供发电厂的天然气无人站工控安全防护应用研究
天然气无人值守站场管理方式研究
天然气无人值守站场管理方式研究
天然气无人值守站场管理是指通过自动化、远程监控和智能化技术手段，实现对天然气站场的运行、维护和管理的方式。
这种管理方式可以提高运行效率、降低操作风险，同时减少人力成本和环境污染。
天然气无人值守站场管理的关键是建立完善的远程监控系统。
该系统应包括各种传感器、仪表和监控装置，以获取有关站场运行状态、设备运行情况和环境数据的实时信息。
利用高性能计算机和网络技术，将这些数据传输到中央监控室，并通过数据分析和处理，实时监测站场运行情况，并提供预警、故障诊断和故障处理的功能。
天然气无人值守站场管理还需要配备远程操作装置和控制设备，能够远程实现对站场设备的开关控制、参数调整和排故等功能。
通过远程操作装置，可以实现对站场的远程控制和管理，并提高操作的准确性和迅速性。
在天然气无人值守站场管理中，安全是至关重要的因素。
要确保站场运行的安全和稳定性，需要建立完善的安全保护系统和紧急应急预案。
安全保护系统包括各种报警装置和自动排险装置，如火灾报警器、气体泄漏报警器和自动阀门等，可以对站场进行实时监测和自动控制，确保站场运行的安全性。
天然气无人值守站场管理还需要进行定期的维护和保养。
通过远程监控系统，可以实时了解设备的运行情况和维护需求，及时进行设备的检修和更换。
对站场设备进行定期的保养和维修，可以提高设备的可靠性和使用寿命，降低设备的故障率和维修成本。
天然气无人值守站场管理方式研究
天然气无人值守站场管理方式研究随着我国天然气工业的不断发展，天然气无人值守站场也日益增多。
这种站场由于没有人员长期驻扎，需依靠先进的自动化技术、可靠的设备运行和完善的远程监控和管理手段来保证站场的正常运转，并确保与管道和城市燃气供应系统的协调运行。
本文将就如何通过技术手段来实现天然气无人值守站场的管理方式进行研究和讨论。
一、自动化技术在天然气无人值守站场的应用无人值守站场利用自动化技术，将特殊设备和控制系统集成到一个整体系统中，可以对各种信息进行实时监测和控制，提高站场的运行效率和安全性。
以下是自动化技术在天然气无人值守站场的应用：1.远程监控远程监控系统通过现代通讯技术与智能化监控系统结合，可以实时地监测站场运行情况，并进行录像记录。
该系统可以在出现问题时及时报警，指挥中心能迅速派出故障处理人员进行维修和处理。
2.应急泄漏监测系统天然气管道有泄漏的风险，为了及时发现泄漏事件，需要建立应急泄漏监测系统。
应急泄漏监测系统能够实时监测管道环境变化，并能够在发现泄漏事件之后发出声音和灯光报警信号，以及通知指挥中心进行应急处理。
3.自动控制系统为了确保站场设备的正常运行和管道系统的安全运行，要建立可靠的自动控制系统。
自动控制系统可以实现自动开启和关闭阀门、自动调节压力等功能，能在保证安全的前提下进行优化的运行。
二、设备可靠性的提高保证设备的可靠性是实现天然气无人值守站场运行的重要前提。
如何提高设备的可靠性呢？1.运用现代材料生产高质量设备使用高质量的材料来生产设备可以有效地提高设备的耐腐蚀性和耐久性。
在选材时应遵循适用的标准，以便在预定的使用寿命内保持最佳运行状态。
2.运用现代检测技术和标准通过使用先进的检测技术和标准，能够及时发现设备的故障和缺陷。
采用正常的维护和保养程序，是保证设备运转稳定的关键。
3.设备监控和管理通过对设备的监控和管理，及时预测和预防可能的故障和失效。
在正常运行和维护的基础上，对可能出现的问题进行及时的预警和处理。
天然气无人值守站场管理方式研究
天然气无人值守站场管理方式研究随着能源需求的增长，天然气作为清洁能源的重要来源，得到了广泛的应用。
为了保证输送过程中的安全和高效，天然气输送系统中的无人值守站场管理方式成为了研究的热点。
