工业控制系统信息安全分析及应对策略

随着信息技术的快速发展,信息化和工业化融合的不断深入,工业控制系统以各种方式接入互联网,从而打破了这些系统原有的封闭性和专用性。工业控制系统信息安全所面临的问题日益严重,呈现出与传统IT防护不同的特点。本文从工控安全漏洞、攻击渠道和攻击类型等方面总结了全球工控安全态势特征,并简要介绍了中国工控安全情况及工控安全治理动态,最后结合工信部发布的《工业控制系统信息安全防护指南》提出采取防护措施建议。     

基于强化学习的工控系统恶意软件行为检测方法

网络环境下的恶意软件严重威胁着工控系统的安全,随着目前恶意软件变种的逐渐增多,给工控系统恶意软件的检测和安全防护带来了巨大的挑战。现有的检测方法存在着自适应检测识别的智能化程度不高等局限性。针对此问题,围绕威胁工控系统网络安全的恶意软件对象,本文通过结合利用强化学习这一高级的机器学习算法,设计了一个检测应用方法框架。在实现过程中,根据恶意软件行为检测的实际需求,充分结合强化学习的序列决策和动态反馈学习等智能特征,详细讨论并设计了其中的特征提取网络、策略网络和分类网络等关键应用模块。基于恶意软件实际测试数据集进行的应用实验验证了本文方法的有效性,可为一般恶意软件行为检测提供一种智能化的决策辅助手段。      

工业控制系统信息安全解决方案

工控系统信息安全研究的是3级以下工业网络的信息安全性,与IT系统相比有若干不同的特点。面对日益严重的工控系统信息安全威胁,目前国际上主要有主动隔离式和被动检测式两种比较成熟的解决方案,而国内该领域尚处于起步阶段。本文从我国冶金行业应用的实际要求出发,提出了一种工控系统信息安全综合解决方案,该方案建立了边界隔离、通信管理和主机防御3个层次的纵深防护体系,确保只有绝对必要的人员和系统才能访问关键控制系统。     

钢铁行业工业控制系统安全防护技术研究

在两化融合的时代背景下,面对严峻的工控安全形势,为提高企业生产工作效率,加强企业工控安全防护能力,本文主要结合我国钢铁行业工业控制系统安全现状和相关政策法规,分析钢铁行业生产系统安全风险问题和需求,解决现阶段钢铁行业面临的工控安全问题并提出有针对性的安全防护措施。     

基于5G网络的工控PLC通信实现方法

工控系统是工业生产的核心控制中枢,一般通过PLC对生产流程进行实时的监控。上位机服务器与PLC之间的通信一般基于工控协议,工控协议由各工控企业自行开发,兼容性差,封闭性强,其通信常常为自动化项目中的难点。5G通信技术作为新一代移动通信技术,具有高带宽、低时延、稳定性好等优秀特性,天然适用于具有极高通信要求的工业控制网。但是,5G网络通常由运营商建设,数据需经过运营商核心网进行交互,如何实现5G网络与工控PLC之间的互通就成为了难点问题。本文基于工控协议底层,通过MEC边缘计算及隧道技术,提出了一种5G网络下工控PLC通信的新思路。     

钢铁企业智能电力系统功能与运行架构研究

针对钢铁企业电力系统安全稳定运行、提高电能质量和经济运行的目标,将钢铁企业电力系统发电、配电和用电三个环节作为一个有机整体考虑,讨论了钢铁企业电力系统的技术需求,分析了钢铁企业智能电力系统的主要功能,包括在线安全预警和决策支持、基于定制电力系统的电能质量控制、发电成本优化、配电网络重构和负荷管理控制等。借鉴电力系统混成控制理论思想,给出了钢铁企业智能电力系统的运行架构,包括最高决策指挥层、中间处理与操作层、底层、离线与在线分析及数据采集与监控。     

基于IP网络的数字远程视频监控系统的设计与实现

根据钢铁企业信息化的实际要求,阐述了基于IP网络数字远程视频监控系统的应用背景、系统组成以及功能和特点.系统在济南钢铁集团总公司信息化过程中的应用取得了良好的效果,对于钢铁企业开发视频监控管理系统具有一定的借鉴意义.     

金属冶金工控网络中的流量均衡性研究

对金属冶金工控网络中的流量均衡调度,避免金属冶炼过程中的数据拥堵,提高金属冶金工控网络的稳定性和可靠性。提出一种基于小波变换尺度耦合调度的金属冶金工控网络中的流量均衡控制方法。进行金属冶金工控网络模型构建与流量时间序列分析,提取流量序列的小波变换尺度特征,进行耦合调度,实现流量均衡控制。仿真结果表明,该方法进行金属冶金工控网络中的流量均衡性控制,稳定性较好,精度较高,保障了冶金过程中流量数据的稳定性输入和输出,提高了冶金控制性能。     

面向能量流网络的钢铁企业能量利用评价

钢铁企业构建优化的"能量流网络",充分发挥能源转换功能,进而实现高层次系统节能,成为目前研究的热点。针对能量流网络构建,当前缺少具有理论依据和高度可比性的钢铁企业用能评价指标体系。文中首先根据单工序的热平衡和平衡分析,比较了热分析和分析指标的各自优缺点,并结合能级分析和热经济学分析,最终提出了一套综合热效率、效率、能级匹配和经济成本的钢铁企业能量利用综合评价指标体系。结果表明评价指标可对钢铁企业的能量流网络构建提供指导。     

