CN111917727A - 基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统及方法，该系统包括视频业务终端用于提供原始的视频数据流；边缘计算模块用于视频业务终端的WiFi接入认证、视频图像处理，以及与安全隔离装置建立数据双向加密隧道；5G基站和核心网负责边缘计算模块的5G无线通道的建立、保持及数据承载功能；安全隔离平台用于数据隔离、过滤及与加密隧道建立；图传数据中心用于所有视频业务终端的监控；物联管理平台用于完成网络拓扑生成、边缘计算模块及视频终端远程配置。本发明通过对视频终端接入安全认证及对5G通道的数据加密，保障了系统的安全可靠性，通过物联管理平台统一了各类终端的管理模式，能够有效提高系统运行效率。

Description

基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统及方法
技术领域
本发明属于电力物联网技术领域，尤其涉及一种基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统及方法。
背景技术
近年来，随着电力电子技术和物联网技术的快速发展，泛在电力物联的概念应运而生，泛在电力物联网是应用移动互联、人工智能、大数据等现代信息技术，实现电网基础设施、人员及其所在环境信息的识别、感知、互联和控制，从而能够实现电力信息传感设备与通信信息资源结合，将传统电力生产、传输、消费的所有环节信息化。
当前，电力业务的规模迅速扩大，种类也不断增多，尤其是语音视频类业务逐渐融入到发电、输电、变电、配电、用电等电力生产经营消费的全部环节，现存的视频业务主要以原始信息流监视模式为主，缺乏智能高效的视频智能处理机制，原始的视频信息流往往不能体现业务终端的运行状态，一些关键的设备实施运行状态信息仍需要作业人员现场勘察，浪费大量的人力资源，同时，现有的视频业务系统往往因传输带宽低、安全可靠性不高、不同类别视频业务间组织凌乱，管理模式分散、承载能力不足等原因，不能满足迅速增长海量规模视频业务需求。
5G技术的发展为泛在电力物联网提供了良好的通信承载方案，电力视频业务数据通信的特点主要体现为低时延、高速率、上行数据流量大等特点，如何将5G通信技术运用到电力视频业务成为当前电力物联网的重要研究课题；电力视频业务监控的目的是解决现场运行问题，仅靠人眼观察是远远不够的，利用后台智能图形分析算法分析少量业务数据是可行的方案，但是海量的视频业务数据已然呈现在智能电网的角角落落，利用集中模式进行视频图像分析的方案渐显不足，边缘计算是当前物联网领域研究的热点问题，将边缘计算技术融入到图像图像处理应用中将是解决海量视频数据处理的有效方法，将图形图像处理的任务非配给位于业务数据前端的边缘代理装置中，能够整体提高系统的视频图像数据处理效率；通信安全是物联网研究的另一个课题，电网信息传输中非法接入、非法入侵、非法盗取信息等网络安全事件频频发生，如何保证数据传输通道的安全性是当前电力物联网研究的重要问题。
发明内容
为了解决电力物联网中存在的传输带宽低、安全可靠性不强、不同类别视频业务间组织凌乱，管理模式分散、海量数据处理能力弱等问题，本发明提供一种基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统及方法，提高视频传输业务的运维效率 ，满足泛在电力物联网中视频业务传输的应用需求。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明一方面提供一种基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，包括：
视频业务终端，用于提供原始的视频数据流，通过WiFi无线认证方式接入边缘计算模块；
边缘计算模块，用于对与之连接的视频业务终端进行视频图像处理；
5G基站和5G核心网，用于建立边缘计算模块和安全隔离装置之间的5G无线通道；
安全隔离装置，用于专网、公网数据隔离，数据过滤，对接收到的数据进行双向转发，以及建立与边缘计算模块之间的加密隧道；
物联管理平台，用于对图传数据中心、5G基站和5G核心网、安全隔离装置、边缘计算模块和视频业务终端进行网络拓扑创建、参数配置和监视、命令下发和异常告警；
以及，
图传数据中心，用于对视频业务终端进行监控，训练生成新的视频图像识别处理程序，以及与边缘计算模块进行双向数据传输。
进一步的，所述视频业务终端具体用于，
提供变电站智能巡检机器人、无人机高压线路巡检、移动作业平台、无线视频监控、可穿戴设备和智能传感器业务类型的视频数据流。
