О внедрении и совершенствовании автоматики управления на атомных станциях рассказывает Алексей Кирюхин, главный технолог отдела АСУ ТП и технической поддержки ввода в эксплуатацию энергоблоков АО «Концерн Росэнергоатом»
– В атомной энергетике в сфере управления производственными процессами активно внедряются компьютерные технологии. Как это сказывается на эффективности работы энергоблоков?
– Автоматизированные системы управления производственными процессами (АСУ ТП) энергоблоков АЭС эволюционируют постоянно. Еще 30 лет назад нельзя было даже представить существование единой взаимосвязанной АСУ ТП – на станциях имелись только локальные системы автоматики с привязкой контура управления к конкретным регуляторам. Сегодня такая взаимосвязанная система – привычная реальность, с которой мы имеем дело.
С появлением компьютерной техники и внедрением компьютерных технологий в АСУ ТП появилась возможность поднять автоматизацию технологических процессов на качественно иной уровень. Можно сравнить количество сигналов, которые фиксируются в архивах информационно-вычислительных систем (ИВС) энергоблоков. На серийных блоках ВВЭР-1000 количество этих сигналов исчисляется несколькими тысячами. На новейших энергоблоках, обладающих полноценными системами верхнего блочного уровня (СВБУ), где система выполняет не только информационные функции и функции архивирования сигналов, но также имеет и функцию управления, которую можно осуществлять непосредственно с рабочего места оператора, количество сигналов на порядок больше. На новых энергоблоках имеются совершенно другие возможности диагностики оборудования АСУ ТП и технологического оборудования, иные возможности анализа развития различных ситуаций.
Но любое техническое решение имеет свои плюсы и минусы. Внедрение компьютерных технологий в АСУ ТП породило такую проблему, как обеспечение кибербезопасности. Сегодня мы должны предпринимать специальные меры для того, чтобы система не отказала ни при каких возмущениях, преднамеренных или непреднамеренных воздействиях, возможных вирусных атаках. В системах на жесткой логике, где не было компьютерной техники, предпринимать такие меры не было необходимости.
Компьютеризированные АСУ ТП – это совершенно иной, гораздо более высокий уровень информационной поддержки оператора. Но пока, к сожалению, приходится говорить о том, что на наших новейших блоках это скорее потенциальная возможность, чем достигнутый результат. Конечно, информация доставляется оператору быстрее, проходит больший ее объем. Но чтобы надежно оградить оператора от избыточной информации, которая ему в данный момент не нужна для принятия решений, и, наоборот, предоставить ему нужные, необходимые для работы «подсказки», нужно еще сделать очень много. В первую очередь это забота технологов. Необходимо концептуально определиться, как должна работать система информационной поддержки оператора, в каком виде эту информацию предоставлять, какие фильтры ставить, чтобы оградить оператора от ненужных в данный момент сведений. Пока это больше проблема «человек–машина», проблема эргономического свойства.
– Эта проблема существует только в атомной энергетике?
– По сравнению с оператором на тепловой станции оператор АЭС более загружен хотя бы уже потому, что на атомной станции больше оборудования. Помимо систем, необходимых для ведения технологического процесса, существуют системы, не используемые в режиме нормальной эксплуатации, а нужные для безопасного останова энергоблока, удержания его в безопасном состоянии на протяжении сколь угодно долгого времени, – в том случае, если что-то пошло «не так» с технологическими процессами (не говоря уже о процессах, связанных с более мощными воздействиями, такими как смерч или землетрясение). Поэтому оператор АЭС работает более напряженно, и для повышения надежности автоматизированных систем на АЭС приходится принимать дополнительные меры, в таком масштабе не практикуемые в традиционной тепловой энергетике. Оператору у нас надо «помогать» в гораздо большей степени.
– Существует ли «обратная связь» между разработчиками АСУ ТП и эксплуатирующей организацией при внедрении новых решений?