钢铁企业能源系统网络模型仿真及组态的研究与实现

以钢铁企业为研究对象,以各工序及设备间的物质流、能量流及其产消转换关系为基础,把整个钢铁企业划分为五个子系统：生产系统、能源转换系统、回收系统、库存系统、连接系统,分别建立了能源产消单元模型,接着建立了整个企业的能源系统网络模型,并定义了其形式化模型,然后设计开发了用于钢铁企业能源仿真的工厂组态软件。针对某钢铁企业能源系统的现状,利用所开发的组态软件,设计出能源系统的组态模型,通过仿真计算,对仿真模型和组态软件进行了验证,仿真数据与实际数据误差较小,能够反映企业能源产消现状。     

基于LCA钢铁工业环境保护标准体系研究与应用

通过分析中国钢铁行业标准化环境管理现状,采用生命周期方法(LCA)、模块化和系统化等理论方法,研究构建中国钢铁工业环境保护标准体系,形成了“5×15”模块化的标准体系结构图。钢铁企业应用标准体系,有利于产业转型升级和高质量发展,减少污染物排放,提高厂区环境保护水平。该研究对于中国钢铁工业实现绿色低碳可持续发展具有指导意义。     

基于5G软件定义钢铁工业控制系统的设计与实现

钢铁领域的设备控制通常由可编程逻辑控制器(PLC)执行。随着工业智能化改造深入推进,基于硬件的PLC已无法满足智能制造的需求。为此,提出一种基于5G云架构的软件定义控制系统,对软件定义PLC控制系统的系统架构、5G通信网络、云平台进行深入研究,并通过实际场景对云化软件定义PLC控制的可行性进行验证。实际应用结果证明,该系统满足对工业厂区控制系统的高性能接入、传输、计算、存储的需求,实现了工业自动化生产全流程统一云化管控的能力。     

钢铁企业轧制计划与能源调度协同优化

钢铁企业物质流网络与能量流网络的协同优化是实现钢铁行业高层次系统节能的关键。钢铁企业在不同工况下煤气的富余量以及蒸汽和电力需求量不同，轧制工序(含加热炉)作为电力和煤气消耗大户，轧制计划的改变会影响能量流网络中能源介质的分配和调度。提出了钢铁流程物质流与能量流协同优化方法，在分时电价的条件下，利用启发式规则调度方法对一天内的轧制单元进行合理的排程，然后用线性规划方法以系统运行能源成本最小为目标函数，建立钢铁企业煤气 蒸汽 电力系统不同工况下的耦合优化调度模型。通过LINGO求解出模型的最优解，得到了轧制单元的最优排程以及不同工况下煤气、蒸汽、电力的最优实时生产调度方案，用于指导实际生产。利用S钢厂实际数据进行实例分析，得出的调度方案可实现煤气 蒸汽 电力系统的最优化分配，系统运行的能源成本降低8.54%，验证了模型的有效性。     

设计院信息安全系统建设的标准化管理

随着企业信息化建设的推进,信息系统安全问题也日趋重要,其逐渐成为影响业务顺利运行、制约企业生产发展的重要因素之一。以马钢设计研究院信息安全系统建设为例,研究探讨了企业信息化系统安全建设的策略和方法,并提出了以标准化的管理与先进的网络技术两者相结合的手段来构建企业信息安全系统的思路。     

TPM在钢铁企业中的研究及应用

以邯钢中板厂TPM导入、应用为例,借鉴TPM追求最大设备综合效率和完全有效生产率理念和相应手段、方法,结合钢铁企业中典型的点检定修体系模式,研究、摸索适合钢铁企业中新的设备管理模式,解决设备管理中存在的问题,从而提高设备维护管理水平,最大限度地发挥设备能力,降低突发性事故及备件辅料费用,为实现企业的可持续性发展提供可靠的保障。     

浅析工业安全防范系统

以工业安全防范系统为对象,浅析其与传统安全防范系统的区别,并就其组成及与生产过程控制系统的融合做了阐述,以国外某工业项目为例介绍了综合安全防范系统的设计,最后就工业安全防范系统的发展方向提出一些观点供探讨。     

钢铁企业信息安全风险系统管理研究

信息资产是钢铁企业的重要资产,因此如何控制信息安全风险是企业面·临的一个重大的问题。根据钢铁企业组织以及信息系统的架构,依据信息安全风险评估及控制理论,提出了集成技术与管理的钢铁企业信息安全风险多级控制系统框架,支持钢铁企业信息安全风险管理。     

钢铁企业智慧能源管控系统开发与实践

 能源管控系统是国家工信部推出的节能减排先进适用技术之一，也是企业实现能源精细化管理的重要措施。综述了钢铁企业能源管控系统的现状和存在的问题，并对未来发展进行了展望。针对能源管控系统核心功能展开进一步分析，从基础能源管理到能效分析与评价、能源供需预测与优化分配、多能源介质耦合优化调度及辅助决策，以及碳排放分析等核心功能，旨在推进中国钢铁工业能源管控系统的进一步完善，促进智能化、绿色化发展，更好地发挥能源精细化管理作用，为企业节能减排做出更大贡献。     

基于MIND方法的钢铁企业能源系统集成优化

钢铁企业生产系统结构复杂,含铁物质流和含碳能量流相互交错,形成庞大的物质流、能量流网络,能源系统涉及参数多,错综复杂,节能减排工作面临较大难度。MIND方法是一种面向企业级能源系统建模和优化的方法,是从系统的角度考虑节能方法。以钢铁企业物质流、能量流数据为基础,通过MIND建模方法,构建了某钢铁企业能源系统集成优化模型,通过CPLEX进行求解,并对结果进行了分析。研究结果表明：所建立的能源系统优化模型符合企业实际,误差小于1.5%;通过提高能源转换水平、主生产能力和外加含铁物流用量等参数,得到了生产优化方案,降低了能源消耗。