Đăng ký thành viên

Tăng cường an ninh vật lý có thể là một quyết định kinh doanh thông minh nếu có thể nhận dạng các mối đe dọa trước khi chỉ định các yêu cầu an ninh vật lý. Bài viết này mô tả cách các công ty điện lực linh hoạt có thể loại bỏ hiệu quả các tác nhân đe dọa gây hư hại cho lưới điện thông qua 10 bước sau.

10 bước thiết yếu của những người chuyên ngành an ninh

Một thập kỷ sau vụ tấn công Trạm biến áp Metcalf của Công ty Điện lực và Khí đốt Thái Bình Dương ở Coyote, bang California (Mỹ) ngày 16/4/2013, các công ty điện lực vẫn chưa phát triển các giao thức an ninh vật lý trên toàn quốc. Các công ty điện lực có thể giải quyết mối quan ngại này bằng cách noi theo ví dụ của ngành công nghiệp điện hạt nhân.

Các nhóm an ninh vật lý điện hạt nhân bao gồm các kỹ sư hệ thống xác định mối đe dọa; các kỹ sư thiết kế định rõ các tính năng ngăn chặn, trì hoãn và phát hiện kẻ xâm nhập; và các chuyên gia an ninh ứng phó với các kẻ xâm nhập. Với tư cách là một nhóm an ninh, họ thảo luận về các mối đe dọa, các điểm yếu, thời gian phản ứng, v.v., và sau đó triển khai các hệ thống để ngăn chặn, phát hiện và trì hoãn kẻ xâm nhập. Cách tiếp cận của họ đối với an ninh vật lý có thể giải thích là một quy trình mười bước bắt đầu bằng việc nhận dạng các mối đe dọa cơ sở thiết kế:

1. Xác định mối đe dọa và hiểu rõ lỗ hổng
2. Nhận dạng các điểm yếu
3. Cơ sở trinh sát
4. Cản trở tầm nhìn
5. Các thành phần cứng hóa^(*)
6. Hệ thống hỗn hợp riêng biệt
7. Giám sát việc lắp đặt
8. Phát triển kế hoạch ứng phó
9. Diễn tập xâm nhập
10. Ngăn chặn, phát hiện, phủ nhận, trì hoãn, bảo vệ

Khi các công ty điện lực triển khai, mười bước này sẽ cải thiện đáng kể an ninh vật lý của lưới điện. Để đạt hiệu quả cao nhất, các chuyên gia an ninh vật lý triển khai mười bước này cũng phải thu hút những cá nhân thiết kế và vận hành lưới điện.

Các trạm biến áp hiện nay thiếu an ninh cơ bản

Rất ít trạm biến áp tại Mỹ trang bị các tính năng bảo vệ an ninh vật lý cơ bản (Ảnh st)

Rất ít trong số 75.000 trạm biến áp tại Mỹ trang bị các tính năng bảo vệ an ninh vật lý cơ bản. Hơn 60.000 trạm biến áp khu dân cư không có yêu cầu nào được ngành công nghiệp chấp thuận đối với bất kỳ dạng an ninh vật lý nào. Bằng chứng về nhu cầu tăng cường an ninh vật lý là tình trạng trộm cắp dây đồng đang diễn ra, một vấn đề mà hầu như mọi công ty điện lực đều gặp phải.

“Những kẻ đe dọa” tìm cách phá hoại các thành phần của trạm biến áp

Trong trường hợp an ninh trạm biến áp, thuật ngữ “kẻ đe dọa” ám chỉ những kẻ phá hoại muốn làm hỏng hoặc phá hủy các thành phần của trạm biến áp. Các công ty điện lực phải luôn nhận thức rằng với an ninh vật lý tại các trạm biến áp hiện nay, một kẻ đe dọa có động cơ đơn lẻ có thể dễ dàng gây ra tình trạng mất điện diện rộng trong thời gian ngắn trên nhiều bang hoặc tình trạng mất điện cục bộ kéo dài cả tuần tại khu vực dân cư.

Các kẻ đe dọa có thể nhận ra mối nguy hiểm ở trạm biến áp và cố gắng gây thiệt hại bằng súng cỡ nhỏ từ bên ngoài hàng rào (Ảnh st)

Các kẻ đe dọa có thể nhận ra mối nguy hiểm ở trạm biến áp và cố gắng gây thiệt hại bằng súng loại nhỏ từ bên ngoài hàng rào. Những kẻ đe dọa bị thúc đẩy bởi ý thức hệ có thể không quan tâm đến sự an toàn cá nhân của họ và sẽ xâm nhập vào trạm biến áp để tối đa hóa nỗ lực tấn công. Một số kẻ đe dọa có thể sẵn sàng gây hại cho nhân viên công ty điện lực và những người ứng cứu đầu tiên. Các công ty điện lực phải chuẩn bị cho mọi loại kẻ đe dọa tiềm ẩn.