进一步的，所述视频业务终端具体用于，
向边缘计算模块发送接入请求标识帧的报文，发起WiFi接入请求；
收到边缘计算模块发送的请求提供身份信息的报文后，向边缘计算模块发送包含身份标识号的身份标识响应帧；
收到边缘计算模块发送的接入认证开始报文后，发送一个包含自己TLS版本号、会话ID、随机数和支持的密码套件的客户端握手报文；
收到边缘计算模块发送的包含服务许可证书，服务端交换密钥，证书请求信息，结束握手信息和TLS交换密码规约额服务端握手报文后，校验服务许可证书的合法性，如果合法，则回应一个包含客户端证书和客户端交换密钥的报文；
收到边缘计算模块发送的包含加密算法指示消息和结束信息的报文后，发送一个接入认证确认报文完成的响应报文。
进一步的，所述边缘计算模块具体用于，
利用图像处理程序对视频数据流进行标注、识别和分析操作，并将结果标注在视频数据流中回传至图传数据中心。
进一步的，所述边缘计算模块还用于，
接收物联管理平台发送的新业务终端节点信息上报请求，进行请求命令协议转换，并发给相应的视频业务终端；
对视频业务终端上报的自身基本信息进行解析，并按规定格式进行协议转换后发给物联管理平台。
进一步的，所述安全隔离装置具体用于，
与边缘计算模块进行IKE安全通道参数协商，以及进行IPSec SA安全参数协商，建立IPsec安全隧道；所述IKE安全通道参数包括双方身份的确认和密钥种子刷新周期、加密算法和数据完整性算法；所述IPSec SA安全参数包括加密算法、Hash算法、安全协议、封装模式和存活时间；
根据建立的IPSec安全隧道及协商的IKE安全通道参数，对数据进行加密传输。
进一步的，所述图传数据中心具体用于，
向物联管理平台下发请求某一业务类型的原始的视频数据流；
将获取的原始的视频数据流作为训练输入集，调用指定类别的视频数据训练算法，生成特定的图像处理程序，并下发至物联管理平台。
进一步的，所述物联管理平台具体用于，
接收图传数据中心下发的请求某一业务类型的原始的视频数据流的信息，并下发给边缘计算模块；
以及，
接收图传数据中心下发的图像处理程序并下载到边缘计算模块进行执行。
进一步的，所述物联管理平台具体用于，
下发基于EAP-TLS协议的认证证书至视频业务终端和边缘计算模块；
以及，
配置安全隔离过滤规则及地址映射，并下发至安全隔离装置；
所述安全隔离过滤规则及地址映射包括：
（a）被代理地址为视频业务终端对应的IP地址+端口+传输协议，代理地址为安全隔离装置专网侧对应IP地址+专网侧端口+传输协议，专网主机应用程序访问安全隔离装置专网侧地址时，将被重定向为视频业务终端对应的地址；
（b）被代理地址为视专网主机对应的IP地址+端口+传输协议，代理地址为安全隔离装置公网侧对应IP地址+公网侧端口+传输协议，视频业务终端访问安全隔离装置公网侧地址时，将被重定向为专网主机对应的地址。
进一步的，所述物联管理平台具体用于，
接收到信道均衡控制命令后，向边缘计算模块下发参数查询命令，依次获取信号强度、信号频点、信噪比和信道带宽参数，调用天线校正子程序进行信道估计；
基于所获取的参数计算幅相补偿参数、滤波修正因子及前置功率放大器输出增益，生成5G无线通道均衡所需配置文件，并下发至5G基站。
进一步的，所述5G基站和5G核心网具体用于，
接收物联管理平台下发的5G无线通道均衡所需配置文件，生成上行调度控制指令，并下发至边缘计算模块。
进一步的，所述边缘计算模块还用于，
接收5G基站和5G核心网下发的上行调度控制指令，进行调制编码策略调整、分配无线资源块数量、射频校准参数纠正、以及接收机算法重选，重新建立5G无线信道；
以及，
进行上行速率及稳定性测试，若上行速率小于设定值或者丢包率大于设定值，则反馈至物联管理平台，直到测试结果满足视频传输要求。
进一步的，所述物联管理平台基于TR069网管框架协议。
本发明还提供一种基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传方法，包括：
视频业务终端与边缘计算模块进行接入认证，并通知物联管理平台新业务终端接入；
物联管理平台创建业务终端节点，并向边缘计算模块发送信息上报请求，由边缘计算模块完成请求命令协议转换发给视频业务终端；
视频业务终端收到对应格式的信息上报请求命令，将自身基本信息发给边缘计算模块；
边缘计算模块进行视频业务终端信息解析，并将信息按规定格式进行协议转换，将转换后的信息发给物联管理平台；
物联管理平台通知图传数据中心未查询到视频业务终端对应的图像处理程序，需启动图像处理程序生成流程；
