張繼冬
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)推進，電力監(jiān)控系統(tǒng)面臨著新的安全挑戰(zhàn)。本文深入探討了基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)的特點，分析了其面臨的安全風(fēng)險，并提出了相應(yīng)的安全防護策略，旨在為保障電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供參考。
關(guān)鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；電力監(jiān)控系統(tǒng)；安全防護
一、引言
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進通信技術(shù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，電力監(jiān)控系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全防護問題日益凸顯。如何確保電力監(jiān)控系統(tǒng)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的安全穩(wěn)定運行，成為當前亟待解決的問題。
二、基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)特點
（一）萬物互聯(lián)
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的萬物互聯(lián)，包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等各個環(huán)節(jié)的設(shè)備、傳感器、智能終端等都可以通過網(wǎng)絡(luò)進行連接和通信。這使得電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠獲取更加全面、準確的電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)智能化的監(jiān)控和管理提供了基礎(chǔ)。
（二）數(shù)據(jù)量大
由于萬物互聯(lián)，電力監(jiān)控系統(tǒng)需要處理大量的設(shè)備運行數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、用戶用電數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)不僅數(shù)量龐大，而且類型多樣，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。如何高效地存儲、處理和分析這些數(shù)據(jù)，是電力監(jiān)控系統(tǒng)面臨的一個重要挑戰(zhàn)。
（三）智能化程度高
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)，實現(xiàn)了電力監(jiān)控系統(tǒng)的智能化。例如，通過智能算法可以對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行預(yù)測和分析，提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障和風(fēng)險；通過智能控制可以實現(xiàn)對電力設(shè)備的遠程控制和優(yōu)化調(diào)度，提高電力系統(tǒng)的運行效率和可靠性。
（四）開放性強
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一個開放的系統(tǒng)，與外部網(wǎng)絡(luò)和其他信息系統(tǒng)存在著廣泛的連接和交互。這使得電力監(jiān)控系統(tǒng)面臨著來自外部網(wǎng)絡(luò)的各種安全威脅，如病毒感染、數(shù)據(jù)泄露等。
三、基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全風(fēng)險分析
（一）網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險
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外部網(wǎng)絡(luò)攻擊
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的開放性使得電力監(jiān)控系統(tǒng)容易受到外部網(wǎng)絡(luò)攻擊，如惡意軟件感染等可以通過網(wǎng)絡(luò)漏洞入侵電力監(jiān)控系統(tǒng)，竊取敏感信息、篡改數(shù)據(jù)、破壞系統(tǒng)運行，甚至可能對電力系統(tǒng)造成嚴重的破壞。
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內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)威脅
內(nèi)部人員的誤操作、惡意行為或設(shè)備故障也可能對電力監(jiān)控系統(tǒng)造成安全威脅。例如，內(nèi)部人員可能誤將外部設(shè)備接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致病毒感染或數(shù)據(jù)泄露；內(nèi)部設(shè)備可能存在安全漏洞，被攻擊者利用進行攻擊。
（二）數(shù)據(jù)安全風(fēng)險
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數(shù)據(jù)泄露
電力監(jiān)控系統(tǒng)中存儲著大量的敏感數(shù)據(jù)，如用戶用電數(shù)據(jù)、電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)等。如果這些數(shù)據(jù)被泄露，可能會導(dǎo)致用戶隱私泄露、企業(yè)商業(yè)秘密泄露等問題，給用戶和企業(yè)帶來嚴重的損失。
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數(shù)據(jù)篡改
攻擊者可能通過網(wǎng)絡(luò)攻擊或內(nèi)部人員的惡意行為篡改電力監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的真實性和完整性受到破壞。這可能會影響電力系統(tǒng)的正常運行，甚至可能引發(fā)安全事故。
（三）設(shè)備安全風(fēng)險
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設(shè)備故障
電力監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備可能會出現(xiàn)故障，如傳感器故障、通信設(shè)備故障等。這些故障可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不準確、通信中斷等問題，影響電力監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。
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設(shè)備被攻擊
攻擊者可能通過物理攻擊或網(wǎng)絡(luò)攻擊破壞電力監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備，如破壞傳感器、篡改設(shè)備程序等。這可能會導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作，甚至可能對電力系統(tǒng)造成嚴重的破壞。
四、基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護策略
（一）網(wǎng)絡(luò)安全防護
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加強網(wǎng)絡(luò)邊界防護
在電力監(jiān)控系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)的邊界處設(shè)置防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等安全設(shè)備，對進出網(wǎng)絡(luò)的流量進行嚴格的過濾和監(jiān)測，防止外部網(wǎng)絡(luò)攻擊。同時，要加強對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問控制，限制內(nèi)部人員的訪問權(quán)限，防止內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)威脅。
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加密通信數(shù)據(jù)
采用加密技術(shù)對電力監(jiān)控系統(tǒng)中的通信數(shù)據(jù)進行加密，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性?？梢圆捎脤ΨQ加密和非對稱加密相結(jié)合的方式，提高加密的強度和效率。
