浅谈煤矿智能化建设中的网络安全问题

齐景锋 崔含 王鹏飞 苏兴旺

一、 引言

随着科技的飞速发展，煤矿行业正迎来一场深刻的智能化变革，人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统。煤矿智能化建设不仅提高了生产效率，降低了事故发生率，还为煤矿企业的可持续发展注入了新的活力，是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。然而，在这一进程中，网络安全问题逐渐凸显，智能化系统依赖于大量的数据传输和处理，一旦网络系统遭到攻击或出现故障，整个煤矿的生产安全将面临严重威胁，网络安全已经成为制约煤矿智能化进一步发展的重要因素。本文旨在探讨煤矿智能化建设中的网络安全问题，分析当前面临的挑战和隐患，并提出相应的解决建议，期望能够引起煤矿行业对网络安全问题的足够重视，共同推动煤矿智能化建设的安全健康发展。

二、煤矿智能化建设的现状和网络安全问题

目前，煤矿智能化建设在多个层面取得了显著进展。首先是生产设备的智能化改造，传统的采煤机械、运输系统等都已逐步实现自动化和远程控制，减少了人工直接参与的高危环节。其次，在生产管理上，通过构建综合信息化平台，实现了生产数据的实时采集、传输和处理，为决策层提供了科学、准确的数据支持。此外，智能化技术还在安全监控、灾害预警等方面发挥了重要作用，通过布设各种传感器和监控设备，能够实时监测瓦斯浓度、矿压变化等关键安全指标，一旦发现异常能够迅速做出反应。

然而，在煤矿智能化建设高歌猛进的同时，网络安全问题也逐渐凸显出来。由于煤矿智能化系统高度依赖于网络和信息技术，一旦网络防线被突破，不仅可能导致生产数据的泄露或被篡改，还可能造成生产设备的失控甚至整个生产系统的瘫痪。此外，随着智能化程度的加深，煤矿生产系统与其他外部系统的互联互通也日益增多，这无疑增加了网络攻击的风险面。主要的安全隐患和挑战如下。

（一）系统复杂带来网络安全威胁多样性

煤矿智能化系统涉及的设备众多，包括传感器、监控设备、自动化控制系统等，这些设备都需要网络连接以实现数据的实时传输和处理。然而，这也为黑客和不法分子提供了可乘之机。他们可能通过网络攻击手段，如恶意软件、钓鱼网站、拒绝服务攻击（DDoS）等，对煤矿智能化系统进行破坏和干扰。这些攻击不仅可能导致系统瘫痪，还可能窃取敏感数据，对煤矿生产安全构成严重威胁。

（二）数字化转型产生数据安全保护不足

在煤矿智能化建设中，大量关于生产、设备状态、人员安全等方面的数据被生成和存储。这些数据对于煤矿的运营和管理至关重要，但同时也成为黑客攻击的主要目标之一。由于一些煤矿行业企业在数据安全保护方面的投入不足，存在数据加密不严格、访问控制不严谨等问题，使得数据泄露的风险大大增加。一旦数据被窃取或篡改，将对煤矿的生产和安全造成严重影响。

（三）特殊环境给系统更新和维护带来挑战

煤矿智能化系统需要定期进行更新和维护以保证其正常运行和安全性。然而，由于煤矿环境的特殊性以及设备分布的广泛性，系统更新和维护工作往往面临诸多挑战。例如，一些设备可能位于地下深处或偏远地区，难以进行及时的维护和更新。此外，新的安全漏洞和攻击手段不断出现，要求煤矿智能化系统不断更新安全防护策略，但这也增加了系统维护的复杂性和管理难度。

（四）建设中供应链安全风险加剧

煤矿智能化建设涉及众多供应商和设备，供应链中的任一环节出现安全问题都可能对整个系统构成威胁。从硬件设备的采购到软件系统的定制开发，再到系统的集成与维护，每一个环节都涉及多家供应商和服务商。如果供应商的设备中预置了恶意代码或后门，那么这些设备一旦被部署到煤矿的生产环境中，就可能成为攻击者的突破口。而煤矿智能化建设所需的许多关键技术和设备往往来自世界各地，这使得供应链变得更加复杂和难以管理。在全球化背景下，供应链中的任何一个薄弱环节都可能成为整个系统的安全隐患。

