基于物聯網的智能電網的通信與安全問題研究

張臘芳

（廣東南海電力設計院工程有限公司，廣東 佛山 528200）

1 關于物聯網

互聯網是物聯網誕生的基石，在互聯網原有的技術和數據基礎之上，物聯網將其特定部分加以延伸和擴張，形成了特定的信息交換和數據儲存空間，這些信息不僅可以在物品交易中使用，還可以作為各類通信技術或者是信息交流技術發展的核心數據。物聯網可以被看作部分數據的集成，在整個互聯網運行過程中，物聯網主要負責對資源進行把控。只要是在物聯網集合內的具有通信功能的物體，都能夠在不同層次不同單位得到有效的連接。目前我國物聯網設備的相關發展潛力已經非常的凸出，連接設備已超百億，且受眾不計其數，未來會給予消費者和相關企業更大的應用價值，提供更多的有力信息。

2 關于智能電網及其通信技術

智能電網是具備一定自我保護能力和對外防御能力的運行電網。智能電網是在電網運行基礎之上發展起來的，對典型電網的信息和通信技術仍然在不斷的沿用，而區別在于智能電網除此之外還具備一定的再生能源發電能力和儲存數據的能力。而智能電網中的通信技術主要依靠兩個子系統完成運行，他們分別是通信基礎設施以及中間件平臺。通信基礎設施主要負責對單獨的電設備或者是網格子系統進行連接服務。

3 物聯網環境下對智能電網通信安全產生的影響

3.1 效能的升級

一直以來，智能電網的發展和我國基礎電力工程設施的建設，就是建立在科技和技術資源發展基礎之上的，長久以來我國的電力系統維持著一成不變的運行模式，已經無法滿足當前的市場供應需求，因而革新電力體系，增強電力供應水平，可以說是全社會的共識。物聯網是滿足這一需求的必要保障，物聯網在智能電網中的建設，滿足了當前現代化發展趨勢下對電網運行能力的要求，并且物聯網能夠提供給智能電網更廣泛和更加全面的智能化發展優勢。智能電網信息系統的建設與傳統電網體系的建設相比較而言，前者的覆蓋面更廣，運用到的人工智能更加的優秀。因而從根本效益上來看，物聯網能夠節約人力資源，提升智能資源的占比，在提升電力運行效率的同時，其整體的效能都有了更大幅度的升級。

3.2 負面運行風險的有效規避

物聯網加持下的智能電網通信安全得到了有效的保障，對于很多運行過程中存在的潛在危機和隱患問題，能夠規避的進行規避，規避不掉的也能具備更強的運行保護機制。首先是通過數據的支持，電力運行過程中出現的各類異常問題能夠第一時間被發現并得到反饋，工作人員可以在第一時間內通過物聯網的反饋信息，得到全面的數據支持，對故障位置和故障產生原因進行精準的定位，并且加快了故障的排除效率，為電網的穩定運行提供了強有力的保障。能源供應的穩定決定著電網運行的穩定，因而在電網的運行過程中，出現故障問題很有可能就是導致電網運行受阻的原因，因此，電力網絡穩定的穩定和可靠，是物聯網提供的根本性保障。

4 智能電網通信安全遇到的問題

4.1 設備漏洞

當前很多的電子設備使用的都是無線通信技術，而無線通信技術存在一個缺陷，在通信過程中需要依靠的是固定的物理介質，而該介質沒有被針對性保護，因而在實際的運行過程中通信內容是暴露在外的，私人的信息很容易被監聽和泄露，且外部的騷擾信號會對通信產生影響，甚至有部分通信會受到注入攻擊，也就是形成假消息回饋給用戶。這些漏洞是影響通信安全的關鍵問題所在。

4.2 網絡漏洞

網絡框架在使用過程中是公開透明的，這樣的通信模式能夠確保其靈活性和多樣化操作的實行。但是其缺點在于安全方面的漏洞，因為電信網絡在開放式架構中的應用，導致很多的惡意攻擊和不良信息得不到及時的甄別，很多的安全問題沒有辦法第一時間得到排查，且信息惡意修改和拒絕服務攻擊成為了網絡運行和通信過程中最常出現的安全問題。這屬于網絡運行過程中存在的漏洞，要想解決這些漏洞，進行訪問控制和入侵檢測是必然的，同時對于認證和授權方案也應當要給予一定的安全遠程配置和設備控制。只有從源頭切斷危險信息的來源，加強安全運行能力，才能最大程度上提高智能電網的通信安全。