Hiểu 10 bước để cải thiện an ninh vật lý

Ba hạng mục đầu tiên trong danh sách này là tuyệt đối thiết yếu. Bảy hạng mục còn lại cũng quan trọng như nhau, mặc dù có thể linh hoạt. Tuy nhiên, hầu hết các hạng mục trong danh sách này đã bị các công ty điện lực bỏ qua, vì trộm cắp được coi là mối đe dọa chính đối với lưới điện chứ không phải phá hoại. Hãy đọc để hiểu từng hạng mục này.

1. Xác định mối đe dọa và hiểu rõ điểm yếu

Xác định các mối đe dọa là bước đầu tiên trong việc thiết lập các giao thức an ninh vật lý. Bước này phải do những cá nhân theo dõi và phân tích lưới điện liên tục hoàn thành. Giảm thiểu lỗ hổng bằng cách cứng hóa các thành phần có thể hiệu quả hơn là tăng cường an ninh vật lý.

Tại các trạm biến áp vùng, tác nhân đe dọa có thể gây ra tình trạng mất điện diện rộng, trên nhiều bang, trong thời gian ngắn bằng cách tạo ra chạm chập một pha, ba pha trên lưới điện. Tác nhân đe dọa có thể sử dụng thuốc nổ hoặc máy bay không người lái để tấn công các thành phần của trạm biến áp; những người có kiến ​​thức nội bộ có thể thao tác dao cắt nối đất. Tại các trạm biến áp vùng, mối đe dọa cần đánh giá là:

- Kẻ tấn công xâm nhập các thành phần trong trạm biến áp và sau đó gây ra chạm chập ba pha trên lưới điện.

- Mối đe dọa này còn thách thức hơn so với các chạm chập xảy ra khi sét đánh vào đường dây hoặc khi vật cách điện phóng điện bề mặt.

- Tại các trạm biến áp khu dân cư, kẻ tấn công có thể gây ra tình trạng mất điện kéo dài cả tuần tại khu dân cư bằng cách sử dụng súng loại nhỏ để gây hư hại cho nhiều máy biến áp hoặc máy cắt.

Sự khác biệt giữa các mối đe dọa tại các trạm biến áp vùng và khu dân cư là cách lưới điện phản ứng ra sao. Ở cấp độ vùng, phải giải trừ các chạm chập trong vòng chưa đầy 100 mili giây và cần giảm thiểu các tác động tiếp theo trong vòng vài giờ. Nếu các chạm chập tại các trạm biến áp vùng mà theo lý thuyết sẽ kéo dài hơn 250 mili giây, thì việc tăng cường an ninh vật lý là thiết yếu. Tại các trạm biến áp khu dân cư, các máy biến áp bị hư hại có thể bị sự cố thảm khốc và mất nhiều ngày để thay thế.

2. Nhận dạng các điểm yếu (dễ bị tổn thương)

Sau khi xác định các mối đe dọa, việc nhận dạng điểm dễ bị tổn thương là tương đối dễ dàng. Bước này phải do những cá nhân lựa chọn các thành phần, thiết kế trạm biến áp và hiểu các yêu cầu ngăn cách vật lý cho các phương tiện dư thừa hoàn thành.

Các điểm yếu hiển nhiên là máy biến áp và máy cắt. Điểm yếu ít hiển nhiên hơn là nhà điều khiển, phòng acquy, các hệ thống DC, dao cắt tiếp đất và các dao cắt cách ly. Các kẻ đe dọa có động cơ sẽ sử dụng nghiên cứu trên internet để định vị các cơ sở quan trọng, để lấy bản sao các báo cáo kỹ thuật do Tập đoàn Độ tin cậy Bắc Mỹ (NERC) phát triển và để tìm hiểu cách những kẻ khác đã cố gắng gây hư hại cho lưới điện trong quá khứ.

Các chuyên gia ngành điện sẽ hưởng lợi khi suy nghĩ như những kẻ đe dọa khi tìm cách nhận dạng các điểm yếu. Họ phải nhận dạng cách kẻ đe dọa có thể tiếp cận từng điểm yếu và xây dựng các phương pháp để từ chối tiếp cận những điểm đó. Xây tường và hàng rào chống đạn xung quanh trạm biến áp chỉ cung cấp khả năng bảo vệ tối thiểu các điểm yếu. Cần phải triển khai biện pháp bảo vệ bổ sung.