无人值守站场管理方式主要包括安全监测、远程控制、数据采集和分析等方面。
在安全监测方面，无人值守站场需要安装各种传感器和监测设备，来监测输气管道的压力、温度、流量等参数，并及时报警和采取措施，确保管道的安全运行。
还可以引入视频监控技术，对站场进行实时视频监测，及时发现异常情况并采取相应的处理措施。
在远程控制方面，无人值守站场可以通过远程终端进行操作和控制。
通过远程控制系统，可以对阀门、泵站、压缩机等设备进行远程开关控制，调节站场的运行状态。
还可以通过远程终端对站场的运行参数进行监测和调整，实现对站场的远程控制和管理。
在数据采集和分析方面，无人值守站场需要配备数据采集和管理系统，对站场运行过程中的各项数据进行采集、存储和分析。
通过对数据的统计和分析，可以实时监测和评估站场的运行状态，发现问题并及时进行处理。
还可以借助人工智能和大数据技术，对数据进行深度学习和分析，提高站场运维的效率和可靠性。
在实际应用中，还应考虑到无人值守站场的应急管理和维护。
对于可能发生的事故和故障情况，需要建立应急预案和应急响应机制，确保在紧急情况下的快速反应和处理。
无人值守站场的设备维护和日常巡检也需要特别关注，通过定期检修和维护，预防可能的故障和事故的发生。
天然气无人值守站场管理方式的研究包括安全监测、远程控制、数据采集和分析等方面。
通过采用先进的监测、控制和管理技术，可以提高站场的安全性、运行效率和可靠性，为天然气输送系统的稳定运行提供有力支持。
浅谈气田无人值守集气站的安全管理措施
浅谈气田无人值守集气站的安全管理措施随着科技的进步和自动化技术的发展，越来越多的气田无人值守集气站开始被广泛应用。
这种无人值守的集气站，不仅提高了生产效率，降低了运营成本，还能有效减少人员伤害事故的发生。
无人值守集气站也面临着诸多安全隐患，因此需要制定一系列的安全管理措施来确保运营安全。
本文将就此问题进行深入探讨，为您详细介绍气田无人值守集气站的安全管理措施。
一、系统安全监控气田无人值守集气站的最大挑战之一就是系统安全监控。
为了确保气田设施的安全运行，必须配备先进的监控系统，能够全面监测站内设备的运行情况和环境状态，并通过实时数据传输，快速响应异常情况。
监控系统应具备远程监视、报警功能及数据记录等多种功能，以提前发现和处理潜在的安全隐患。
监控系统还需要定期进行巡视和检修，确保其长期稳定运行，这是保障无人值守集气站安全的重要环节。
通过定期维护设备，及时处理出现的故障，可以大大降低发生意外事故的概率。
二、智能化安全设备为了提高气田无人值守集气站的安全性，必须配置一系列的智能化安全设备，包括智能监控摄像头、气体泄漏报警器、火灾报警器以及安全门禁等。
这些设备能够在发现异常情况时，快速发出报警信息，帮助操作人员及时做出处理，保障设施和人员的安全。
特别需要注意的是，在选择安全设备时，要根据气田的特点和环境条件进行合理配置，确保设备的有效性和可靠性。
并且，需要定期对这些设备进行维护和检修，以确保其长期稳定运行。
三、安全管理制度气田无人值守集气站的安全管理制度尤为重要。
通过建立完善的安全管理制度，明确各项安全管理工作的责任和流程，从源头上控制安全风险，确保无人值守集气站的安全稳定运行。
安全管理制度应包括安全培训、安全操作规程、应急预案、安全检查等内容。
安全培训是最为关键的环节，全体员工必须定期接受安全培训，了解设备操作规程、安全操作流程和应急处置措施，提高员工安全意识和应急处置能力。
建立健全的安全检查机制，定期对设施设备进行全面安全检查和隐患排查，及时解决存在的安全问题，预防事故发生。
天然气无人值守站场管理方式研究
天然气无人值守站场管理方式研究随着科技的不断发展，无人值守站场越来越受到人们的关注。
特别是在天然气行业中，无人值守站场的管理方式对于保障生产安全、提高运行效率、降低人力成本都具有非常重要的意义。
