趙子源，邢宏偉

(1.山東理工大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，山東 淄博 255000； 2.山東魯軟數(shù)字科技有限公司，山東 濟(jì)南 250000)

電力是中國最重要的基礎(chǔ)能源設(shè)施之一，電力行業(yè)成為了關(guān)系國計(jì)民生的重要行業(yè)。在中國領(lǐng)域范圍內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的全覆蓋，滿足各個(gè)地區(qū)居民對(duì)電力的需求。隨著電網(wǎng)覆蓋范圍的擴(kuò)大，相關(guān)的電力問題頻發(fā)，電力問題主要包括偷電、漏電等，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致大面積停電[1]。為了保證電力的穩(wěn)定運(yùn)行，開發(fā)并應(yīng)用了電力監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、測(cè)控單元為硬件支持，為電網(wǎng)以及電力設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集以及遠(yuǎn)程控制提供基礎(chǔ)平臺(tái)，在輔助電力企業(yè)消除電力孤島的情況下，降低監(jiān)測(cè)控制成本，提高電力生產(chǎn)效率。

根據(jù)電力監(jiān)控系統(tǒng)的定義可以看出，該系統(tǒng)在一定程度上直接決定了電力的生產(chǎn)質(zhì)量和穩(wěn)定程度，因此電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行安全逐漸受到工作人員的重視。電力監(jiān)控硬件系統(tǒng)中的通信設(shè)備構(gòu)成了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，若系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)安全問題會(huì)直接對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制精度產(chǎn)生負(fù)面影響，間接地降低電力穩(wěn)定性。為了解決上述問題，研究了電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。從國際市場(chǎng)的研究現(xiàn)狀來看，國外的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)更強(qiáng)，起步更早，因此關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得出的研究成果更多。中國雖起步較晚，但近些年在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，也推出了部分應(yīng)用價(jià)值較高的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[2]。綜合國內(nèi)外的所有研究成就，目前發(fā)展較為成熟的系統(tǒng)包括：基于入侵檢測(cè)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及基于網(wǎng)絡(luò)生命頻譜的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。然而在實(shí)際的應(yīng)用工作中發(fā)現(xiàn)，上述傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與電力監(jiān)控系統(tǒng)之間存在一定的適配問題，且在運(yùn)行過程中存在監(jiān)測(cè)范圍小、監(jiān)測(cè)精度低等問題，為此引入大數(shù)據(jù)及其相關(guān)技術(shù)。

大數(shù)據(jù)其實(shí)就是海量的數(shù)據(jù)資料，而大數(shù)據(jù)處理技術(shù)就是利用新的處理模式對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并保證數(shù)據(jù)處理的決策力、洞察力和處理效率。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行分析，并將其作為網(wǎng)絡(luò)安全的判斷標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)精度。

1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 總體架構(gòu)

電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)目的主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：①為大數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及安全監(jiān)測(cè)功能提供硬件支持；②通過硬件設(shè)備的升級(jí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)范圍的擴(kuò)大?；诖髷?shù)據(jù)的電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1中可以看出，硬件系統(tǒng)包括電源模塊、存儲(chǔ)器模塊和以太網(wǎng)模塊。電源模塊為路由器監(jiān)控系統(tǒng)提供5.5 V或3.3 V；存儲(chǔ)設(shè)備模塊存儲(chǔ)開發(fā)板系統(tǒng)的自啟動(dòng)程序代碼塊；以太網(wǎng)模塊可以連接外部網(wǎng)絡(luò)，為路由器監(jiān)控系統(tǒng)提供局域網(wǎng)接入服務(wù)[3]。以上RTL8196D處理芯片是3大系統(tǒng)的核心，各子系統(tǒng)電路直接或間接地與RTL8196D相連，起到控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的作用。

圖1 基于大數(shù)據(jù)的電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)Fig.1 Overall structure of network security monitoring system of power monitoring system based on big data

1.2 大數(shù)據(jù)分析處理器

分析處理設(shè)備是大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要運(yùn)行環(huán)境，分析采集到的原始數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)包的類型，提取數(shù)據(jù)包的特征參數(shù)。分析機(jī)的主要工作是通過數(shù)據(jù)包分析線程完成[4]。大數(shù)據(jù)分析處理器的具體工作流程如圖2所示。

