電力系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)探究

封竺伶

摘要：近年來，隨著我國經濟、科技、居民生活水平的不斷提高，人們對用電系統(tǒng)的要求也越來越高。并且隨著電力體制改革的不斷深入，電力系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的支撐能力也被賦予了新時代的更多要求。時代賦予電力系統(tǒng)發(fā)展機遇的同時也為其帶來了很多的挑戰(zhàn)，在面對新形勢和新挑戰(zhàn)的過程中，電力企業(yè)需要全面總結和采集所有與系統(tǒng)相關的基本情況和主要成效，并結合實際情況分析內外部的形式，為新一代電力系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研發(fā)提供穩(wěn)定的前提條件。

關鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng);網(wǎng)絡;安全;防護

電力監(jiān)控系統(tǒng)作為國家關鍵信息基礎設施，在新的時代背景下面臨著日益嚴峻的網(wǎng)絡安全形勢，一旦電力監(jiān)控系統(tǒng)遭受到了網(wǎng)絡安全的攻擊，那么很有可能在某個區(qū)域導致大面積的停電，嚴重威脅國家和企業(yè)的用電安全。因此，對于相關的電力企業(yè)而言，提高電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全防護能力具有非常重要的現(xiàn)實意義，同時，這也是幫助企業(yè)得到持續(xù)健康發(fā)展的唯一條件。以下筆者將根據(jù)自身的工作經驗以及當今電力系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行研究，希望能夠給相關工作者提供一些參考意見，為國家和企業(yè)用電的安全可靠性提供必要的前提。

一、電力監(jiān)控系統(tǒng)防護基本原則

1、安全分區(qū)

根據(jù)不同運行業(yè)務安全等級的要求，我們通常會將電力監(jiān)控系統(tǒng)劃分為生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)這兩個區(qū)域：其中生產控制大學又分為控制區(qū)和非控制區(qū);而管理信息大區(qū)也分為兩個不同的區(qū)。區(qū)別就是安全等級低的業(yè)務系統(tǒng)可以放在比較高的安全區(qū)內;而安全等級高的業(yè)務系統(tǒng)則不允許放在第一的安全區(qū)內。此外，系統(tǒng)中還會根據(jù)不同的情況，設置一些安全接入?yún)^(qū)，以便于后續(xù)工作的正常開展。

2、網(wǎng)絡專用

網(wǎng)絡專用也是電力監(jiān)控系統(tǒng)防護的基本原則之一，網(wǎng)絡專用不僅可以在一定程度上保證管理信息大區(qū)業(yè)務的順利運行，同時，還能為這些信息提供一定的安全性，在物理上實現(xiàn)網(wǎng)絡安全隔離，避免數(shù)據(jù)流失或被盜竊。

3、橫向隔離

生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)在使用電力專用的橫向隔離裝置時可以實現(xiàn)物理隔離，同時，生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)內部如果使用防火墻等具有訪問功能的系統(tǒng)，還可以對網(wǎng)絡設備進行一些邏輯隔離。但其實無論是哪種隔離形式，生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)都能夠在一定的系統(tǒng)下得到相應的保護。

4、縱向認證

在一般情況下，個體不同的生產控制大區(qū)，如果使用縱向加密認證裝置與調度數(shù)據(jù)網(wǎng)連接，那么就可以為上下級調度機構或主站與子站的控制系統(tǒng)之間的調度提供一些類似于身份認證的環(huán)節(jié)，讓數(shù)據(jù)得到更好的保護。

二、電力系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

就目前而言，我國現(xiàn)有的采集系統(tǒng)的架構和性能已經無法滿足不同業(yè)務的需求，因此，相關企業(yè)應該要對采集系統(tǒng)現(xiàn)有的框架進行全面地分析，并且把薄弱的環(huán)節(jié)進行整理，然后再利用大數(shù)據(jù)和信息化等新技術設計新一代的系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行采集和儲存，以此來實現(xiàn)分布式的數(shù)據(jù)分析和智能感知。通信層的通訊框架具有事件驅動特性，可以較好的提高通訊層的節(jié)點間的文件收發(fā)效率，并通過一系列的操作較好的提高整個程序的穩(wěn)定性;存儲層由生產數(shù)據(jù)庫和云平臺兩個部分組成。這兩個部分在整個系統(tǒng)運行的過程都有自己的作用和價值，能較好的處理大量數(shù)據(jù)的報文并進行存儲。這些系統(tǒng)在運行的過程中，都是可以為整個電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全提供一定保障的，同時，也是能夠讓企業(yè)在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟的一條出路。

