[ «Менгазетдинов Н.Э., Бывайков М.Е., Зуенков М.А., Промыслов В.Г., Полетыкин А.Г., Прокофьев В.Н., Коган И.Р., Коршунов А.С., Фельдман М.Е., Кольцов В.А. КОМПЛЕКС РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ПЕРВОЙ УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ВЕРХНЕГО ...»
Структурная схема СРВПЭ приведена на рис. 19.
УСБТ УСБИ
КЭ СУЗ СКУД СКУ РО СКУ ТО
КИБЕРБЕЗОПАСНОСТЬ
Иранские заказчики АЭС "Бушер" с самого начала понимали, что ее нужно защищать от всех видов угроз, включая кибернетические. Это нашло понимание и у Генподрядчика (ОАО "Атомстройэкспорт"), у руководства Минатома и у надзорных органов (ВО "Безопасность").Поэтому защите СВБУ от киберугроз было уделено самое серьезное внимание.
Под контролем указанных организаций организации-участники создания СВБУ подошли к задаче комплексно:
ОАО "Атомэнергопроект" сформулировал задачу ЗНСД;
ИПУ РАН учел возможные киберугрозы, спроектировал и реализовал на АЭС задачу ЗНСД с выводом сигнализации на ОАО "ЭНИЦ" осуществил комплексную проверку средств защиты от киберугроз на полигоне АСУ ТП.
В смысле комплексности подхода СВБУ опередила свое время.
Можно утверждать, что она соответствует не только действующим, но и перспективным стандартам МЭК и МАГАТЭ в части обеспечения кибербезопасности.
Для внедрения накопленного опыта в мировую практику наши специалисты постоянно публикуют свои подходы в российских и международных периодических изданиях, выступают на профильных (Промыслов В.Г.) приглашен в профильный комитет МЭК по кибербезопасности для АЭС.
СРАВНЕНИЕ СВБУ АЭС "БУШЕР" С СОВРЕМЕННЫМИ
СИСТЕМАМИ АНАЛОГИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Ниже приводится таблица 1, в которой сравниваются характеристики управляющих систем верхнего уровня, которые в последнее время (десять лет) были установлены на российских АЭС с реакторами ВВЭР-1000.Сравнение производится по критериям, которые мы считаем наиболее важными.
На рис. 20 представлен БПУ Калининской АЭС, блок 3. На рис. представлен БПУ Тяньваньской АЭС, на рис. 22 БПО АЭС «Бушер».
Сравнение блочных пультов АЭС, построенных по российским технологиям, показывает эволюцию доверия к компьютеризированным способам управления: БПУ АЭС «Тяньвань» включает большое число индивидуальных приборов и органов управления, дублирующих функции СВБУ, на БПУ Калинской АЭС таких устройств меньше, а на БПУ АЭС «Бушер» количество приборов и ключей управления сведено к минимуму.
Сравнение блочных пультов АЭС, строящихся за рубежом, с БПУ АЭС «Бушер» показывает, что компьютерные средства ввода и отображения информации полностью вытесняют традиционные приборы и ключи управления. Примером может служить проект фирмы Mitsubishi [37], предлагаемый на американском рынке (рис. 23): остается только аналог СВБУ, оснащенный широкоформатными дисплеями. При этом СВБУ остается многопользовательской распределенной компьютерной системой, идеологически не отличаясь от СВБУ АСУ ТП АЭС «Бушер».
Разработанные для СВБУ АЭС «Бушер» технологии и программное обеспечение позволяют без особых доработок реализовать компоновку БПУ, аналогичную представленной на рис. 23. Это позволит существенно сократить стоимость и сложность интеграции АСУ ТП, делая ненужной прокладку кабелей к индивидуальным приборам и ключам управления.
SCADA RTA PLS)
Рис. Рис. Рис. Рис.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
12.1. Предложен, спроектирован и испытан новый класс подсистем (СВБУ) для АСУ ТП АЭС, комплексно решающих задачи контроля, управления и диагностики, а также задачи, повышающие безопасность 2. Решена практическая задача интеграции АСУ ТП АЭС для АЭС «Бушер» на основе лицензионно-чистых технологий, не подверженных эмбарго со стороны иностранных государств.
