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浅析输气管道SCADA系统安全评估方法 　　摘要：文章对SCADA系统常用安全评估方法进行了介绍，选取可靠性框图（RBD）方法对霍尔果斯压气站SCADA系统进行了评估，并得出了结论：霍尔果斯压气站主控系统可靠性较高，基本满足要求，第三方控制系统可靠性相对较低，在一定程度上影响了系统整体安全性。 中国论文网 /8/view-7232900.htm 　　关键词：SCADA系统；安全评估方法；可靠性框图（RBD） 　　西气东输管道作为我国能源大动脉，安全、平稳的运行对于我国的能源安全至关重要。而SCADA系统是管道控制的核心，SCAl）A系统的安全与否直接管道的安全运行。目前安全评价的方法有很多，但是在管道SCADA系统中应用较少，因此有必要选取合适的安全评估方法对输气管道SCADA系统进行安全评估。 　　1.常用系统安全评估方法 　　1.1故障模式和影响分析（FMEA） 　　故障模式和影响分析（Failure Mode and Effect Analysis，FMEA）能够确定潜在失效模式。并且分析原因。是美国格鲁曼公司首先提出。FMEA能够系统的确定原因和结果之间关系，尤其适合于设计和制造领域，在故障模式的识别等方面比较直观和方便。缺点是即使对相对简单的系统来说，输出数据量也可能会很大故障模式和影响分析是FMEA是一项自下向上（归纳型，由单元到系统）的故障分析技术，从基本单元的故障特征和系统的功能结构出发（对于一般的系统是由各种各样的零部件和元器件组成，每个零部件和元器件都有一个或多个故障模式），从而确定单元故障和系统故障之间的关系。 　　1.2故障树分析（FTA） 　　故障树分析（Fault Tree Analysis，FTA），能够形象地进行危险的分析工作，由于采用逻辑的方法，因此该方法直观、明了，逻辑性强，思路清晰，既可以做定量分析，也可以做定性分析。在进行FTA分析前，分析者应对用于评估事件流和状态流（可能是导致结果、可靠性、可用性的原因）的各种分析及各方法的结合的目的进行调查。故障树用有组织的图形来表示导致顶事件（例如在本次评估中的系统不稳定运行）发生的条件和其它因素。若输出是一个成功结果，那么该故障树为一个成功树，其输入事件是那些有助于顶成功的事件。根据故障树分析范围的不同，这种分析可以是定量的也可以是定性的。 　　1.3可靠性框图（RBD） 　　可靠性框图（Reliability Block Diagrams，RBD）是利用互相连接的方框来显示系统的失效逻辑，该方法分析系统中每一个成分的失效率对系统的影响，从而能够评估系统的整体可靠性。可靠性方框图分析（RBD）是一个演绎（自上而下）类的系统可用性分析方法。一个RBD图是一个依据子系统或部件的系统的逻辑结构的图形表示。该方法允许系统的完好通路依据子系统的逻辑连接。分析步骤为：首先是建立系统完好的定义。随后将系统划分为若干个功能块。有些功能块可以表示系统的子结构，反过来又可以用其他RBD（系统简化）来表示。对于RBD的量化评估，依据结构类型，可使用不同的方法，例如：真值表、割集分析法以及布尔技术等。基于对基本的功能块的数据计算，从而可以预测系统可靠性和可用性数值。一个可靠性框图的示例如图1所示。 　　可靠性框图中，一个单元代表着单个部件的故障，或者子系统的故障，或者是对整个系统故障有影响的其它事件，而子系统又可以用更低层次的框图来表达，因此在可靠性分析中是一种最为常见的方法。 　　1.4马尔科夫分析（Markov） 　　马尔科夫分析（Markov）分析是一个归纳（自下而上）分析方法，主要适合于评价功能上复杂的系统结构和复杂的修理和维修策略。 　　该方法基于Markov链理论。马尔科夫过程基本思想是：事物的第n步仅取决于第n-1步所处的状态，在这种状态的转移过程中有一个转移概率，该概率能够依据其相邻的前一步状态推算。当随机过程在某一时刻t，状态已知，那么在该时间t之后的某一时间t1，其状态只与t时刻相关，而与t之前状态无关。原则上通过数学模型评价系统构成元素（部件、子系统）在具体点或时间间隔处于具体（功能）状态、或待发生事件的概率。在初期，所有重要的状态都应同状态转移的概率一起给以定义（部件故障或修理速率，事件频率等）。转换率通常假定为常值，即与事件或以前的历史无关。转移概率和状态转移方式用状态转移图来表示，允许构造转移矩阵（数学模型）用于系统可靠性/可用性的计算。同时完成其他重要指标的评估。 　　1.5分析方法对比分析及选用 　　FMEA方法更适合在设计开发或运行初期的新系统的评估，在系统开发设计或工程设计初期及时改进，以免造成更大的损失。 　　FTA的适用范围较广，但当系统结构较为复杂的时候，分析树会非常大，各个结构之间的关系较难分辨