三、電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全防護技術的運用

1、做好信息傳輸安全保護

在正常的電力監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中，尤其是在信息傳輸和業(yè)務活動的時候，相關技術人員一定要做好保密工作，以此來提高整個系統(tǒng)的安全防護等級。并且在系統(tǒng)監(jiān)控中，還需要增加一些加密裝置，在裝置上既要有加密的功能，同時也要有解密的功能，以免后續(xù)工作變得更加麻煩。在開展業(yè)務的過程中，系統(tǒng)內部除了要使用防火墻來提高信息傳輸?shù)陌踩煽啃灾?，還需要根據(jù)實際情況采用縱向加密等方式。只有這樣，把各種安全防護手段進行結合，才能更加高效的完成身份驗證，當危險出現(xiàn)的時候能夠第一時間得到有效的信息。當出現(xiàn)危險時，系統(tǒng)要根據(jù)實際情況進行自動攔截，并且盡最大程度的高數(shù)據(jù)的安全性。在進行傳輸?shù)耐瑫r，也要對數(shù)據(jù)進行加密，即使一不小心真的遭遇了外界信息的攻擊，有了加密后的數(shù)據(jù)在防護過程中被盜取和丟失的風險也會同時得到降低，簡而言之就像是得到了雙重保障。

電力系統(tǒng)在運行的過程中，其實是有專屬加密算法。無論是加密設置還是解密設置都要根據(jù)國家相關規(guī)定進行制定，因為只有這樣才能在最大的保障范圍之內，保證電力監(jiān)控數(shù)據(jù)和信息的真實可靠性。當然，安全防護還需要加強縱向的防范工作，比如說可以在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間設置一道防線，讓整個系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息得到有效的控制。

2、電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全防護技術的運用

在安全防護的技術中，風險評估是一項非常重要并且十分有必要的技術。風險評估主要是對主機的風險泄露和通過網(wǎng)絡遠程監(jiān)控等系統(tǒng)對風險漏洞進行分析，其主要工資了目標便是服務器、工作站等，并利用網(wǎng)絡安全檢測系統(tǒng)，對可能存在的風險隱患進行掃描。其實，風險評估手段在整個系統(tǒng)中屬于一種輔助手段，相關工作人員還需要結合其他的方式進行整個安全防護工作。

而另一個電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全防護技術就是我們常見的物理隔離技術。就目前而言，我國現(xiàn)有的物理隔離技術，主要是使用實時開關、單向連接和網(wǎng)絡交換器這三種隔離裝置進行防護。其中實施開關可以較好地實現(xiàn)在同一時間內隔離內外網(wǎng)絡，同時，還可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的快速處理，然后再連接一個新的網(wǎng)絡獲取其他數(shù)據(jù)，再轉動開關到另一個網(wǎng)絡。這種形式不僅可以較好地實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡之間的互聯(lián)，同時，還可以在最大程度上保障數(shù)據(jù)的安全性，實現(xiàn)實時處理的效果。與此同時在數(shù)據(jù)傳輸時，實施開關還會終止網(wǎng)絡連接，這樣一來就很難在整個系統(tǒng)中出現(xiàn)漏洞的風險。在這個過程中，還能夠利用實時開關，避免整個系統(tǒng)遭受病毒的侵害。

單向連接指的是單向的從源網(wǎng)向目的網(wǎng)傳輸一定的數(shù)據(jù)，這樣的話整個系統(tǒng)就可以成為一個“只讀”的網(wǎng)絡，同時數(shù)據(jù)還不能反向向傳輸源傳輸，單向連接需要利用硬件實現(xiàn)，因為這樣可以最大程度地避免數(shù)據(jù)出錯，為確保整個數(shù)據(jù)的完整性和準確性提供良好的條件。

而網(wǎng)絡交換器指的是在一臺計算機中有兩個虛擬機，當相關工作人員在一個虛擬機當中寫入數(shù)據(jù)，然后再傳努力一個虛擬機時，整個傳輸?shù)倪^程速度會比較慢，在這種情況下就很難進行實時工作。所以一般來說，在同一個時間只能激活一個網(wǎng)絡，這其實也是為了整個系統(tǒng)的安全可靠性提供條件。

四、結束語

總而言之，隨著近年來電力系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的不斷升級與建設，整個電力系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)處理和分析性能都得到了提升，這也是近年來電力企業(yè)發(fā)展的統(tǒng)一趨勢。而電力監(jiān)控采集系統(tǒng)，憑借著自身的優(yōu)勢，在相關技術工作人員的支持下，融入了先進的計算機技術，在一定程度上而言，是能夠較好滿足電氣企業(yè)日常發(fā)展的要求和使用需求，為整個電力系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展奠定了良好的條件。

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