淺析信息化技術(shù)在電力安全管理工作中的應(yīng)用

四川明星電力股份有限公司 董 琛

1 引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的生活水平的提高，都需要社會(huì)的信息化。而作為能源轉(zhuǎn)化和傳輸?shù)闹匾A(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力產(chǎn)業(yè)在提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平方面發(fā)揮了重要作用。隨著信息化技術(shù)的不斷深入，電力公司的安全生產(chǎn)得到了快速發(fā)展。作為電力企業(yè)，更要加快步伐，緊跟快速變化的時(shí)代節(jié)奏和信息化進(jìn)程，運(yùn)用信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電力企業(yè)的安全管理[1]。

2 信息技術(shù)的概念

在我國(guó)的各行業(yè)轉(zhuǎn)型階段，信息技術(shù)起到了不可替代的作用。信息技術(shù)是一種以對(duì)信息進(jìn)行管理和處理為目的的各類技術(shù)的統(tǒng)稱。其實(shí)質(zhì)是將電腦科技與通信科技運(yùn)用于資訊系統(tǒng)與應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)、發(fā)展、安裝與執(zhí)行。信息化技術(shù)的普及，使以往的人與人之間的溝通和資訊傳遞方式發(fā)生了根本性變化。對(duì)于電力企業(yè)而言，信息技術(shù)的運(yùn)用加快了信息傳播的速度，使各類資源可以進(jìn)行共享，從而解決了智能化生產(chǎn)的問題，提升了工作效率。

3 信息化安全技術(shù)在電力信息化建設(shè)中的重要性

要想實(shí)現(xiàn)信息化安全技術(shù)的發(fā)展，必須將電力企業(yè)的發(fā)展視為一個(gè)推動(dòng)力，所以必須對(duì)信息系統(tǒng)建設(shè)作出全面、科學(xué)的計(jì)劃，也只有制訂出一個(gè)科學(xué)、合理的規(guī)劃，才能有針對(duì)性地進(jìn)行我國(guó)電力公司互聯(lián)網(wǎng)信息化建設(shè)工作，逐步構(gòu)建起安全的、信息資源共享的交流平臺(tái)。缺少系統(tǒng)的信息化基礎(chǔ)，在各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部將會(huì)形成一座信息孤島，無法將電網(wǎng)信息化建成的安全系統(tǒng)整合起來[2]?；诖耍娏ζ髽I(yè)要進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，做好總體設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況，在電網(wǎng)信息化工程建設(shè)中引入信息化安全技術(shù)手段，在兼顧系統(tǒng)整體效益的前提下，盡可能地充分發(fā)揮安全技術(shù)手段的功效，防止電網(wǎng)信息的泄漏和黑客的侵入，提高整個(gè)供電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定性，為社會(huì)大眾提供優(yōu)質(zhì)快捷的服務(wù)。

4 信息化技術(shù)在電力安全管理工作中的應(yīng)用

4.1 入侵檢測(cè)技術(shù)

入侵檢測(cè)技術(shù)是防火墻技術(shù)的補(bǔ)充，一般是指對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的攻擊行為進(jìn)行識(shí)別。該方法不但可以提高管理人員的安全性，而且可以輔助電網(wǎng)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊，提高電網(wǎng)的信息化安全性。入侵檢測(cè)技術(shù)主要通過對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、分析，判斷計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否受到了攻擊[3]。事實(shí)上，除了防火墻外，入侵檢測(cè)技術(shù)是第二道安全屏障，可以在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的前提下，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，以防止外部攻擊、內(nèi)部攻擊和錯(cuò)誤操作。

4.2 操作系統(tǒng)安全技術(shù)

在電力系統(tǒng)運(yùn)作過程中，要想確保電力信息的安全，就要將信息系統(tǒng)的安全性能作為切入點(diǎn)，而計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的組成部分，因此，就必須采取有效的措施，持續(xù)提升操作系統(tǒng)平臺(tái)的支撐性能。一般地，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全性能的好壞，將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行性能發(fā)揮起到至關(guān)重要的作用。此時(shí)，就要求電力企業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員，強(qiáng)化對(duì)操作系統(tǒng)安全技術(shù)的應(yīng)用，有效提高系統(tǒng)的安全效率。同時(shí)，在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，為了保證電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要將重要的信息存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中。因此，電力企業(yè)必須不斷地強(qiáng)化操作系統(tǒng)的安全性，符合安全性的要求，對(duì)資料庫中的電力資訊進(jìn)行分類、歸納與整理，借助安全監(jiān)控和訪問控制的方法，在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵信息加密，以此有效提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

