彭 娟，張澤睿，劉 寧

（中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司，貴州 貴陽 550000）

1 相關概念和特性

1.1 大數據概念及特性

大數據技術簡單解釋是指1種數據的集合，并且范圍寬泛，存量大，超過以往數據管理系統(tǒng)的各項功能，在存儲、數據收集、分析緯度等功能作用方面進行全方位升級[1]。大數據的特點具體表現在5個方面，又稱為“5 V”特性。

（1）來源多樣性。收集數據的來源渠道多、種類廣，包括視頻、文字、錄音等各種形式。

（2）數據量大。目前大數據的存量規(guī)模已經達到PB階段，由于存儲的數量能夠折射出數據的潛在信息量和價值表現，因此存量越大說明使用效果越佳。

（3）可變性。信息數據瞬息萬變，每一刻都會產生更多的信息，影響數據的抓取情況，而大數據技術可以滿足信息的變化特性進行實時抓取。

（4）價值。流量變現的時代，智能推廣可以更好地切入顧客的現實所需。而這就考驗數據的質量高低并能否轉化為數據的價值。因為數據過多導致價值密度較低，因而選取其中有價值的信息數據可以實現潛在價值變現。

（5）高速。數據的獲取能力提升，處理能力也同步實現提升，目前依托大數據技術已經能夠將復雜的數據在小時級內分析結果，并且能夠實現簡單的查詢秒級出結果。

1.2 電力大數據分析

電力大數據即在電力行業(yè)中大數據的子集。大數據在電力通信中的應用主要分為內部和外部，內部指系統(tǒng)的記錄電力設備及相關系統(tǒng)的運行情況并收集信息，分析出其中有價值的數據，比對系統(tǒng)內部是否存在問題，便于整改和處理。內部管理中，數據要經過“采集、解析、分析鏈條、安全檢查”完整的過程，而處理過程中，每個環(huán)節(jié)都可能會對數據造成負面的影響，如數據丟失、數據篡改、數據泄露、數據被拒絕接入等現象[2]。這些都會對數據的價值產生負面的連鎖反應，最終可能導致所有采集的數據都失效。因此，電力大數據既有大數據的相關屬性，又有電力行業(yè)的相關屬性，具體包括以下幾方面。

（1）數據增值能量。大數據在電力中應用，可以增加數據信息的價值，減少能耗的使用，并且可以對比數據提出指導性的意見，精煉電力數據意義。

（2）數據交互價值。電力通信數據與國民經濟社會發(fā)展息息相關，通過大數據技術可以有效地將這些信息進行交融聯通，實現數據的多維價值利用，增加數據的效用性。

（3）數據提高服務。電力企業(yè)的工作重點就是對接服務好用戶，一方面以優(yōu)質的服務吸引更多的用戶，一方面根據用戶需求創(chuàng)新升級服務功能，優(yōu)化他們的體驗感，以求達到安全穩(wěn)定的電力服務質量。

1.3 電力通信網絡特性

電力通信網絡的主要作用與使命則是傳輸數據。作為信息管理業(yè)務及電力調度生產的載體，它的信息傳輸覆蓋面廣，包含了各級供電營業(yè)調度場所的管理[3]。因此，電力通信網絡的設備部署、結構特征都相對復雜，導致電力通信網絡呈現膨脹式增長。不僅需要做好告警數據管理，還要做好設備臺賬管理。因此，電力通信系統(tǒng)應該進一步優(yōu)化數據抓取能力，保證有價值、高質量的數據準確度，以此推動電力通信網絡技術的發(fā)展。

2 大數據技術應用于電力通信網中的必要性

2.1 電力系統(tǒng)自動化順應時代發(fā)展需求

電力系統(tǒng)的自動化和智能化發(fā)展是順應時代發(fā)展的必然選擇，因此在電力通信中應該建設電力調度管理中心，對于通信網絡的運行實現全方位立體化的監(jiān)督管理，使得電力系統(tǒng)能夠更高效穩(wěn)定的運行。電網運行時會產生龐大的數據量，通過大數據技術可以對各項數據進行實時監(jiān)督和管理，同時深度挖掘數據的內在價值，轉化數據的內在表現。引入智能化預警系統(tǒng)，降低電網的負荷，使其在大規(guī)模的電力通信網絡中仍然可以保證運行使用的穩(wěn)定性與安全性[4]。