对天然气无人值守站场的管理方式进行研究，对于行业发展具有重要意义。
天然气无人值守站场是指采用自动化设备和系统，利用远程监控与控制技术实现对站场设备和运行情况的监视和管理。
这种方式不仅可以减少人力成本，提高工作效率，还可以保障生产安全和环境保护。
目前，天然气无人值守站场已经在很多地方得到广泛应用，成为行业发展的重要趋势。
1. 天然气无人值守站场设备管理在无人值守站场中，设备管理是至关重要的一环。
需要建立完善的设备档案和维护计划，对设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。
要加强设备远程监控和故障预警，及时发现并处理设备故障，以确保站场的安全稳定运行。
还需要对设备进行定期的保养和维修，延长设备的使用寿命，降低维护成本。
天然气是一种易燃易爆的气体，因此站场的安全管理至关重要。
无人值守站场需要建立完善的安全管理制度，包括安全生产标准、操作规程、应急预案等；加强站场的安全监测和预警，及时处理安全隐患和事故；对站场人员进行安全教育和培训，提高其安全意识和应急处置能力。
天然气的生产和运输会对环境产生一定的影响，因此无人值守站场需要加强对环境的保护与管理。
要对站场周边环境进行监测和评估，及时发现环境污染问题并进行处理。
实施严格的环境保护措施，做好废气、废水、废渣等的处理和排放工作，确保站场的环境达标排放。
还要加强对环境政策和法规的学习和遵守，提高站场的环境管理水平。
站场的运行管理是无人值守站场的核心内容之一。
通过远程监控和控制技术，对站场的生产运行进行实时监测和调度，确保站场的稳定运行和高效生产。
还需要对站场的各项运行数据进行统计和分析，发现并解决问题，提高站场的运行效率和生产能力。
1. 智能化技术的应用：未来随着人工智能、物联网等技术的发展，将进一步提升天然气无人值守站场的管理水平，实现更加智能化的运行管理。
浅谈气田无人值守集气站的安全管理措施
浅谈气田无人值守集气站的安全管理措施气田无人值守集气站的安全管理措施是保障气田生产安全的重要环节，涉及到人员安全、设备安全、环境安全等方面。
本文将从以下几个方面对气田无人值守集气站的安全管理措施进行浅谈。
对于无人值守集气站的安全管理，必须建立严密的防火和防爆措施。
包括设置防火墙、安装自动灭火系统、建立消防巡检制度、配备消防器材等。
采用防爆设备和技术，如防雷、防静电、防爆电器设备等，以确保设备正常运行，并避免因火灾和爆炸等事故导致人员伤亡和财产损失。
无人值守集气站的安全管理中还要加强气体泄漏监测和控制。
为了及时发现和处理气体泄漏事件，需要安装气体泄漏监测装置，并与中央监控室进行联网，实现远程监测和预警。
采取有效的气体泄漏控制措施，如安装堵漏装置、紧急切断装置等，确保泄漏事件不会导致环境污染和安全事故发生。
无人值守集气站的安全管理还需要加强设备运行监控和维护。
通过建立设备巡检制度和维护计划，加强对设备的定期巡检和维护，确保设备运行正常，减少因设备故障导致的安全事故。
还可以采用现代化的远程监控技术，对设备的运行参数进行实时监测和分析，及时发现异常并采取措施处理。
无人值守集气站的安全管理还应该加强现场安全管理。
包括建立安全培训和教育制度，对工作人员进行安全培训，提高他们的安全意识和应急处置能力。
对现场进行规范化管理，制定安全操作规程，禁止吸烟、明火和未经许可的作业等行为，确保现场安全。
无人值守集气站的安全管理还需要加强环境保护。
通过加强废气、废水和废油的处理和排放控制，减少对环境的污染。
可以采用废气净化装置、废水处理设备等，对废弃物进行处理，确保环境不受污染。
浅谈气田无人值守集气站的安全管理措施
浅谈气田无人值守集气站的安全管理措施随着科技的不断发展，现代化的气田无人值守集气站越来越多地被应用于气田生产中，极大地提高了生产效率。
由于无人值守集气站的特殊性，其安全管理工作显得尤为重要。
