工业控制系统普遍应用于我国现代工业的许多行业领域,包括有电力系统、城市燃气输配、市政供水与污水处理、石化行业、轨道交通等基础设施建设,上述行业领域超过80%列入国家关键基础设施范畴,这些行业领域大都通过工业控制系统完成现代化作业。城市燃气作为现代化城市建设、智慧城市的重要环节,其在国家关键基础设施中处于极其重要的地位,同时对社会的稳定进步和快速发展起着至关重要的作用。随着物联网的快速发展、“信息化与工业化的深度融合”(以下简称两化融合)和“中国制造2025”的提出,使得互联网技术大量应用到工业化生产中,工业控制系统相关的设备及产品也更多地使用通用的工业控制协议、软硬件等,并通过各种途径接入互联网等公用网络,工业控制系统已从传统孤立、封闭,向大规模、开放性、互联互通的方向发展。然而“两化融合”和物联网的快速发展带来巨大生产力的同时,相应的安全问题也随之而来,2010年伊朗布什尔核电站“Stuxnet”(震网)病毒事件、2011年美国地方水利SCADA系统黑客攻击事件、2015年乌克兰大规模电网攻击事件、2016年北美分布式拒绝服务(DDos)攻击等事件的爆发,引起社会和工业控制系统业界的广泛关注,其相关的安全问题是厄待解决的、无法避免,也不能避免的关键问题。本文针对工业控制系统出现的安全问题,结合当前国内外工业控制系统安全现状,着重进行城市燃气数据采集与监控(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)系统安全模拟平台的设计搭建及攻防演练实现等工作,主要包括系统需求与设计分析、系统组成架构及软硬件设计、漏洞利用与攻防演练等工作;综合运用了计算机、现代通信及网络、自动控制等技术来进行城市燃气SCADA系统安全模拟平台的设计与实现;通过城市燃气SCADA系统安全模拟平台的搭建设计和攻防演练实现,为工业控制系统安全问题的深入研究和防护工作提供模拟环境和演练平台,以此更好地保护工业控制系统安全管理和运行。