2.2 有利于提升電力通信網絡運行的穩(wěn)定性與安全性

用電規(guī)模的增加同樣會使電力通信網絡的危險因素增加。但是通過融入大數據技術，可以有效提升電網的運行安全。因為在實際運行過程中會對數據的流量、存量以及其他方面一一進行監(jiān)督檢測，對電力通信網絡的狀態(tài)進行診斷。而這些管理都離不開大數據技術的支持，系統(tǒng)可以通過數據共享實現對故障區(qū)域的追蹤和定位，便于及時、準確地對故障區(qū)域進行整修。此外，還可以通過數據監(jiān)管對不安全的信息進行預測，提前預警，提升電力通信網絡運行的穩(wěn)定性與安全性。

2.3 有利于優(yōu)化客戶體驗，提升服務質量

大數據技術通過對各項數據進行分析研究，能夠輸出結果實現對未來的預判。因此，在電力通信網絡運行中融入大數據技術，可以形成科學的供電方案和檢修計劃，對于電力的調度、資源的整合、客戶的體驗、服務的質量等各個方面都能實現進一步的優(yōu)化。如收集整理用電客戶的使用數據，深度挖掘區(qū)域內用戶的歷史用電數據，然后結合供電總量指定錯峰供電計劃，保障區(qū)域內所有用戶能夠滿足自身的用電需求，達到最優(yōu)的供給方案。同時也能避免電力在某一階段和區(qū)域內承受過重的電網負荷，引發(fā)故障。

3 大數據技術在電力通信網絡的應用實踐

3.1 通信管理系統(tǒng)應用模式

通信管理系統(tǒng)主要采用“2級部署、3級應用”的模式，由總部和省2級互聯網連接[5]。第1級是總部系統(tǒng)，第2級是省級系統(tǒng)。第1級的系統(tǒng)間通過跨區(qū)域網絡實現數據共享、網絡互聯，跨區(qū)域的骨干通信網絡都集結于此，便于綜合管理。第2級系統(tǒng)通過省內網絡實現數據共享、網絡互聯，范圍較之第1級窄，但是同樣能夠滿足電力通信需求。電力通信網絡管理系統(tǒng)包含2個內部區(qū)域控制，其中系統(tǒng)數據庫的服務器連接著信息管理大區(qū)，系統(tǒng)數據采集的服務器連接著生產控制大區(qū)。2個區(qū)域在安全Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間設置了安全隔離裝置，便于進行數據交互。同時系統(tǒng)的橫向、縱向邊界都有防火墻對通信網絡進行安全防護。

3.2 信息管理系統(tǒng)功能范圍

信息管理系統(tǒng)的平臺有7大板塊，包括通信監(jiān)視管理、通信資源管理、通信運行管理、通信專業(yè)管理、系統(tǒng)橫向集成、系統(tǒng)縱向連接、系統(tǒng)數據采集等部分。這些板塊的工作側重點各不相同，前4個部分主要涉及電力通信網絡的日常工作管理，后面3個部分則是維持電力通信網絡運行的輔助器，幫助各級數據串聯、數據共享。電力通信網絡運行的具體實踐中，實施監(jiān)視管理是非常重要的環(huán)節(jié)，它主要是整合、處理網絡管理環(huán)境和其他系統(tǒng)傳至通信網絡系統(tǒng)的告警與性能分析，使其能夠在統(tǒng)一的界面下對多個廠商設備實現集中監(jiān)視。而資源管理則是一體化監(jiān)管平臺的基礎，它主要肩負著系統(tǒng)數據資源的維護作用。此外，還負責幫助其他板塊提供數據分析，支持它們正常運行。資源信息管理對網絡資源、通信主設備、輔助設備以及業(yè)務電路等各種通信資源進行整合，然后將各類同屬性的信息進行歸類，并連接信息，平衡動靜態(tài)資源的維護。此外，資源的信息校驗、操作流轉都包含在資源管理中。運行管理主要負責通信運行的值班調度、故障檢修、設備備件等方面的程序化管理，對各項工作制定信息化、標準化的制度，達到通信工作規(guī)范化管理目標。同時將通信運行管理工作的具體事項與大數據技術結合起來，全面提升運行管理水平。

