基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)的通信與安全問題研究

張臘芳

（廣東南海電力設(shè)計院工程有限公司，廣東 佛山 528200）

1 關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)誕生的基石，在互聯(lián)網(wǎng)原有的技術(shù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，物聯(lián)網(wǎng)將其特定部分加以延伸和擴張，形成了特定的信息交換和數(shù)據(jù)儲存空間，這些信息不僅可以在物品交易中使用，還可以作為各類通信技術(shù)或者是信息交流技術(shù)發(fā)展的核心數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)可以被看作部分數(shù)據(jù)的集成，在整個互聯(lián)網(wǎng)運行過程中，物聯(lián)網(wǎng)主要負責對資源進行把控。只要是在物聯(lián)網(wǎng)集合內(nèi)的具有通信功能的物體，都能夠在不同層次不同單位得到有效的連接。目前我國物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的相關(guān)發(fā)展?jié)摿σ呀?jīng)非常的凸出，連接設(shè)備已超百億，且受眾不計其數(shù)，未來會給予消費者和相關(guān)企業(yè)更大的應用價值，提供更多的有力信息。

2 關(guān)于智能電網(wǎng)及其通信技術(shù)

智能電網(wǎng)是具備一定自我保護能力和對外防御能力的運行電網(wǎng)。智能電網(wǎng)是在電網(wǎng)運行基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，對典型電網(wǎng)的信息和通信技術(shù)仍然在不斷的沿用，而區(qū)別在于智能電網(wǎng)除此之外還具備一定的再生能源發(fā)電能力和儲存數(shù)據(jù)的能力。而智能電網(wǎng)中的通信技術(shù)主要依靠兩個子系統(tǒng)完成運行，他們分別是通信基礎(chǔ)設(shè)施以及中間件平臺。通信基礎(chǔ)設(shè)施主要負責對單獨的電設(shè)備或者是網(wǎng)格子系統(tǒng)進行連接服務。

3 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對智能電網(wǎng)通信安全產(chǎn)生的影響

3.1 效能的升級

一直以來，智能電網(wǎng)的發(fā)展和我國基礎(chǔ)電力工程設(shè)施的建設(shè)，就是建立在科技和技術(shù)資源發(fā)展基礎(chǔ)之上的，長久以來我國的電力系統(tǒng)維持著一成不變的運行模式，已經(jīng)無法滿足當前的市場供應需求，因而革新電力體系，增強電力供應水平，可以說是全社會的共識。物聯(lián)網(wǎng)是滿足這一需求的必要保障，物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的建設(shè)，滿足了當前現(xiàn)代化發(fā)展趨勢下對電網(wǎng)運行能力的要求，并且物聯(lián)網(wǎng)能夠提供給智能電網(wǎng)更廣泛和更加全面的智能化發(fā)展優(yōu)勢。智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)的建設(shè)與傳統(tǒng)電網(wǎng)體系的建設(shè)相比較而言，前者的覆蓋面更廣，運用到的人工智能更加的優(yōu)秀。因而從根本效益上來看，物聯(lián)網(wǎng)能夠節(jié)約人力資源，提升智能資源的占比，在提升電力運行效率的同時，其整體的效能都有了更大幅度的升級。

3.2 負面運行風險的有效規(guī)避

物聯(lián)網(wǎng)加持下的智能電網(wǎng)通信安全得到了有效的保障，對于很多運行過程中存在的潛在危機和隱患問題，能夠規(guī)避的進行規(guī)避，規(guī)避不掉的也能具備更強的運行保護機制。首先是通過數(shù)據(jù)的支持，電力運行過程中出現(xiàn)的各類異常問題能夠第一時間被發(fā)現(xiàn)并得到反饋，工作人員可以在第一時間內(nèi)通過物聯(lián)網(wǎng)的反饋信息，得到全面的數(shù)據(jù)支持，對故障位置和故障產(chǎn)生原因進行精準的定位，并且加快了故障的排除效率，為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提供了強有力的保障。能源供應的穩(wěn)定決定著電網(wǎng)運行的穩(wěn)定，因而在電網(wǎng)的運行過程中，出現(xiàn)故障問題很有可能就是導致電網(wǎng)運行受阻的原因，因此，電力網(wǎng)絡穩(wěn)定的穩(wěn)定和可靠，是物聯(lián)網(wǎng)提供的根本性保障。

4 智能電網(wǎng)通信安全遇到的問題

4.1 設(shè)備漏洞

當前很多的電子設(shè)備使用的都是無線通信技術(shù)，而無線通信技術(shù)存在一個缺陷，在通信過程中需要依靠的是固定的物理介質(zhì)，而該介質(zhì)沒有被針對性保護，因而在實際的運行過程中通信內(nèi)容是暴露在外的，私人的信息很容易被監(jiān)聽和泄露，且外部的騷擾信號會對通信產(chǎn)生影響，甚至有部分通信會受到注入攻擊，也就是形成假消息回饋給用戶。這些漏洞是影響通信安全的關(guān)鍵問題所在。

4.2 網(wǎng)絡漏洞

網(wǎng)絡框架在使用過程中是公開透明的，這樣的通信模式能夠確保其靈活性和多樣化操作的實行。但是其缺點在于安全方面的漏洞，因為電信網(wǎng)絡在開放式架構(gòu)中的應用，導致很多的惡意攻擊和不良信息得不到及時的甄別，很多的安全問題沒有辦法第一時間得到排查，且信息惡意修改和拒絕服務攻擊成為了網(wǎng)絡運行和通信過程中最常出現(xiàn)的安全問題。這屬于網(wǎng)絡運行過程中存在的漏洞，要想解決這些漏洞，進行訪問控制和入侵檢測是必然的，同時對于認證和授權(quán)方案也應當要給予一定的安全遠程配置和設(shè)備控制。只有從源頭切斷危險信息的來源，加強安全運行能力，才能最大程度上提高智能電網(wǎng)的通信安全。

