Vai trò quan trọng của công nghệ đối với ngành nước và nước thải ngày nay đã được biết đến rộng rãi. Việc lựa chọn và thực hiện thích hợp các thành phần của hệ thống thu thập dữ liệu và kiểm soát giám sát để đảm bảo tính liên tục của hoạt động và thành công của cơ sở là điều cần thiết.
Sự lỗi thời của cơ sở hạ tầng tự động hóa, sự thu hẹp vòng đời của công nghệ, sự phổ biến của các mối đe dọa an ninh mạng và sự gia tăng của một thế hệ người dùng mới yêu cầu công nghệ thông minh hơn liên tục buộc các thay đổi phải được thực hiện trên các hệ thống SCADA hiện có và là những động lực phổ biến cho SCADA master lập kế hoạch trong khu vực công và tư nhân.
Các kế hoạch tổng thể của SCADA thường được định hình bởi các quy trình của nhà máy, nhu cầu cần thiết cụ thể của người dùng cuối, hạn chế về ngân sách, sự gia tăng của các mô hình công nghệ đột phá mới và những thách thức bất ngờ như đại dịch hiện tại, đòi hỏi nhiều điều khiển thông minh không được giám sát và truy cập từ xa an toàn.
Kế hoạch tổng thể SCADA là gì?
SMP là một tập hợp các đề xuất, tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn có tổ chức để tạo ra khung thiết kế và lộ trình cho các dự án chi phí vốn liên quan đến SCADA và các tài sản tự động hóa sẽ được thực hiện trong một khoảng thời gian cụ thể.
Một trong những SMP được ghi chép đầy đủ đầu tiên được phát triển bởi cơ quan cấp nước của thành phố Philadelphia vào năm 1975. Nó bao gồm một loạt các nghiên cứu khả thi nhằm phát triển một kế hoạch 5 năm nhằm thực hiện một hệ thống tự động hóa hiện đại để xử lý và phân phối nước để đảm bảo chất lượng nước tốt nhất với chi phí thấp nhất. Kế hoạch chính bao gồm nhiều phương pháp vẫn được sử dụng, bao gồm cả phương pháp tiếp cận đa ngành và đánh giá việc kiểm kê tài sản tự động hóa.
Water Works Association Management Utility Mỹ khuyến cáo rằng một SMP nên được phát triển để theo đuổi các mục tiêu sau:
- Thiết lập và lập hồ sơ tầm nhìn, chiến lược và mục tiêu để kiểm soát hoạt động hiệu quả.
- Tìm và ưu tiên các yêu cầu kinh doanh, vận hành và kỹ thuật.
- Thiết lập một chương trình phối hợp, ưu tiên để đáp ứng các mục tiêu hoạt động.
- Xác định các dự án ngắn hạn và dài hạn, bao gồm chi phí, nguồn lực và lịch trình.
- Xác định các chính sách, tổ chức thủ tục, công nghệ và quản lý thay đổi.
- Thiết lập sự mua vào giữa các bên liên quan và các nhà tài trợ điều hành.
Yếu tố chính để đạt được các mục tiêu này là hiểu được nhu cầu của khách hàng, đảm bảo hiểu rõ về kỳ vọng của các bên liên quan đối với hệ thống SCADA từ giai đoạn sơ bộ của dự án. Mục tiêu tổng thể là điều chỉnh quy trình, nhu cầu hoạt động và kinh doanh với khả năng công nghệ để phát triển những gì được gọi là giải pháp “phù hợp nhất” đạt được tầm nhìn chung giữa các bên liên quan nhằm phát triển một kế hoạch cho một hệ thống có thể mở rộng với một khuôn khổ bền vững cung cấp một tập hợp các dịch vụ cho tất cả người dùng.
Mục tiêu và thời gian lập kế hoạch
Các quyết định về quy mô của mỗi dự án phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm yêu cầu quy trình, yếu tố khả năng xây dựng, ngân sách, nguồn lực, hoạt động, tác động kinh doanh và phạm vi dự án. Các SMP hiệu quả đánh giá nhu cầu của dự án để ước tính tiến độ để đạt được các kết quả mong muốn.