圖2 大數(shù)據(jù)分析處理器工作流程Fig.2 Workflow of big data analysis processor

1.3 網(wǎng)絡(luò)路由處理器

在網(wǎng)絡(luò)路由處理器體系結(jié)構(gòu)中，選擇MIPS體系結(jié)構(gòu)作為路由器監(jiān)控系統(tǒng)的核心處理器結(jié)構(gòu)。MIPS架構(gòu)CPU具有成本低、運(yùn)行穩(wěn)定、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。MIPS有32位和64位2個(gè)不同的指令集，滿足了開發(fā)者的需求；MIPS采用了多核發(fā)射技術(shù)，將閑置的處理單元分離出來，虛擬出另一個(gè)處理核心，從而避免處理單元閑置；同時(shí)，MIPS還增加了系統(tǒng)的擴(kuò)展能力[5]。最終，MIPS也是一個(gè)基于Linux的開放源碼嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)，可以定制編譯監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)核。基于路由器頻率范圍為2.4 GHz，最高傳輸速率為300 Mbps，以及10/100 MbpsWAN和LAN口等設(shè)計(jì)指標(biāo)，路由器芯片型號(hào)，選擇RTL8196D作為路由器監(jiān)控系統(tǒng)的核心處理器芯片[6]。RTL8196和其他路由器芯片一樣，都是網(wǎng)卡芯片，具有豐富的通信接口。按主頻可以分為B、C、D、E等幾個(gè)層次[7]。其中，RTL8196B主頻為330 MHz，RTL9196C主頻為400 MHz，選擇的RTL8196D主頻為620 MHz，保證設(shè)備具有較快的數(shù)據(jù)處理能力。

1.4 存儲(chǔ)器

在系統(tǒng)存儲(chǔ)器的Flash閃存模塊中，選擇的Flash芯片為8 MB的串行Flash內(nèi)存。Flash芯片比同尺寸的EEPROM占用較少的PCB區(qū)域，電路結(jié)構(gòu)也更簡(jiǎn)單。整個(gè)W25Q系列比普通串行閃存器具有更高的靈敏度和更好的性能[8]。這個(gè)模塊存儲(chǔ)了與初始化Bootloader有關(guān)的代碼程序，并且使用SPI和MCU進(jìn)行通信，最適合執(zhí)行存儲(chǔ)代碼。所述裝置工作在2.7～3.6 V電壓范圍內(nèi)，所選3.3 V電源正好與之匹配。功耗低至4 mA，關(guān)閉電流低至1 μA，具有40 MB/s的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸速率，響應(yīng)速度快。在RTL8196D的高電平輸出正常時(shí)，CS作為片選信號(hào)，默認(rèn)低電平起作用。系統(tǒng)存儲(chǔ)器的連接電路如圖3所示。

圖3 Flash內(nèi)存儲(chǔ)器連接電路Fig.3 Flash memory connection circuit diagram

1.5 網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)顯示器

為實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)安全參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行可視化處理，需要增加LCD屏幕。由于智能手機(jī)、觸摸式移動(dòng)終端用戶的不斷增加，TFTLCD模塊在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用也越來越廣泛。設(shè)計(jì)利用超薄超清TFT模塊，具有顯示直觀、操作方便等特點(diǎn)，可直接用于GUI開發(fā)[9]。它的控制器為ILI9325，點(diǎn)像素240×320，可以互相替換，并且可以保持時(shí)間順序。該機(jī)顯示器點(diǎn)狀清晰，尺寸為2.2 in，真色可達(dá)262 K。它的液晶屏控制和驅(qū)動(dòng)器內(nèi)嵌，正常工作電壓3.3 V，內(nèi)置LED背光源為白色，可直接使用8位和16位模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與控制芯片的數(shù)據(jù)傳輸。用ILI9325作為控制器的液晶模塊的插針說明見表1。

表1 網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)顯示器引腳設(shè)置Tab.1 Pin setting of network security monitoring display

1.6 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的無線通信模塊采用RTL8192CE芯片作為無線模塊，這是一種高度集成的單芯片 MIMO，融合了MAC的基帶和2T2R的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。無線接口電路的連接情況如圖4所示。