3. Trinh sát công trình

Các chuyên gia an ninh, cùng với các kỹ sư điện lực, phải tiến hành trinh sát trạm biến áp bằng cách đi bộ xung quanh bên ngoài trạm biến áp để quan sát các điểm yếu. Việc đi bộ xung quanh cần thực hiện tại hàng rào hoặc tường bao quanh, cũng như ở khoảng cách 30m tính từ chu vi. Do xuất phát điểm khác nhau, các kỹ sư và chuyên gia an ninh có thể nhận thấy các điểm yếu khác nhau. Các kỹ sư cần trình bày cho các chuyên gia an ninh danh sách các điểm yếu thiết yếu dựa trên chức năng của từng thành phần. Cả hai chuyên gia cần chỉ ra từng điểm yếu có thể quan sát được khi họ đi bộ xung quanh chu vi trạm biến áp.

4. Cản trở tầm nhìn

Các công ty điện lực cần nhận dạng các giải pháp thay thế chi phí thấp có thể cản trở tầm nhìn đến các điểm yếu trong trạm biến áp. Nhiều công ty điện lực đã trang bị thêm tính năng bảo vệ động vật cho các trạm biến áp để ngăn ngừa mất điện do chim, sóc, rắn và gấu mèo gây ra. Có thể sử dụng một cách tiếp cận tương tự để cản trở tầm nhìn của các tác nhân đe dọa tiềm ẩn.

5. Các thành phần cứng hóa

Máy biến áp và các thành phần khác có thể cứng hóa để loại bỏ các mối đe dọa. Trong các trạm biến áp khu dân cư, máy biến áp có thể trang bị van thao tác bằng động cơ tự động đóng khi thất thoát dầu trong trường hợp kẻ tấn công làm hỏng bộ làm mát bằng súng cỡ nhỏ. Có thể bảo vệ dao tiếp đất bằng cách tháo tay cầm vận hành và đặt chúng vào tủ khóa.

6. Tách rời các hệ thống hỗn hợp

Việc tách rời các hệ thống hỗn hợp trong các trạm biến áp hiện có là một nhiệm vụ vô cùng khó khăn. Một cách tiếp cận tốt hơn là yêu cầu các hệ thống dư thừa trong tất cả các trạm biến áp mới phải tách rời nhau về mặt vật lý. Trong các trạm biến áp vùng, các hệ thống rơle bảo vệ sơ cấp và thứ cấp phải bố trí trong các tòa nhà riêng biệt và cấp điện bởi các hệ thống DC riêng biệt. Cáp và đường dẫn phải xây dựng sao cho các hệ thống dư thừa không bị ảnh hưởng nếu cáp trong một rãnh bị hư hại

7. Giám sát việc lắp đặt

Các đội tuần tra lưu động cần khảo sát các trạm biến áp vùng hàng ngày và đi bộ quanh chu vi của các trạm biến áp vùng mỗi tuần một lần. Các đội tuần tra lưu động cần khảo sát các trạm biến áp khu dân cư mỗi tháng một lần để nhận dạng các hoạt động đáng ngờ, các điểm yếu mới và các bất thường khác. Việc thiết lập sự có mặt của an ninh đã biết sẽ làm nản lòng các tác nhân đe dọa, chúng nhận ra rằng các bảo vệ đang theo dõi các mối đe dọa.

8. Lập kế hoạch khôi phục

Lực lượng an ninh vật lý phải tương xứng với thời gian khôi phục ước tính và chi phí. Nếu tất cả phụ tải có thể chuyển đến một trạm biến áp khu vực dân cư trong hai giờ, thì việc tăng cường an ninh vật lý là khó có thể biện minh. Mặt khác, nếu việc khôi phục sẽ mất nhiều ngày hoặc nhiều tuần, thì có thể biện minh cho việc tăng cường an ninh vật lý. Việc xây dựng một kế hoạch khôi phục toàn diện sẽ tạo điều kiện cho việc ra quyết định tăng cường an ninh vật lý.

9. Thực hiện các cuộc diễn tập xâm nhập

Các cuộc diễn tập xâm nhập thử nghiệm và xác minh các cải tiến về an ninh vật lý. Các cuộc diễn tập phải trả lời các câu hỏi sau: Liệu một tác nhân đe dọa có động cơ có thể truy cập vào một trạm biến áp trong vòng chưa đầy một phút không? Liệu tác nhân đe dọa có bị phát hiện không? Liệu tác nhân đe dọa có thể xâm phạm một trạm biến áp trong vòng chưa đầy 10 phút không?