Các dự án dài hạn thường có mức độ phức tạp và mức đầu tư đáng kể. Các LTP thường theo đuổi nhiều mục tiêu độc lập. Nhiều LTP giải quyết nhu cầu xử lý nước ngày càng tăng, điều này trở thành nhu cầu cần thiết cho việc cải tiến hệ thống tự động hóa. Các lĩnh vực cải tiến này bao gồm chia sẻ dữ liệu, truyền thông, các tiêu chuẩn phần cứng và phần mềm và an ninh mạng. Một SMP thành công nên ưu tiên và phân đoạn LTP thành các dự án ngắn hạn để đạt được khả năng quản lý.
Các dự án ngắn hạn có đặc điểm là tập trung vào các mục tiêu cụ thể đòi hỏi ít ngân sách và thời gian hơn để hoàn thành. Ngoại lệ có thể dành cho các sự kiện ngoài kế hoạch cần được chú ý ngay lập tức, như nỗ lực khắc phục hoặc khôi phục sau thảm họa. Trong hầu hết các trường hợp, STP ngụ ý những thay đổi đối với cơ sở hạ tầng SCADA ảnh hưởng tối thiểu đến hoạt động hiện có. Các phần của STP có thể bao gồm các dịch vụ hoặc thiết bị quan trọng ảnh hưởng đến các mục tiêu dài hạn, như yêu cầu các gói của nhà cung cấp chuyên biệt hoặc cải thiện cơ sở hạ tầng mạng hoặc an ninh mạng.
Các dự án thử nghiệm hoặc thử nghiệm là việc thực hiện một ứng dụng quy mô nhỏ để chứng minh tính khả thi của một ý tưởng trong khi quản lý rủi ro và xác định các khiếm khuyết trước khi cam kết nguồn lực để thực hiện trên toàn nhà máy. Việc thử nghiệm hoặc thử nghiệm sẽ xác nhận tính khả thi và khả năng mở rộng của khái niệm được đề xuất, cho phép người dùng cuối lập kế hoạch các biện pháp phòng ngừa an toàn, phương pháp và phân bổ nguồn lực để giảm rủi ro trong quá trình triển khai đầy đủ. Trong một số trường hợp, các dự án thử nghiệm hoặc thử nghiệm có thể là một công cụ để so sánh các giải pháp thương mại.
Ngành nước và nước thải
Có ba lĩnh vực chính trong lĩnh vực nước / nước thải: xử lý nước, xử lý nước thải và quản lý tài nguyên nước. Xử lý nước là việc thu thập, làm sạch và phân phối nước cho con người hoặc tiêu dùng, còn được gọi là nước uống được. Xử lý nước thải là việc xử lý nước bị ô nhiễm hoặc bị ô nhiễm đến từ các nguồn nhân tạo như nước thải hoặc các sản phẩm phụ của quá trình sản xuất và việc đưa nước đó trở lại môi trường với mức thiệt hại tối thiểu về mặt sinh thái. Cả hai hệ thống thường bao gồm một hệ thống SCADA tập trung với các địa điểm từ xa để thu thập và phân phối.
Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, quản lý tài nguyên nước là việc kiểm soát tài nguyên nước để giảm thiểu thiệt hại về tính mạng và tài sản và phân bổ nước để tối đa hóa việc sử dụng có lợi . Kiểm soát tài nguyên nước đề cập đến việc quản lý các rủi ro liên quan đến nước như lũ lụt, hạn hán và ô nhiễm. Tài nguyên nước cũng phải được cân bằng giữa nhu cầu nước uống và dịch vụ làm sạch, sản xuất lương thực và sản xuất năng lượng đồng thời duy trì các hệ sinh thái phụ thuộc vào nước và các cơ quan tự nhiên của nước.
Các hệ thống thông tin địa lý được tận dụng bởi các tiện ích để thu thập, quản lý và phân tích dữ liệu định vị liên quan đến nước để đưa ra các quyết định hoạt động sáng suốt. Hệ thống thông tin địa lý có thể theo dõi các mô hình sử dụng nước, sự ô nhiễm và xác định các vấn đề như vỡ nước chính và các yêu cầu bảo trì khác.
Ai cần một SMP (SCADA Master Plan) và tại sao?
Các SMP, trong nhiều trường hợp, được thúc đẩy bởi những hạn chế và khiếm khuyết trong cơ sở hạ tầng SCADA kế thừa hoặc sự cần thiết phải chuẩn bị cho sự kết thúc vòng đời cuối cùng của hệ thống SCADA hiện có.
