[发明专利]用于保护泵总成不受网络攻击的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于在网络攻击时保护泵总成的方法，该泵总成包括经转速调节的流体输送装置（2）、特别是离心泵、驱动器和控制机构。在所述方法中，首先检测涉及流体输送装置（2）的转速和/或转速调节的信号。然后测评信号，以便探测泵总成的故意引起的违规的运行（网络攻击）。在此将至少一个额定参量与至少一个从所分析的信号推导出的实际参量相比较。紧接着，单元（9）将信号传达给泵总成的部件，以便引起流体输送装置（2）的合规的运行以及如下一种状态，在该状态下，流体输送装置（2）被保护免受当前的和/或进一步的网络攻击。

技术领域

本发明涉及用于保护泵总成、特别是离心泵总成不受网络攻击的一种方法和一种装置。

背景技术

有针对性地影响或破坏离心泵是网络攻击的一种手段。网络攻击涉及有针对性地从外部攻击重要的计算机网络的特定基础设施。这种计算机网络也越来越多地用于控制设施。

包括泵、马达、控制电子器件和需要时调节阀的离心泵和特别是离心泵总成，在生产设施中起着重要作用。离心泵大多通过经调节的或未经调节的电动机驱动。

若黑客借助于网络攻击来攻击工业设施，那么经常是这样的情况，即，直接中断供电。结果就是停止生产。对于比普通的关断更具区别地起作用的攻击，则需要更为复杂的做法。如果针对具体的过程，则为此需要准确了解其结构和调节。这使得很难攻击具体的过程。不过所有带有流体的过程都具有或多或少标准化构造式样的导流装置，所述导流装置能比整个过程在宽度上更易于识别地且更为结构化地遭受攻击。

例如可以通过网络攻击操纵离心泵的转速。

通过这种操纵可以使离心泵运行进入引起高昂的附加运行成本的不利的效率范围。也可以考虑部分或完全破坏离心泵的驱动器或离心泵本身或其它的设施部件。

泵精准地设计和配置用于具体使用在一种设施中。一些泵甚至涉及尺寸定制的结构，因而在受损后可能要经过数周或数月才备好备件或备用泵。在最糟糕的情况下，所述设施在那之前一直停机。因此，通过对导流装置的这种攻击可能产生很长时间的停止生产。

在最糟糕的情况下，可以通过这种操纵甚至引起爆炸。在化工设施的情况下，结果则是致命的。在输油或输气设施中，则可能给环境带来广泛深远的后果。

在离心泵中，转速的经控制的调控称为转速调节。这种调节用于使泵转速能量有效地与运行所需的值（功率数据）相匹配。借助于变频器的转速调节在可变的输送流量要求下是用于匹配泵功率的最为有效的办法。

经转速调节的泵仅需要其针对特定任务所需量的能量。与其它调节办法相比，经频率调节的转速调节提供最高的系统效率并且因此提供针对特定目标的最为有效的能量利用。

经转速调节的泵接替了固定转速泵针对最大的运行点的普遍的过程，所述固定转速泵的多余的功率通过配件节流。这个调节配件针对很小的变化并且为了过程调节而进一步存在，即使这由于泵的转速调节不是必需的。

利用所说明的变频器通过改变用于例如所使用的三相异步电动机的频率和电压来调节离心泵的转速。这个办法以较小的耗费和高的效率提供了最优的收益。变频器根据预定的模式这样来转换电源的电压和频率，使马达能在不同的转速下运行。在这种频率调节中可能出现下列问题：

- 马达中的噪声，所述噪声有时作为干扰噪声传输到系统中，

- 在变频器到马达的输出端上的高电压峰值。

在许多工业领域中使用所谓的工控系统（ICS；德语：工业控制系统、自动化系统）来测量、控制和调节过程，例如使过程自动化以及来监控大型的系统。这些系统经常使用在制造业中。通过这些系统可以例如影响泵的转速或调节流动的配件的位置。

ICS在过去与其它IT系统和网络物理断开并且因此被保护免受外部影响。因此ICS的IT安全性是次要的。