Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка виртуального тренажера автоматизированного теплового пункта для моделирования аварийных ситуаций при вмешательстве злоумышленника "

Работа на тему: Разработка виртуального тренажера автоматизированного теплового пункта для моделирования аварийных ситуаций при вмешательстве злоумышленника
Оценка: отлично.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра информационной безопасности

РЕКОМЕНДОВАНО К ЗАЩИТЕ В ГЭК

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
дипломная работа
РАЗРАБОТКА ВИРТУАЛЬНОГО ТРЕНАЖЕР А АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ВМЕШАТЕЛЬСТВЕ ЗЛОУМЫШЛЕННИКА

10.05.03 «Информационная безопасность автоматизированных систем»

Тюмень 2022

РЕФЕРАТ
Объем выпускной квалификационной работы составляет 108 страниц. Выпускная квалификационная работа включает в себя 3 главы, 10 иллюстраций, 10 таблиц, 3 листинга, 4 приложения и 30 использованных источника.
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ, АСУ ТП, СХЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, СЕТЕВАЯ АТАКА, ТРУБОПРОВОДЫ
Данная работа является продолжением курсовой работы по разработке виртуального тренажера автоматизированного теплового пункта. Объектом исследования данной работы является технология работы индивидуального автоматизированного теплового пункта и виды атак на оборудование и узлы систем автоматизации.
Целью данной работы является разработка виртуального тренажер для моделирования режимов работы индивидуального теплового пункта с учетом воздействия атак и физических вмешательств на узел учета тепловой энергии и систему управления погодным регулированием.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Разработать алгоритм работы ИТП, с закрытой системой отопления и независимым подключением горячего водоснабжения.
2. Проанализировать актуальные виды атак на ИТП.
3. Рассмотреть возможные физические вмешательства в оборудование ИТП.
4. Разработать модели и алгоритмы атак на узлы автоматизации ИТП.
5. Разработать модель злоумышленника.
6. Изучить и применить подходящий инструментарий для создания имитационной модели технологического процесса.
7. Разработать виртуальный тренажер для моделирования на основе разработанных моделей.
8. Сопоставить полученные результаты с реальными объектами.
Результатом выпускной квалификационной работы является виртуальный тренажер автоматизированного теплового пункта, предназначенный для моделирования различных атак на оборудование и блоки автоматизации теплового узла.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Теоретические основы работы АИТП 9
1.1 Нормативная документация 9
1.2 Технология работы автоматизированного теплового пункта 9
1.3 Виды атак на тепловые пункты 14
1.4 Выводы по главе 1 17
2 Диспетчеризация и используемы технологии в АИТП (отступ) 19
2.1 Используемая технология автоматизированного теплового пункта 19
2.2 Диспетчеризация в АИТП 23
2.3 Выводы по главе 2 26
3 Реализация поставленных задач (отступ) 28
3.1 Разработка модели злоумышленника 28
3.2 Анализ физических атак на систему АИТП 30
3.3 Разработка моделей и алгоритмов атак на оборудование автоматизированного теплового пункта 36
3.4 Разработанные лабораторные работы и тестовые вопросы 39
3.5 Программная реализация виртуального тренажера 41
3.6 Выводы по главе 3 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А Лабораторные работы 53
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Опросные листы 59
ПРИЛОЖЕНИЕ В Разработанные код тренажера 68
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Модель злоумышленника 74

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
В настоящем отчете о дипломной работе применяют следующие сокращения и обозначения:
P1 – датчик давления, который находиться на подающей магистрали теплового пункта
P2 – датчик давления, который находиться на обратной магистрали теплового пункта
Q1 – расходомер, который находиться на подающей магистрали теплового пункта
Q2 – расходомер, который находиться на обратной магистрали теплового пункта
T1 – прямая(подающая) магистраль T2 – обратная магистраль
T3 – водопровод горячего водоснабжения
T4 – циркуляционный трубопровод горячего водоснабжения, для обеспечения потребителя горячей водой
АИТП – автоматизированный индивидуальный тепловой пункт АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическим
процессом
БТП – блочный тепловой пункт ГВС – горячее водоснабжение
ИТП – индивидуальный тепловой пункт КЗ – контролируемая зона
МПН – модуль подпиточных насосов, обозначенный на схеме под номером 3
МТП – модульный тепловой пункт
МЦН – модуль циркуляционных насосов, обозначенный на схеме под номером 3
СО – система отопления
ТП – тепловой пункт
ТЭЦ – теплоэлектроцентраль
УВ – узел ввода
УУ – узел учета
ЦТП – центральный тепловой пункт
ШКП – контрольно-пусковой шкаф