（五）人员安全意识薄弱

煤矿智能化建设中的网络安全问题不仅仅是技术问题，更是管理问题。一些煤矿在推进智能化建设的过程中，忽视了人员安全意识的培养和提升，未能建立起与智能化水平相匹配的安全管理体制。部分员工可能缺乏基本的网络安全知识和操作技能，在日常工作中可能存在违规操作或泄露敏感信息的风险，而且在面临网络安全事件时，企业可能无法迅速做出有效应对，从而造成损失扩大。

三、煤矿智能化建设的建议

针对煤矿智能化建设中可能面临的网络安全挑战，本文提出以下建议。

（一）进行分区隔离防护

在煤矿智能化系统中，应根据不同的业务需求和安全风险等级，实施安全分区策略。通过将系统划分为不同的安全区域，可以实现对不同区域的精细化管理。同时注重横向隔离与纵向认证的结合，横向隔离是指在同一层级的不同业务模块之间实施隔离措施，如在生产控制系统、管理信息系统间建立安全隔离网闸，对数据传输进行严格的过滤和监控；纵向认证则是指在不同层次之间建立认证机制，如在数据采集层和处理层之间应设置相应的访问控制策略，确保数据的合法访问和传输。

（二）加强网络安全防护

在网络边界部署防火墙设备，这已经是目前网络架构中众所周知的防护手段，但随着网络技术的不断发展，煤矿智能化系统也应与时俱进，引入先进的网络安全技术设备。在部署传统安全防护设备如防火墙、网闸和日志审计系统的基础上引入流量审计和态势感知技术。流量审计能够实時监控和分析网络流量，识别异常和潜在威胁。而态势感知则通过收集和分析各种安全数据，构建全面的安全态势图，帮助煤矿实时了解网络的安全状况并预测潜在威胁。结合这些技术，煤矿能够在传统防护设备的基础上实现主动防御，显著提升整个信息系统的安全性，确保煤矿生产和运营的顺利进行。

（三）建立密码服务平台

密码是保护数据安全的重要手段，为了确保数据的安全，我国不仅颁布了密码法和等级保护制度，指明了管理的要求，所以在系统中建立统一的密码服务平台至关重要。平台应当应用符合国家标准的加密算法和技术，对敏感数据进行加密处理，可以有效防止数据的泄露和被恶意篡改，从而保护企业的核心利益不受损害。同时通过密码服务平台对密钥进行有效的管理，定期轮换更新，可以确保密钥的安全性和完整性。通过密码的签名技术，还可以确保外发数据的可追溯性，在出现问题时尽可能减小损失。

（四）建立设备供应链管理机制

煤矿智能化建设涉及大量设备和系统的采购与集成。为确保设备和系统的安全性，应建立严格的供应链管理机制。这包括对供应商进行安全审查，对开源代码严格要求代码审计，确保其产品没有安全漏洞；对采购的设备进行安全测试，确保其符合煤矿的安全要求；对设备的安装和调试过程进行监控，确保其不被植入恶意代码或后门。建立设备管理台账，定期检测和更新网络设备的软件和固件，及时修补安全漏洞，进而降低安全风险，防止黑客利用已知漏洞对网络系统进行攻击。

（五）加强网络安全管理体制

煤矿必须建立完善的网络安全管理体制。这包括制定全面的网络安全政策和标准，构建科学合理的网络安全组织架构，明确各级人员的职责和权限，制定详细的安全策略和应急预案，定期开展网络安全培训和演练，通过模拟实际攻击场景，提高员工应对网络安全事件的能力。此外，還应定期进行安全漏洞扫描和风险评估，以及时发现和解决潜在的安全隐患。通过加强管理和培训，提高全员的网络安全意识和技能水平，确保煤矿智能化建设在安全可控的轨道上稳步推进。

四、 结语

煤矿智能化建设是提升煤矿产业效率和安全性的重要途径，然而网络安全问题却成为其不可忽视的挑战。展望未来，随着技术的不断发展和创新，煤矿智能化建设将面临更多的机遇和挑战。一方面，新技术如人工智能、大数据等的应用将进一步提升煤矿智能化水平；另一方面，网络安全威胁也将不断演变和升级，对煤矿智能化系统的安全性提出更高要求。因此，煤矿企业需要持续关注网络安全动态和技术发展趋势，不断完善网络安全防护体系和管理机制，确保煤矿智能化系统的安全稳定运行，推动行业高质量发展。