1、项目背景介绍

目前国产SCADA系统仍然基于Windows操作系统运行，PLC核心CPU芯片全部采用进口芯片，服务器和操作站的CPU芯片全部采用Intel、AMD等国外品牌产品。随着中美贸易战的不断升级，美国已将我国多个公司列入出口管制“实体名单”，涉及能源安全（石油化工）、基础设施安全（电力）、交通安全（高铁）等领域。在当前复杂的国际局势下，关键核心技术必须自主可控，否则在关键时期，一旦被“卡脖子”，对国家的能源安全将构成重大安全隐患

2、项目目标与原则

国家管网华南公司联合国内知名自控领域自主创新企业-杭州和利时自动化有限公司，联手开发国内首台套自主芯片和操作系统100%国产化的成品油管道SCADA系统，目标是实现首套100%国产化的成品油管道SCADA系统在国家管网华南公司珠海站和中山站的生产投运，这对保障国家石化化工产业和能源安全具有重要的战略意义

项目实施与应用情况详细介绍（详细介绍推荐项目的规划、实施与应用的详细情况，突出项目创新性、重点与难点问题及解决思路等。）

3、项目主要研究内容和创新点

（1）研发自主可控的嵌入式操作系统技术。微内核工业操作系统提升了国内行业发展中微内核操作系统建设的技术水平，开发了适用于工业高可靠实时控制应用的微内核操作系统产品,可填补国内行业空白，达到国际主流同类技术产品水平；

（2）内生安全可信技术研究。控制器在设计中融入了可信计算技术，区别于传统工业控制系统被动的信息安全防御机制，建立了基于内生安全的主动免疫机制。具备全生命周期安全主动免疫能力的安全可信控制系统；

（3）首创基于自主操作系统的成品油管道操作系统。由于成品油管道SCADA系统高可靠性及安全性的要求，本项目基于麒麟操作系统，结合高可靠性及安全性技术，研发满足成品油管道运行需要的操作系统；

（4）首创基于自主操作系统的成品油管道操作系统。由于成品油管道SCADA系统高可靠性及安全性的要求，本项目基于麒麟操作系统，结合高可靠性及安全性技术，研发满足成品油管道运行需要的操作系统；

（5）首创跨操作系统平台的SCADA上位机软件。实现SCADA软件实现跨操作系统平台的需求，兼容windows及Linux系统，可满足场站灵活的升级改造需求，有利于长期的系统升级维护；

（6）基于开发自主安全的通讯协议的应用创新。采用国家标准GBT20540-2006_PROFIBUS规范(IEC_61158_TYPE3) 作为底层基础通讯协议，增加了通用的通讯协议，与其它系统相通讯；协议是连接系统硬件与软件的最基本要求，协议安全，系统才会安全；

（7）基于自主研发的工业光总线及智能IO技术的应用创新。本方案是首创的将多功能智能IO与无源光纤网络集成，极大的提升了工控系统设计及施工效率，超越了国际上已经开始采用的远程就地IO方式，具有国际领先水平；

（8）系统软件管控一体化、OT/IT深度融合。整个系统按照管控一体化思路设计，是承载了DCS、SIS/CCS、PLC、SCADA、工业软件等系统功能的一体化软件平台

4、项目实施情况说明

国家管网华南公司承担珠三角地区成品油的管道输送，中山站和珠海站停车时间受制于整个华南公司输油计划安排，整个输油站的项目施工、调试、与广州调度中心远程网络通信和远程控制的搭建，测试工作等所有工作必须需要48小时内完成，确保2天后输油装置按时投产，稳定运行，绝不能影响输油任务执行。

应对方案1：项目组为此开展风险策划，预判项目执行风险项，针对每项落实应对预案，合理调配人力资源，在FAT测试期间搭建场景反复测试软硬件功能，做到项目执行风险完全可控；

应对方案2：项目施工计划按小时开展具体工作安排，落实到人，项目人员分批滚动投入，确保48小时无缝对接，高效高质量执行，确保进度按计划推进，实现工期按期完成；

应对方案3：为确保首台套100%国产化的系统顺利投运，出现任何情况能在极短时间解决，安排系统研发人员到项目现场24小时跟进，并协调开发组的相关研发人员在研发基地待命，随时远程提供问题的解决方案。

5、项目成果鉴定情况

2022年10月15日，中国石油和化工自动化应用协会在北京组织召开了《基于自主芯片和操作系统的SCADA系统研制与成品油管道应用》科技成果鉴定会议。鉴定委员会在听取成果汇报、审查鉴定资料及质询讨论后，一致认为，该项目成果整体技术达到国际先进水平，其中工业控制系统全生命周期、双体系并行的可信计算技术与基于并发主从轮询机制的确定性实时通信协议技术处于国际领先水平。建议将该成果推广至电力、炼油、化工等领域。

6、效益分析

（1）国产化带来的经济效益

产品研发并应用后，可彻底摆脱对进口芯片和操作系统的严重依赖，从系统全生命周期成本分析，相对原进口产品，整体成本降低约30%以上。打破了长期以来进口DCS价格昂贵、售后服务质量不高的局面。

（2）社会经济效益

实现了成品油管网管控系统和关键设备安全自主可控，有效化解“卡脖子”风险，为国家能源供应安全作出重要贡献；打造了一支产学研用深度融合的高素质科技创新队伍，形成了由应用企业牵头、科研院所和制造企业协同的科研模式；有力促进了我国成品油管网运行技术及相关产业的高质量发展。  

国内长输油气管道控制系统长期采用国外SCADA系统，核心控制技术高度依赖国外，费用居高不下，备件供应不及时，严重影响生产的安全与稳定，迫切需要攻克核心技术，实现自主可控、安全可信。本项目是基于自主芯片和操作系统的成品油管道SCADA系统，是100%自主知识产权的国产化控制系统，具有可信计算与内生信息安全的防护功能，微内核技术可实现跨平台运行，技术水平先进，实现了SCADA系统完全自主可控、安全可信，降低工程成本，已形成油气管道领域新的核心竞争力，将极大提升油气管道的基础设施安全水平，为保障国家油气能源安全的发挥重要作用。

项目成果和优势如下：

Ø 技术特点：从“控制芯片”至“工程物资”全面实现国产化

Ø 嵌入系统 ：主控自主操作系统引领行业技术发展

Ø 核心芯片 ：“自主芯片+ 安全可信芯片”为国内首创

Ø 操作系统 ：基于银河麒麟操作系统平台为成品油管道控制在国内首创

Ø 通讯协议：开发自主安全通讯协议的应用创新

Ø 网络安全：安全可信技术研究的成功应用

Ø 该项目已经申请发明专利10项，登记软件著作权10项。