、MIS幾大部分，從安全級別上來說，DCS和SIS屬于生產(chǎn)控制大區(qū)，MIS屬于管理信息大區(qū)。按照相關(guān)規(guī)定，DCS系統(tǒng)屬于生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)的安全Ⅰ區(qū)，SIS系統(tǒng)屬于生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)的安全Ⅱ區(qū)，安全區(qū)內(nèi)的Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)之間必須部署經(jīng)過檢測認(rèn)證的單向安全隔離裝置。

1 ?改造背景

1.1 SIS系統(tǒng)簡介

某燃?xì)怆姀S一期4×350MW級燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組工程采用維思通廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)V2.0版，數(shù)據(jù)庫采用美國PI數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用研華工控機，兩臺赫茲曼核心交換機互為備用，兩臺實時服務(wù)器通過IBM磁盤陣列實現(xiàn)服務(wù)器群集運行，實時服務(wù)器數(shù)據(jù)通過隔離裝置傳至鏡像服務(wù)器，性能計算服務(wù)器采集鏡像服務(wù)器數(shù)據(jù)進行性能計算和耗差管理分析，通過發(fā)布服務(wù)器進行發(fā)布，用戶終端通過公司局域網(wǎng)進行訪問。

1.2 信息安全等級保護測評中存在問題

依照國家能源局發(fā)布的《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護總體方案等安全防護方案和評估規(guī)范》36號文，同時結(jié)合省調(diào)在部分發(fā)電廠進行信息安全檢查時發(fā)現(xiàn)的問題，該燃?xì)怆姀S生產(chǎn)控制大區(qū)安全Ⅰ區(qū)DCS系統(tǒng)與Ⅱ區(qū)的SIS系統(tǒng)之前無邏輯隔離措施，導(dǎo)致Ⅰ、Ⅱ區(qū)數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過任何安全過濾措施進行數(shù)據(jù)傳輸，不符合國家能源局36號文中發(fā)電廠電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護方案及國網(wǎng)電力調(diào)控中心相關(guān)防護規(guī)定，特制定相關(guān)升級改造方案。

2 ?改造方案

2.1 方案原則

嚴(yán)格按照國家能源局《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護總體方案等安全防護方案和評估規(guī)范》36號文的要求，在生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)安全I(xiàn)區(qū)與安全I(xiàn)I區(qū)的數(shù)據(jù)通訊，采用邏輯隔離或者物理隔離裝置，實現(xiàn)安全I(xiàn)區(qū)的數(shù)據(jù)只能單向傳到安全I(xiàn)I區(qū)，而II區(qū)的數(shù)據(jù)無法下傳到I區(qū)，以保證SIS系統(tǒng)所有采集數(shù)據(jù)與各控制系統(tǒng)進行單向隔離，數(shù)據(jù)的反饋不能超過1字節(jié)，實現(xiàn)國家電監(jiān)會的二次防護要求。同時對原接口程序進行升級改造，使升級后的接口程序更安全、穩(wěn)定、可靠、高效地運行。

2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D為此次升級改造的總體布局，必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行，具體如圖1、圖2。

3 ?改造過程

3.1 硬件選擇

網(wǎng)絡(luò)隔離（Gap Technology），是指兩個或兩個以上的計算機或網(wǎng)絡(luò)，不相連，不相通，互相斷開。網(wǎng)絡(luò)單向隔離，是指兩個或兩個以上的計算機或網(wǎng)絡(luò)之間信息嚴(yán)格單向傳輸，即在需要有條件信息交換的情況下，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離。網(wǎng)絡(luò)單向隔離技術(shù)是一種非常有效的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，單向安全隔離裝置是區(qū)別于防火墻等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備而言的，由于采用了專用的硬件，從鏈路上切斷了兩個網(wǎng)絡(luò)之間信息的通路，不同于防火墻軟件邏輯隔離的原理，大大提高了網(wǎng)絡(luò)安全性。具體原理圖如圖3。

因此，此次改造選擇了安全性較邏輯隔離更高的硬件隔離即正向安全隔離裝置，具體型號為：南瑞Syskeeper-2000，分別布置于DCS（含燃機MARK VI）接口機、水網(wǎng)PLC接口機與內(nèi)網(wǎng)核心交換機之間，共6臺，其中NCS電量采集系統(tǒng)采用串口數(shù)據(jù)通訊，安全性要求較低，可以不布置正向隔離裝置。

具體指標(biāo)如下：

①具有安全隔離能力的硬件結(jié)構(gòu)，高可靠性硬件設(shè)計;

②支持雙機熱備，支持雙電源，支持系統(tǒng)告警;

③單向傳輸控制;隔斷穿透性的TCP連接;

④網(wǎng)絡(luò)接口：4個百兆網(wǎng)卡接口+1個雙機熱備接口;

⑤外設(shè)接口：2個終端接口（RS232）+1個專用告警接口（RS232）+智能IC卡接口（反向）;

⑥平均無故障時間（MTBF）>60000小時（100%負(fù)荷）;

⑦100M LAN環(huán)境下，數(shù)據(jù)包吞吐量80Mbps（100條安全策略，1024字節(jié)報文長度）;

⑧數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)延遲：<5ms（100%負(fù)荷）;

⑨滿負(fù)荷數(shù)據(jù)包丟棄率：0。

3.2 軟件選擇

對現(xiàn)有的#1DCS、#2DCS、#3DCS、#4DCS、Mark VI及水網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集程序進行升級改造，滿足二次防護要求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的單向傳輸，保證控制系統(tǒng)的安全。升級后，在#1DCS、#2DCS、#3DCS、#4DCS、Mark VI及水網(wǎng)系統(tǒng)的接口機上安裝采集端軟件，分別實現(xiàn)從#1DCS、#2DCS、#3DCS、#4DCS、Mark VI及水網(wǎng)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，打包以TCP或UDP的方式穿過單字節(jié)單向物理隔離裝置（網(wǎng)閘）將數(shù)據(jù)送至SIS側(cè)接口機。升級后的#1DCS、#2DCS、#3DCS、#4DCS、Mark VI及水網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集程序具備數(shù)據(jù)的自動緩存和自啟動功能。

4 ?結(jié)語

通過此次SIS系統(tǒng)安全隔離升級改造，既實現(xiàn)了生產(chǎn)控制大區(qū)安全I(xiàn)區(qū)和安全Ⅱ區(qū)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩行Ц綦x，滿足國家相關(guān)文件規(guī)范，配套的全新接口程序更簡潔易讀，簡化了數(shù)據(jù)異常的故障處理過程，降低了電廠熱工人員的維護難度，保證了SIS系統(tǒng)安全、高效、穩(wěn)定、長久的運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家能源局-《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護總體方案等安全防護方案和評估規(guī)范》36號文.

[2] 國家能源局關(guān)于印發(fā)《電力行業(yè)信息安全等級保護管理辦法》的通知.

[3]關(guān)于印發(fā)《信息安全等級保護管理辦法》的通知.