3.3 電力通信檢修維護工作

要使得電力通信網絡能夠正常的運行，少不了檢修維護工作。因此，在實踐過程中，要保證對電力通信網絡的正確認識，并且能夠依據相關數據進行客觀分析，獲得科學的結果。通過對電力通信工作量的合理分配，踐行維護規(guī)則。電力企業(yè)在維護電力通信網絡時，要根據工作內容和不同的工作階段實施與之相適應的維護工作，并且進行適當的調整。電力通信維護工作中融入大數據技術，能更好保證電力通信工作正常運行。

3.4 建立TMS系統(tǒng)數據結構

通信管理系統(tǒng)（Telecommunication Management System，TMS）數據涉及業(yè)務數據、基本數據、采集數據3個部分。（1）系統(tǒng)業(yè)務數據。這類數據主要指電力通信網絡運行過程中產生的專業(yè)性數據，此外還有資源管理和運行管理中會產生的數據。（2）基本數據。這類數據主要指權限數據、系統(tǒng)參數配置數據和圖層數據等，主要體現系統(tǒng)的基礎功能，能夠實現立體化的管理。（3）采集數據。采集數據主要是指動態(tài)化的數據，包括數據網、接入網、交換系統(tǒng)等。通過大數據技術自動化集中收集數據，便于及時進行數據處理，匹配到與之對應的模型。

4 數據保護技術分析

4.1 數據庫安全防護機制

開展數據庫安全防護機制，設置電力通信網絡數據庫防火墻，并且通過審計機制進行兩次驗證。若有人利用結構化查詢語言（Structured Query Language，SQL）嵌入式驗證器對用戶進行漏洞攻擊，那么防護機制可以及時對漏洞進行修復。當病毒或木馬等外部侵入系統(tǒng)對應用程序進行篡改時，如用數據庫 SQL文本以及數據的輸入，使服務器響應并發(fā)生控制，這些不合理的訪問都可能會對數據安全造成威脅。但是運用數據庫防火墻可以檢測黑名單，并將其隔絕在程序外，同時還能對SQL注入攻擊進行警示，使得電力通信網絡系統(tǒng)能夠及時且合理的預防。大數據技術的融入就是在數據庫監(jiān)控組織中導入相應的用戶信息，包括用戶姓名、時間和行為?；谶@些信息，可以實現對用戶的類型和操作進行全方位的監(jiān)管。

4.2 口令管理以及訪問控制機制

訪問控制機制指用戶若進行不合法的手段訪問數據庫，會彈出限制窗口，對這種不合理的行為進行預防。因此，可以在用戶的角色訪問系統(tǒng)中設置權限，建立可訪問角色區(qū)間，只有在此區(qū)間內的才可以進行相關操作。若要提升數據庫的安全性，就要對system等系統(tǒng)對應密碼進行動態(tài)更改，同時還要將數據庫的區(qū)域治理內容與管理者的相應權限進行隔離，以免發(fā)生混亂。

4.3 數據庫管理備份

備份電力通信網絡系統(tǒng)內的數據，可以在一定程度上保障數據的安全。若有侵入系統(tǒng)攻擊或破壞系統(tǒng)，可以通過對原始數據庫的備份進行數據恢復。如將二進制的文件進行加密設置，避免病毒攻擊。此外，對數據保護、備份、應用范圍進行創(chuàng)新拓展研究，可以通過備份軟件對相應的數據進行保護，其原理是通過IP網絡遠程復制相關數據，利用數據持續(xù)保護功能避免數據信息受到破壞或丟失。具體維護行為包括實時備份、異地容災、不受限地點數據退回等。在源端服務器安裝具有代理性質的端口，然后在數據庫、文件應用等系統(tǒng)中嵌入式關聯電力通信數據，以求通過最小的數據增量實現最大化的效果利用，保護數據庫內容的完整性與安全性。還可以通過對被保護數據的實時監(jiān)控，將其轉化為內存較小的格式進行復制備份，并且實時同步至災備中心，延長數據的存儲時間。此外，還可以通過日志的形式將數據進行時間管理，記錄數據的變化過程，以便在有限的網絡環(huán)境下實現災備的系統(tǒng)化管理。諸多數據保護方式都應結合用戶的實際需求，以可靠安全為首要目標進行實時保護。

5 結 論

大數據技術將電力通信網絡運行中的信號轉化為數據信息，并將數據進行提煉和分析，在此基礎上開發(fā)應用具體的通信管理系統(tǒng)，收集完整的設備參數、數據鏈條，利用大數據的計算功能預警錯誤信息并消除，最后實現大數據在電力通信網絡中的智能化運行，提升電力系統(tǒng)的管理水平。