为了保障无人值守集气站的安全生产，必须采取一系列的安全管理措施。
本文将从安全管理的角度，对无人值守集气站的安全管理措施进行探讨和分析。
应完善安全管理制度。
无人值守集气站应建立健全的安全管理制度，包括安全生产管理制度、应急救援制度、职业卫生制度等。
制度的建立和完善可以规范工作流程，明确责任，提高工作效率，从而有效地控制各种安全风险，确保生产安全。
制度的贯彻执行也同样重要，必须加强对员工的安全管理意识培训，确保员工能够严格遵守相关制度规定。
应加强现场安全监控。
无人值守集气站应配备完备的安全监控设备，如视频监控系统、火灾报警系统、气体检测系统等。
通过这些监控设备，能够实时监测和掌握站点的运行状态，及时发现和处理各类安全隐患。
特别是对于易燃易爆气体的监测和检测，更是需要高度重视。
只有及时发现问题，才能及时解决问题，从而保障生产安全。
应注重设备维护和保养。
无人值守集气站的设备维护和保养工作，直接关系到生产设备的正常运转和安全性。
必须加强对设备的维护管理，建立设备维护保养档案，定期进行设备的检查和保养工作，确保每一台设备的运行状态良好、安全可靠。
应制定应急预案。
无人值守集气站必须制定健全的应急预案，包括火灾、泄漏、事故等各种应急情况的处理方案和措施。
应急预案的制定要充分考虑各种可能出现的危险情况，要求员工要熟悉掌握各种应急预案的内容和处理程序，将其内化为日常工作中的一部分，以确保在发生意外情况时能够迅速、有效地做出反应。
应加强安全培训。
无人值守集气站的员工要接受专业的安全培训，包括安全操作规程、危险源辨识、应急逃生等方面的培训。
只有具备了相关的安全知识和技能，才能确保在工作中能够做到安全作业，降低事故发生的可能性。
应积极参与安全风险评估。
天然气无人值守站场管理方式研究
天然气无人值守站场管理方式研究天然气无人值守站场管理是指在天然气输送和储存等相关工作中，采用自主化、智能化技术对站场进行管理，无需人员直接参与或少量的人员进行远程监控。
该方式的出现一定程度上可以提高天然气站场的安全性、稳定性和工作效率，降低管理成本，提高站场运营效益和合规性。
在天然气无人值守站场管理方面，除了必须保证设备安全、可靠、高效等方面的技术性问题外，还必须考虑信息化建设、远程监控、运维、维护等问题。
一、信息化建设天然气行业信息化建设是无人值守站场管理的前提条件。
信息化建设包括系统软件和硬件方面的建设。
可以使用现代化科技手段，如自动化、数据采集、智能控制、远程监控、有线和无线通信等技术，对天然气无人值守站场进行自动化控制和远程监控。
自动化控制技术是实现天然气无人值守站场管理的主要手段。
应充分发挥前端设备和控制器的自动化控制功能，使管线输送过程中的压力、流量、温度等参数得到精准控制。
同时，还应该配备完善的仪表设备，准确采集站场工作数据，为维护站场提供数据支持。
二、远程监控无人值守站场的远程监控是实现对站场工作的实时监控，为运维人员提供有效支持的重要环节。
通过远程设备或手机等终端设备，可以实现对天然气站场的远程监控，识别管线、储罐等设施可能存在的隐患，实现数据的实时采集和处理。
通过监控系统，可以对站场的故障和隐患进行精准检测和预警，定位可能存在的问题，并及时采取相应的预警措施。
监控系统应具备完备的故障预警机制，能够实现精准诊断故障，并提供预警措施。
三、运维维护无人值守站场的日常运维维护与传统的井场管理有较大区别，运维人员需具备专业的技术，功夫上通常需要掌握市电、电缆、电池等电气方面的技术，面对突发事件能够迅速应对。
为保障站场运行可靠、稳定，必须建立日志记录，故障诊断和故障重现机制，解决站场设备出现异常、故障时可以快速排查问题并加以解决。
同时，还需定期开展装置检修和维护保养等工作，保证设备安全和稳定性。
关于天然气站场实施无人管理模式的探讨
