CN101854269A

CN101854269A - 电力二次系统信息安全运维监管平台

Info

Publication number: CN101854269A
Application number: CN 201010144618
Authority: CN
Inventors: 刘智勇
Original assignee: ZHUHAI CITY HONGRUI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Hongrui Information Technology Co Ltd
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2030-04-06
Also published as: CN101854269B

Abstract

本发明公开了一种对电力二次系统中的网络、服务器、数据库、中间件、应用系统等监控对象进行集中监控、集中维护、集中告警分析的信息安全运维监管平台。它包括一个数据监控中心以及布置在各个安全区的网管装置，网管装置采集上述监控对象的数据信息并进行处理，通过输出接口传送至数据监控中心统一分析存储，网管装置还提供了供本地监控的浏览接口。该平台增强了对网络及整个信息系统的控制力，提高运行维护水平，确保电力二次系统安全管理。

Description

电力二次系统信息安全运维监管平台

技术领域

本发明涉及一种电力二次系统信息安全运维监管平台。

背景技术

随着网络与信息技术的发展，电力二次系统安全防护规范的实施，网络系统越来越复杂，设备种类越来越多，管理内容越来越广泛，系统管理人员的工作压力越来越大，给网络管理和安全维护带来难度。为了维护和促进电网调度信息技术的发展，就必须确保电力各业务系统安全、高效、稳定地运行，提高管理水平，以满足电网调度的服务需要。

随着电力系统调度数据网络技术的发展及安全防护方案的实施，所面临的问题可以归结为以下几个方面：

1)、在日常管理中，对于路由器、交换机、防火墙、IDS设备、电力二次系统专用安全防护装置等网络设备的日志管理及故障监测是很重要的一个环节，它是所有系统稳定、可靠的保证。为保证网络畅通、系统稳定运行，系统维护人员需要对现有各网络设备的运行状况进行7X24的监测，经常对设备进行日志备份及故障告警日志分析，这使得整个安全运维管理工作变得很繁琐，工作量极大，严重影响了运维人员的工作效率。

2)、各应用和业务系统在网络上运行越来越多，对网络的依赖越来越大，要求对网络管理的内容必然日趋增多，包括网络管理、性能管理、应用管理、使用管理、安全系统等内容。

3)、各种设备及系统的运行信息、告警信息的多样化，要求对这些信息进行集中化的管理，进行智能化的分析、统计，提供强有力数据报告，使能更有效、更快捷的解决问题。

4)、还面临着不能对网络设备、服务器系统资源及应用软件的运行状况进行实时监控，无法实现对整个系统的集中、统一管理，很难从整体上把握系统性能等问题。

5)、对于未经授权计算机接入内部网络没有有效智能化的安全接入管理机制，极有可能对于内部数据及网络的安全性构成威胁，一旦造成损失，后果极其严重。

6)、由于电力系统内部的计算机及网络设备数量多，分布的区域广，很多系统是无人值班的，因此系统运维工作量大，迫切需要一个高效、远程协助手段来解决系统故障。

目前国内外对此项技术研究的情况如下：

目前国内市面上有各种关于网络管理的装置及系统，但并未有针对电力系统设计专用的涵盖电力二次系统各项业务及管理的专用设备。如对电力二次安全防护产品的在线检测，对关键数据库的告警判断，通过隔离技术对电力二次系统各个安全分区的联合监测，对环境(温度、湿度)在线检测分析，多种的数据通信接口，把通信规约分析合并到监控系统中等。

因此，迫切需要为电力二次系统建立一套“集中监控、集中维护、集中告警分析”的安全管理平台系统，以加强对网络、服务器、数据库、中间件、应用系统的监测和管理，降低网络及整个信息系统的故障率，提高网络及整个信息系统的运行性能，增强对网络及整个信息系统的控制力，提高运行维护水平，确保电力二次系统安全管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种针对电力二次系统中的网络、服务器、数据库、中间件、应用系统等进行集中监控、集中维护、集中告警分析的信息安全运维监管平台。该平台降低了网络及整个信息系统的故障率，提高网络及整个信息系统的运行性能，增强对网络及整个信息系统的控制力，提高运行维护水平，确保电力二次系统安全管理。