3. Разработан язык высокого уровня ABIS, позволяющий разрабатывать SCADA системы для технологических объектов с повышенными подтверждена при испытаниях программных комплексов СВБУ АЭС «Бушер», АЭС «Куданкулам», созданных на его основе.
4. Разработана, испытана и внедрена новая информационная технология конкурентоспособность АСУ ТП АЭС на мировом рынке.
Данная технология:
является лицензионно-чистой, полностью отечественной, включает все без исключения компоненты: операционную систему LICS на автоматизированного проектирования (САПР) и проблемноориентированную CALS-технологию, эксплуатационной документации СВБУ, достаточной для проведения процедур верификации и валидации в соответствии с требованиями По данной технологии идут к завершению работы по созданию СВБУ, СРВПЭ, СВСУ АСУ ТП энергоблоков №1 и №2 АЭС «Куданкулам».
производство новые компьютерные технические средства повышенной надежности и устойчивости к внешним воздействиям и программно технические комплексы СВБУ на их основе (рис.1), что позволило решить проблему комплектации АСУ ТП АЭС, разрабатываемыми в производства.
6. Впервые в отечественной практике при разработке оборудования и программного обеспечения для АЭС были применены методики обеспечения качества, верификации и валидации, рекомендованные МАГАТЭ, соответствующие мировым стандартам. Для испытаний СВБУ был создан уникальный испытательный полигон, на котором математические модели и специально-разработанные измерительные системы. Разработанная для АСУ ТП АЭС «Бушер» концепция применена для АСУ ТП АЭС «Куданкулам».
7. Впервые в отечественной практике спроектирована и реализована в составе СВБУ АЭС «Бушер-1» комплексная система защиты АСУ ТП кибербезопасности). Ее уровень соответствует не только принятым, но и перспективным стандартам МЭК, МАГАТЭ в области обеспечения кибербезопасности АСУ ТП АЭС.
8. Главным результатом работы, по мнению авторского коллектива, является то, что работы по проекту СВБУ для АЭС «Бушер»
продемонстрировали возможность создания в Российской федерации конкурентоспособной на мировом рынке высокотехнологичной продукции собственными силами, без помощи иностранных фирм.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АЗ-ПЗ – подсистема аварийной защиты – предупредительной защиты АРМ – автоматизированное рабочее место АРС – архиватор событий АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическим АТПС – система администрирования технических и программных АЭС – атомная электростанция БПУ – блочный пункт управления БЩУ – блочный щит управления ВХР – водно-химический режим ЗНСД – защита от несанкционированного доступа ИВС – информационно-вычислительные системы ИД – исходные данные ИУВС – информационно-управляющая вычислительная система ИУН – информационно-управляющая подсистема неоперативного ИУРО – информационно-управляющая подсистема реакторного ИУРПУ – информационно-управляющая подсистема резервного пульта ИУТО – информационно-управляющая подсистема турбинного ИЭПО – инженер по эксплуатации программного обеспечения КНГ – коэффициент неготовности подсистемы КЭ СУЗ – комплекс электрооборудования системы управления и защиты ЛВС – локальная вычислительная сеть ЛКЦ – локальный кризисный центр МПИ – мозаичная панель индикации НС – начальник смены НСБ – начальник смены блока НУЭ – нормальные условия эксплуатации НЭ – нормальная эксплуатация ОДУ – оперативно-диспетчерское управление П – пожарная сигнализация ПЛУ – программа логического управления ПНР – пуско-наладочные работы ПО – программное обеспечение ППДММ – проектная полномасштабная динамическая математическая ППО – прикладное программное обеспечение ППО – прикладное программное обеспечение ПСИ – приемо-сдаточные испытания ПТК – программно-технический комплекс РБД – рабочая база данных РД – рабочая документация РО – реакторное отделение РПУ – резервный пункт управления РС – рабочая станция САППЗ – система автоматической