关于天然气站场实施无人管理模式的探讨摘要：随着时代的进步，尤其是随着人工智能技术的发展，依靠高度集成化、智能化的系统，实现对人类双手的解放成为了可能。
越来越多的无人值守系统的实现及应用，将人类实地操作、实地记录的工作模式进行了变革，依靠智能化的数据采集与监控系统，将现场操作人员转变成控制室管理人员，既提高了工作效率，又改善了工作环境。
基于此，本文对天然气站场实施无人管理模式进行探讨，作出以下讨论仅供参考。
关键词：天然气站场；无人站；因素引言随着中国经济的不断发展，管道设计标准不断提高，设计布局更加先进。
大型设备和系统已达到先进发展水平。
为了优化我国的业务和发展模式，国内中石油等企业逐步实现了经营和管理建设的本土化。
2009年，西水管工公司首次推广本地化业务发展模式，并实施了工作集中监控。
2011年左右，区域管理基本完成，管道没有在管道上，并实施了大型和小型站的模式，以运营和管理无人居住的国家。
近年来，东云公司员工有一系列地方化支持，站自动化控制水平进一步提高，为中国未来的无人值守站提供了必要的提供技术支持。
1无人站的概念传统的天然气站场一般配置管理、技术、操作及后勤等工作人员驻站倒班工作，而随着天然气市场需求的激增，管道建设持续加快，管网不断形成，管道运行的效益和安全问题逐渐凸显，降低管道运行的成本及人员在危险环境中的活动时间，探索更科学经济的管理模式，成为各管道公司考虑的问题，研究无人站的建设，采取有效的手段替代人工操作，成为解决问题的方案之一。
根据设计理念、设备情况、区域位置及实际运行等情况，“无人站”可以分为两种。
第一种是“无人操作，有人值守”，目前国内大多数新建管道都按此理念设计与建造，并且部分管道公司已经在按此方式运行管理，站场操作主要是通过区域级或总调控中心实现远程控制与管理，值守人员加以辅助，并负责设备维护、事务协调及应急处置等工作；第二种是“无人操作，无人值守”，是比较理想的无人站管理方式，站场日常管理与操作由区域级或总调控中心替代，巡检维护人员只需定期到站开展设备巡查和维护工作，该设计理念在国内提出已有多年，但受限于管理理念、实际运行经验不足及安全要求等因素影响，在国内并没有较大范围的实施。
气田无人值守集气站的运行及安全管理
气田无人值守集气站的运行及安全管理【摘要】气田无人值守集气站在当今石油天然气生产中起着至关重要的作用。
本文旨在探讨无人值守集气站的运行及安全管理。
首先介绍了无人值守集气站的运行机理，包括其工作原理和流程。
其次详细阐述了安全管理措施，包括人员培训、设备检修和应急预案制定。
随后分析了监控设备及技术的应用，以及远程控制系统的作用。
最后总结指出，无人值守集气站的运行效率得到提高，安全管理水平得到提升。
通过本研究，可以更好地了解和掌握气田无人值守集气站的运行及安全管理，为石油天然气生产提供更加可靠和高效的保障。
【关键词】气田、无人值守集气站、运行、安全管理、监控设备、技术、远程控制系统、应急预案、效率提高、安全管理水平、提升1. 引言1.1 气田无人值守集气站的重要性气田无人值守集气站在当今的油气行业中扮演着至关重要的角色。
随着油气资源的不断开发和利用，人们对气田集气站的要求也日益增加。
传统的集气站需要人工操作和维护，但是随着科技的发展，无人值守集气站成为了一种新的选择。
这种集气站不仅可以减少人力成本，还能提高运行效率和安全管理水平。
气田无人值守集气站的重要性体现在多个方面。
无人值守集气站可以实现24小时不间断的运行，保证了生产的连续性和稳定性。
无人值守集气站可以减少人为错误和事故的风险，提高了安全性和可靠性。
无人值守集气站还可以利用先进的监控设备和技术，实现远程控制和实时监测，提高了运行的智能化和自动化水平。
气田无人值守集气站的重要性不可忽视。
它不仅可以提高运行效率，降低成本，还可以提升安全管理水平，保障人身和财产的安全。
