海上油氣開采相對于陸地開采其技術難度相對較大,由于環(huán)境的限制,不同于陸地的單井、計量間、聯(lián)合站、處理廠等,其主要通過海上石油平臺進行開采作業(yè),這些平臺往往兼具了鉆井、采油、處理、存儲、輸送、辦公、生活等功能,因此也被稱為移動城堡。其主要包括井口平臺、中心平臺、FPSO等,通過海底管道、光纜與陸地生產(chǎn)中心相連,網(wǎng)絡通訊主要以光纖、微波為主。
海上油氣開采平臺不僅僅承載著我國能源采集任務,更是我國本土安全的第一道防線,其重要性不言而喻。隨著油氣開采自動化水平的提高,中心對平臺的遠程監(jiān)管,生產(chǎn)調(diào)度管理,無人值守(還有一種情況:當平臺發(fā)生危險、人員撤離,這時需要陸地中心或者中心平臺可以遠程快速關斷閥門)等需求,海上平臺與陸地聯(lián)系也越來越密切。
由于海上油氣開采固定設施長期工作在惡劣、復雜的海洋環(huán)境中, 受到波浪、 腐蝕、 沖刷、 疲勞及其它不利因素的影響,因此需要穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)實時、不間斷的監(jiān)控其運行狀態(tài),網(wǎng)絡系統(tǒng)作為監(jiān)控系統(tǒng)的基礎通信設施,需在相同的環(huán)境中提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸服務,網(wǎng)絡設備,如工業(yè)交換機,應具備在寬溫、腐蝕、振動環(huán)境中長期穩(wěn)定工作的能力,為SCADA、視頻、語音等多業(yè)務系統(tǒng)提供高性能的通信支持。
鑒于海上油氣開采平臺自身特點,要構建其安全通訊網(wǎng)絡解決方案至少需要滿足以下三個方面:
1) 網(wǎng)絡架構
a. 為了保障網(wǎng)絡通訊能力,工業(yè)交換機帶寬應滿足業(yè)務高峰期需要并留有一定余量;
b. 海上平臺在允許條件下盡量采用光纖和無線通訊(如微波)兩種冗余形式,為了保障應急通訊,建議增加北斗應急通訊系統(tǒng);
c. 工業(yè)控制系統(tǒng)與陸地終端(井口平臺等)或其他系統(tǒng)之間應劃分為兩個區(qū)域,區(qū)域間應采用單向的技術隔離手段;
d. 海上工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)部應根據(jù)業(yè)務特點劃分為不同的安全域,安全域之間采用技術隔離手段;
2) 通信傳輸
由于在海上平臺人員緊急撤離后,需要進行遠程關斷法門操作,為了保正無線通訊過程中數(shù)據(jù)的完整性和保密性,建議在數(shù)據(jù)發(fā)送端和接收端部署工業(yè)防火墻,并啟用VPN功能,建立專用通訊鏈路。
3) 可信驗證
利用工控安全監(jiān)測與審計自主學習白名單技術,進行網(wǎng)絡通訊行為建模,記錄工業(yè)交換機等通訊設備關鍵配置參數(shù);從而對工業(yè)交換機等通訊設備的系統(tǒng)引導程序程、系統(tǒng)程序、重要配置參數(shù)和通信應用程序等進行可信驗證,在檢測到可信性受到破壞后進行報警,并將結果送至全安全管理中心(即統(tǒng)一安全管理平臺)。
深圳市厚石網(wǎng)絡科技通過多年的技術積累,根據(jù)海上油氣開采平臺以上要求,量身定制了一套網(wǎng)絡通訊解決方案,其特點如下:
高可靠:工業(yè)交換機設備,EMC4級設計,IP67防護等級,“三防”處理防鹽霧腐蝕,抵御海上潮濕、鹽霧環(huán)境對設備的腐蝕
高性能:工業(yè)交換機設備,全千兆組網(wǎng),大帶寬,視頻傳輸不卡頓
高穩(wěn)定:工業(yè)交換機設備,網(wǎng)絡狀態(tài)實時監(jiān)測,網(wǎng)絡環(huán)路檢測自修復,風暴抑制,環(huán)網(wǎng)故障自愈恢復<20ms
高安全:運行監(jiān)測異常告警,用戶分級,認證加密,且滿足GB/T22239等級保護安全;支持VLAN技術從可以從物理上隔離,支持802.1X和端口安全接入認證,防止非法接入。確保:只有可信任的設備,才能接入工控網(wǎng)絡;只有可信任的消息,才能在工控網(wǎng)絡上傳輸;只有可信任的軟件,才能允許被執(zhí)行;只有一個中心平臺,才能進行管控。
工業(yè)交換機設備符合IEC60068-2-6標準,滿足海上平臺振動需求
工業(yè)交換機設備,雙冗余保護電源,-40~85℃寬溫,核級抗震Ⅰ級設計
厚石工業(yè)交換機海上油氣開采平臺網(wǎng)絡解決方案拓撲圖:

作為工業(yè)網(wǎng)絡通信服務商,厚石迄今已服務電力、石油、石化、軌道交通、制造、燃氣、水務、煤炭等多個領域。在石油石化領域厚石網(wǎng)絡將繼續(xù)以行業(yè)領先的工業(yè)交換機設備為基礎,為保障海上油氣開采平臺“數(shù)字海油”“互聯(lián)海油”“智慧海油”提供堅實的網(wǎng)絡安全保障!
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