противопожарной защиты САПР – система автоматизированного проектирования СБ – система безопасности СБРС – системный блок рабочей станции СБС – системный блок сервера СВБУ – система верхнего блочного уровня СВРК – система внутриреакторного контроля СВСУ – система верхнего станционного уровня управления СИ – сбор информации СИУР – сменный инженер управления реакторным отделением СИУТ – сменный инженер управления турбинным отделением СКВ – система контроля вибраций СКРТ – система контроля и регулирования турбины СКТ – система контроля течей СКУ РО – система контроля и управления реакторным отделением СКУ СВО – система контроля и управления специальной водоочисткой СКУ ТГ – система контроля и управления вспомогательным оборудованием турбогенератора СКУ ТО – система контроля и управления турбинным отделением СКУД – система контроля, управления и диагностики СКУТГ – система контроля и управления турбогенератором СНЭ – система нормальной эксплуатации СПО – системное программное обеспечение СРВПЭ – система регистрации параметров, важных для эксплуатации СРК – система радиационного контроля ТАИ – тепловая автоматика и измерения ТБ – технологическая блокировка ТЗ – техническое задание ТЗ – технологическая защита ТО – турбинное отделение ТОУ – технологический объект управления ТП – технический проект ТСР – средняя наработка на отказ подсистемы ТЭП – технико-экономические показатели УДС – устройство документирования событий УСБИ – управляющая система безопасности инициирующая УСБТ – управляющая система безопасности по технологическим УСВ – устройство синхронизации времени УСУ – устройство серверное унифицированное УТК – устройство телекоммуникационное ЧМИ – человеко-машинный интерфейс ЭКП – экран коллективного пользованияЛИТЕРАТУРА
1. Зуенков М.А., Кульгускин А.С., Полетыкин А.Г. Формирование отношений сходства в системах, функционирующих по аналогии // А и Т. – 1986. № 1, С. 95-105.2. Зуенков М.А., Полетыкин А.Г. Метод согласования и его использование в экспертных системах // А и Т. – 1989. – № 1. – С. 88-93.
3. Poletykin A. RGEN: A Method for Computer-aided Design of Rule-based Systems for Plant Process Diagnosis // Engineering. Applications of Artificial Intelligence. – 1994. – Vol. 7, № 6. – P. 665-675.
4. Бывайков М.Е., Зуенков М.А., Коршунов А.С., Смирнов В.Б., Полетыкин А.Г., Промыслов В.Г. Система «Оператор» и ее применение для управления исследовательскими и промышленными ядерными установками // Труды Института проблем управления РАН. – 1996. – C. 18-23.
5. Simakov I.P., Zuenkov M.A., Poletykin A.G. Control Systems with Knowledgebase:
Mathematics, Development Technology and Usage of Automated Complexes in the Systems of Operator's Intellectual support Systems. // In: Proc. of Int. Cont. On Informatics and Control. – 1997. – Vol. 2. – P. 41-47.
6. Зуенков М.А., Полетыкин А.Г., Симаков И.Р. и др. Принципы построения интеллектуальных систем управления борьбы за живучесть атомных кораблей и обеспечение ядерной безопасности // Труды II Международной конференции MORINTEH-97. St. Petersburg, 1997. – С. 15-18.
7. Бывайков М.Е., Зуенков М.А., Коршунов А.С., Смирнов В.Б., Полетыкин А.Г., Промыслов В.Г. Система Оператор и ее применение для управления исследовательскими и промышленными ядерными установками // Принятие алгоритмы: Сборник трудов / ИПУ. – М., 1997. – С. 48-62.
8. Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., Зуенков М.А., Полетыкин А.Г., Коршунов А.С., Марсилетти М., Сантинелли А. Имитатор для системы раннего обнаружения неисправностей энергоблока АЭС // Труды международной конференции "Идентификация систем и задачи управления" SICPRO'2000 / ИПУ. – М., 2000. – С. 1298-1308.
9. Антонов А.В., Байбулатов А.А., Масолкин С.И., Полетыкин А.Г., Семенков К.В. Некоторые аспекты применения свободно распространяемых программных продуктов в АСУ ТП АЭС // Труды Института проблем управления РАН. – Т. XIII. – М., 2001. – С. 152-154.