ВВЕДЕНИЕ
Для выполнения выпускной квалификационной работы была выбрана тема «Разработка виртуального тренажера автоматизированного теплового пункта для моделирования аварийных ситуаций при вмешательстве злоумышленника».
Для успешной подготовки и защиты выпускной квалификационной работы обучающимся использовались средства и методы физической культуры и спорта с целью поддержания должного уровня физической подготовленности, обеспечивающую высокую умственную и физической работоспособность. В режим рабочего дня включались различные формы организации занятий физической культурой (физкультпаузы, физкультминутки, занятия избранным видом спорта) с целью профилактики утомления, появления хронических заболеваний и нормализации деятельности различных систем организма.
В рамках подготовки к защите выпускной квалификационной работы автором созданы и поддерживались безопасные условия жизнедеятельности, учитывающие возможность возникновении чрезвычайных ситуаций.
Необходимость обогрева жилища и приготовление горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд становятся особо важными в условиях сурового климата Российской Федерации, где почти на всей ее территории период с температурой наружного воздуха ниже 0 °C длится около полугода, а в некоторых районах (например, Диксон) доходит до 267 дней. Поэтому для целей теплоснабжения зданий (на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение) приходится сжигать более 30 % всего добываемого в стране топлива [1].
Также хочется заметить, что за последнее время в нашей стране, как и, собственно, в других развитых зарубежных странах мира, возникает быстрый рост населения, в связи с этим возрастает тенденция строительства различных сооружений, которые необходимо отапливать. Именно поэтому так важно
уделять особое внимание проблеме организации автоматизированных тепловых пунктов, а особенно их безопасности.
Ведь даже с такими установками возникают проблемы различного рода
– приборы могут выдавать ошибочные значения выходить из строя как по естественным причинам, так и по искусственным вне зависимости были ли они преднамеренными или не преднамеренными, из-за этого очень сложно контролировать и настраивать систему автоматизированного индивидуального теплового пункта.
Проблемой данного исследования является выявление возможных сетевых атак, которые могут очень сильно затруднить работу всей тепловой системы объекта, вывести ее из строя, тем самым создав чрезвычайную ситуации.
Таким образом, особое внимание должно уделяться автоматизированным тепловым пунктам и их безопасности.
Целью данной работы является разработка виртуального тренажер для моделирования режимов работы индивидуального теплового пункта с учетом воздействия атак и физических вмешательств на узел учета тепловой энергии и систему управления погодным регулированием.
Для достижения цели необходимо было выполнить следующие задачи:
1) Разработать алгоритм работы ИТП, с закрытой системой отопления и независимым подключением горячего водоснабжения.
2) Проанализировать актуальные виды атак на ИТП.
3) Рассмотреть возможные физические вмешательства в оборудование ИТП.
4) Разработать модели и алгоритмы атак на узлы автоматизации ИТП.
5) Разработать модель злоумышленника.
6) Изучить и применить подходящий инструментарий для создания имитационной модели технологического процесса.
7) Разработать виртуальный тренажер для моделирования на основе разработанных моделей.
8) Сопоставить полученные результаты с реальными объектами.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Колосов М. Принципиальные технологические схемы тепловых пунктов: [Электронный ресурс]
2 ИТП — схема, принцип работы, эксплуатация: [Электронный ресурс]
3 Positive Technologies. APT-атаки на промышленные компании в России: обзор тактик и техник: [Электронный ресурс]
4 Промышленные предприятия недооценивают киберугрозы: [Электронный ресурс] -
5 Kaspersky ICS CERT. Ландшафт угроз для систем промышленной автоматизации. Первое полугодие 2020: [Электронный ресурс]
6 Киберугрозы для АСУ и промышленных предприятий: [Электронный ресурс]
7 Мусатов В. К., Пшеничников А. П., Щербанская А. А. Имитационное моделирование средств межсетевого экранирования в условиях приоритизации трафика //T-Comm-Телекоммуникации и Транспорт. – 2016. – Т. 10. – №. 12.
8 Тепловые пункты в тепловых сетях: [Электронный ресурс]
9 Петухов В. С. и др. Токи утечки в электроустановках зданий//Технологии электромагнитной совместимости. – 2003. – №. 3.
10 TADVISER. Кибератаки [Электронный ресурс]
11 Дроботун Е. Б. теоретические основы построения систем защиты от компьютерных атак для автоматизированных систем управления. – СПБ: Наукоемкие технологии, 2017. – 122 c.
12 Степанов И. Д. Автоматизация тепловых пунктов //АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. – 2010. – №. 4. – С. 32-39.
13 СТО НОСТРОЙ/НОП 2.15.146-2014 Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Автоматизированные индивидуальные тепловые пункты. Правила проектирования и монтажа, контроль выполнения, требования к результатам работ: [Электронный ресурс]
14 БЛОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ. Указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления подготовки 08.03.01
«Строительство». /Сост.: Г.М. Ахмерова, Р.Г. Сафиуллин, Казань: Изд-во Казанск. гос. архитект.-строит. ун-та, 2019. – 53 с.
15 Преимущества установки автоматизированных тепловых пунктов: [Электронный ресурс]
16 Диспетчеризация индивидуальных тепловых пунктов: [Электронный ресурс]
17 Диспетчеризация в системах теплоснабжения: [Электронный ресурс]
18 Диспетчеризация индивидуальных тепловых пунктов: [Электронный ресурс]
19 СП 60.13330.2016 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 (с Изменением N 1): Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 декабря 2016 № 60.13330.2016 // Официальное издание. - М.: Стандартинформ, 2017 г.
20 методика оценки угроз безопасности информации: [Электронный ресурс]
21 База данных угроз безопасности информации: [Электронный ресурс]
22 методика MITRE ATT&CK: [Электронный ресурс]
23 AVEON. Что такое интерфейс RS-232: [Электронный ресурс]
24 AVEON. Что такое интерфейс RS-485: [Электронный ресурс]
25 Метод построения моделей информационных атак: [Электронный ресурс]
26 Свод правил 77.13330.2016 «Системы автоматизации». – 2016.
27 ФЗ 261 Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации //Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс. – 2009.
28 СНиП 3.05.07-85 Системы автоматизации: [Электронный ресурс]
29 ГОСТ 12.1.019 – 2009 «ССБТ Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты»
30 ГОСТ 30494 – 2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. – М.: Изд-во стандартов, 2011. – 23 с