[发明专利]工业过程控制工艺流程安全的检测方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业过程控制系统安全技术领域，特别是涉及一种工业过程控制工艺流程安全的检测方法及其系统。

背景技术

随着我国工业现代化的飞速发展，工业自动化的程度也越来越高，工业控制系统也越来越完善。

工业过程控制系统广泛应用于石化、冶金、制药等重要生产领域。近年来随着工业控制系统信息化、网络化方向的发展，信息安全逐渐成为工控领域一项新的研究议题，同时针对工业控制系统物理实体不断出现新的攻击方式，使得工业控制系统安全从传统的功能安全，扩展到网络安全，并进一步延伸到生产过程工艺安全。

工艺的安全对过程控制产品(如油气、钢铁、医药等)的品质有重要的影响，其破坏是长期的、隐蔽的，针对工艺的攻击，单纯从网络通信安全的角度是无法检测和解决的，需要对过程控制交互数据流结合其具体的控制规律进行内容深度检测。目前缺少此类安全检测手段和系统。

因此如何实现对过程控制交互数据流结合其具体的控制规律进行内容深度检测是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业过程控制工艺流程安全的检测方法及其系统，实现了对过程控制交互数据流结合其具体的控制规律进行内容深度检测。

为解决上述技术问题，本发明提供一种工业过程控制工艺流程安全的检测方法，包括：

获取并解析目标工业过程控制系统的过程控制数据流；

提取所述解析后的过程控制数据流中的安全监测点的状态值和时间戳；

依据所述安全监测点的状态值和时间戳，生成安全监测点的走势曲线；

获取并解析所述目标工业过程控制系统的实时过程控制数据流；

提取所述解析后的实时过程控制数据流中的安全监测点的状态值和时间戳；

依据所述实时过程控制数据流中的安全监测点的状态值和时间戳，生成实时安全监测点的走势曲线；

比对所述安全监测点的走势曲线和实时安全监测点的走势曲线，判断目标工业过程控制系统是否处于安全状态，如果否，则告警。

优选的，所述比对所述安全监测点的走势曲线和实时安全监测点的走势曲线，判断目标工业过程控制系统是否处于安全状态，包括：

分段比对所述安全监测点的走势曲线和实时安全监测点的走势曲线，计算得到累积误差；

判断所述累积误差是否在预设的安全裕度范围内，确定所述安全监测点是否处于安全状态；

依据预设安全监测点和工艺子流程的对应关系，计算得到与所述安全监测点对应的工艺子流程的安全状态情况。

优选的，所述安全监测点和工艺子流程的对应关系的确定方式包括：

获取目标工业过程控制系统的用户程序；

按照控制规律工艺的类别，划分所述用户程序的主流程为多个工艺子流程；

分别对所述多个工艺子流程进行组态分析模板匹配，提取所述多个工艺子流程中的可测参数变量；

确定所述可测参数变量中的安全监测点，建立所述安全监测点和工艺子流程的对应关系。

优选的，所述分别对所述多个工艺子流程进行组态分析模板匹配，提取所述多个工艺子流程中的可测参数变量包括：

通过用户程序分析模版，对每个所述控制过程工艺子流程对应的程序进行分析；

将分析后得到的每个所述控制过程工艺子流程的特征，与所述用户程序分析模版定义的特征进行匹配；

如果匹配成功，则将所述特征确定为可测的参数变量。

优选的，所述分段比对所述安全监测点的走势曲线和实时安全监测点的走势曲线，计算得到累积误差具体包括：

分段描述所述安全监测点的走势曲线的变化趋势的特征；

分段描述所述实时安全监测点的走势曲线的变化趋势的特征；

分段比对所述安全监测点的走势曲线的变化趋势的特征与所述实时安全监测点的走势曲线的变化趋势的特征；

依据比对的结果计算得到累积误差。

优选的，分段描述所述安全监测点的走势曲线的变化趋势的特征之后，进一步包括：建立历史数据流特征经验集，将所述安全监测点的走势曲线的变化趋势的特征，汇总并送入所述历史数据流特征经验集。

优选的，所述判断目标工业过程控制系统是否处于安全状态之后，进一步包括：

如果判断目标工业过程控制系统处于安全状态，则将所述实时安全监测点的走势曲线变化趋势的特征送入所述历史数据流特征经验集。

优选的，所述告警包括：生成并输出告警信息。本发明还提供了一种工业过程控制工艺流程安全的检测系统，包括：