高瞻遠矚 聚勢創(chuàng)新

前言：

能源安全是關(guān)系國家經(jīng)濟社會發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題，對國家繁榮發(fā)展、人民生活改善、社會長治久安至關(guān)重要?！笆奈濉币?guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要首次將“能源綜合生產(chǎn)能力”納入國家安全類指標(biāo)。面對突如其來的新冠肺炎疫情我國將加大能源生產(chǎn)、調(diào)運、存儲等環(huán)節(jié)統(tǒng)籌銜接，實現(xiàn)煤、電、油、氣等產(chǎn)運銷充足平穩(wěn)有序，有力保障了交通、醫(yī)療、應(yīng)急物資生產(chǎn)企業(yè)等重要機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)和人民群眾居家大量用能需求。①

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

技術(shù)儲備：早規(guī)劃早行動，積極響應(yīng)國家能源安全發(fā)展需要

出于確保國家能源安全及發(fā)展需要，和利時作為始終走在前列的自動化系統(tǒng)解決方案全球供應(yīng)商，積極響應(yīng)國家號召及能源市場發(fā)展需求。和利時致力于以“自主可控、安全可信”為業(yè)務(wù)特點，實現(xiàn)技術(shù)和供應(yīng)鏈的自主可控，自2012年起，自主研發(fā)出一系列可靠、先進、易用的國產(chǎn)化控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)信息安全產(chǎn)品并陸續(xù)投入市場應(yīng)用。

國家管網(wǎng)華南分公司作為保障國家民生用油用氣的重要擔(dān)當(dāng)，隨著業(yè)務(wù)穩(wěn)步發(fā)展，對SCADA系統(tǒng)的安全性及技術(shù)要求日益提升。其堅持采用安全先進的信息化、智能化技術(shù)與實際業(yè)務(wù)融合，與和利時戰(zhàn)略發(fā)展方向不謀而合。

自2020年下半年，雙方?jīng)Q定基于和利時100%國產(chǎn)化控制系統(tǒng)，聯(lián)合研發(fā)一套專門應(yīng)用于油氣長輸管線控制的國產(chǎn)化PAC（Programmable Automation Controller）系統(tǒng)。該項目獲得國家管網(wǎng)公司劉中云副總經(jīng)理、華南分公司田中山書記、李鍇總經(jīng)理、王現(xiàn)中、賴少川、楊昌群、汪濤等領(lǐng)導(dǎo)的大力支持及親自帶領(lǐng)。和利時集團聯(lián)席總裁方壘親自掛帥協(xié)調(diào)資源。雙方殷切希望以 “基于自主芯片和操作系統(tǒng)的成品油管道SCADA系統(tǒng)研制和應(yīng)用”的課題研發(fā)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(xiàn)油氣管道SCADA系統(tǒng)全國產(chǎn)化目標(biāo)。

技術(shù)特點：從“控制芯片”至“工程物資”全面實現(xiàn)國產(chǎn)化

基于和利時最新一代MACS V7平臺及100%全國產(chǎn)化產(chǎn)品，此次應(yīng)用于成品油管線控制的PAC系統(tǒng)及信息安全防護方案，具有以下技術(shù)特點：

嵌入系統(tǒng) | 主控自主操作系統(tǒng)引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展

微內(nèi)核工業(yè)操作系統(tǒng)，提升了國內(nèi)行業(yè)發(fā)展中微內(nèi)核操作系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)水平，開發(fā)了適用于工業(yè)高可靠實時控制應(yīng)用的微內(nèi)核操作系統(tǒng)產(chǎn)品，滿足PLC、PAC、DCS、運動控制器、機器人控制器等工業(yè)控制系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用要求，達到國際主流同類技術(shù)產(chǎn)品水平。

核心芯片 | “自主芯片+ 安全可信芯片”為國內(nèi)首創(chuàng)

控制器采用龍芯安全芯片的雙核處理器2K1000，基于微內(nèi)核工業(yè)操作系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)控制系統(tǒng)的自主可控，硬件元器件國產(chǎn)化率達到100%，實現(xiàn)了工業(yè)嵌入式控制領(lǐng)域的創(chuàng)新突破。同時基于國密算法的安全組件，具備靜態(tài)可信啟動和動態(tài)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(chuàng)新實現(xiàn)可信計算在工業(yè)嵌入式控制的突破性應(yīng)用。依托可信計算 3.0 架構(gòu)，基于自主研發(fā)微內(nèi)核操作系統(tǒng)與國密算法，構(gòu)建核心控制系統(tǒng)的內(nèi)生安全可信與動態(tài)主動防護。

操作系統(tǒng) | 基于銀河麒麟操作系統(tǒng)平臺為成品油管道控制在國內(nèi)首創(chuàng)

本項目基于銀河麒麟操作系統(tǒng)，結(jié)合高可靠性及安全性技術(shù)，研發(fā)出適用于成品油管道運行操作需要的HMI系統(tǒng)，并滿足成品油管道SCADA系統(tǒng)可靠性高及安全性高的要求。

通訊協(xié)議 | 開發(fā)自主安全通訊協(xié)議的應(yīng)用創(chuàng)新

采用國家標(biāo)準(zhǔn) GBT20540-2006_PROFIBUS 規(guī)范(IEC_61158_TYPE3)發(fā)布的協(xié)議作為底層基礎(chǔ)通訊協(xié)議，符合國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與要求。

網(wǎng)絡(luò)安全 | 安全可信技術(shù)研究的成功應(yīng)用

安全可信控制系統(tǒng)基于可信計算技術(shù)體系設(shè)計，具備全生命周期安全主動免疫能力。同時具有嵌入式可信計算內(nèi)生安全技術(shù)架構(gòu)、靜態(tài)可信啟動、全生命周期可信防護體系、固件可信升級技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新，確保系統(tǒng)運行環(huán)境安全可信，實現(xiàn)控制設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)通信安全等全生命周期可信防護。

圖 / 項目投運驗收

目前，該項研究課題已獲得發(fā)明專利20項、軟著10項。

工程實施：優(yōu)質(zhì)高效服務(wù)，全力以赴保投運

在項目測試、出廠、聯(lián)調(diào)過程中，針對國內(nèi)多地遇到疫情反復(fù)及 成品油管道行業(yè)的工程實施標(biāo)準(zhǔn)要求高、難度大等特點，項目攻關(guān)小組制定進度計劃，協(xié)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(chǔ)。

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

圖 / 系統(tǒng)整機測試聯(lián)調(diào)驗收會

圖 / 系統(tǒng)整機測試聯(lián)調(diào)

結(jié)語

國家管網(wǎng)華南分公司與杭州和利時自動化有限公司聯(lián)合研發(fā)的國內(nèi)首臺套基于自主可控100%國產(chǎn)化成品油管道SCADA系統(tǒng)成功上線運行②，是自主工業(yè)領(lǐng)域芯片、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、工業(yè)軟件、自動化技術(shù)與大型油氣管道運輸行業(yè)技術(shù)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(xù)與國家管網(wǎng)深度合作，充分展現(xiàn)雙方技術(shù)優(yōu)勢及行業(yè)影響力，加速推進該項研究成果的市場應(yīng)用。

來源：

①人民網(wǎng)

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

②人民日報

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