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記者：江濤
2024全國石油和化工行業科技創新大會于近日在遼寧省大連市舉行。大會同步舉辦“石油化工安全技術創新暨第二屆安全高峰論壇”，由中國石油和化學工業聯合會安全生產辦公室和中國石油和化學工業聯合會責任關懷工作委員會共同承辦。論壇主席由中國工程院院士張來斌擔當，張來斌、蔣軍成等12位專家、100余位從事HSE工作的行業同仁出席，圍繞本質安全技術、化工中試、事故事件、設備管理、人工智能等話題進行了交流探討，分享典型企業的良好實踐和經驗。
中國工程院院士張來斌在《數智賦能的石油化工安全保障關鍵技術》報告中指出，推動石油化工產業升級的智能化改造，是保障未來具備充分競爭力的重要抓手。強調要堅持深化大數據、人工智能等數智化技術在石油化工全產業鏈的場景應用，打造具有國際戰略競爭力的數字產業集群，其中網絡安全是產業智能化進程中不可或缺的保障環節，為石油化工網絡安全技術發展指明與數智化融合的方向。
石油化工行業的網絡安全防護，最難啃的“硬骨頭”往往不在IT系統，而在工業控制網絡的底層——PLC、傳感器、閥門控制器等設備一旦被入侵，可能直接導致管道泄漏、反應釜爆炸等災難性事故。記者了解到，作為石油化工行業工控網絡安全應用專家，劉文韜創新提出的“三重防護”體系，正是瞄準了這一行業痛點，通過資源層防篡改、管理層實時監控、設備層自動化運維，構建了一套覆蓋工控系統全鏈條的主動防御機制。為深入了解這一創新體系，記者專程對劉文韜進行了采訪，旨在挖掘該體系背后的創新思路、技術實現細節，以及其在實際應用中的成效，為行業提供可借鑒的經驗，助力石油化工行業提升網絡安全防護水平。
管道運輸是石油化工行業鏈條里的最后一環，也是最需要鋪設網絡安全控制的一環，因為通常管道埋在地下，是封閉式的，如果通過人工檢測處理故障，風險大成本也很高，非常需要系統。西南油氣田輸氣管理處為提升網絡安全防護能力水平，對現有網絡安全防護弱點及不足進行識別，為后續網絡安全加固提供堅實的基礎支撐。該網絡安全保障項目是管道運輸鏈條架設網絡安全系統的首例。在這個項目中，劉文韜帶領團隊以“三重防護”體系為核心，各個擊破網絡安全難題，與傳統操作方式形成鮮明對比。
在資源層，傳統模式下，管道運輸涉及的關鍵數據和操作指令依賴人工記錄與審批，極易被篡改且難以追溯。例如在過往的管道壓力調整操作中，審批流程繁瑣且多依靠紙質記錄，一旦數據被惡意篡改，很難在復雜的流程中快速定位問題。劉文韜及團隊借助區塊鏈技術搭建起堅固的防篡改防線。在管道運輸過程中，像輸氣壓力調整、閥門開合指令等操作都至關重要，一旦被篡改，后果不堪設想。團隊將這些關鍵操作的審批流程和數據信息上鏈存儲，利用區塊鏈的不可篡改特性，確保每一次操作記錄都真實可靠且無法被惡意修改。比如，在管道壓力異常調整的情況中，系統迅速通過區塊鏈溯源，清晰地展示出操作發起源頭、審批過程等詳細信息，發現是一次異常操作嘗試，并及時阻斷，保證了管道運輸的安全穩定，讓管道運輸的指令和數據在源頭上得到可靠保護。
管理層方面，傳統的監測方式多依賴人工定期巡檢，效率低下且難以實時發現隱患。以往工作人員需要沿著漫長的管道線路，逐個檢查設備與管道狀況，對于管道微小泄漏等隱患，往往要等到問題較為嚴重時才能察覺。劉文韜則率先將其打造成整個“三重防護”體系中的“智慧大腦”，負責對管道運輸全過程進行實時監控。團隊在管道沿線大規模部署各類傳感器和高清攝像頭，構建起一個龐大的傳感器網絡。這些傳感器不僅能精準采集壓力、流量、溫度等常規數據，還具備環境監測等擴展功能，能夠敏銳感知管道周邊的異常情況。同時，結合AI圖像識別技術和大數據分析算法，系統能夠對采集到的數據和圖像進行深度分析。當管道出現微小泄漏、設備部件異常磨損等肉眼難以察覺的隱患時，AI系統可以快速識別并發出預警。在某次夜間巡檢時，AI系統通過分析傳感器數據和攝像頭圖像，發現一處管道焊縫溫度異常，經過進一步檢查，確認存在微小裂縫。由于預警及時，維修人員迅速采取措施進行修復，成功避免了一次可能的管道泄漏事故，大大提高了管道運輸的安全性和穩定性。
設備層的運維在傳統模式中，主要依靠人工巡檢和手動更新軟件，不僅耗費大量人力物力，而且漏洞修復極為滯后。以往對工控設備進行軟件更新時，需要安排專門的停產時間，由技術人員手動操作，一旦遇到緊急漏洞，很難及時處理。劉文韜團隊創新開發的自動化運維成為“三重防護”體系的堅實后盾。石油化工行業的工控設備數量龐大、種類繁雜，團隊開發了一系列自動化運維工具和腳本，實現了對管道沿線設備的自動化漏洞掃描、軟件更新和故障診斷。這些自動化腳本可以在設備運行的同時，定期對設備的軟件系統進行全面掃描，一旦發現存在的安全漏洞，立即啟動修復程序。并且，利用智能診斷技術，對設備的運行狀態進行實時監測，提前預測設備可能出現的故障，及時安排維護人員進行處理。在實際應用中，自動化運維系統使得設備的漏洞修復時間從過去的平均數天縮短至數小時，設備故障率顯著降低，極大地提升了管道運輸系統的可靠性和穩定性。
通過在西南油氣田輸氣管理處生產網網絡安全保障項目中實施“三重防護”體系，劉文韜率團隊成功破解了石油化工工控網絡安全在管道運輸環節的“最后一公里”難題。網絡攻擊攔截率大幅提升，達到了90%以上，有效抵御了各類外部惡意攻擊。設備故障預警時間提前了80%，讓維護人員能夠及時處理潛在問題，減少了因設備故障導致的運輸中斷次數。整個管道運輸系統的安全性和穩定性得到極大增強，為石油化工行業在管道運輸環節的網絡安全防護提供了可借鑒的成功范例。
如今，這一創新體系已在行業內引發廣泛關注，越來越多的企業開始借鑒并探索應用。隨著技術的不斷發展和完善，“三重防護”體系有望在更多石油化工企業中落地生根，持續提升整個行業的網絡安全防護水平。
未來，石油化工行業的智能化進程還將不斷加速，網絡安全面臨的挑戰也會愈發復雜多樣。但正如劉文韜團隊所展現出的創新精神和專業能力一樣，只要行業內持續聚焦技術創新、強化安全意識，不斷探索適應新環境的安全防護策略，就一定能在網絡安全領域筑起堅固防線，為石油化工產業的穩定、高效發展保駕護航，讓這一關乎國計民生的重要行業在數字時代穩健前行，為國家能源安全和經濟發展提供堅實有力的支撐。 |
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