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高瞻遠矚 聚勢創新

高瞻遠矚 聚勢創新

2021/9/15 13:11:11

前言:

能源安全是關係國家經濟社會發展的全局性、戰略性問題,對國家繁榮發展、人民生活改善、社會長治久安至關重要。“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要首次將“能源綜合生產能力”納入國家安全類指標。面對突如其來的新冠肺炎疫情我國將加大能源生產、調運、存儲等環節統籌銜接,實現煤、電、油、氣等產運銷充足平穩有序,有力保障了交通、醫療、應急物資生產企業等重要機構的正常運轉和人民羣眾居家大量用能需求。①

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8月31日、9月3日,和利時100%國產化SCADA系統分別在國家管網華南分公司成品油管道珠海站、中山站順利投入運行。

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技術儲備:早規劃早行動,積極響應國家能源安全發展需要

出於確保國家能源安全及發展需要,和利時作為始終走在前列的自動化系統解決方案全球供應商,積極響應國家號召及能源市場發展需求。和利時致力於以“自主可控、安全可信”為業務特點,實現技術和供應鏈的自主可控,自2012年起,自主研發出一系列可靠、先進、易用的國產化控制系統及網絡信息安全產品並陸續投入市場應用。

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國家管網華南分公司作為保障國家民生用油用氣的重要擔當,隨着業務穩步發展,對SCADA系統的安全性及技術要求日益提升。其堅持採用安全先進的信息化、智能化技術與實際業務融合,與和利時戰略發展方向不謀而合。

自2020年下半年,雙方決定基於和利時100%國產化控制系統,聯合研發一套專門應用於油氣長輸管線控制的國產化PAC(Programmable Automation Controller)系統。該項目獲得國家管網公司劉中雲副總經理、華南分公司田中山書記、李鍇總經理、王現中、賴少川、楊昌羣、汪濤等領導的大力支持及親自帶領。和利時集團聯席總裁方壘親自掛帥協調資源。雙方殷切希望以 “基於自主芯片和操作系統的成品油管道SCADA系統研製和應用”的課題研發為始,打造適合我國自身特點的國家輸油管道核心競爭力,助力加速實現油氣管道SCADA系統全國產化目標。

技術特點:從“控制芯片”至“工程物資”全面實現國產化

基於和利時最新一代MACS V7平台及100%全國產化產品,此次應用於成品油管線控制的PAC系統及信息安全防護方案,具有以下技術特點:

嵌入系統 | 主控自主操作系統引領行業技術發展

微內核工業操作系統,提升了國內行業發展中微內核操作系統建設的技術水平,開發了適用於工業高可靠實時控制應用的微內核操作系統產品,滿足PLC、PAC、DCS、運動控制器、機器人控制器等工業控制系統的物聯網設備的應用要求,達到國際主流同類技術產品水平。

核心芯片 | “自主芯片+ 安全可信芯片”為國內首創

控制器採用龍芯安全芯片的雙核處理器2K1000,基於微內核工業操作系統,實現工業控制系統的自主可控,硬件元器件國產化率達到100%,實現了工業嵌入式控制領域的創新突破。同時基於國密算法的安全組件,具備靜態可信啓動和動態可信度量的安全功能。

嵌入安全可信芯片,防止惡意程序攻擊,創新實現可信計算在工業嵌入式控制的突破性應用。依託可信計算 3.0 架構,基於自主研發微內核操作系統與國密算法,構建核心控制系統的內生安全可信與動態主動防護。

操作系統 | 基於銀河麒麟操作系統平台為成品油管道控制在國內首創

本項目基於銀河麒麟操作系統,結合高可靠性及安全性技術,研發出適用於成品油管道運行操作需要的HMI系統,並滿足成品油管道SCADA系統可靠性高及安全性高的要求。

通訊協議 | 開發自主安全通訊協議的應用創新

採用國家標準 GBT20540-2006_PROFIBUS 規範(IEC_61158_TYPE3)發佈的協議作為底層基礎通訊協議,符合國家規範標準與要求。

網絡安全 | 安全可信技術研究的成功應用

安全可信控制系統基於可信計算技術體系設計,具備全生命週期安全主動免疫能力。同時具有嵌入式可信計算內生安全技術架構、靜態可信啓動、全生命週期可信防護體系、固件可信升級技術等關鍵核心技術創新,確保系統運行環境安全可信,實現控制設備安全、網絡通信安全等全生命週期可信防護。

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圖 / 項目投運驗收

目前,該項研究課題已獲得發明專利20項、軟著10項。

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工程實施:優質高效服務,全力以赴保投運

在項目測試、出廠、聯調過程中,針對國內多地遇到疫情反覆及 成品油管道行業的工程實施標準要求高、難度大等特點,項目攻關小組制定進度計劃,協同配合,積極推進,克服重重阻力,為該項目一次性投運成功打下堅實基礎。

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從8月28日至9月3日,國家管網華南分公司與和利時項目團隊30多人,經過晝夜艱苦奮戰,保障珠海站及中山站成品油管道PAC系統順利按時投運。該系統性能滿足行業功能需求,實現了自主可控、安全可信、高效可用的目標,產品達到輕量化、高性能,並滿足國際水準。其中,微內核操作系統從技術本身的成熟性、適用性到產品的先進性上,得到了專家小組一致高度評價。

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圖 / 系統整機測試聯調驗收會

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圖 / 系統整機測試聯調

結語

國家管網華南分公司與杭州和利時自動化有限公司聯合研發的國內首台套基於自主可控100%國產化成品油管道SCADA系統成功上線運行②,是自主工業領域芯片、數據庫、操作系統、工業軟件、自動化技術與大型油氣管道運輸行業技術的完美耦合,對保障國家能源安全具有重要意義。未來,和利時將繼續與國家管網深度合作,充分展現雙方技術優勢及行業影響力,加速推進該項研究成果的市場應用。

來源:

①人民網

//opinion.people.com.cn/n1/2020/0710/c1003-31777924.html

②人民日報

//wap.peopleapp.com/article/6294518/6188514

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王靜
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