4.3 數據漏洞

數據漏洞是指通信過程中數據泄露引發的安全問題。攻擊者能夠從用戶通信過程中的數據來控制命令和更改原有數據，這樣不僅用戶的隱私會受到威脅，可能電力電網的安全運行也會受到一定的阻礙。由于實際發生的數據漏洞問題都存在很強的攻擊性，其目標不夠明確但是竊取的信息范圍很廣，這就知道了數據的大量泄露，甚至在很多平臺數據監測和數據探查成為了竊取用戶基本信息的重要手段。從電網的安全運行角度來看，數據無法得到根本保障，用戶資料就存在泄露的風險。

5 基于物聯網的智能電網通信安全建設標準

5.1 信息集成體系的建設

信息集成體系的建設是從根本上強化信息數據的收集，徹底發揮物聯網功能，加強對基礎信息功能建設的必要手段。物聯網系統的構建是確保通信安全的基礎，因而我們在電網運行過程匯總，需要重視基礎的全面覆蓋，在電力系統的每個重要節點以及相應的控制部位都需要安置不同類型的傳感器，這樣能夠實施大范圍的信息覆蓋和收集，最終將這部分信息結合到一起，利用物聯網完成整合和對比。集成體系的建設涉及到了諸多環節的數據，是彌補數據漏洞的有力舉措之一。信息的集成可以由多種數據加持來完成，而數據信息的收集也能從一定方面表達內在的價值和運行的潛力，通過這樣的手段我們可以分析概括出有關于電力網絡運行的新規律和新方向，以此來實際提升電網運行的能力和通信的安全性。放到實際的電網運行過程中，物聯網起到的關鍵性價值就在于數據綜合和精準處理，將這部分內容發揮到最大，是幫助排除有害信息，加強電網信息化反應效率的保障性舉措。

5.2 安全保障機制的建立健全

安全保障機制主要負責通信過程中的各類信息傳遞，確保其私密性。如今電力系統和網絡系統的覆蓋面十分的廣泛，人們與智能電網相知相伴，幾乎所有的個人信息都儲存在電子設備上，因而信息的安全關系到了人員財產的安全，也關系到了整個社會的安全和發展。物聯網有必要將信息和數據整合起來，利用自身的保障機制來抵御外界惡意信息的干擾，也避免內部信息被有意泄露。安全保障機制的建立健全，需要以完整的電網信息化建設為標準和基礎進行，在完整環境加持之下，對電網運行過程中出現的各個環節都進行逐一的排查，對可能會出現的信息泄露情況給予提前解決，確保在安全保障機制運行的過程中，具備一定的全面新和針對性。為了讓安全保障機制的運行有所限制，電網操作和管理人員可以進行權限的限制，針對不同控制方向和不同級別程度的控制內容設定不同的控制密匙，信息在傳遞和收集的過程中都需要有權限的限制，以此作為第二重信息保障。

5.3 標準化體系建設

未來標準化體系建設必將成為電網運行的必然保障，物聯網基礎上的電網信息化建設是促進整體電網運行標準的重要推動性力量，因而我們在發展的過程中，建立標準的體系化是根本，標準體系化建設能夠加強物聯網的使用標準，在實際電網運行的過程中能夠強調物聯網的實際使用價值，其次在于標準化體系的建設可以為物聯網環境下的智能電網運行提供標準，在既定標準狀態下謀其發展，至少是存在必要路徑和必要目標保障的。電力基礎設施建設是長期的穩定的發展環節，因而伴隨著城市化進程和社會的不斷發展，我們需要在不斷變換的發展環境中尋找自身的發展尺度和發展目標，找尋自我發展的關鍵和平衡，這樣一來，我們能夠在有規模有建設目標有推動基礎的前提下完成自我的完善和發展，這也是促進物聯網電網設備建設和通信安全的一大前提。

6 結束語

電力基礎設施建設是推動城市和社會發展的關鍵，我們在發展和推廣過程中要重視物聯網的實際使用情況，明確信息安全和通信安全的重要價值，兩者有機的結合起來，建立健全安全保障機制，不僅僅是未來電力水平發展的必然要求，也是擴大信息化建設格局的必要保障。