Trong các trường hợp khác, SMPs thuộc phạm vi của các dự án cải thiện vốn đầu tư được thực hiện bởi:
- Việc mở rộng nhà máy ảnh hưởng đáng kể đến cơ sở hạ tầng hiện có.
- Cần thiết để cải thiện độ tin cậy do lỗi thời, các vấn đề hỗ trợ hoặc thay đổi trong công nghệ.
- Các dự án hoặc quy định tuân thủ yêu cầu đầu tư đáng kể. Năm 2007, Cơ quan Hệ thống Cống rãnh và Hệ thống Nước Puerto Rico đã phát triển một chương trình tự động hóa tổng thể được thúc đẩy bởi một thỏa thuận tuân thủ với Cơ quan Bảo vệ Môi trường.
- Thực thi pháp luật hoặc các thỏa thuận. Thỏa thuận liên ngành sửa đổi năm 1998 của thành phố Tampa yêu cầu cơ quan cấp nước cập nhật kế hoạch tổng thể dài hạn về nước (với thời hạn 20 năm) mỗi năm năm.
- Tăng rủi ro an ninh mạng.
- Sự cần thiết để giảm chi phí hoạt động thông qua tiêu chuẩn hóa phần cứng và phần mềm.
- Nhiều dự án trong vài năm sử dụng phần cứng và / hoặc phần mềm khác nhau.
Yếu tố con người, tiêu chuẩn hóa và vòng đời
Người điều hành SCADA, người giám sát và nhân viên hỗ trợ bảo trì công nghệ vận hành là những bên liên quan chính của hệ thống SCADA và việc đánh giá mức độ hài lòng của họ có thể là một phương pháp hiệu quả để đo lường sự thành công của việc thực hiện SCADA.
Trong “ Hiệu quả bản thân: Hướng tới một lý thuyết thống nhất về thay đổi hành vi ”, Albert Bandura đã viết, “khả năng nhận thức của một người khi sử dụng sản phẩm thành công ảnh hưởng đến phản ứng đánh giá và hành vi của họ đối với sản phẩm.”
Một số nghiên cứu đã mô hình hóa khái niệm này, như PC Lai đã mô tả trong bài báo có tựa đề “Tổng quan tài liệu về các mô hình và lý thuyết áp dụng công nghệ cho công nghệ mới”. Đánh giá mức độ sẵn sàng của công nghệ hiện tại, sự chấp nhận công nghệ, nhu cầu của họ, kỳ vọng và điều kiện làm việc của nhân viên SCADA và hiểu rõ về các công cụ quản lý kiến thức và bảo trì cho các đơn vị hỗ trợ OT là tất cả các yêu cầu quan trọng đối với bất kỳ kế hoạch SCADA nào.
Hình 1: Hình này cho thấy các thành phần của giải pháp “phù hợp nhất”. Được phép: CDM Smith
SMP lý tưởng phải cung cấp một kế hoạch trò chơi cho phép sao chép giải pháp được đề xuất bằng cách tiêu chuẩn hóa các phần tử chung của hệ thống SCADA, như bảng điều khiển, phần cứng, phần mềm, phần mềm giao diện người-máy và bộ điều khiển logic có thể lập trình và các ứng dụng của chúng. Mục tiêu tiêu chuẩn hóa có thể khác nhau; tuy nhiên, lý do phổ biến nhất là tiết kiệm chi phí, cải thiện an toàn và bảo trì hoặc rút ngắn đường cong học tập.
Quá trình tiêu chuẩn hóa được biết đến nhiều trong nhiều ngành công nghiệp nhưng lại ít được hiểu trong thực tế . Nỗ lực mô hình tiêu chuẩn hóa, theo mô hình của Carl F. Cargill, thường được thực hiện trong năm giai đoạn:
- Trước khi khái niệm hóa: Nhóm phải đánh giá các thành phần, tiêu chuẩn ngành, thực hành tốt nhất hoặc các giải pháp của nhà cung cấp có thể được đánh giá tiêu chuẩn hóa. Điều quan trọng là phải xem xét ưu nhược điểm và có được sự đồng thuận của các bên liên quan để quyết định giữ hay bỏ từng ý tưởng.
- Khái niệm hóa : Việc phê chuẩn nếu ý tưởng có khả năng được tiêu chuẩn hóa, xác định cách thức thực hiện và đánh giá chi phí và bảo trì.