图传数据中心向物联管理平台下发请求某一类别的视频业务原始数据流，由物联管理平台通过网管程序下发给边缘计算模块；
边缘计算模块将视频调取命令发给具体的视频业务终端，通过透传方式将视频数据回传给图传数据中心；
图传数据中心将获取的原始数据信息流作为训练输入集，调用指定类别的视频数据训练算法，经过抽帧，筛选，清洗，标注，训练和验证，生成特定的图像处理程序，并下发至物联管理平台；
物联管理平台将新收到的图像处理程序通过网管升级程序下载到边缘计算模块进行执行；
边缘计算模块利用图像处理程序对视频流进行标注、识别和分析操作，并将分析结果标注在视频流中回传至图传数据中心。
进一步的，所述视频业务终端与边缘计算模块进行接入认证，包括：
视频业务终端向边缘计算模块发送1个接入请求标识帧报文，发起WiFi接入请求；
边缘计算模块向视频业务终端发送身份标识请求帧报文，请求提供身份信息；
视频业务终端向边缘计算模块发送包含视频业务终端身份标识号的身份标识响应帧；
边缘计算模块回应一个接入认证开始报文的数据包，开始EAP-TLS认证；
视频业务终端发送一个包含自己TLS版本号、会话ID、随机数和支持的密码套件的客户端握手消息报文；
边缘计算模块回应一个包含服务许可证书、服务端交换密钥、证书请求信息、结束握手信息、TLS交换密码规约信息的服务端握手信息报文；
视频业务终端校验服务许可证书，如果合法，则回应一个包含客户端证书和客户端交换密钥的消息；
边缘计算模块验证客户端证书，验证合法，发送一个包含加密算法指示消息和结束信息的消息；
视频业务终端发送一个接入认证确认报文；
边缘计算模块发送接入成功指示报文，完成接入认证。
进一步的，还包括：
图传数据中心启动视频接收质量检测定时器，等待定时器超时中断，调用视频接收质量检测子程序，判断视频接收质量是否合格，若不合格，则触发信道均衡控制命令，并发送给物联管理平台，同时关闭视频接收质量检测定时器；
物联管理平台接收到信道均衡控制命令后，向边缘计算模块下发参数查询命令，依次获取信号强度、信号频点、信噪比和信道带宽，调用天线校正子程序进行信道估计；
物联管理平台计算幅相补偿参数、滤波修正因子及前置功率放大器输出增益，生成信道均衡所需配置文件，并下发至5G基站，由基站生成上行调度控制指令，通知边缘计算模块执行；
等待边缘计算模块完成调制编码策略调整、分配无线资源块数量、射频校准参数纠正和接收机算法重选，重新建立5G信道，完成一次均衡过程，并通知图传数据中心。
本发明的有益效果为：
（1）本发明提供了一种无线WiFi接入身份认证和加密隧道的双重安全机制，即保证了视频业务的可信接入，又保证了传输通道的安全可靠。
（2）本发明提供一种分散的视频流处理方案，将单个视频业务信息处理任务分配给与其连接的边缘计算模块，消除后台集中处理瓶颈问题，提高系统整体运行效率。
（3）本发明将多种视频业务统一集中接入到同一系统，利用同一个物联管理平台管理所有物联设备，能够避免多系统并存带来的设备资源、人力资源的浪费，实现系统网络架构标准化，提高整体运维管理效率。
附图说明
图1为本发明的电力物联网安全智能图传系统结构示意图
图2为本发明中视频业务接入认证过程图；
图3为本发明中5G无线信道均衡控制流程图；
图4为本发明中视频图形处理程序过程图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供一种基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，包括：视频业务终端、边缘计算模块、5G基站、5G核心网、安全隔离装置、物联管理平台及图传数据中心等关键节点。
视频业务终端：用于提供原始的视频数据流，主要包括变电站智能巡检机器人、无人机高压线路巡检、移动作业平台、无线视频监控、可穿戴设备、智能传感器等视频业务类型，具备WiFi无线认证接入功能。
边缘计算模块：用于实现视频业务终端的WiFi接入认证、视频图像处理、5G无线接入及加密隧道建立等功能。
具体的，电力视频传输业务种类繁多，数量庞大，传统的集中式视频图像处理模式不能满足海量处理要求，本发明提供了一种分散处理方案，将单个视频业务视频信息处理任务分配给与其连接的边缘计算模块，消除后台集中处理瓶颈问题，提高系统整体运行效率。
5G基站和核心网设备：用于实现边缘计算模块5G无线通道的建立、保持及数据承载功能。
安全隔离装置：用于实现专公网数据隔离、数据过滤及与边缘计算模块间加密隧道建立等功能。
根据电力网络安全规范要求，其他网络不允许直接通过普通的网关设备接入电力专网，本发明实施例提供一种具备双向网络隔离的安全隔离装置，能够实现公网和专网的双向隔离功能，通过设置具体的过滤规则及地址映射实现合法数据包的双向转发。