随着技术的不断发展和应用，相信气田无人值守集气站将在未来发挥更加重要的作用。
1.2 研究目的本研究的目的在于深入探讨气田无人值守集气站的运行及安全管理，以提高气田生产效率和安全管理水平。
目前，随着科技的不断发展，无人值守集气站在气田开发中得到了广泛应用，其具有运行成本低、安全性高、操作便捷等优势。
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第26卷 第1期2019年1月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.262019 No.1供发电厂的天然气无人站工控安全防护应用研究徐 军，杨哲明，沈国良（浙江浙能天然气运行有限公司，杭州 310052）摘 要：本文通过分析供发电厂天然气无人值守站所应用的工控通讯协议以及其业务运行模式，研究了无人值守站在网络信息安全上所面临的风险，提出了针对该类情况下的高性价比防护措施和建议，并对该防护措施的可行性进行了验证，最后取得了较好的效果。
关键词：无人值守站；工控安全；功能码；深度检测中图分类号：TE978 文献标志码：AIndustrial Security Protection Application Research on UnattendedNatural Gas Station for Power PlantsXu Jun ，Yang Zheming ，Shen Guoliang（Zhejiang ZheNeng Natural Gas Operation Co., Ltd., Hangzhou, 310052, China）Abstract：This article analyzed the industrial control communication protocol application in the unattended natural gas station for power plants, we also researched and studied about risk of the unattended natural gas station. We proposed a high perfor-mance-price ratio protection and verified the feasibility of this protection.Key words：unattended station；industrial security；function code；deep detectionDOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2019.01.025文章编号：1671-1041(2019)01-0090-040 引言天然气因其燃烧热值高、燃烧后有害物质少、供应可靠等特点，已逐渐受到市场青睐。
为响应国家煤改气号召，浙江省目前亦在逐步取消小型燃煤机组发电，转而使用天然气进行发电。
天然气发电机组因用气量大，对天然气供气压力的稳定性有较高要求，而天然气分输站一般离发电厂较远，管存气量的存在使得远距离调压效果并不明显。
为此，一般在发电厂附近建设天然气调压站点，以实时调节供气压力。
据国家工业信息安全发展研究中心监测，第二季度仅针对中国境内工业互联网平台及来源于境外的网络攻击事件就有656起；新增工业控制系统漏洞115个，涉及罗克韦尔、西门子、施耐德电气等品牌的多款控制器[1]。
虽然目前已经采取一些基本措施以进行安全防护，但仍比较脆弱。
因此，在当前形势下，天然气电厂调压站收稿日期：2018-10-22作者简介：徐军（1987-），男，杭州人，本科，学士，工程师，从事计算机系统安全和工控网络安全研究。
的安全防护显得尤为重要。
