基于物联网的智能电网的通信与安全问题研究

2021-01-12张腊芳

数字通信世界 2021年7期

张腊芳

（广东南海电力设计院工程有限公司，广东佛山 528200）

1 关于物联网

互联网是物联网诞生的基石，在互联网原有的技术和数据基础之上，物联网将其特定部分加以延伸和扩张，形成了特定的信息交换和数据储存空间，这些信息不仅可以在物品交易中使用，还可以作为各类通信技术或者是信息交流技术发展的核心数据。物联网可以被看作部分数据的集成，在整个互联网运行过程中，物联网主要负责对资源进行把控。只要是在物联网集合内的具有通信功能的物体，都能够在不同层次不同单位得到有效的连接。目前我国物联网设备的相关发展潜力已经非常的凸出，连接设备已超百亿，且受众不计其数，未来会给予消费者和相关企业更大的应用价值，提供更多的有力信息。

2 关于智能电网及其通信技术

智能电网是具备一定自我保护能力和对外防御能力的运行电网。智能电网是在电网运行基础之上发展起来的，对典型电网的信息和通信技术仍然在不断的沿用，而区别在于智能电网除此之外还具备一定的再生能源发电能力和储存数据的能力。而智能电网中的通信技术主要依靠两个子系统完成运行，他们分别是通信基础设施以及中间件平台。通信基础设施主要负责对单独的电设备或者是网格子系统进行连接服务。

3 物联网环境下对智能电网通信安全产生的影响

3.1 效能的升级

一直以来，智能电网的发展和我国基础电力工程设施的建设，就是建立在科技和技术资源发展基础之上的，长久以来我国的电力系统维持着一成不变的运行模式，已经无法满足当前的市场供应需求，因而革新电力体系，增强电力供应水平，可以说是全社会的共识。物联网是满足这一需求的必要保障，物联网在智能电网中的建设，满足了当前现代化发展趋势下对电网运行能力的要求，并且物联网能够提供给智能电网更广泛和更加全面的智能化发展优势。智能电网信息系统的建设与传统电网体系的建设相比较而言，前者的覆盖面更广，运用到的人工智能更加的优秀。因而从根本效益上来看，物联网能够节约人力资源，提升智能资源的占比，在提升电力运行效率的同时，其整体的效能都有了更大幅度的升级。

3.2 负面运行风险的有效规避

物联网加持下的智能电网通信安全得到了有效的保障，对于很多运行过程中存在的潜在危机和隐患问题，能够规避的进行规避，规避不掉的也能具备更强的运行保护机制。首先是通过数据的支持，电力运行过程中出现的各类异常问题能够第一时间被发现并得到反馈，工作人员可以在第一时间内通过物联网的反馈信息，得到全面的数据支持，对故障位置和故障产生原因进行精准的定位，并且加快了故障的排除效率，为电网的稳定运行提供了强有力的保障。能源供应的稳定决定着电网运行的稳定，因而在电网的运行过程中，出现故障问题很有可能就是导致电网运行受阻的原因，因此，电力网络稳定的稳定和可靠，是物联网提供的根本性保障。

4 智能电网通信安全遇到的问题

4.1 设备漏洞

当前很多的电子设备使用的都是无线通信技术，而无线通信技术存在一个缺陷，在通信过程中需要依靠的是固定的物理介质，而该介质没有被针对性保护，因而在实际的运行过程中通信内容是暴露在外的，私人的信息很容易被监听和泄露，且外部的骚扰信号会对通信产生影响，甚至有部分通信会受到注入攻击，也就是形成假消息回馈给用户。这些漏洞是影响通信安全的关键问题所在。

4.2 网络漏洞

网络框架在使用过程中是公开透明的，这样的通信模式能够确保其灵活性和多样化操作的实行。但是其缺点在于安全方面的漏洞，因为电信网络在开放式架构中的应用，导致很多的恶意攻击和不良信息得不到及时的甄别，很多的安全问题没有办法第一时间得到排查，且信息恶意修改和拒绝服务攻击成为了网络运行和通信过程中最常出现的安全问题。这属于网络运行过程中存在的漏洞，要想解决这些漏洞，进行访问控制和入侵检测是必然的，同时对于认证和授权方案也应当要给予一定的安全远程配置和设备控制。只有从源头切断危险信息的来源，加强安全运行能力，才能最大程度上提高智能电网的通信安全。