- Bàn luận: Mô hình tiêu chuẩn hóa phải được đánh giá về rủi ro và tác động đến quá trình, hoạt động và kinh doanh, bao gồm cả mức độ linh hoạt đối với những thay đổi trong tương lai.
- Viết : Giai đoạn cuối cùng của quá trình tiêu chuẩn hóa bao gồm việc phát triển các thông số kỹ thuật được sử dụng cho giai đoạn xây dựng SMP, bao gồm các phương pháp thử nghiệm và số liệu để đánh giá sản phẩm được cung cấp với tiêu chuẩn đã định.
- Thực hiện: Điều quan trọng là đảm bảo xác nhận của hệ thống cuối cùng theo các tiêu chí chấp nhận đã chỉ định. Các tiêu chuẩn có thể thành công hoặc có thể thất bại do nhiều yếu tố không lường trước được. Không có thông số chính xác về những gì làm cho một tiêu chuẩn thành công; tuy nhiên, một số nguyên nhân phổ biến của sự thất bại trong tiêu chuẩn hóa có thể bắt nguồn từ sự thiếu đồng thuận trong các giai đoạn thảo luận hoặc các định nghĩa hoặc thông số kỹ thuật không đầy đủ.
Một trong những mục tiêu của SMP là đạt được giải pháp tối đa hóa vòng đời đầu tư. Các thành phần chính của hệ thống SCADA (PLC, thiết bị mạng / phần cứng, máy chủ, hệ điều hành và phần mềm SCADA) được phân loại theo các giai đoạn sau:
- Giai đoạn giới thiệu hoặc phát triển: Các nhà sản xuất cung cấp các sản phẩm mới có thể tương thích ngược hoặc không tương thích ngược hoặc có thể bao gồm các bản cập nhật cho phần cứng, chương trình cơ sở hoặc các cải tiến phản ánh xu hướng thị trường. Do đó, các sản phẩm mới có thể yêu cầu đầu tư vào các công cụ hỗ trợ hoặc đào tạo. Sản phẩm ở giai đoạn giới thiệu cần được đánh giá trong bối cảnh giá trị gia tăng và khả năng hỗ trợ của nhà cung cấp trước những rủi ro liên quan của việc áp dụng sớm.
- Giai đoạn bán hàng hoặc tăng trưởng tích cực: Công nghệ được chấp nhận và nổi tiếng. Có thể nhận được phản hồi hữu ích về hiệu suất sản phẩm từ những người dùng hiện tại hoặc các ấn phẩm. Nhà sản xuất hỗ trợ đầu tư vào sản phẩm, cung cấp các bản cập nhật và vá lỗi nhất quán. Nhóm SMP phải chú ý đến tuổi của từng thành phần SCADA trong mối quan hệ với vòng đời trung bình. Vòng đời PLC thường từ 10 đến 15 năm; tuy nhiên, phần cứng máy chủ và hệ điều hành có thể có năm năm với sự hỗ trợ mở rộng và tối đa năm năm nữa đối với hệ điều hành.
- Hỗ trợ sau bán hàng: Đây là giai đoạn sau khi mua phần cứng. Đôi khi các nhà cung cấp quyết định ngừng phát triển sản phẩm để ủng hộ phiên bản cập nhật có thể yêu cầu thay đổi hoàn toàn phần cứng hoặc phần mềm. Các bản cập nhật quan trọng hoặc các bộ phận thay thế để giải quyết các vấn đề nghiêm trọng như các bản vá bảo mật vẫn có thể được cung cấp. SMP phải bao gồm một chiến lược rõ ràng để thay thế các phần tử SCADA được tìm thấy ở giai đoạn này của vòng đời của chúng.
- Giai đoạn lỗi thời hoặc suy giảm: Các thành phần SCADA không còn được hỗ trợ hoặc duy trì bởi nhà sản xuất. Trong trường hợp này, khách hàng cần sử dụng thị trường thứ cấp mà không có bảo hành hoặc dựa vào kho bảo trì và quản lý kiến thức của nhân viên.
