水泥厂工控及网络安全防护建设探讨

包晓东

（成县祁连山水泥有限公司，甘肃 陇南 742500）

0 引言

近年来，水泥企业信息化和智能化建设发展迅速，抓住了智能制造发展的制高点，信息化是水泥企业信息化建设的必由之路，对企业管理，企业生产和节能降耗都产生了很大的效果。但是对于网络的运行控制和安全保障已成为水泥厂发展中的智能制造问题。为实现企业的转型，我公司介绍了建设和网络安全管理的方法和经验。

1 运行控制与网络安全建设背景

1.1 信息化建设

在信息化建设初期，我公司的网络安全还不完善，在信息化和智能化建设方面，没有考虑网络管理和安全问题。但在施工过程中，网络安全越来越重要，在实施过程中发现了以下问题：比如OPC 协议是目前以信息为基础的通信方式，是实现建筑信息智能传输的重要通信方式，当前正在解决信息隔离问题。公司能源管理系统数据和DCS 系统监控数据应通过OPC 通信进行隔离和控制，方便员工使用。在出差过程中快速监控直流生产和生产画面，为了监控数据和曲线，我公司采用智能集成工厂，并在手机上安装移动工厂应用程序。在保证网络安全的前提下，我们可以对公司生产的图像进行监控，但是如何管理数据通过网络在手机上移动，基于前面应用实现的方便性，没有必要的安全设施，生产系统的安全是否得到保证。目前，智能物流广泛应用于水泥行业，销售系统和生产统计等其他系统以及数据通信量最大的系统具有最高的安全性。生产原材料多个生产和办公系统缺乏主机管理和控制软件及防病毒，导致控制自动化系统各设备的USB 接口，缺乏有效的移动媒体控制状态。系统维护工程师必须定期复制数据，操作人员也可以秘密使用USB接口，存在较大的网络风险。因为发生网络安全事件会导致整个工厂系统瘫痪、服务器崩溃和数据损失等严重后果。我公司从2020 年开始实施网络升级改造，优化和提高了管理网络和生产网络的安全性[1-3]。

1.2 信息安全保护发展

新的应用没有等级保护标准，缺乏完整的风险评估和安全监测系统，因此很难适应互联网信息安全保护的要求，为了适应新技术和新的应用发展，满足各种系统等级保护的需求威海工业控制领域的云计算，信息系统等方面提供了重要保证，以重要保证为基础，目前工业控制系统网络安全保护还不够，工业控制系统网络安全保护的必要性分析工业控制系统需要使用的许多控制系统，包括，产业生产中监控系统，数据采集系统和分布式控制系统，如PLC 等应用广泛，与人们的生产和生活密切相关，本文分析了他面临的威胁。

1.3 工业控制系统网络安全事件分析

2019 年出现的第一个控制系统，打破离心分离器运行的产业控制器，建立了一个全新的脚本技术和适应大规模应用的完美安全保护体系。祝贺很重要。2018 年，黑客利用工业恶性软件攻击乌克兰的一个变电站，导致基辅等地区的供电中断，使用软件自动运行，导致机器控制系统无法正常运行因此，电力网和其他基础设施的安全受到了严重的威胁。例如，2017 年有100 多个地区受到威胁软件感染的影响，中国的石油和交通受到影响，造成严重后果。

1.4 工业控制系统网络应用

目前这些系统由于需求不足，各种业务系统存在潜在的安全隐患，比如远程访问保护要求，大多数工业控制和生产网络的远程维护都是由供应商提供的。渠道使用存在入侵风险。还有网络监控和审核要求，目前行业使用的各种监控软件和审计软件和基础设施还不完善，难以对数据进行有效的控制其次是操作系统漏洞管理需求；工业生产控制系统对网络的要求很高，这就给系统漏洞升级带来了难题，一旦出现安全漏洞，就会威胁到系统运行的安全；恶意代码风险防范要求，在工控系统应用中实际发生恶意代码时，存在着安装杀毒软件和安全隐患等安全防护缺失等重大风险。在分析网络安全需求的基础上，分析了网络安全对人身安全财产安全的影响，为保证网络安全运行所采取相应的措施，建立工业控制系统的网络安全保护策略，实施安全管理体系。根据安全防护工作要求设置专门的部门和人员，由安全管理人员和安全管理人员负责，组织网络安全委员会或领导小组。掌握具体工作，要求做好网络安全防护工作，并根据需要制定相应的管理制度和方法，实现岗位职责和资源的有效分工。配置足够的人力资源，确保网络安全工作的顺利进行，加强与安全供应商和企业的沟通，确保安全，及时掌握事态发展，定期进行安全检查。首先做好检查记录，编制安全检查报告，确保各项工作顺利完成，其次，建立安全管理机构，配备网络安全管理人员；安全管理体系能否有效启动，与组织机构组成、人员配置、工作要求、人力资源配置、协调指导密切相关。对实施网络安全管理等任务，建立有效的安全防护组织体系。加强安全施工管理，在安全施工管理方面，以信息系统的整个生命周期为中心实施安全管理措施，系统审核和控制安全等级等关键环节，加强安全运输和层次管理，结合网络安全威胁和风险的原因和特点，实施安全评价和安全强化，对机舱环境、漏洞和网络、实施设施安全运行维护管理等安全管理，有效变更备份及修复管理和各种安全事件。