圖4 無線接口電路Fig.4 Wireless interface circuit diagram

在開關(guān)時(shí)，系統(tǒng)電源電路內(nèi)電容會(huì)引發(fā)振蕩，因此，需要加入2 200 μF的電容來進(jìn)行濾波。供電時(shí)，某些紋波和噪聲很難完全消除，以使其衰減到最小[10]。每個(gè) Power引腳都需要輸出去耦電容，通常取值為10 μF和0.1 μF。在實(shí)際的接線過程中，各系統(tǒng)元件的接地端保持一致，反之則會(huì)出現(xiàn)芯片讀寫過程的混亂，不能有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

選擇MySQL作為網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行環(huán)境，通過對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置和運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集與存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)空間[11]。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中包含的數(shù)據(jù)庫表包括監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)信息表、網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)數(shù)據(jù)表、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)表、歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表、網(wǎng)絡(luò)安全日志數(shù)據(jù)表等。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全日志數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)見表2。

表2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全日志數(shù)據(jù)Tab.2 System network security log data

使用相同的方法可以得出系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中其他數(shù)據(jù)庫表的構(gòu)建結(jié)果。按照不同類型數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系，形成數(shù)據(jù)庫表之間的連接。由于電力監(jiān)控系統(tǒng)處于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也以動(dòng)態(tài)的形式運(yùn)行，產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化逐漸增加。因此，設(shè)置數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的更新時(shí)間為0.5 s，并對(duì)數(shù)據(jù)庫中所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份處理。

3 軟件功能設(shè)計(jì)

3.1 電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式

電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行目的是為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基本運(yùn)行模式如圖5所示。

從圖5中可以看出，電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主要分為2個(gè)部分，分別為電力生產(chǎn)控制部分和信息管理部分。電能的生產(chǎn)需要多個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的共同作用，因此需要按照生產(chǎn)流程發(fā)布調(diào)度與控制命令，命令的傳遞主要通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。通過電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式的分析，確定系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在不同安全等級(jí)下的運(yùn)行特征，并以此作為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)的比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。

圖5 電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行框圖Fig.5 Network operation diagram of power monitoring system

3.2 利用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

將硬件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集器設(shè)備安裝在電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置上，并通過設(shè)置采集持續(xù)時(shí)間和采集間隔，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集。在初始網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行處理與分析，具體的處理步驟包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)聚類等，方便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)特征的提取與分析。數(shù)據(jù)清洗的過程也就是噪聲/冗余數(shù)據(jù)過濾與缺失數(shù)據(jù)補(bǔ)充的過程，采用門限補(bǔ)償?shù)奶幚矸绞?，首先?jì)算缺失數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)之間的距離，計(jì)算公式為：

(1)

式中，xi和yi分別為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)x和y的屬性值。設(shè)置距離閾值為η，并判斷式(1)計(jì)算結(jié)果與η之間的大小關(guān)系，若計(jì)算結(jié)果小于距離閾值，則使用小于閾值數(shù)據(jù)的屬性值代替空值，否則將缺失空值賦值為大于閾值數(shù)據(jù)的屬性值[12]。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括單位換算、數(shù)據(jù)泛化、規(guī)范化3個(gè)步驟，其中數(shù)據(jù)規(guī)范化又可以分為歸一化處理和標(biāo)準(zhǔn)化處理2種情況，相應(yīng)的處理過程可以表示為：

(2)

在此基礎(chǔ)上，定義θj表示網(wǎng)絡(luò)第j個(gè)聚類數(shù)據(jù)，通過模糊聚類得出處理結(jié)果為：

(3)

式中，uij為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)矩陣中的第(i，j)個(gè)元素，d(xi，θj)為xi和θj之間的相似性。

3.3 實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)

以大數(shù)據(jù)技術(shù)收集并處理完成的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)樣本，通過與確定的安全指標(biāo)的比對(duì)，分別從網(wǎng)絡(luò)流量、攻擊入侵檢測(cè)2個(gè)方面得出最終的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)結(jié)果。其中網(wǎng)絡(luò)流量安全可以通過計(jì)算網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)特征向量與安全標(biāo)準(zhǔn)流量特征向量的相似度直接得出[13]。而網(wǎng)絡(luò)入侵行為的檢測(cè)就是提取了入侵行為特征碼，將其歸結(jié)為協(xié)議中不同領(lǐng)域的特征值，編寫相應(yīng)的檢測(cè)規(guī)則。通過將預(yù)處理的數(shù)據(jù)包與規(guī)則庫中的每個(gè)規(guī)則匹配，檢測(cè)到由特征值決定的入侵行為是否發(fā)生。綜合網(wǎng)絡(luò)流量異常和入侵行為的檢測(cè)結(jié)果，推送網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警。