Phương pháp tiếp cận kế hoạch tổng thể SCADA
Mặc dù một SMP đặc trưng được thực hiện bởi nhiều công ty kỹ thuật bằng cách sử dụng cách tiếp cận đa diện, nhưng điểm nhấn của dự án sẽ phụ thuộc vào nhu cầu và mong muốn cụ thể của khách hàng cũng như khả năng và kinh nghiệm cốt lõi của công ty kỹ thuật. Một số cách tiếp cận phổ biến nhất là:
Cách tiếp cận dựa trên rủi ro và lấy độ tin cậy làm trung tâm: Cách tiếp cận dựa trên rủi ro là một khái niệm được vay mượn từ các lĩnh vực khác như ngành dược phẩm và dầu khí, trong đó mục tiêu là tránh những rủi ro không thể chấp nhận được bằng cách phân loại và xác định những rủi ro tiềm ẩn có thể ảnh hưởng đến việc giám sát và khả năng kiểm soát. Một phân tích tập trung vào độ tin cậy được thực hiện để đánh giá xem các giải pháp thiết kế được đề xuất hoặc hiện có có đủ để đáp ứng các yêu cầu của quy trình hay không, thường ước tính thời gian trung bình từ khi thất bại đến từng chế độ thất bại để xác định xem các biện pháp kiểm soát có được chấp nhận hay không, cách tiếp cận tập trung vào độ tin cậy trong SCADA tiêu chí thiết kế là tiêu chí thiết kế tập trung vào sự dự phòng và tránh điểm chung của các lỗi hỏng hóc.
Đối với ngành nước / nước thải, các phương pháp tiếp cận dựa trên rủi ro và tập trung vào độ tin cậy là rất quan trọng đối với một hệ thống phục vụ dân số lớn (quá lớn để không thành công) hoặc các quy trình tiềm ẩn rủi ro nguy hiểm cho người tiêu dùng, người vận hành và cộng đồng. Đây là một ví dụ về tính toán hệ số rủi ro cho các thành phần SCADA, được phát triển bởi Mitch Owens 2013:
Yếu tố rủi ro = [1 + X (HW) + Y (SW) + Z (OS)] * Cond * Fail
Ở đâu:
Cond = Điều kiện thiết bị (1 = Mới, 5 = Fail)
Fail = Hậu quả thất bại (1 = Không có, 5 = Thảm họa)
HW = Phần cứng được hỗ trợ (0 = Có, 1 = Không)
SW = Phần mềm được hỗ trợ (0 = Có, 1 = Không)
OS = Phần cứng máy chủ sẽ hỗ trợ nâng cấp phiên bản OS hoặc HMI (0 = Có, 1 = Không)
X, Y và Z là các yếu tố mà nhân viên khách hàng có thể chỉ định dựa trên khả năng, phụ tùng thay thế và mối quan tâm của nhân viên.
Cách tiếp cận phân tích khoảng cách: Cách tiếp cận này so sánh hiệu suất hiện tại của hệ thống SCADA với mức hiệu suất được chỉ định hoặc mong muốn. Đánh giá lỗ hổng điển hình có thể bao gồm đánh giá hệ thống hiện tại về mức độ tự động hóa của thiết kế ban đầu, quản lý cảnh báo, tỷ lệ lỗi, lỗi thời và nhận thức tình huống.
Một trong những đánh giá gần đây nhất được đưa vào SMP là phân tích khoảng cách an ninh mạng, được sử dụng để đánh giá sự khác biệt giữa trạng thái an toàn thông tin hiện tại và lý tưởng của hệ thống tự động hóa tổng thể. Đánh giá an ninh mạng như một phần của SMP, tối thiểu phải bao gồm những nội dung sau:
- Kiểm kê phần cứng, phần mềm, giấy phép và quyền truy cập của người dùng.
- Đánh giá các chính sách và thủ tục.
- Xác định các ngưỡng, rủi ro và tính dễ bị tổn thương.
- Báo cáo mức độ ưu tiên của lỗ hổng bảo mật.
Phương pháp tiếp cận nâng cấp hoặc thay thế và tiêu chuẩn hóa công nghệ : Một số trình điều khiển phổ biến nhất cho SMP là phần cứng và phần mềm lỗi thời, thiếu sự hỗ trợ của nhà cung cấp và mong muốn thống nhất công nghệ. SMP sẽ tập trung vào việc đề xuất các giải pháp được hỗ trợ bởi các nghiên cứu thị trường, phân tích thay thế, đánh giá khả năng hỗ trợ của OT và phân tích chi phí vốn và chi phí hoạt động để đưa ra một loạt các khuyến nghị vạch ra lộ trình nâng cấp hoặc thay thế hệ thống SCADA. Nỗ lực kỹ thuật này thường được kết thúc bằng một bộ tài liệu về thiết bị và điều khiển nêu ra các tiêu chí thiết kế SMP (xem Hình 2).