4.3 指紋識(shí)別安全技術(shù)

目前電力系統(tǒng)的信息化安全防護(hù)，主要集中在指紋認(rèn)證的安全性技術(shù)上，主要根據(jù)個(gè)人的特殊手印進(jìn)行識(shí)別，以此確保電力公司的信息安全。指紋識(shí)別系統(tǒng)流程如圖1所示。

圖1 指紋識(shí)別系統(tǒng)流程

現(xiàn)存的指紋捕獲裝置主要有晶體傳感器、光學(xué)取像設(shè)備以及超聲波掃描等，各種儀器都有自己的優(yōu)勢(shì)和不足，3種取像技術(shù)的比較詳見表1。

表1 3種取像技術(shù)的比較

相對(duì)于傳統(tǒng)的密碼、口令等加密手段，指紋認(rèn)證技術(shù)的有效性更高。掌紋與指紋相同，均具有唯一性，因此，在安保鑒定過程中，指紋識(shí)別技術(shù)有著較為明顯的優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)能讀出所有人的指紋，在此基礎(chǔ)上為每個(gè)人建立編碼，并保證編碼的唯一性。在保證電網(wǎng)信息安全的前提下，電力公司也可以對(duì)用戶的姓名進(jìn)行認(rèn)證，引入指紋識(shí)別技術(shù)，為了保證網(wǎng)絡(luò)能夠與用戶的數(shù)字標(biāo)識(shí)結(jié)合后能夠驗(yàn)證其標(biāo)識(shí)特性，這種方法不僅能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)的密碼或者口令安全技術(shù)的缺點(diǎn)，而且還能夠有效地解決這些問題，信息安全也能得到進(jìn)一步提升。

4.4 安全隔離技術(shù)

對(duì)電力企業(yè)而言，在開展電力系統(tǒng)信息化安全技術(shù)的研究中，也要保證目前的電力系統(tǒng)不會(huì)受到外部因素的影響，此時(shí)安全隔離技術(shù)才能夠得到普遍應(yīng)用。此技術(shù)不僅可以有效的屏蔽掉外界不良的供電信息，而且可以避免供電系統(tǒng)受到影響，還能夠減少對(duì)供電系統(tǒng)的信息化危害，保證電力網(wǎng)的穩(wěn)定與安全可靠。在安全保護(hù)的領(lǐng)域，防火墻技術(shù)是較為普遍的技術(shù)手段，主要的構(gòu)造方式為應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)關(guān)，將結(jié)構(gòu)整合后，在電力企業(yè)內(nèi)與外界之間構(gòu)建了防火墻與防御網(wǎng)絡(luò)，以此可以保證電網(wǎng)內(nèi)部的安全。

5 信息化技術(shù)在電力安全管理中的應(yīng)用方法

5.1 基本應(yīng)用思路

通過使用信息化技術(shù)，能夠提高電力安全管理的實(shí)時(shí)、高效性，在考慮問題時(shí)，著重于對(duì)原系統(tǒng)的升級(jí)，以便更好地規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工單位和從業(yè)人員的行為。宣城公司以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成兩大模塊，包括網(wǎng)絡(luò)級(jí)和手機(jī)應(yīng)用平臺(tái)，并對(duì)手機(jī)應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行了功能劃分，設(shè)計(jì)了應(yīng)用服務(wù)層、外部網(wǎng)絡(luò)層以及數(shù)據(jù)層，如圖2所示。