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建立安全審計機制
建立安全審計機制，對電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)活動進行記錄和審計，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全風(fēng)險和違規(guī)行為。安全審計可以包括網(wǎng)絡(luò)流量審計、用戶行為審計、系統(tǒng)日志審計等。
（二）數(shù)據(jù)安全防護
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數(shù)據(jù)加密存儲
對電力監(jiān)控系統(tǒng)中的敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲，確保數(shù)據(jù)在存儲過程中的安全性。可以采用數(shù)據(jù)庫加密、文件加密等方式，提高數(shù)據(jù)的安全性。
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數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)
建立數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)機制，定期對電力監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行備份，確保在數(shù)據(jù)丟失或損壞時能夠及時恢復(fù)。同時，要對備份數(shù)據(jù)進行嚴格的管理和保護，防止備份數(shù)據(jù)被泄露或破壞。
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數(shù)據(jù)訪問控制
建立嚴格的數(shù)據(jù)訪問控制機制，限制用戶對敏感數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限?？梢圆捎蒙矸菡J證、授權(quán)管理等方式，確保只有授權(quán)用戶才能訪問敏感數(shù)據(jù)。
（三）設(shè)備安全防護
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設(shè)備認證與授權(quán)
對接入電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備進行認證和授權(quán)，確保只有合法的設(shè)備才能接入系統(tǒng)?？梢圆捎脭?shù)字證書、設(shè)備指紋等技術(shù)，對設(shè)備進行身份認證。
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設(shè)備安全加固
對電力監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備進行安全加固，如關(guān)閉不必要的端口、安裝安全補丁、設(shè)置強密碼等，提高設(shè)備的安全性。同時，要定期對設(shè)備進行安全檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)和修復(fù)設(shè)備的安全漏洞。
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設(shè)備監(jiān)測與預(yù)警
建立設(shè)備監(jiān)測與預(yù)警機制，對電力監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況和安全風(fēng)險?？梢圆捎脗鞲衅鞅O(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測等方式，對設(shè)備的運行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)流量等進行監(jiān)測。
五、安科瑞Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)平臺概述
Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。 用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。
該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。
六、應(yīng)用場所
本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領(lǐng)域。
七、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
八、平臺功能
（一） 可定制駕駛艙
（二）電力集抄
電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè) 備運行（包括歷史和實時參數(shù)，并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。
變壓器監(jiān)控
（三） 能耗分析
能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù)，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動 化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來，運用數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進行離線生產(chǎn)分析 與管理，實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達到節(jié)能降耗和提 升整體能源管理水平的目的。
能耗概況
（四）預(yù)付費管理
（1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；
（2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置；
（3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；
（4）售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；
（5）售水管理：對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作；
（6）報表中心：提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。
（五） 充電樁管理
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。
（六）智能照明
智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測，也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動管理等，降低路燈設(shè)施的維護難度和成本，提升管理水平，并達到一定節(jié)能減掛的效果。
（七） 安全用電
安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災(zāi)探測器，對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員，指導(dǎo)企業(yè)實現(xiàn)快速時間的排查和治理，達到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實現(xiàn)“防患于未然”的目的。
（八） 智慧消防
通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標。原先針對“九小場所”和?；飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細化”的實際需求。
（九）系統(tǒng)硬件配置
結(jié)語
隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)深入發(fā)展，各種形式終端采集數(shù)據(jù)同時匯入，海量用戶及以新能源發(fā)電廠、變電站為代表的節(jié)點接入，對二次安全防護系統(tǒng)分區(qū)配置提出新要求。為保證泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)背景下電力監(jiān)控系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，需要充分結(jié)合先進技術(shù)優(yōu)勢，不斷更新和完善安全措施，及時封堵漏洞、防范風(fēng)險。
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作者簡介：
張繼冬，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司
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