4 系統(tǒng)測(cè)試

以測(cè)試設(shè)計(jì)的基于大數(shù)據(jù)的電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能為目的，在電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計(jì)系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并通過量化數(shù)據(jù)的分析，確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)。

4.1 系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境

系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境分為2個(gè)部分:①網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要運(yùn)行環(huán)境，選擇電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行計(jì)算機(jī)作為主測(cè)計(jì)算機(jī)，并利用Java作為開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件程序的編寫。將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中硬件模塊的優(yōu)化裝置連接到主測(cè)計(jì)算機(jī)中，保證優(yōu)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。②電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的攻擊環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安裝一個(gè)攻擊計(jì)算機(jī)，導(dǎo)入多個(gè)不同類型的入侵、攻擊程序，利用隨機(jī)算法實(shí)現(xiàn)攻擊程序的調(diào)用。

4.2 配置電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)研究對(duì)象

選擇某市的配電主站及其電力監(jiān)控系統(tǒng)作為研究對(duì)象，通過監(jiān)控傳感設(shè)備空間位置的確定，得出電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B接結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銯ig.6 Network topology of power monitoring system

按照?qǐng)D6中的結(jié)構(gòu)連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的測(cè)點(diǎn)數(shù)量為35個(gè)。

4.3 設(shè)置系統(tǒng)測(cè)試指標(biāo)

系統(tǒng)測(cè)試主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)功能以及適配性進(jìn)行分析，分別設(shè)置網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)精度作為功能測(cè)試指標(biāo)，系統(tǒng)的不適配數(shù)量作為適配性能的測(cè)試指標(biāo)。監(jiān)測(cè)精度測(cè)試就是通過電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與攻擊程序的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量與攻擊次數(shù)的設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸出的結(jié)果數(shù)據(jù)與設(shè)置數(shù)據(jù)的差就是系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)誤差，監(jiān)測(cè)誤差越大證明監(jiān)測(cè)精度越低。判斷系統(tǒng)在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的運(yùn)行是否成功，確定系統(tǒng)與該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是否適配，經(jīng)過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境判斷結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與分析，得出網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適配性的量化測(cè)試結(jié)果。

4.4 系統(tǒng)測(cè)試過程與結(jié)果分析

為了形成實(shí)驗(yàn)對(duì)比，除了設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外，還設(shè)置了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和文獻(xiàn)[13]中提出的基于網(wǎng)絡(luò)行為的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)的2個(gè)對(duì)比系統(tǒng)，在相同的電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下安裝硬件運(yùn)行設(shè)備，導(dǎo)入監(jiān)測(cè)軟件功能程序，并將其調(diào)試到正常運(yùn)行狀態(tài)。通過電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)，在攻擊程序的影響下得出最終的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)結(jié)果，將輸出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果與設(shè)置網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得出系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能測(cè)試結(jié)果，見表3。從表3中可以看出，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)流量和攻擊次數(shù)2個(gè)方面的平均監(jiān)測(cè)誤差分別為0.25 Kbit/s和1.25次，文獻(xiàn)[13]提出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的平均監(jiān)測(cè)誤差分別為0.13 Kbit/s和0.63次，而設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的平均誤差對(duì)應(yīng)的是0.06 Kbit/s和0.13次。另外，將3個(gè)不同的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)導(dǎo)入到15個(gè)不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，啟動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)程序，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)3個(gè)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境數(shù)量分別為13個(gè)、14個(gè)和15個(gè)。由此可見，設(shè)計(jì)基于大數(shù)據(jù)的電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的適配性更高。

表3 電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度測(cè)試結(jié)果Tab.3 Test results of monitoring accuracy of power monitoring system network security monitoring system

5 結(jié)語

電力監(jiān)控系統(tǒng)作為電力行業(yè)中的重要輔助工具，對(duì)于電力的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。為了保證電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，利用大數(shù)據(jù)及其處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。從系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果上來看，設(shè)計(jì)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)精度和適配性方面都體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)，即應(yīng)用價(jià)值更高。