大數(shù)據(jù)的電力信息通信預(yù)警技術(shù)

李方圓 夏平 丁澤奇 陳曉輝

摘要：在當前的大數(shù)據(jù)時代，隨著電網(wǎng)信息系統(tǒng)架構(gòu)的不斷擴展，IT設(shè)備的數(shù)量不斷增加，網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜。信息通信系統(tǒng)中的狀態(tài)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)量越來越大，具有典型的大數(shù)據(jù)特征。如果不進行數(shù)據(jù)處理，對操作和維護沒有意義和價值。綜合運用大數(shù)據(jù)采集技術(shù)、實時數(shù)據(jù)流處理技術(shù)、關(guān)聯(lián)分析與挖掘技術(shù)、狀態(tài)評估技術(shù)、趨勢預(yù)測和風險評估技術(shù)，建立科學的分析模型，實現(xiàn)對信息通信風險態(tài)勢的全面感知，全面分析運維數(shù)據(jù)，實時預(yù)警運維風險，達到故障發(fā)生前解決問題的主動運維效果，有助于提高信息通信故障監(jiān)測和風險預(yù)警能力，對提高信息通信系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和服務(wù)能力具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);電力信息系統(tǒng);預(yù)警技術(shù)

如今，電網(wǎng)信息通信技術(shù)取得了長足的進步。隨著電力企業(yè)對信息通信系統(tǒng)的依賴越來越大，為了滿足中國智能電網(wǎng)的發(fā)展需求，運維人員應(yīng)加強電力信息通信預(yù)警技術(shù)的研究，充分挖掘和處理運維系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，提高信息系統(tǒng)的服務(wù)能力，確保員工能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的潛在危險，并通過應(yīng)用相關(guān)先進技術(shù)對風險進行實時預(yù)警，以達到有效規(guī)避風險的目的，獲得主動預(yù)防的運維效果，全面提升公司信息通信故障監(jiān)測和風險預(yù)警水平，進一步推動我國電力企業(yè)的進一步發(fā)展。

1.電力信息通信預(yù)警技術(shù)的意義

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以分為“數(shù)據(jù)”和“分析”?！皵?shù)據(jù)”是指互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器上各行業(yè)、企業(yè)和個人的信息和數(shù)據(jù)資源。“分析”是指計算機系統(tǒng)根據(jù)用戶需求進行的數(shù)據(jù)收集、挖掘、分析、計算和整理的巨大過程。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以為電力信息通信提供海量、專業(yè)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)計算支持，提高數(shù)據(jù)采集效率。隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力信息通信過程中的作用越來越明顯。大數(shù)據(jù)技術(shù)對電力信息通信進行快速高效的數(shù)據(jù)挖掘，并根據(jù)不同的電力需求以不同的方式進行預(yù)警管理，逐步形成獨特的“大數(shù)據(jù)電力信息通信圖譜”。

2.電力系統(tǒng)通信中的問題

2.1基礎(chǔ)設(shè)施落后于信息技術(shù)的發(fā)展

由于近年來計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)也在不斷變化，技術(shù)也在不斷更新。由于計算機硬件的更換成本較高，覆蓋范圍較廣，計算機硬件設(shè)備跟不上軟件更新的速度，落后的服務(wù)器和斷路器被運行速度較高的計算機更新和取代，而且隨著運行速度和內(nèi)存需求的提高，對硬件的要求也越來越高。這就要求相關(guān)技術(shù)人員開發(fā)更先進、更適合當前環(huán)境技術(shù)環(huán)境的硬件設(shè)施，開發(fā)性能更好、安全防護能力更強的硬件設(shè)置。

2.2計算機病毒入侵

電力系統(tǒng)受到病毒攻擊的主要方式有兩種。首先是通過電力系統(tǒng)中現(xiàn)有的漏洞。電力系統(tǒng)的開發(fā)架構(gòu)階段可能存在一些漏洞，或者技術(shù)更新后可能存在一些問題。當系統(tǒng)中存在這些缺陷時，犯罪分子就會發(fā)現(xiàn)這些缺陷，就有可能利用這些漏洞攻擊電力系統(tǒng)。二是主要通過移動終端或存儲設(shè)備對電力系統(tǒng)進行攻擊。犯罪分子首先將準備好的病毒儲存在移動終端或內(nèi)存中，然后通過電力系統(tǒng)的漏洞將病毒傳播到系統(tǒng)中，從而達到非法目的。

