1.3 工业生产安全

1.3.1 工业生产安全问题

安全问题无处不在，小到日常生活中燃气泄漏引发的爆炸，大到核电站核泄漏事故导致的灾难。本书侧重于工业生产领域，特别是流程工业中的安全问题。

工业革命以来，工业化的推进为人类生活提供了丰富的物质资料，极大地提高了人类的生产和生活水平。但工业生产的大量安全事故又严重威胁了人身健康、环境和财产安全。特别是改革开放以后，伴随着我国工业化进程的加快，大规模的资源开采和工业化生产使得安全生产问题日益突出，安全形势日益严峻，成为社会关注的焦点问题，也是政府监控和管理的重点。

以现代工业控制系统为主的信息技术在安全生产领域发挥了不可替代的作用。各类安全技术和产品的大量涌现为安全生产提供了技术保障，而安全标准的制定为安全生产提供了指南和法律依据。这些技术和安全标准有力地促进了安全生产水平的提高，在保护人民生命财产和环境安全方面起到了重要作用。

然而，随着我国“两化融合”的不断推进，特别是互联网和移动互联网与工业生产融合的加深，工业生产安全又面临了新的挑战，有了新的态势。以“震网”病毒为代表的网络攻击对关键基础设施的严重破坏进一步表明了信息时代安全保障的迫切性、必要性和复杂性。伴随着以工业4.0、工业物联网为代表的新型工业生产模式的出现，工业生产信息系统与物理过程的融合构成了信息物理系统，目前非常有必要加强信息物理系统的安全研究。

1.3.2 工业生产安全的主要保障措施

工业生产安全主要从工业生产的安全需求角度出发，依据相关的法律法规，开展工业生产的安全风险评估，确定相关的安全保障技术措施和管理手段，实施全生命周期的安全管理，以达到降低事故风险、实现安全生产的目的。

对于安全保障技术措施而言，除了设计层面的固有安全设计外，在实际生产过程中实施的安全保障技术措施主要包括参数报警、常规控制功能、故障诊断、常规控制系统的工艺联锁、安全仪表系统的联锁保护及其他独立保护层等。本书内容集中在参数报警、常规控制功能、故障诊断、常规控制系统的工艺联锁、安全仪表系统的联锁保护等部分。由于工业控制系统的信息安全属于新兴的安全问题，因此，本书对此也做了重点介绍。

工业安全产品主要包括传统的安全控制器、安全开关、安全光幕、安全栅、安全继电器、报警装置、防爆产品、本安产品、防雷/浪涌保护器、功能安全通信、安全仪表系统，以及工业防火墙、网闸、加密、网络监控、网络审计、网络风险识别与评估、网络态势感知等新型信息安全产品。

从管理措施角度来看，国内外标准机构颁布了大量相关标准和指南。仅《电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全》（IEC 61508）就产生了面向不同行业的大量行业标准，如图1.2所示。各国政府也发布了一系列安全生产法律、法规，以加强工业安全监管。由于工业信息安全事故会造成比以往传统安全事故更加严重的后果，因此，各国政府特别重视关键基础设施的信息安全。例如，美国政府相关部门在2013年制定了关键基础设施网络安全框架，从识别、保护、检测、响应、恢复五个维度和资产管理、人员评估、安全意识培训、连续监测、响应恢复等方面加强网络安全风险管理。我国的《网络安全法》第五条也明确规定，国家应采取措施对关键基础设施进行保护。