本发明所采用的技术方案如下：

本监管平台包括至少一个网管装置，用于给各个监控对象配置相应的监控模板并采集数据信息，所述网管装置具有数据输出接口；

用于统一分析存储数据信息的数据监控中心，网管装置采集的数据信息通过上述数据输出接口传送至数据监控中心；

其中，所述网管装置包括：

电源、与电源相连接的硬盘、内网主板和外网主板，内网主板与各个监控对象通信，外网主板与数据监控中心通信，内网主板和外网主板之间采用USB高速串口连接；以及

数据采集装置，用于采集各个监控对象的数据信息并存储于硬盘中；

业务处理装置，对采集的数据信息按照预定规则进行分析处理；经过处理后的数据信息传送至数据监控中心。其中包含网络设备管理、应用系统管理、网络拓扑生成、事件告警监管、配置规则管理等功能。

进一步，所述业务处理装置对采集的安全事件信息进行归类和优先级别处理，优先呈现和处理严重性级别较高的安全事件。

进一步，所述网管装置与监控对象联动，网管装置内的业务处理装置的每个监控项设定有一定的性能阀值，若数据采集的结果值超过相应的阀值设置，网管装置会对其它监控对象作出联动操作指令，并产生告警信息传送至数据监控中心。

所述网管装置还提供有本地浏览接口，同时包括有身份认证装置，用于判定用户通过WEB提交的用户名和密码的合法性，用户可通过浏览界面对数据进行监控和查看。

所述网管装置与监控对象的通信方式一般可采用以下两种方式：数据采集装置定时轮询来获取监控对象的数据信息；或者监控对象主动将数据信息传送至数据采集装置。所述网管装置的数据输出接口以及网管装置与监控对象的通信接口为网络接口、RS232或RS485等。

本平台的网管装置通过上述各个网络接口、RS232、RS485等接口对电力二次系统中不同区域的主机设备、网络设备、存储与备份系统、数据库、中间件、业务应用系统等监控对象数据采集，把采集到的数据存储于电力系统安全网管装置的硬盘中，并提供本地浏览接口；并利用隔离技术把网络进行隔离后，再把数据通过网络接口，以单向UDP数据包的形式发送至外部区域的数据监控中心。外部区域的数据监控中心只可以被动接收数据，不能对网管装置请求数据。通过隔离技术与单向发送拒绝请求保证电力系统安全网管装置运行以及所连接的内部网络区域不受外部网络的攻击，保证电力内部系统安全运行。以及所述网管装置具有告警联动功能，对于异常信息装置可以向其他电力专用安全防护设备发出指令信息，并做出联动操作。所述数据监控中心把接收到的数据进行存储、分析、提供历史查看，可对所述的数据监控中心的管理软件中设置对应的告警分析规则，对特殊数据在异常情况下进行告警；还通过所述的数据监控中心可以对被监管的每一个区域进行在线检测，统一监管各个区域的情况；以及可进行各个区域的数据比较、分析。

本发明的有益效果主要体现在：

1、针对电力系统设计，能对电力应用系统多层次基础架构进行统一监测，本平台系统的网管装置可以对主机设备、网络设备、存储与备份系统、数据库、中间件、业务应用系统等实现统一监管和集中管理，对安全事件进行收集和综合分析，对电力二次系统的整体运行情况图形化监视和报表呈现，对系统事件和安全事件进行及时统一报警，降低IT管理维护的复杂性，从而达到“集中监管、集中管理、集中维护”的目标。

2、采用安全隔离技术对电力二次系统安全区I、II、III进行联合监测，电力二次系统中的网络监管对象广泛分布在生产控制大区和管理信息大区，网管装置采用符合电监会标准的单向安全隔离技术，在不改动系统网络环境的情况下，可以跨各安全区域，实现统一监视和集中管理。

