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高瞻远瞩 聚势创新

高瞻远瞩 聚势创新

2021/9/15 13:11:11

前言:

能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题,对国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。“十四五”规划和2035年远景目标纲要首次将“能源综合生产能力”纳入国家安全类指标。面对突如其来的新冠肺炎疫情我国将加大能源生产、调运、存储等环节统筹衔接,实现煤、电、油、气等产运销充足平稳有序,有力保障了交通、医疗、应急物资生产企业等重要机构的正常运转和人民群众居家大量用能需求。①

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8月31日、9月3日,和利时100%国产化SCADA系统分别在国家管网华南分公司成品油管道珠海站、中山站顺利投入运行。

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技术储备:早规划早行动,积极响应国家能源安全发展需要

出于确保国家能源安全及发展需要,和利时作为始终走在前列的自动化系统解决方案全球供应商,积极响应国家号召及能源市场发展需求。和利时致力于以“自主可控、安全可信”为业务特点,实现技术和供应链的自主可控,自2012年起,自主研发出一系列可靠、先进、易用的国产化控制系统及网络信息安全产品并陆续投入市场应用。

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国家管网华南分公司作为保障国家民生用油用气的重要担当,随着业务稳步发展,对SCADA系统的安全性及技术要求日益提升。其坚持采用安全先进的信息化、智能化技术与实际业务融合,与和利时战略发展方向不谋而合。

自2020年下半年,双方决定基于和利时100%国产化控制系统,联合研发一套专门应用于油气长输管线控制的国产化PAC(Programmable Automation Controller)系统。该项目获得国家管网公司刘中云副总经理、华南分公司田中山书记、李锴总经理、王现中、赖少川、杨昌群、汪涛等领导的大力支持及亲自带领。和利时集团联席总裁方垒亲自挂帅协调资源。双方殷切希望以 “基于自主芯片和操作系统的成品油管道SCADA系统研制和应用”的课题研发为始,打造适合我国自身特点的国家输油管道核心竞争力,助力加速实现油气管道SCADA系统全国产化目标。

技术特点:从“控制芯片”至“工程物资”全面实现国产化

基于和利时最新一代MACS V7平台及100%全国产化产品,此次应用于成品油管线控制的PAC系统及信息安全防护方案,具有以下技术特点:

嵌入系统 | 主控自主操作系统引领行业技术发展

微内核工业操作系统,提升了国内行业发展中微内核操作系统建设的技术水平,开发了适用于工业高可靠实时控制应用的微内核操作系统产品,满足PLC、PAC、DCS、运动控制器、机器人控制器等工业控制系统的物联网设备的应用要求,达到国际主流同类技术产品水平。

核心芯片 | “自主芯片+ 安全可信芯片”为国内首创

控制器采用龙芯安全芯片的双核处理器2K1000,基于微内核工业操作系统,实现工业控制系统的自主可控,硬件元器件国产化率达到100%,实现了工业嵌入式控制领域的创新突破。同时基于国密算法的安全组件,具备静态可信启动和动态可信度量的安全功能。

嵌入安全可信芯片,防止恶意程序攻击,创新实现可信计算在工业嵌入式控制的突破性应用。依托可信计算 3.0 架构,基于自主研发微内核操作系统与国密算法,构建核心控制系统的内生安全可信与动态主动防护。

操作系统 | 基于银河麒麟操作系统平台为成品油管道控制在国内首创

本项目基于银河麒麟操作系统,结合高可靠性及安全性技术,研发出适用于成品油管道运行操作需要的HMI系统,并满足成品油管道SCADA系统可靠性高及安全性高的要求。

通讯协议 | 开发自主安全通讯协议的应用创新

采用国家标准 GBT20540-2006_PROFIBUS 规范(IEC_61158_TYPE3)发布的协议作为底层基础通讯协议,符合国家规范标准与要求。

网络安全 | 安全可信技术研究的成功应用

安全可信控制系统基于可信计算技术体系设计,具备全生命周期安全主动免疫能力。同时具有嵌入式可信计算内生安全技术架构、静态可信启动、全生命周期可信防护体系、固件可信升级技术等关键核心技术创新,确保系统运行环境安全可信,实现控制设备安全、网络通信安全等全生命周期可信防护。

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图 / 项目投运验收

目前,该项研究课题已获得发明专利20项、软著10项。

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工程实施:优质高效服务,全力以赴保投运

在项目测试、出厂、联调过程中,针对国内多地遇到疫情反复及 成品油管道行业的工程实施标准要求高、难度大等特点,项目攻关小组制定进度计划,协同配合,积极推进,克服重重阻力,为该项目一次性投运成功打下坚实基础。

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从8月28日至9月3日,国家管网华南分公司与和利时项目团队30多人,经过昼夜艰苦奋战,保障珠海站及中山站成品油管道PAC系统顺利按时投运。该系统性能满足行业功能需求,实现了自主可控、安全可信、高效可用的目标,产品达到轻量化、高性能,并满足国际水准。其中,微内核操作系统从技术本身的成熟性、适用性到产品的先进性上,得到了专家小组一致高度评价。

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图 / 系统整机测试联调验收会

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图 / 系统整机测试联调

结语

国家管网华南分公司与杭州和利时自动化有限公司联合研发的国内首台套基于自主可控100%国产化成品油管道SCADA系统成功上线运行②,是自主工业领域芯片、数据库、操作系统、工业软件、自动化技术与大型油气管道运输行业技术的完美耦合,对保障国家能源安全具有重要意义。未来,和利时将继续与国家管网深度合作,充分展现双方技术优势及行业影响力,加速推进该项研究成果的市场应用。

来源:

①人民网

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

②人民日报

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

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王静
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