3基于大數(shù)據(jù)的電力信息通信預(yù)警技術(shù)研究

3.1大數(shù)據(jù)電力信息通信風險分析與預(yù)警框架

基于數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)自動預(yù)警系統(tǒng)主要是根據(jù)電網(wǎng)運行中安全問題的等級要求和預(yù)警判斷標準，對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行綜合整理和分析，進行分析和預(yù)警，從而有效保證電網(wǎng)在運行過程中的安全穩(wěn)定。預(yù)警系統(tǒng)的工作過程主要涉及電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、分析、結(jié)論驗證等具體環(huán)節(jié)和步驟，能有效保證電力系統(tǒng)管理人員及時了解和掌握各種設(shè)備、線路的運行情況，切實保證預(yù)警信息的準確性。目前，中國的大數(shù)據(jù)技術(shù)主要以開源為主，大數(shù)據(jù)處理分數(shù)分別為spark和Hadoop。這兩個平臺近年來得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

3.2溝通風險預(yù)警

目前，我國電力企業(yè)在應(yīng)用信息通信預(yù)警技術(shù)時，員工的首要工作是構(gòu)建與電力信息通信大數(shù)據(jù)處理框架相關(guān)的基本框架。該框架必須包括對預(yù)警準確性和操作質(zhì)量的確認。在基本框架形成后，可以收集、整理和分析各種數(shù)據(jù)信息。其中，框架中有一個日志部分，主要負責從電力系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，如公共網(wǎng)絡(luò)日志、防火墻日志等。

一般來說，員工應(yīng)該應(yīng)用hive技術(shù)重新創(chuàng)建分析模型，確保日志信息可以進行多維度查詢，然后結(jié)合數(shù)據(jù)表進行具體分析，合理整合當前日志。在數(shù)據(jù)分析方面，要重點依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)的信息處理手段。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)后，可以深入挖掘相關(guān)數(shù)據(jù)的價值，建立數(shù)據(jù)處理框架，形成有效的數(shù)據(jù)處理措施，在很大程度上保證電力信息通信系統(tǒng)故障自動預(yù)警的目的，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

3.3基于大數(shù)據(jù)的電力信息傳播趨勢預(yù)測

大數(shù)據(jù)電力信息通信預(yù)警技術(shù)的一個重要優(yōu)勢是，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、實時數(shù)據(jù)流處理技術(shù)、關(guān)聯(lián)分析挖掘技術(shù)和狀態(tài)評估技術(shù)，整合相關(guān)技術(shù)，建立分析模型，科學有效地感知信息通信的風險態(tài)勢，預(yù)測電力信息通信安全問題的發(fā)展趨勢，及時發(fā)現(xiàn)和消除潛在風險，確保電力信息通信的順利、高效、有效運行，提高電力信息通信的穩(wěn)定性和安全性指標。利用Arima、STL等方法進行趨勢預(yù)測建模是大數(shù)據(jù)電力信息通信預(yù)警技術(shù)的一種常見應(yīng)用。通過分析電力信息通信資源指標的變化趨勢，判斷資源是否即將觸發(fā)預(yù)警條件。

4結(jié)束語

綜上所述，我國電網(wǎng)信息通信技術(shù)的快速發(fā)展，不僅極大地提高了信息系統(tǒng)的服務(wù)能力，而且解決了現(xiàn)階段信息通信預(yù)警工作中的許多風險問題。電力信息通信是電力系統(tǒng)通信的專用網(wǎng)絡(luò)。借助預(yù)警技術(shù)，有助于維持電力運輸?shù)陌踩€(wěn)定運行。多年的應(yīng)用實踐也發(fā)現(xiàn)，電力信息通信預(yù)警系統(tǒng)的建立可以有效降低運行維護的投資成本，大大提高整體工作效率。

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