在浙江省天然气站场控制系统中，大量使用Modbus/TCP协议进行数据传输以及设备控制，而该协议由于其本身缺陷，具有较大的安全隐患。
下文先分析Modbus/TCP协议及其面临的风险，然后提出了一种用于发电厂天然气无人调压站的实用新型的防护策略。
1 天然气站控制系统安全威胁分析在研究分析站控系统面临的风险和威胁之前，先对Modbus/TCP协议做简要介绍。
1.1 Modbus/TCP协议介绍Modbus/TCP封装于TCP/IP协议的应用层，在TCP数据包中包含Modbus应用数据，采用传统的客户端/服务端通讯模式，其中Modbus从站为服务端，Modbus主站为客户端。
在初始通讯时，Modbus主站主动发起通讯请求，Modbus 从站根据Modbus数据协议规则，做出相应的响应。
完整的徐 军·供发电厂的天然气无人站工控安全防护应用研究第1期91Modbus/TCP应用数据单元由下面3部分组成[2]：其中，Modbus/TCP协议头又被简称为MBAP，它由以下4个部分组成[2]：Modbus/TCP功能码根据其作用可分为读操作、写操作、其他操作。
Modbus主站使用读功能码和写功能码对Modbus从站进行数据读写操作。
1.2 协议主要风险Modbus/TCP由Modbus协议改造而来，形成时间较早，缺乏安全考虑，在天然气现有控制系统网络环境下，主要存在以下几方面问题：首先，Modbus/TCP协议使用TCP进行数据通讯，需要进行3次握手操作，而PLC设备结构简单，使得其在传统的SYN-Flood等DDOS攻击问题上基本没有防御能力。
其次，Modbus/TCP协议缺乏认证以及授权机制[3]，在控制网络中的任一设备，只要网络可达，即可通过Modscan 等工具连接Modbus从站，进行数据读写操作，甚至是PLC 设备启/停操作，而Modbus从站根本无法区分合法用户以及非法用户。
还有，Modbus/TCP协议是公开协议，所有数据格式开放且未加密，数据容易被窃听、篡改以及伪造，攻击人员甚至可以构造畸形数据包，导致PLC设备以及上位机设备的崩溃。
1.3 业务风险天然气站场的安全防范由人防、物防和技防组成：人防通过配置人员进行巡逻、站岗等方式进行安全防范；物防通过围墙、刺网等方式防止未授权人员通过攀爬等方式进入站场；技防由红外对射系统、激光对射、视频监控系统等组成，对站场周界进行技术性防护。
天然气无人调压站因其设计原因仅使用物防和技防，并且距离有人值守的站场距离较长，一旦人员入侵，攻击人员有充分时间发起对通信网络中其他站点的攻击。
同时，天然气无人调压站因其技术需要在自动化调节的情况下，不定期进行人为干预调整，而该调整由值班人员远程控制操作完成。
2 天然气无人值守站安全防护措施根据浙江省天然气无人值守站实际运行情况以及面临的风险，对站控系统提出如下安全防护措施。
2.1 基本的防护策略在天然气无人值守站（也称调压站）通讯中，面临的风险不仅来自于Modbus主站非法链接，更有来自于Modbus 从站的非法接入风险。
实施严格的访问策略可以很大程度上杜绝未经授权的访问[4]，以确保Modbus从站不受到其他Modbus主站的恶意控制。
万一当Modbus从站被非法控制或者替换时，不能攻击其他Modbus从站。
主要通过安全网关，实现对Modbus/TCP数据包进行深度检测[5]、分析、拆解、重组。
利用拆解、重组操作可以有效减少畸形数据包对Modbus主站与Modbus从站的攻击。
利用数据包的分析功能，可以有效分类功能码以及读写地址。
在确认数据来源可信的情况下，限制Modbus从站和Modbus主站的操作权限。
同时分析后的Modbus/TCP数据包提供了细粒度的检测，增强了访问策略的功能。
由于天然气控制系统远距离传输采用光传输系统，沿天然气管道敷设自有光缆，故不在此做数据加密讨论。