4.3 数据漏洞

数据漏洞是指通信过程中数据泄露引发的安全问题。攻击者能够从用户通信过程中的数据来控制命令和更改原有数据，这样不仅用户的隐私会受到威胁，可能电力电网的安全运行也会受到一定的阻碍。由于实际发生的数据漏洞问题都存在很强的攻击性，其目标不够明确但是窃取的信息范围很广，这就知道了数据的大量泄露，甚至在很多平台数据监测和数据探查成为了窃取用户基本信息的重要手段。从电网的安全运行角度来看，数据无法得到根本保障，用户资料就存在泄露的风险。

5 基于物联网的智能电网通信安全建设标准

5.1 信息集成体系的建设

信息集成体系的建设是从根本上强化信息数据的收集，彻底发挥物联网功能，加强对基础信息功能建设的必要手段。物联网系统的构建是确保通信安全的基础，因而我们在电网运行过程汇总，需要重视基础的全面覆盖，在电力系统的每个重要节点以及相应的控制部位都需要安置不同类型的传感器，这样能够实施大范围的信息覆盖和收集，最终将这部分信息结合到一起，利用物联网完成整合和对比。集成体系的建设涉及到了诸多环节的数据，是弥补数据漏洞的有力举措之一。信息的集成可以由多种数据加持来完成，而数据信息的收集也能从一定方面表达内在的价值和运行的潜力，通过这样的手段我们可以分析概括出有关于电力网络运行的新规律和新方向，以此来实际提升电网运行的能力和通信的安全性。放到实际的电网运行过程中，物联网起到的关键性价值就在于数据综合和精准处理，将这部分内容发挥到最大，是帮助排除有害信息，加强电网信息化反应效率的保障性举措。

5.2 安全保障机制的建立健全

安全保障机制主要负责通信过程中的各类信息传递，确保其私密性。如今电力系统和网络系统的覆盖面十分的广泛，人们与智能电网相知相伴，几乎所有的个人信息都储存在电子设备上，因而信息的安全关系到了人员财产的安全，也关系到了整个社会的安全和发展。物联网有必要将信息和数据整合起来，利用自身的保障机制来抵御外界恶意信息的干扰，也避免内部信息被有意泄露。安全保障机制的建立健全，需要以完整的电网信息化建设为标准和基础进行，在完整环境加持之下，对电网运行过程中出现的各个环节都进行逐一的排查，对可能会出现的信息泄露情况给予提前解决，确保在安全保障机制运行的过程中，具备一定的全面新和针对性。为了让安全保障机制的运行有所限制，电网操作和管理人员可以进行权限的限制，针对不同控制方向和不同级别程度的控制内容设定不同的控制密匙，信息在传递和收集的过程中都需要有权限的限制，以此作为第二重信息保障。

5.3 标准化体系建设

未来标准化体系建设必将成为电网运行的必然保障，物联网基础上的电网信息化建设是促进整体电网运行标准的重要推动性力量，因而我们在发展的过程中，建立标准的体系化是根本，标准体系化建设能够加强物联网的使用标准，在实际电网运行的过程中能够强调物联网的实际使用价值，其次在于标准化体系的建设可以为物联网环境下的智能电网运行提供标准，在既定标准状态下谋其发展，至少是存在必要路径和必要目标保障的。电力基础设施建设是长期的稳定的发展环节，因而伴随着城市化进程和社会的不断发展，我们需要在不断变换的发展环境中寻找自身的发展尺度和发展目标，找寻自我发展的关键和平衡，这样一来，我们能够在有规模有建设目标有推动基础的前提下完成自我的完善和发展，这也是促进物联网电网设备建设和通信安全的一大前提。