Hình 2: Trong ví dụ này, các tài liệu tiêu chuẩn điển hình phác thảo các tiêu chí thiết kế kế hoạch tổng thể SCADA. Được phép: CDM Smith
Phương pháp tiếp cận kế hoạch tổng thể dựa trên hội thảo : Phương pháp tiếp cận dựa trên hội thảo là một phương pháp luận đa diện, tập trung vào đánh giá hệ thống SCADA và quan điểm của khách hàng thông qua một loạt các hội thảo được lập kế hoạch tốt nhằm xác định các điều kiện và vấn đề tình trạng cơ bản với hệ thống SCADA. Phương pháp luận này tập trung vào việc xác định sâu các vấn đề đã biết và chưa biết để phát triển giải pháp phù hợp nhất, ưu tiên và tìm được sự đồng thuận giữa tầm nhìn chung của các cổ đông. Giải pháp phù hợp nhất là một kế hoạch có thể mở rộng với một khuôn khổ bền vững gắn kết con người, quy trình và công nghệ.
Khung kế hoạch tổng thể SCADA
Một SMP tốt phải có một tập hợp các nhiệm vụ có tổ chức với định nghĩa rõ ràng về các mục tiêu được thực hiện theo thứ tự tuần tự và logic, trong đó mỗi bước cung cấp đầu vào cho nhiệm vụ tiếp theo (xem Hình 3).
Hình 3: Trong khung kế hoạch tổng thể SCADA này, giải pháp “phù hợp nhất” là một kế hoạch chính có thể mở rộng với một khuôn khổ bền vững gắn kết con người, quy trình và công nghệ. Được phép: CDM Smith
Cấu trúc đội ngũ: Sự thành công của kế hoạch tổng thể SCADA dựa đáng kể vào sự tham gia của các bên liên quan vì người điều hành, người giám sát và nhân viên bảo trì thường nhận thức được các vấn đề về quy trình, nghiệp vụ và hoạt động làm tăng giá trị cho SMP tổng thể. Việc tập hợp một đội ngũ có kinh nghiệm và kiến thức về quy trình, kinh doanh và công nghệ là nhiệm vụ đầu tiên cần được thực hiện như một cột mốc cho sự thành công của dự án.
Sau khi nhóm được hoàn thiện, một định nghĩa rõ ràng về các nhiệm vụ và trách nhiệm được tổ chức trong một loạt hội thảo và các cuộc họp nhóm để cho phép khối lượng thông tin và quy trình thiết kế truyền tải xuyên suốt SMP (xem Hình 4).
Đánh giá hệ thống và phát triển nhu cầu: Bước này bao gồm việc thu thập thông tin liên quan để hiểu hệ thống tự động hóa hiện tại, trạng thái vòng đời SCADA và các vấn đề và sự cố liên quan. Nó yêu cầu một bản sửa đổi hoàn chỉnh tài liệu hệ thống cũng như phỏng vấn nhân viên và hội thảo có thể được thực hiện bằng ba nhiệm vụ chính:
- Xác định vai trò và giao diện của nhóm với khách hàng để thu thập các vấn đề đã biết từ quan điểm của mỗi bên liên quan.
- Ghi lại kiến trúc hiện có, sơ đồ luồng, phần cứng và phần mềm, bản vẽ bảng điều khiển điển hình, chính sách an ninh mạng, v.v. Phạm vi tổng thể là làm nổi bật các yếu tố sẽ hỗ trợ tiêu chí thiết kế để thay thế hoặc nâng cấp.
- Hiểu biết về khả năng của tổ chức để hỗ trợ hệ thống hiện tại.
Vào cuối giai đoạn này, nhóm phải có khả năng liệt kê các nhu cầu của tổ chức và nắm bắt một tập hợp các giải pháp có thể được đánh giá trên nhiều lĩnh vực như vận hành, bảo trì, kỹ thuật, hỗ trợ và an ninh mạng.