– Такая связь, конечно, существует. Мы постоянно взаимодействуем с разработчиками. Но Концерн, как эксплуатирующая организация, очень консервативен в новых решениях. Любое из них должно подтвердить свою безопасность, надежность, эффективность, прежде чем будет реализовано в «железе». Поэтому, с одной стороны, прогресс идет, появляются новые решения, новая элементная база. С другой стороны, прежде чем применить что-то у себя, мы должны это «что-то» всесторонне проанализировать, изучить.
Понятно, что идеального оборудования не бывает, недостатки его выявляются в процессе эксплуатации. Что касается исправления возникающих недостатков, то тут нам действительно приходится много работать с конструкторами – иногда и преодолевать сопротивление, негатив с их стороны. Это обычная ситуация, в целом процесс совершенствования оборудования АСУ ТП не останавливается.
– Насколько остро в области автоматизированного управления на АЭС стоит проблема импортозамещения?
– Импортозамещение имеет два аспекта: собственно замещение элементной базы, с которым есть большие проблемы, и замещение оборудования, с которым проблем в общем-то нет. Заместить элементную базу в короткое время точно не получится, потому что на данный момент оборудование АСУ ТП процентов на пятьдесят, если не больше, состоит из импортных комплектующих. Эта проблема должна решаться на государственном уровне. Что касается оборудования АСУ ТП как такового и программного обеспечения, под управлением которого работают эти системы, то конструкторы из ВНИИА им. Н.Л. Духова, АО «Корпорация «ВНИИЭМ», ЗАО «СНИИП-СИСТЕМАТОМ», ООО «Московский завод «Физприбор» и наши другие традиционные партнеры способны создать что угодно.
Да, в настоящее время на АЭС Концерна много импортного оборудования АСУ ТП, но особого дискомфорта от этого мы не испытываем. Проблемы возникают в тех случаях, когда необходимо войти в программное обеспечение и там что-то поменять, потому что разработчики, как правило, не передают его исходные коды. Поэтому на отраслевом уровне поставлена задача перейти полностью на отечественное программное обеспечение. Такие шаги сегодня предпринимаются, и в первую очередь это касается программной платформы «Портал», которая является программным обеспечением для систем верхнего блочного уровня на последних наших введенных в эксплуатацию энергоблоках, начиная с энергоблока № 4 Калининской АЭС. Эта задача поставлена генеральным директором Госкорпорации, и мы работаем над ее выполнением. Есть конкретная программа, перечень поручений руководителя Росатома, разработан план, который в числе прочего предусматривает и работы по обеспечению кибербезопасности.
– Можете ли привести конкретные примеры внедрения новой автоматики на АЭС?
– Каждый новый блок – это новая автоматика. На последнем введенном в эксплуатацию на сегодняшний день энергоблоке № 1 Нововоронежской АЭС, например, обеспечен высочайший уровень автоматизации – есть полноценная система верхнего блочного уровня, экраны коллективного пользования, более производительные серверы и шины передачи данных, развитая система диагностики.
Что касается модернизируемых блоков, то надо откровенно сказать, что зачастую нам приходится сознательно «отставать» от достигнутого уровня техники, не внедрять последние решения только для того, чтобы обеспечить унификацию в пределах одной площадки. В качестве примера приведу Балаковскую АЭС: информационно-вычислительная система здесь была последовательно заменена на первом, втором и третьем энергоблоках. Сейчас готовится ее замена на четвертом блоке; мы внедряем не самое современное решение именно с той целью, чтобы все было одинаково, чтобы не было ошибок, не возник разнобой в программном обеспечении. Персонал привыкает к определенной платформе, а атомная энергетика, еще раз подчеркну, – дисциплина крайне консервативная.
– На Курской АЭС-2 начинается строительство головного энергоблока ВВЭР-ТОИ – референтного для покупателей на внешнем рынке. Какие новшества предусмотрены здесь?
– Сейчас идет согласование технического задания на АСУ ТП Курской АЭС-2. Ситуация осложняется тем, что недавно вышли новые федеральные нормы и правила, касающиеся управляющих систем, важных для безопасности. Эти правила были бы очень хороши, если бы мы атомную энергетику создавали «с нуля». А в нынешних условиях они фактически отменяют тот подход, который существовал раньше, – к классификации оборудования, его функциям, приемке и т. д. Внедряется совершенно новый подход, в соответствии с которым нам приходится работать, иначе Ростехнадзор просто не выдаст лицензию, – работать с поставщиками, с главным конструктором АСУ ТП, которым является АО «РАСУ». Безусловно, есть все основания надеяться, что ВВЭР-ТОИ будет современным конкурентоспособным энергоблоком с полноценной системой информационной поддержки оператора.
