陈思桦
广西宇能电力工程有限责任公司 广西壮族自治区 530022
摘要:电力系统中的数据传输是一个连续的过程,这决定了电力系统具有动态特性。电力系统数据信息的实时变化主要受电力资源存储能力的影响,电力系统在运行过程中带来的海量实时数据给调度管理部门的工作带来了巨大的挑战。基于此,文章对大数据下电力企业运营监控部门使用的数据处理技术进行分析,以期为电力企业信息化经营、管理效果最大化的实现提供助益。
关键词:输电线路;视频监控技术;发展
中图分类号:TP393
文献标识码:A
引言
为了提高输电线路的可靠性,视频监控技术在输电线路巡检中得到了越来越多的应用。视频监控使得巡检人员可以在监控中心即可掌握输电线路的运行状态。为了减少视频数据的传输,视频监控中也加入了相关识别算法,将与背景模型图片不同的图片上传至服务器,增强了视频监控的可用性。随着5G技术的发展以及图像识别技术的应用,输电线路视频监控以及智能识别将会为输电线路的运行提供更多的技术支撑。
1输电线路监控存在问题分析
1.1告警有效性堪忧、平台功能割裂
现有网络安全管理平台的各项功能处于割裂状态,尤其是为安全监视人员提供实时提醒的告警功能,不但判定逻辑简单,而且告警信息多、有效/无效、有影响/无影响告警混杂在一起,无法快速定位有效告警,并且需要网络安全管理人员从不同的监视维度分别查看和统计各项功能指标数据,不能形成有效的综合分析,且对整体运行情况和安全态势缺乏认知和判断。
1.2需要数据综合分析和处理能力
网络安全设备监控日志数据量越来越大,目前平台难以对这些海量异构数据进行集中存储和分析处理,无法有效整合各个设备产生独立的事件告警,导致分析数据源单一、大规模数据关联效能低,无法满足对于网络空间态势分析的基本需求,而且告警智能分析过滤和辅助决策程度不高,从大量、孤立的单个事件中无法准确发现全局、整体的安全威胁行为。
1.3不具备智能化学习和辅助决策功能
针对网络异常检测缺少特征识别和自主学习能力,且缺乏有效的可视化手段有效直观展示当前安全态势,无法及时检测0day漏洞的威胁和APT攻击等未知特征的威胁形式,难以给予当前指挥人员有效的辅助决策。
1.4自动化应急手段缺失
当发生重大网络安全事件时,指挥人员难以依靠有效的技术管控手段,在指挥中心即可实现会话、主机设备乃至整个网络区域的远程多级精准阻断,还需要组织现场人员或专业技术人员登录设备进行相关操作,无法满足快速隔离威胁、控制蔓延的应急要求。
2输电线路视频监控技术发展要点
2.1传输方式
传输方式主要有3G/4G数据流量传输和无线模拟微波传输。
3G/4G传输模块是相较于传统新加入的模块,3G/4G模块可以使得摄像机捕捉的画面通过流量的形式从架空线路传输到地面接收页面,这样,加入了3G/4G模块的前端设备就相当于是人工控制的智能手机。使用3G模块作为传输方式,2014年成为3G和4G的分水岭,之后便将4G作为主要的传输媒介,由于抓拍的图片像素量级至少为百万级,4G在传输速度方面比3G快10倍以上,下载速度高达100Mbps,上传速度高达20Mbps,在像素要求越来越高的情况下,4G是最佳的传输媒介。
无线模拟微波相较于3G/4G来说,传输距离短得多,一般在2km内,但也有其自身的优点,就是在没有信号的荒漠也可以进行信号传输,在长距离的无信号区域中,可以采用中继站来进行信号传输。
将无线传输技术分为微波、短波、光波、蓝牙等几类,介绍微波和基于移动运行商网络(2G、3G、4G)的优缺点,微波可以在信号覆盖不到区域进行传输数据,缺点是传输距离太短,2G、3G、4G网络则可以长距离传输数据,缺点是无法在信号覆盖不到的地方进行数据传输。