Cần thực hiện các cuộc xâm nhập mô phỏng như thể cuộc xâm nhập do một tác nhân đe dọa có động cơ với kiến ​​thức nền hợp lý lên kế hoạch và thực hiện. Ví dụ, nên giả định rằng kẻ xâm nhập đã sử dụng internet để nhận dạng các thành phần quan trọng, khảo sát trạm biến áp và phát triển một kế hoạch hành động. Ngoài ra, các cuộc mô phỏng chỉ nên sử dụng các công cụ có sẵn trong một cửa hàng phần cứng.

10. Răn đe, Phát hiện, Từ chối, Trì hoãn, Phòng thủ

Phải cải thiện cách tiếp cận truyền thống này để đối phó với các tác nhân đe dọa có động cơ. Việc bảo vệ tốt các địa điểm để làm nản lòng các tác nhân đe dọa phải cân bằng với sự hiểu biết rằng các tác nhân đe dọa có động cơ có thể có được kiến ​​thức quan trọng thông qua internet. Việc nhận dạng hoạt động đáng ngờ bằng cách sử dụng các cảm biến chuyển động, phân tích video và hệ thống phát hiện xâm nhập phải cân bằng với thời gian khôi phục. Việc vô hiệu hóa các mối đe dọa là khó khăn khi các tác nhân đe dọa có thể hoàn thành nhiệm vụ của chúng trong vài phút.

Sử dụng các rào cản vật lý và các thành phần trạm biến áp đã cải thiện, cứng hóa nhằm ngăn chặn việc tiếp cận là thiết yếu (Ảnh st)

Làm chậm các tác nhân đe dọa sẽ giảm thiểu số lượng các thành phần có thể bị hư hại trước khi các lực lượng ứng cứu ban đầu đến.

Cải thiện an ninh vật lý giúp giảm thiểu chi phí

Tại các trạm biến áp khu vực mới, việc tăng cường an ninh vật lý có thể giúp giảm chi phí bằng cách chuyển trọng tâm từ việc lắp đặt tường bao quanh và các hàng rào chống đạn (10 triệu USD cho một trạm biến áp) sang lắp đặt các thành phần tiết kiệm chi phí hơn và an toàn hơn về mặt vật lý, chẳng hạn như:

• Mua các máy biến áp có đầu nối cắm thay vì cách điện xuyên và động cơ vận hành bằng van tự động đóng lại khi thất thoát dầu (50.000USD cho mỗi máy biến áp).
• Xây dựng hai nhà điều khiển (200.000USD cho tòa nhà thứ hai).
• Lắp đặt hai bộ pin (100.000USD cho bộ pin thứ hai).

Chi phí cho một trạm biến áp khu vực mới với các thành phần cứng hóa và an ninh vật lý tăng cường có thể thấp hơn 5 triệu USD so với một trạm biến áp vùng truyền thống với an ninh vật lý hiện nay.

Tại các trạm biến áp mới trong khu dân cư, an ninh vật lý tăng cường sẽ giúp giảm chi phí bằng cách thay đổi trọng tâm từ lắp đặt tường bao quanh và hàng rào chống đạn (3 triệu USD cho một trạm biến áp) sang mua các máy biến áp có đầu nối cắm thay vì cách điện xuyên và van vận hành bằng động cơ tự động đóng khi thất thoát dầu (25.000USD cho một máy biến áp). Chi phí cho một trạm biến áp mới trong khu dân cư với các thành phần cứng hóa và an ninh vật lý tăng cường có thể thấp hơn 2 triệu USD so với một trạm biến áp truyền thống trong khu dân cư với an ninh vật lý hiện nay.

Lường trước các loại mối đe dọa mới

Các nhóm an ninh vật lý cần phải lường trước các mối đe dọa. Các kẻ đe dọa có thể bị thúc đẩy bởi các vấn đề cá nhân hoặc mục tiêu xã hội. Trước đây, các kẻ đe dọa là những tên lấy trộm đồng. Gần đây, các kẻ đe dọa đã phá hoại các trạm biến áp trong khu dân cư bằng cách sử dụng súng cỡ nhỏ. Chúng ta có thể không biết động cơ, nhưng chúng ta có thể lường trước các mối đe dọa, bắt đầu bằng việc giảm khả năng hiển thị của các trạm biến áp và bắt đầu cứng hóa các thành phần của trạm biến áp. Đã đến lúc phải thay đổi.

(*) Thành phần cứng hóa: Thành phần trở nên bền bỉ, chịu đựng được tác động mạnh hoặc điều kiện khắc nghiệt.