4.3 數(shù)據(jù)漏洞

數(shù)據(jù)漏洞是指通信過程中數(shù)據(jù)泄露引發(fā)的安全問題。攻擊者能夠從用戶通信過程中的數(shù)據(jù)來控制命令和更改原有數(shù)據(jù)，這樣不僅用戶的隱私會受到威脅，可能電力電網(wǎng)的安全運行也會受到一定的阻礙。由于實際發(fā)生的數(shù)據(jù)漏洞問題都存在很強的攻擊性，其目標不夠明確但是竊取的信息范圍很廣，這就知道了數(shù)據(jù)的大量泄露，甚至在很多平臺數(shù)據(jù)監(jiān)測和數(shù)據(jù)探查成為了竊取用戶基本信息的重要手段。從電網(wǎng)的安全運行角度來看，數(shù)據(jù)無法得到根本保障，用戶資料就存在泄露的風險。

5 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)通信安全建設(shè)標準

5.1 信息集成體系的建設(shè)

信息集成體系的建設(shè)是從根本上強化信息數(shù)據(jù)的收集，徹底發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)功能，加強對基礎(chǔ)信息功能建設(shè)的必要手段。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建是確保通信安全的基礎(chǔ)，因而我們在電網(wǎng)運行過程匯總，需要重視基礎(chǔ)的全面覆蓋，在電力系統(tǒng)的每個重要節(jié)點以及相應的控制部位都需要安置不同類型的傳感器，這樣能夠?qū)嵤┐蠓秶男畔⒏采w和收集，最終將這部分信息結(jié)合到一起，利用物聯(lián)網(wǎng)完成整合和對比。集成體系的建設(shè)涉及到了諸多環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，是彌補數(shù)據(jù)漏洞的有力舉措之一。信息的集成可以由多種數(shù)據(jù)加持來完成，而數(shù)據(jù)信息的收集也能從一定方面表達內(nèi)在的價值和運行的潛力，通過這樣的手段我們可以分析概括出有關(guān)于電力網(wǎng)絡運行的新規(guī)律和新方向，以此來實際提升電網(wǎng)運行的能力和通信的安全性。放到實際的電網(wǎng)運行過程中，物聯(lián)網(wǎng)起到的關(guān)鍵性價值就在于數(shù)據(jù)綜合和精準處理，將這部分內(nèi)容發(fā)揮到最大，是幫助排除有害信息，加強電網(wǎng)信息化反應效率的保障性舉措。

5.2 安全保障機制的建立健全

安全保障機制主要負責通信過程中的各類信息傳遞，確保其私密性。如今電力系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)的覆蓋面十分的廣泛，人們與智能電網(wǎng)相知相伴，幾乎所有的個人信息都儲存在電子設(shè)備上，因而信息的安全關(guān)系到了人員財產(chǎn)的安全，也關(guān)系到了整個社會的安全和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)有必要將信息和數(shù)據(jù)整合起來，利用自身的保障機制來抵御外界惡意信息的干擾，也避免內(nèi)部信息被有意泄露。安全保障機制的建立健全，需要以完整的電網(wǎng)信息化建設(shè)為標準和基礎(chǔ)進行，在完整環(huán)境加持之下，對電網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)的各個環(huán)節(jié)都進行逐一的排查，對可能會出現(xiàn)的信息泄露情況給予提前解決，確保在安全保障機制運行的過程中，具備一定的全面新和針對性。為了讓安全保障機制的運行有所限制，電網(wǎng)操作和管理人員可以進行權(quán)限的限制，針對不同控制方向和不同級別程度的控制內(nèi)容設(shè)定不同的控制密匙，信息在傳遞和收集的過程中都需要有權(quán)限的限制，以此作為第二重信息保障。

5.3 標準化體系建設(shè)

未來標準化體系建設(shè)必將成為電網(wǎng)運行的必然保障，物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的電網(wǎng)信息化建設(shè)是促進整體電網(wǎng)運行標準的重要推動性力量，因而我們在發(fā)展的過程中，建立標準的體系化是根本，標準體系化建設(shè)能夠加強物聯(lián)網(wǎng)的使用標準，在實際電網(wǎng)運行的過程中能夠強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)的實際使用價值，其次在于標準化體系的建設(shè)可以為物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電網(wǎng)運行提供標準，在既定標準狀態(tài)下謀其發(fā)展，至少是存在必要路徑和必要目標保障的。電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是長期的穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)節(jié)，因而伴隨著城市化進程和社會的不斷發(fā)展，我們需要在不斷變換的發(fā)展環(huán)境中尋找自身的發(fā)展尺度和發(fā)展目標，找尋自我發(fā)展的關(guān)鍵和平衡，這樣一來，我們能夠在有規(guī)模有建設(shè)目標有推動基礎(chǔ)的前提下完成自我的完善和發(fā)展，這也是促進物聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)設(shè)備建設(shè)和通信安全的一大前提。

6 結(jié)束語

電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是推動城市和社會發(fā)展的關(guān)鍵，我們在發(fā)展和推廣過程中要重視物聯(lián)網(wǎng)的實際使用情況，明確信息安全和通信安全的重要價值，兩者有機的結(jié)合起來，建立健全安全保障機制，不僅僅是未來電力水平發(fā)展的必然要求，也是擴大信息化建設(shè)格局的必要保障。