Hình 4: Ví dụ về nhóm lập kế hoạch tổng thể SCADA được hiển thị. Được phép: CDM Smith
Phát triển thay thế, phân tích và đánh giá rủi ro: Ở giai đoạn này, trọng tâm của nhóm là xây dựng bản sửa đổi nén của các công nghệ tự động hóa có thể có và kiến trúc SCADA có thể phục vụ quy trình và yêu cầu kinh doanh. Nhóm phải làm việc về đánh giá có hệ thống, phân tích thay thế và đánh giá rủi ro của từng giải pháp. Các buổi thuyết trình của nhà cung cấp và hội thảo công nghệ là một phần không thể thiếu trong giai đoạn này; ý tưởng là đưa những người ra quyết định tiếp cận với một loạt các giải pháp công nghệ khả thi có thể tối đa hóa vòng đời của hệ thống (xem Hình 5).
Phát triển kịch bản và đánh giá giải pháp: Giai đoạn này nhằm mục đích phát triển danh sách các giải pháp thay thế kết hợp phần cứng, phần mềm và các phương pháp xây dựng thông qua đánh giá được ghi chép đầy đủ. Nhóm phải trình bày một loạt các tùy chọn hoặc giải pháp của nhà cung cấp để giải quyết các nhu cầu của hệ thống, bao gồm chi phí vốn, chi phí hoạt động, khoảng cách tổ chức và thách thức. Đánh giá kịch bản phải xây dựng ma trận đánh giá mô tả kiến trúc được đề xuất, giải pháp của nhà cung cấp, cách tiếp cận an ninh mạng, khôi phục thảm họa, luồng dữ liệu (từ quản lý báo động và sự kiện đến tích hợp kinh doanh), các yêu cầu hỗ trợ nội bộ hoặc nhà cung cấp và mức độ kỹ năng cần thiết để bảo trì và phát triển.
Hình 5: Hình này minh họa các kịch bản xu hướng của hội thảo công nghệ kế hoạch tổng thể SCADA. Được phép: CDM Smith
Xác định mục tiêu, kế hoạch chi tiết, ước tính chi phí, điểm kiểm tra và báo cáo cuối cùng: Giai đoạn cuối cùng của SMP bao gồm phát triển tài liệu cho các giải pháp thay thế được đề xuất và bao gồm định nghĩa chi tiết về các tính năng phần cứng, phần mềm và ứng dụng cần thiết để đáp ứng các yêu cầu và nhu cầu của khách hàng . Tài liệu phải nhấn mạnh đến độ tin cậy, vòng đời dự kiến, khả năng quản lý kiến thức, nâng cấp, tích hợp và mở rộng. Kế hoạch chi tiết phải bao gồm các quy trình và lịch trình thiết kế và xây dựng, với một ước tính chi phí hoàn chỉnh, phân biệt chi phí phần cứng và phần mềm với chi phí phát triển. SMP phải bao gồm tất cả các thành phần SCADA và thông số kỹ thuật phát triển, bao gồm tài liệu cho các bảng tiêu chuẩn hóa, phần cứng PLC và các ứng dụng HMI.
Mặc dù không có sự đồng thuận về quy trình cần thiết để phát triển thành công một SMP, nhiều công ty tư vấn thực hiện theo các cách tiếp cận tương tự, bắt đầu bằng sự hiểu biết rõ ràng về nhu cầu của khách hàng, sau đó là đánh giá kỹ lưỡng hệ thống hiện tại được hướng dẫn bởi sự tương tác chặt chẽ với các bên liên quan. Do đó, điều cực kỳ quan trọng là phải sử dụng các kỹ sư có kinh nghiệm, những người thực sự hiểu về phần cứng và phần mềm hiện tại cũng như các công nghệ mới nhất về phần cứng và phần mềm.
Hình 6: Có một số cải tiến tiềm năng mà hội thảo công nghệ kế hoạch tổng thể SCADA có thể cung cấp, cùng với khả năng công nghệ. Được phép: CDM Smith
Do đó, một kế hoạch tổng thể cuối cùng của SCADA giải pháp “phù hợp nhất” sẽ được chuyển giao tập trung vào các nhu cầu của hệ thống và tổ chức; phát triển sự hiểu biết đầy đủ về các xu hướng, sự trưởng thành của thị trường và khả năng cải thiện; tối đa hóa vòng đời đầu tư; và xác định các phương pháp bền vững để bảo trì và mở rộng.