圖2 新系統(tǒng)的功能模塊

在理想的情況下，系統(tǒng)的工作流應(yīng)該是不變的。在電力工程建設(shè)中，將所使用的設(shè)備相應(yīng)的信息輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)，再利用特征匹配獲得裝置的獨(dú)特可識(shí)別圖像。在儀器準(zhǔn)備進(jìn)入時(shí)，可以通過便攜式終端，超短距離的無線射頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，這樣就能得到設(shè)備的信息，并在信息庫中的信息匹配，若設(shè)備與信息庫中的信息特征相匹配，就可以準(zhǔn)予進(jìn)場(chǎng)。此類工作都是在無線通信技術(shù)的支撐下進(jìn)行的，具有快速、簡(jiǎn)單、高實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。

5.2 功能設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)以移動(dòng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，以外部網(wǎng)絡(luò)為移動(dòng)終端，以B/S體系結(jié)構(gòu)為主要服務(wù)對(duì)象。在具體的工作過程中，宣城分公司按照企業(yè)管理的要求，配置了應(yīng)用服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)手機(jī)端的服務(wù)、數(shù)據(jù)庫和管理端的服務(wù)。通過對(duì)移動(dòng)端、后臺(tái)管理端的優(yōu)化，使其能夠滿足實(shí)時(shí)性的要求。移動(dòng)端主要包括一庫一證管理、違章記分等，而后臺(tái)管理則是基于相應(yīng)權(quán)限，更新管理流程和信息。比如，“一庫一證”的管理，結(jié)合了特征匹配與降維分析兩種方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的智能訓(xùn)練。將所有的管理對(duì)象劃分成幾類，每個(gè)類別下的管理個(gè)體是唯一的。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)被稱作X的唯一信息被用作標(biāo)識(shí)維度的集合時(shí)，其他相似目標(biāo)（如部門員工、相似型號(hào)設(shè)備等）的識(shí)別維度合集也會(huì)與X呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性，并可以表示成一個(gè)數(shù)值集。

與X相似性較高的物體在數(shù)值集中更接近X，結(jié)合K-最近鄰法，可以對(duì)全部識(shí)別維度合集進(jìn)行近似分析并存儲(chǔ)。在系統(tǒng)工作的時(shí)候，可以高精度地與目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行匹配分析，從而保證管理的效果，讓安全的設(shè)備與合法的人員進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)。

5.3 主要支持技術(shù)

工作過程及原則在以安全管理為目標(biāo)的同時(shí)，仍需加強(qiáng)信息化的綜合運(yùn)用。如果管理對(duì)象是一臺(tái)機(jī)電一體的設(shè)備，就必須在設(shè)備上添加傳感器技術(shù)、集成技術(shù)，以提高安全管理的效果。采用CAN總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)終端和管理對(duì)象的聯(lián)接，也可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端和管理處之間的遠(yuǎn)程聯(lián)接。在管理時(shí)，通過傳感器和便攜裝置，能讀出機(jī)電一體化裝置中的振動(dòng)幅度，溫度參數(shù)等信息，并將其與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在原始信息數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行對(duì)比。如果發(fā)生了機(jī)械故障，則會(huì)引起振動(dòng)幅度過大，如果發(fā)生了短路故障，則會(huì)引起溫度的異常，從而引起安全隱患。通過使用傳感器技術(shù)和集成技術(shù)，把整個(gè)安全管理過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都結(jié)合在一起，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離分析，并且可以利用默認(rèn)的程序，下達(dá)命令，切斷電子機(jī)械裝置的電力供應(yīng)，或要求管理員在設(shè)備上執(zhí)行所需的操作等。除此之外，采用嵌入技術(shù)，可編程邏輯控制技術(shù)，可同時(shí)處理更多連接和數(shù)據(jù)，加強(qiáng)對(duì)電力建設(shè)項(xiàng)目安全管理的有效性。

6 結(jié)語

當(dāng)前，國(guó)家電網(wǎng)正在大力發(fā)展電力信息化技術(shù)，這一技術(shù)對(duì)于保證電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電網(wǎng)與信息化相結(jié)合已成為一種潮流。在電力信息化建設(shè)過程中，要在各種先進(jìn)的安全技術(shù)的基礎(chǔ)上，預(yù)防和化解重大風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)展質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、速度、效益和安全的統(tǒng)一，為廣大人民群眾謀福利，促進(jìn)電力事業(yè)發(fā)展。