10. Bajbulatov, M. Byvaikov, E. Jharko, A. Poletykin and M. Zuenkov. Structure of Early Failure Detection System Demo // 13th European simulation Symposium "Simulation in Industry". –Marceille, France, 2001. P. 277 – 279.
Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., Полетыкин А.Г. Опыт проектирования 11.
интеллектуализированных систем информационной поддержки операторов сложных систем // Труды IV Международной конференции "Проблемы управления и моделирования в сложных системах". Самарский научный центр РАН, 2002. с. 510-516.
Полетыкин А.Г., Байбулатов А.А. Основы языка ABIS // Труды 12.
Международной конференции «Идентификация систем и задачи управления»
SICPRO’2003. ИПУ. М., 2003. С. 872-886.
Полетыкин А.Г. Опыт построения системы верхнего блочного уровня 13.
АСУ ТП АЭС // Доклад на 4-й научно-технической конференции «Функциональная безопасность-2003». НИЦ «СНИИП». М., 2003. С. 58Полетыкин А.Г., Менгазетдинов Н.Э., Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., 14.
Промыслов В.Г. Опыт проектирования системы верхнего (блочного) уровня АСУ ТП АЭС // Тезисы докладов на второй международной конференции по проблемам управления. ИПУ РАН. М., 2003. Т. 2. С. 80.
Прангишвили И.В., Амбарцумян А.А., Полетыкин А.Г., Гребенюк Г.Г, 15.
Ядыкин И.Б. Состояние уровня автоматизации энергетических объектов и системотехнические решения, направленные на его повышение // Проблемы управления, 2003, № 2, с. 11-26.
Полетыкин А.Г., Менгазетдинов Н.Э., Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., 16.
Промыслов В.Г. Проектирование системы верхнего блочного уровня АСУ ТП с учетом влияния на безопасность АЭС // Международный симпозиум "Измерения, важные для безопасности в реакторах", М., 2002, с. 1-10.
Прангишвили И.В., Полетыкин А.Г., Менгазетдинов Н.Э. Принципы 17.
построения информационных систем реального времени для объектов атомной энергетики // Труды ИПУ «Методы проектирования СВБУ», т.
XXIV, М., 2004, с. 5-10.
Лебедев А.О., Дроздов И.В., Цыренов Д.В., Полетыкин А.Г. Методология 18.
выполнения функционального анализа распределения средств управления и средств представления информации на БПУ и РПУ АЭС (дисплейная часть) // Труды ИПУ «Методы проектирования СВБУ», т. XXIV, М., 2004, с. 65-76.
Полетыкин А.Г., Менгазетдинов Н.Э., Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., 19.
Промыслов В.Г. Основы построения СВБУ и ее реализация // Труды ИПУ «Методы проектирования СВБУ», т. XXIV, М., 2004, с. 11-24.
Бывайков М.Е., Полетыкин А.Г., Байбулатов А.А. Язык логического 20.
программирования – ABIS // Труды ИПУ «Методы проектирования СВБУ», т. XXIV, М., 2004, с. 33-46.
Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., Полетыкин А.Г. Построение прототипа 21.
системы раннего диагностирования для ВВЭР-1000 // Труды ИПУ «Методы проектирования СВБУ», т. XXIV, М., 2004, с. 25-32.
Полетыкин А.Г., Менгазетдинов Н.Э., Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., 22.
Промыслов В.Г. Опыт проектирования системы верхнего блочного уровня АСУ ТП АЭС и ее реализация // Датчики и системы, 2004, № 5, с. 38-42.
Полетыкин А.Г., Бывайков М.Е., Менгазетдинов Н.Э., Байбулатов А.А.
23.
Основные решения по созданию системы верхнего (блочного) уровня АСУ ТП АЭС // Ядерные измерительно-информационные технологии. 2004.
№№ 1-2. С. 3-7, 15-19.
Полетыкин А.Г. Программное обеспечение систем верхнего уровня АСУ 24.
«Современные программно-технические средства и технологии в АСУТП».
— Обнинск, ФГОУ «ГЦИПК», 2005. Электрон. опт. диск (CD-ROM).