2.2 主要的防护规则天然气无人调压站可由所属有人值守站场以及调度中心双方控制，可建立如下主要的防护规则：1）启用SYN、Pingof Death的传统TCP攻击防御。
2）允许来自所属有人值守站场以及调度中心的Modbus 主站访问无人调压站的Modbus从站。
3）拒绝无人调压站侧的Modbus主站访问网络中其余Modbus从站。
4）使用Modbus/TCP协议深度检测，对来自所属有人值守站场以及调度中心的Modbus/TCP协议中功能码进行筛选，仅允许读写操作，同时限制有效数据段。
3 试验过程及其结果分析为测试Modbus/TCP协议深度检测在实际生产中的使用效果，本次实验使用两台安装Windows的PC电脑和一台工控专用防火墙进行测试。
工控防火墙在两台PC间采用串联模式，PC配置、安装软件以及模拟角色信息见表2。
在无策略情况下，所有TCP通讯均被拦截，ICMP数据包也无法通过。
添加Modbus规则放行后，见图3、图4。
将Modbus规则设置为拦截模式，即白名单模式，因为没有设置允许通过的规则，默认所有的Modbus/TCP读取都图1 Modbus/TCP协议数据单元格式Fig.1 MODBUS/TCP Protocol data unit format表1 Modbus/TCP协议头组成Table 1 MODBUS/TCP Protocol header composition第26卷92仪器仪表用户INSTRUMENTATION被认为是非法访问，从而进行拦截，见图5、图6。
在拦截模式中添加允许读线圈功能，允许地址设置为1～50，设备地址设置为1。
当通过ModScan读取1～5地址时，通讯被放行；当读取地址超过1～50范围后，ModScan 通讯被中断，在日志中可以查阅到访问了不合法的地址。
在深度检测规则中修改规则见表3。
使用Modscan操作后，可以在日志中看到过滤效果：对表2 地址配置以及软件使用情况Table 2 Address configuration and software usage图2 防火墙侧地址配置情况Fig.2 Firewall side address configuration 图5 启用Modbus拦截规则Fig.5 Enabling Modbus intercept rules图6 Modbus读取被拦截Fig.6 Modbus Read is intercepted图3 Modbus放行规则Fig.3 Modbus release rules图4 Modbus放行规则记录日志Fig.4 Modbus release rules logging图7 Modbus读取放行规则Fig.7 Modbus Read release rules徐 军·供发电厂的天然气无人站工控安全防护应用研究第1期93于地址2的数据为开或者关均被放行；修改地址3的数据为关被放行，修改地址3的数据为开被拦截。
根据实验可以看到基于Modbus协议深度检测的安全设备能有效管控Modbus/TCP数据的通信，并确保系统安全。
4 结束语由于Modbus/TCP通讯协议存在的先天缺陷，以及当前天然气无人调压站所面临的工控网络安全风险。
应用基于图8 Modbus读取拦截情况Fig.8 Modbus Read interception situation 表3 白名单规则清单Table 3 List of white list rules图9 Modbus写入放行规则Fig.9 Modbus Write release rules图10 Modbus写放行及拦截情况Fig.10 Modbus write release and interception situationModbus深度协议解析的工控安全网关，并配置适当的安全策略，通过实验验证，可以有效防范多种安全威胁，提高系统安全性。