3、能通过多种方式对各种设备进行监测，针对电力系统中，各个应用系统接口多元化和复杂的特点，装置提供网络、RS232、RS485等接入方式，以适应各个不同环境下的应用场景。

4、能对网络通信规约进行分析并合并到监测系统，针对电力系统中专用网络通信规约设计，可将采集到的数据进行分析，以图表的形式实时展示并做特定的操作，方便操作员了解当时的业务系统运行情况并及时处理特定操作。

5、动态网络拓扑及电力系统运行状态分析。

备拓扑自动生成功能，对接入网络的信息及安全设备进行信息捕捉、报警和自动建模，能自动检测出设备类型、品牌、地址、接入端口、主要性能参数等信息，动态生产新的网络拓扑图。以动态的图型化操作界面，实时展示系统中各个被监视节点的运行情况，并进行数据统计及分析，方便操作员从整体网络结构上，了解各个网络节点运行状态。

6、与电力专用安全防护设备检测与联动，通过采集、过滤、归并、关联分析等手段充分缩减大型信息系统中海量的安全事件信息，并对安全事件进行严重性排序，优先呈现和处理严重性级别较高的安全事件，当被监视应用系统出现异常时，装置可以向其他电力专用安全防护设备发出指令信息，并做出联动操作，在最短时间内通知管理人员处理。

附图说明

图1是实现本发明的架构图；

图2是本发明中网管装置的硬件设备示意图；

图3是本发明中网管装置的软件结构示意图；

图4是本发明中数据监控中心的结构示意图；

图5是本发明的实施例示意图。

具体实施方式

如图1所示，本平台包括布置在电力二次系统各个安全区的网管装置1、数据监控中心2以及电力二次系统中的各个监控对象3，网管装置1给各个监控对象配置相应的监控模板并采集数据信息，并通过输出接口向数据监控中心2传递数据信息，数据监控中心2对数据信息进行统一分析存储，生成图表，还提供历史查看。

如图2所示的网管装置1的硬件示意图，包括电源4、硬盘5、内网主板7和外网主板6，两主板包括有CPU、内存条、存储卡、网卡、USB接口、串口等，内网主板7连接内部网络计算机，即用来采集各个监控对象的数据，外网主板6连接外部网络的数据监控中心2；硬盘5、内网主板7和外网主板6均通过电源线与电源4连接，硬盘5和内网主板7之间有数据线连接。内网主板7和外网主板6之间采用两个USB高速串口8连接，USB高速串口8含有USB口和RS232接口，USB高速串口8的USB口分别与内网主板7和外网主板6本身的USB接口相连，两个USB高速串口8各自的RS232接口对应连接。

如图3的网管装置1内部软件结构图，网管装置1软件部分包括与硬盘5对应的内部数据库、数据采集装置、业务处理装置、数据输出接口装置以及针对用户界面的身份认证装置，其中数据输出接口装置主要对应连接外网的外网主板6，其他软件部分对应在内网主板7上。数据采集装置负责采集主机设备、网络设备、存储与备份系统、数据库、中间件、业务应用系统等监控对象的数据信息，提供给业务处理装置进行分析，业务处理装置包括有多个预定规则的功能模块，当然也具有对监控对象配置相应功能模块的配置管理模块。分析处理后的数据通过数据输出接口装置传送至外部网络的数据监控中心2，同时存储在数据库内可供本地浏览和监管。

如图4，数据监控中心2实为一套软件系统，内部设置有数据接口、数据库、类似网管装置1内部的业务处理装置以及身份认证装置，数据接口接收下属各个安全区的网管装置的数据信息，通过业务处理装置对数据进行综合分析处理，同时提供用户界面通过WEB方式浏览和监视，身份认证装置对用户的登陆身份进行验证。