Полетыкин А.Г. Особенности разработки программного обеспечения для 25.
сложных интегрированных АСУ ТП на примере АСУ ТП АЭС // Проблемы управления. 2005. № 4. С. 21 – 24.
Менгазетдинов Н.Э., Полетыкин А.Г., Промыслов В.Г. Концепция 26.
обеспечения защиты от несанкционированного доступа АСУ ТП АЭС «Бушер-1» // Автоматизация в промышленности. 2005. № 5. С. 3-5.
Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., Менгазетдинов Н.Э., Полетыкин А.Г., 27.
Прангишвили И.В., Промыслов В.Г. Опыт проектирования и внедрения системы верхнего блочного уровня АСУ ТП АЭС // А и Т. 2006. № 5.
С. 65-68.
Полетыкин А.Г., Жарко Е.Ф., Зуенкова И.Н., Промыслов В.Г., Бывайков 28.
М.Е., Менгазетдинов Н.Э. Программное обеспечение для атомной энергетики // Автоматизация в промышленности. 2006. № 8. С. 52-56.
Полетыкин А.Г. Новая технология построения информационноуправляющих программно-технических комплексов для верхнего уровня АСУ ТП АЭС // Автоматизация в промышленности. 2006. № 12. С. 7-9.
Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., Менгазетдинов Н.Э., Полетыкин А.Г., 30.
Прангишвили И.В., Промыслов В.Г. СВБУ – комплексное решение задач верхнего уровня АСУ ТП АЭС // УИТ 2006. с. 243-247.
Бывайков М.Е., Жарко Е.Ф., Менгазетдинов Н.Э., Полетыкин А.Г., 31.
Промыслов В.Г. Система верхнего блочного уровня и решение задач верхнего уровня АСУ ТП АЭС // Труды III Международной конференции "Параллельные вычисления и задачи управления" памяти И.В. Прангишвили / ИПУ РАН. М., 2006. С. 449-455.
Полетыкин А.Г., Бывайков М.Е., Зуенкова И.Н. Информационная 32.
технология для создания крупномасштабных информационно-управляющих комплексов верхнего уровня в АСУ ТП АЭС // Труды Международного симпозиума "Измерения важные для безопасности в реакторах". М., диск ISBN 978-5-91450-013-6. Разд 15. С.26-30.
Полетыкин А.Г., Промыслов В.Г. Итоги и перспективы применения 33.
свободного программного обеспечения в атомной энергетике РФ // Материалы 2-й научной конференции Автоматизация в промышленности.
М., 2008. диск ISBN 978-5-91450-008-2. С. 106-110.
34.
кибернетические угрозы и некоторые методы обеспечения информационной безопасности в цифровых системах управления // Труды Российской конференции с международным участием "Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения (УКИ'10). М., 2010.
С.25-30.
35. Nadyr E. Mengazetdinov, Aleksei G. Poletikin, Vitaly G. Promyslov.
Development of top-level control systems of NPP for reactors of the VVER- type at the V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of the Russian Academy of Sciences / Proceedings of ICAPP. Nice, France, 2011. P. 101-108, 876-880.
36. Nadyr E. Mengazetdinov, Aleksei G. Poletikin, Vitaly G. Promyslov. plex Approach to Assurance of Information Safety of Digital Control Systems for Nuclear Power PlantsH Proceedings of ICAPP. Nice, France, 2011. P. 101-108, 881-888.
37. X. Satoshi Hanada, Koji Ito, Kenji Mashio. The Human Factors Engineering Process and Human System Interface Design of the US-APWR. Proceedings of ICAPP. Nice, France, 2011. P. 101-108.
Электронное научное издание Менгазетдинов Надыр Энверович Бывайков Михаил Евгеньевич Зуенков Михаил Анатольевич Промыслов Виталий Георгиевич Полетыкин Алексей Григорьевич Прокофьев Валерий Николаевич Коршунов Александр Сергеевич Фельдман Михаил Ефимович Кольцов Вячеслав Александрович «Язык ABIS. Описание языка»
Электронное издание комбинированного распространения Электронно-оптический диск (CD-R), 0,6 Мб Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова
«