Laitostietojen hyödyntämisen parantaminen yksisuuntaisella tiedonsiirrolla
Vaahtera, Timo (2019)
Vaahtera, Timo
2019
Johtamisen ja tietotekniikan DI-tutkinto-ohjelma
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. Only for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-11-18
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201911145953
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201911145953
Tiivistelmä
Ydinlaitosten laitostietojen siirto poikkeaa oleellisesti tavanomaisesta tuotantoteollisuudesta, sillä lainsäädäntö, ohjeet ja toimintatavat eivät mahdollista tuotannonohjausjärjestelmien ja teollisuusautomaatiojärjestelmien välistä kaksisuuntaista tietoliikenneyhteyttä. Lainsäädäntö ja ohjeet kuvaavat periaatteen fyysisesti yksisuuntaisen tiedonsiirron toteutukseen. Laitosjärjestelmistä siirretään nykyisellään paljon informaatiota, mutta tähän ei käytetä jatkuvaa tiedonsiirtoa. Tiedonsiirto on toteutettu optisilla levyillä ja muistitikuilla. Osasta laitosjärjestelmistä siirretään informaatiota erilliseen laitosalueella käytössä olevaan tietoverkkoon. Laitostietojen hyödyntäminen laitosalueen ulkopuolella on vaatinut aina manuaalista työtä, joka on hidastanut tiedon hyödyntämistä esimerkiksi vianselvityksessä. Järjestelmien digitaalisuuden lisääntymisen myötä on myös kasvanut tarve hyödyntää laitostietoja laajemmin.
Tässä diplomityössä selvitettiin miten vaatimusten mukainen fyysisesti yksisuuntainen tiedonsiirtoyhteys ydinlaitoksien laitosjärjestelmistä hallinnollisiin tietojärjestelmiin on toteutettavissa. Vaatimuksia tällaiseen tiedonsiirtoon asetetaan lainsäädännössä ja toimintaa ohjaavien tahojen asettamissa vaatimuksissa. Työssä tunnistettiin laitosjärjestelmät, joiden informaatiota hyödynnettiin aikaisemmin laitosjärjestelmien ulkopuolella. Työssä tunnistettiin myös yleisiä tapoja siirtää ja säilöä laitostietoja, mutta näiden hyödyntämistä pitää suunnitella laaja-alaisemmin.
Laitosjärjestelmistä ulos suuntautuvan tiedonsiirron kehityksessä tärkein osio on laitosjärjestelmien tietoturvallisuuden huomioon ottaminen. Manuaalisessa tiedonsiirrossa laitosjärjestelmien ja hallinnollisten tietojärjestelmien välillä on aina ihmisistä ja laitteista johtuvia riskejä. Työssä keskityttiin ratkaisuihin, joilla voidaan toteuttaa turvallinen laitosjärjestelmien keskinäinen tiedonsiirto ja fyysisesti yksisuuntainen tiedonsiirto laitosjärjestelmien ulkopuolelle.
Fyysisesti yksisuuntainen tiedonsiirto toteutetaan yksisuuntaistavasta datadiodista ja tämän molemmin puolin toimivista välityspalvelimista koostuvasta kokonaisuudesta. Tämä kokonaisuus muodostaa oman järjestelmäkokonaisuuden eri laitosjärjestelmien ja hallinnollisen tietojärjestelmän väliin. Työssä esitetyt ratkaisut noudattavat laissa ja ohjeissa määriteltyjä ehtoja ja noudattavat myös suosituksia, joita on annettu teollisuusjärjestelmien ohjausta määrittelevissä kansainvälisissä standardeissa.
Työn aikana tunnistettiin erilaisia eliniänhallintaan, ennakoivaan kunnossapitoon, kunnonseurantaan, häiriöselvitykseen ja raportointiin liittyviä tiedonsiirtotarpeita, jotka ovat toteutettavissa yksisuuntaisen tiedonsiirtoyhteyden kanssa. Näiden tunnistettujen tarpeiden vaatiman tiedonsiirron kehittämistä tulisi jatkaa kyseisten osa-alueiden asiantuntijoiden yhteistyönä. Laitosjärjestelmien verkkoarkkitehtuurin kehittämisessä ja tietoliikenneverkkoihin liittyvien ohjeiden päivityksessä tulisi ottaa huomioon standardien hyödynnettävyys.
Tässä diplomityössä selvitettiin miten vaatimusten mukainen fyysisesti yksisuuntainen tiedonsiirtoyhteys ydinlaitoksien laitosjärjestelmistä hallinnollisiin tietojärjestelmiin on toteutettavissa. Vaatimuksia tällaiseen tiedonsiirtoon asetetaan lainsäädännössä ja toimintaa ohjaavien tahojen asettamissa vaatimuksissa. Työssä tunnistettiin laitosjärjestelmät, joiden informaatiota hyödynnettiin aikaisemmin laitosjärjestelmien ulkopuolella. Työssä tunnistettiin myös yleisiä tapoja siirtää ja säilöä laitostietoja, mutta näiden hyödyntämistä pitää suunnitella laaja-alaisemmin.
Laitosjärjestelmistä ulos suuntautuvan tiedonsiirron kehityksessä tärkein osio on laitosjärjestelmien tietoturvallisuuden huomioon ottaminen. Manuaalisessa tiedonsiirrossa laitosjärjestelmien ja hallinnollisten tietojärjestelmien välillä on aina ihmisistä ja laitteista johtuvia riskejä. Työssä keskityttiin ratkaisuihin, joilla voidaan toteuttaa turvallinen laitosjärjestelmien keskinäinen tiedonsiirto ja fyysisesti yksisuuntainen tiedonsiirto laitosjärjestelmien ulkopuolelle.
Fyysisesti yksisuuntainen tiedonsiirto toteutetaan yksisuuntaistavasta datadiodista ja tämän molemmin puolin toimivista välityspalvelimista koostuvasta kokonaisuudesta. Tämä kokonaisuus muodostaa oman järjestelmäkokonaisuuden eri laitosjärjestelmien ja hallinnollisen tietojärjestelmän väliin. Työssä esitetyt ratkaisut noudattavat laissa ja ohjeissa määriteltyjä ehtoja ja noudattavat myös suosituksia, joita on annettu teollisuusjärjestelmien ohjausta määrittelevissä kansainvälisissä standardeissa.
Työn aikana tunnistettiin erilaisia eliniänhallintaan, ennakoivaan kunnossapitoon, kunnonseurantaan, häiriöselvitykseen ja raportointiin liittyviä tiedonsiirtotarpeita, jotka ovat toteutettavissa yksisuuntaisen tiedonsiirtoyhteyden kanssa. Näiden tunnistettujen tarpeiden vaatiman tiedonsiirron kehittämistä tulisi jatkaa kyseisten osa-alueiden asiantuntijoiden yhteistyönä. Laitosjärjestelmien verkkoarkkitehtuurin kehittämisessä ja tietoliikenneverkkoihin liittyvien ohjeiden päivityksessä tulisi ottaa huomioon standardien hyödynnettävyys.