2.2安全数据资源化及建模分析
在对内外部数据源进行统一采集、初筛和存储的基础上,通过流式数据的实时分析和历史数据的离线分析相结合的方式,将数量庞大、类型多样、独立价值低的数据(包括II型监测装置、Agent类信息、安防设备信息、网络设备信息、数据库、业务应用类信息等)进行模型化、范式化处理,形成可被逐级分析利用的数据资源。将上述资源化数据进行整合,根据电力监控系统实际安全防护需求,通过运用关联分析、多阶段组合关联分析、攻击场景关联分析等,进行静态设备模型、动态运行模型、风险分析模型、网络异常检测模型、安全审计模型、自动化应急处置等建模,形成全局式的网络安全态势分析。
2.3安全态势可视化技术研究
紧密结合电力监控系统运行监控需求,开展安全态势可视化设计,围绕“电力安全攻防”理念,依托对原始数据信息的建模、分析和处理,从网络空间地理视图、关键资产视图、安全威胁溯源视图等多个视角,快速、准确、有效、直观、形象地展示网络空间内的安全态势。
2.4电力运营监控数据处理技术的应用
(1)电力运营监控数据处理技术在电力企业电力系统运行中的应用。电力系统在自动运转时,会生成海量的数据,其中大部分数据是各个子系统中所独有的属性信息,还有一些是个别子系统所共同作用下产生的数据,这就是所谓的数据交叉。电力系统的各个子系统每时每刻都在生成大量的数据,然后会被汇总存储到数据库中,这不但造成了海量数据的积压,而且会因此产生数据冗余现象,这难免会降低电力系统处理数据的时效性,使数据信息的传输出现缓慢、混乱现象,从而给电力系统的工作效率和可靠度造成不利影响。因此,运营监控部门需要在大数据的环境下,对电力运行的全过程实现有效的应用与把握。企业在实际的应用中,大多会使用信息系统集成平台结构对各项信息,进行监控处理。
(2)电力运营监控数据处理技术在电力企业电力营销过程中的应用。电力企业要想在大数据环境下的供电市场获得良好的市场竞争力,需要对其电力营销工作进行有效的数据处理分析,以便得出该地区用户使用电力资源的各项信息,进而便于电力营销人员及时确定营销的客户目标群体,有助于其有针对性地、合理地开展电力资源的营销活动。同时,借助这项技术,还可以有效把握电力业务人员的具体营销行为,使企业可以监控员工的营销行为,进而确保营销人员的电力营销工作质量。
2.5前端技术发展趋势
视频监控在其他领域已经得到了大规模的应用,并对视频采集、视频压缩、太阳能供电等技术进行了大量研究。但是前端的功耗、供电、体积方面仍需要进行进一步研究。能否采用相关的技术手段继续降低视频采集、压缩的功耗,同时在考虑最大阴雨天,电池容量不变的情况下,能否对前端电池体积进行缩小化,从而将前端的体积进行缩小化。在供电方面,由于监控点是输电线路,能否通过输电线路来进行感应取电,同时提高电能的利用率。
结束语
电力监控系统智能分析管控技术基于现有的电力监控系统安全防护体系,可接收处理来自多渠道采集的流量结构化数据、检测设备日志、各类告警信息等,并借助大数据技术对海量数据集中存储和分析处理,结合对实时数据和历史数据的综合分析,实现安全威胁的快速发现、追溯定位和实时应急处理,提高电力监控系统网络安全的监视分析和防护水平。
参考文献
[1]辛耀中,卢长燕.电力系统数据网络技术体制分析[J].电力系统自动化,2000,24(21):1~6.
[2]高昆仑,辛耀中,李钊等.智能电网调度控制系统安全防护技术及发展[J].电力系统自动化,2015,39(10):48-52.
[3]麦克纳布(美).网络安全评估[M].王景新,译.北京:中国电力出版社,2009.