针对整个平台系统而言，在电力系统的不同安全区中分别布置安装网管装置，通过本地安全WEB的方式连接网管装置，网管装置身份验证模块验证通过WEB提交的用户名和密码的合法性，如果多次输入用户名和密码不正确，网管装置会禁止该IP用户在1小时内不可以在尝试登录系统。网管装置对电力系统中被监管网络设备和主机的监控对象进行模块化配置，启动网管装置的自动发现和告警功能，网管装置的自动发现功能模块会根据规则配置定时扫描网络，主动探测发现网络中存在的网络设备和主机，把发现的主机和网络设备同相应的监控项模板链接起来，相应的规则配置数据会自动添加到数据库表中，实现自动配置被监控主机和网络设备，这样可避免电力系统中众多相同类型网络设备的重复配置操作，提高配置网管装置工作效率。网管装置的数据采集模块会根据发现的主机以及它们链接到的模板中监控项的相关配置信息，通过SSH探测模块主动定时轮询获取主机CPU、内存，进程信息，通过SNMP探测模块主动定时轮询获取网络流量等相关网络传输数据信息，进行分类处理并存于网管装置的数据库中。网管装置的业务处理模块会对数据库中的海量信息归类处理，通过数据库中的信息可以自动产生网络拓扑、图形化展示、自动报表监管和集中管理，对安全事件进行收集分析，优先呈现和处理严重性级别较高的安全事件，管理人员可以实时了解网络设备的运行情况。根据网管装置每个监控项设置的性能阀值，如果数据采集的结果值已经超过相应的阀值设置，网管装置会及时产生联动告警信息，通过各种方式及时准确的发送到数据监控中心，管理人员可以第一时间及时处理网络故障。

如图5的实际应用示意图，在电力系统安全区域I区、II区和III区分别布置有网管装置，网管装置通过各个网络接口、RS232、RS485等接口对各自区域中的主机设备、网络设备、存储与备份系统、数据库、中间件、业务应用系统等利用各种数据采集接口进行数据采集；网管装置与上述监控对象的通信方式为可以是数据采集装置定时轮询来获取监控对象的数据信息，也可以是监控对象主动将数据信息传送至数据采集装置。采集到的数据存储于电力系统安全网管装置的硬盘中，并提供本地浏览接口。系统利用隔离技术把网络进行隔离后，再把数据通过网络接口，以单向UDP数据包的形式发送至外部区域的数据监控中心，数据监控中心不可请求访问内部网络的网管装置，这样也保证了内部网络的安全性。

Claims

1.一种电力二次系统信息安全运维监管平台，其特征在于包括：至少一个网管装置，用于给各个监控对象配置相应的监控模板并采集数据信息，所述网管装置具有数据输出接口；

其中，所述网管装置包括：

电源、与电源相连接的硬盘、内网主板和外网主板，内网主板与各个监控对象通信，外网主板与数据监控中心通信，内网主板和外网主板之间采用USB高速串口连接；所述网管装置还包括：

业务处理装置，对采集的数据信息按照预定规则进行分析处理；经过处理后的数据信息传送至数据监控中心。

2.根据权利要求1所述的电力二次系统信息安全运维监管平台，其特征在于，所述业务处理装置对采集的安全事件信息进行归类和优先级别处理，优先呈现和处理严重性级别较高的安全事件。

3.根据权利要求1所述的电力二次系统信息安全运维监管平台，其特征在于，所述网管装置与监控对象联动，网管装置内的业务处理装置的每个监控项设定有一定的性能阀值，若数据采集的结果值超过相应的阀值设置，网管装置会对其它监控对象作出联动操作指令，并产生告警信息传送至数据监控中心。

4.根据权利要求1所述的电力二次系统信息安全运维监管平台，其特征在于，所述网管装置与监控对象的通信方式为：数据采集装置定时轮询来获取监控对象的数据信息；或者监控对象主动将数据信息传送至数据采集装置。

5.根据权利要求1所述的电力二次系统信息安全运维监管平台，其特征在于，所述网管装置的数据输出接口以及网管装置与监控对象的通信接口为网络接口、RS232或RS485。

6.根据权利要求1所述的电力二次系统信息安全运维监管平台，其特征在于，所述网管装置还包括有身份认证装置，用于判定用户通过WEB提交的用户名和密码的合法性。