– Какие требования в связи с появлением нового оборудования АСУ ТП выдвигаются к оперативному персоналу АЭС?
– В Концерне осуществляется непрерывная модернизация энергоблоков, некоторые уже отработали по сорок пять и больше лет. На этих блоках внедряются новые решения, ставится новая техника – как на программируемых средствах, так и на «жесткой логике» (тем не менее это нормальная техника с развитыми свойствами самодиагностики). Естественно, все это требует принципиально нового уровня квалификации персонала. Изменения происходят очень быстро. Если посмотреть, например, на состав оперативного персонала, эксплуатирующего АСУ ТП на Ростовской АЭС, то на энергоблоках № 2 и 3 мы увидим разное количество сменных инженеров. Второй блок относительно новый, но там установлено оборудование предыдущего поколения, поэтому в смене один сменный инженер. На блоке № 3 сменных инженеров уже двое – здесь другое оборудование, более сложное, следовательно, принципиально иные требования к уровню подготовки персонала.
Как только появляется новое оборудование, соответствующие изменения вносятся в полномасштабные тренажеры для оперативного персонала АЭС. С новым оборудованием персонал знакомится еще на этапе автономных испытаний, затем продолжает осваивать его в ходе монтажа и наладки. Поэтому с эксплуатацией этой техники проблем, как правило, не возникает.
Есть лишь одно пожелание к людям, работающим на станциях с автоматикой: думать, прежде чем действовать. Ничего не делать «по наитию». Есть процедура, пусть не всегда она совершенна, но лучше ее полностью соблюдать, чтобы потом не возникло вопросов к исполнителю. Не надо самодеятельности.
– Вернемся к проблеме обеспечения кибербезопасности. В последнее время в мировых СМИ много сообщений о взломах компьютерных систем, хакерских атаках, осуществляемых даже на государственном уровне, – насколько от всего этого защищены АЭС?
– На самом деле для нас все не так страшно, потому что АСУ ТП на атомной станции не связана с внешним миром. Точнее говоря, связь существует, но она является односторонней – передается информация в станционную локальную сеть, в кризисный центр, но не наоборот. Второй момент: хакеры охотятся, как правило, за конфиденциальной информацией. Такой информации в АСУ ТП нет, поэтому защита от утечки для нее не актуальна.
У нас есть две другие задачи: чтобы информация была доступна и чтобы сохранялась ее целостность. Известно происшествие на заводе по обогащению урана в Иране в 2010 году, когда вирус «Стакснет» представлял оператору на экране картинку, свидетельствовавшую о том, что процесс идет в заданных рамках, а на деле оборудование жило своей жизнью. Это привело к довольно серьезным последствиям. Чтобы реализовать подобную задачу, необходимо занести это вредоносное программное обеспечение в АСУ ТП, другими словами, надо, как минимум, иметь доступ к системе, и доступ этот должен быть с соответствующими полномочиями. А для предотвращения этого существуют многоуровневые системы защиты – прежде всего, физические барьеры безопасности, включающие проверку персонала, который допускается к работе с оборудованием. Есть ограничения на использование всевозможных съемных носителей, система паролей и логинов с разными правами доступа. Плюс к этому прорабатываются чисто технические мероприятия по защите от взломов, вдаваться в подробности которых я, по понятным причинам, не буду.
Разумеется, несмотря на все сказанное выше, нам нельзя расслабляться, необходимо всегда быть настороже, продумывать новые варианты защиты. В настоящее время проходит согласование приказ о создании на базе ВНИИАЭС центра компетенций по кибербезопасности АСУ ТП в дивизионе «Электроэнергетический». С коллегами из ВНИИАЭС мы взаимодействуем постоянно.
Алексей Комольцев для журнала РЭА