1.5 安全技术系统建设

安全通信网络设计技术体系和安全通信网络设计的重点是网络结构。利用关键网络设备和电脑设备，以不必要的结构划分安全区域，实现安全隔离。通信传输。使用密码确保通信的完整性和机密性。可以信赖的验证。对于产业控制和网络安全建设的总体规划，应该保护事务网络和管理网络的界限，并且在划分网络层次结构的同时，根据各信息系统的功能，将与管理系统有密切关系的系统划分为控制层，将系统数据并连接外部网络时系统分为电源管理系统等生产管理层，软件系统与管理系统的数据交流较少，企业管理中其他企业管理软件，如智能物流系统的数据交换较多的软件系统，在网络边界处配置入侵防御和防火墙安全产品，实时分析链接的传输数据，阻断链接隐藏的威胁。

1.6 边界网络屏障设置

警戒保护并在相关控制系统中读取的所有数据通过网络屏障确保系统的安全。我公司拥有两个DCS 系统，一个是加工品水泥生产线的DCS 系统，另一个是起到外部控制作用的DCS 系统，公司的两个工业控制系统的外部数据传输链接的出口端增加了产业防火墙。所有的管理系统都要通过防火墙来通讯外部数据。进行管理防止系统中未授权的程序和未知存储介质的运行，白色命名单系统由非系统管理者随意使用USB 接口或随意复制或安装各种软件，对生产主机进行安全管理、提高设备运行能力，确保各生产业务系统的安全运行。对于安全区域边界设计内容包括警戒保护和入侵预防等，恶意代码和安全审计。对于正在运行的工业无线网络，无线AP 或无线路由器由上述端口控制，例如在访问防火墙端口时，以工业防火墙为边界进行逻辑隔离，实现网络区域的有效隔离。从实施网络安全保护的角度分析了安全计算环境，安全计算环境的设计主要内容如下，首先是安全监控，由于工业控制系统的运行环境越来越复杂，新技术和新设备的广泛应用，对环境保护计算具有重要意义。利用数据库协议的分析和控制技术，可以达到阻塞危险命令、控制访问行为等目的。保护数据库运行安全。由安全管理中心建立的安全管理中心具有以下功能，基于工控系统安全管理平台，对登录人员进行动态认证。并且组织安全管理人员和监理人员的授权，实行统一调配管理，其次，还要进行安全监督管理；确认相应人员的身份并监督其工作，如工作日志和门禁等进行安全管理，最后通过集中管理和数据和信息的收集和分析，了解系统运行的安全状态，并采取设施安全防护措施。

2 网络运行控制及具体实施

根据上述总体安全策略的要求，我们的办公网络和管理网络被划分为VLAN，VLAN 将办公网络和管理网络隔离开来，我们还建造了办公室和机械宿舍，建筑细节如下，公司所使用的防火墙是可以将新的入侵防御系统与网络病毒过滤和杀灭相结合。根据实际管理和控制原则，各子网在网络区域内组织地址区域，避免广播风造成公司网络整体瘫痪，并确定网络故障点。从网络层面分为办公网络和工业控制网络，在两个网络隔离边界上设置网关，在网络隔离的基础上实现数据交换。公司从管理网读取DCS 系统数据，并增加双向控制体系。我们公司有两套DCS 系统，一个是水泥生产线的DCS 系统，另一个是为了余热发电的DCS 系统。在配套系统中增加Moxa 工业基地的交换机，对工业行为进行审查，通过镜像流动对整个网络进行流量审计和检查，建立专用作业控制运输管理区并通过产业防火墙隔离，设置主机白名单和漏洞扫描，确保网络安全和安全，除上述建设内容外，我公司将根据融合管理体系建立公司的机械住宅和网络布局完善是实现网络化和工业控制的必要手段，具体情况如下：公司已经建立了标准控制网络，并且要求机房独立连接接地网，在静电地板下用10 毫米宽的铜箔设置屏蔽网格，确保整个机房连接良好，设置传感器系统，安装恒温系统和自动灭火系统，建立完整的同环检测平台，确保机房不断供电和火灾警报，公司的两个机房采用远程自动备份系统和自动备份服务器系统和软件数据，并可在网络空间发生灾难后迅速恢复，设置网络管理软件。主要是网络扫描，远程监控和警报管理。微信警告，支持网络管理多个资产许可证，便于网络管理，公司客房内多种通信专用线和联合线的双轨连接，确保公司网络实时正常运行，防止专用线路故障导致整个公司网络的瘫痪[4-5]。

3 结束语

近年来，水泥企业信息化和智能化建设发展迅速，各企业纷纷实施信息化建设竞争，抓住了智能制造发展的制高点，信息化是水泥企业信息化建设的必由之路，对企业管理，企业生产和节能降耗都产生了很大的效果。但是对于网络的运行控制和安全保障已成为水泥厂发展中的智能制造问题。企业在改造后，公司网络系统运行稳定，网络不会出现由于间断而影响业务和生产，也不会发生系统或服务器中毒事件，各信息系统运行稳定。防火墙和防火墙形成的保护体系运行稳定，预防外部多次的网络入侵攻击和病毒。企业的网络系统结构具有良好的扩展性和安全性，在企业实施不同的信息化项目时，可以更加便利鲜明地将新系统配置在网络结构中，提高系统的线上效率和稳定运行。