物联管理平台：用于统一管理其他节点设备，实现网络拓扑生成、设备基本网络参数配置、认证证书生成、安全隔离策略配置、远程升级及运行状态分析等功能。
为统一集中管理系统所有节点设备，本发明实施例提供了一种基于TR069网管框架协议的物联管理平台，实现对图传数据中心、基站、核心网、安全隔离装置、边缘计算模块、视频业务终端等进行网络拓扑创建、参数配置、命令下发、运行参数监视、异常告警、程序升级、模型创建等功能。所有设备按照设备类型作为界面的一级标题，当需要配置某一设备的相关参数时，只需按设备类型找到具体设备编号，进行相应的增删查改等操作即可。
图传数据中心：用于所有视频业务终端的监控，能够同时监控多路视频业务终端的运行状态，训练生成新的视频图像识别处理程序，将新的视频图像识别处理程序远程下发到边缘计算模块，边缘计算模块利用指定的视频图像识别处理程序处理对应视频数据信息，将处理后的视频回传给图传数据中心。
具体的，为确保视频业务终端接入的合法性及数据传输的安全性，本发明实施例采用接入认证和隧道数据加密相结合的方式，接入认证采用EAP-TLS协议，为合法终端发放认证证书，保证只有具备认证证书的视频业务终端才能接入系统。
具体的，视频业务终端作为客户端，边缘计算模块作为认证服务端，两者的认证证书均由物联管理平台生成并分配，参见图2，视频业务终端接入边缘计算模块的认证过程为：,
（11）视频业务终端向边缘计算模块发送1个Access-start（接入请求标识帧）报文，发起WiFi接入请求；
（12）边缘计算模块向视频业务终端发送Access-Request/Identity（身份标识请求帧）报文，请求提供身份信息；
（13）视频业务终端向边缘计算模块发送Access-Response/Identity（身份标识响应帧，含视频业务终端身份标识号）身份信息报文；
（14）边缘计算模块回应一个Access-TLS/TLS-Start（接入认证开始报文）数据包，开始EAP-TLS认证；
（15）视频业务终端发送一个包含自己TLS版本号、会话ID、随机数和支持的密码套件的client_hello（客户端握手消息）报文；
（16）边缘计算模块回应一个包含有Server_certificate（服务许可证书）、Server_key_exchange（服务端交换密钥）、certificate_request（证书请求信息）、结束握手信息、TLS交换密码规约信息的server_hello（服务端握手信息）报文；
（17）视频业务终端校验Server_certificate数字证书，如果合法，则回应一个包含了client_cert（客户端证书）、client_key_exchange（客户端交换密钥）的消息；
（18）边缘计算模块验证client_cert数字证书，验证合法，发送一个包含change_cipher_spec（加密算法指示消息）和finished（结束信息）的消息；
（19）视频业务终端发送一个Access-TLS/TLS-ACK（接入认证确认报文）响应消息；
（110）边缘计算模块发送Access-Success（接入成功指示报文）消息，完成接入认证。
具体的，边缘计算模块到安全隔离装置间采用IPsec隧道确保数据始终以密文模式传输。
边缘计算模块与安全隔离装置间隧道建立步骤为：
（21）进行IKE安全通道参数协商，包括双方身份的确认和密钥种子刷新周期、加密算法、数据完整性算法等信息；
（22）双方协商IPSec SA安全参数，包括加密算法、Hash算法、安全协议、封装模式、存活时间等，建立IPsec安全隧道；
（23）根据建好的IPSec隧道及协商的传输加密参数，对兴趣流加密传输。
具体的，安全隔离过滤规则及地址映射通过物联管理平台网管程序配置，并下发至安全隔离装置执行，过滤规则及地址映射分两种情况：
（a）被代理地址为视频业务终端对应的IP地址+端口+传输协议，代理地址为安全隔离装置专网侧对应IP地址+专网侧端口+传输协议，专网主机应用程序访问安全隔离装置专网侧地址时，将被重定向为视频业务终端对应的地址；
（b）被代理地址为视专网主机对应的IP地址+端口+传输协议，代理地址为安全隔离装置公网侧对应IP地址+公网侧端口+传输协议，视频业务终端访问安全隔离装置公网侧地址时，将被重定向为专网主机对应的地址。
如图4所示，图像处理程序由图传数据中心训练生成，并下发至边缘计算模块，执行流程为：
（40）首先视频业务终端与边缘计算模块完成接入认证，并通知物联管理平台新业务终端接入，物联管理平台创建业务终端节点，并向边缘计算模块发送信息上报请求，由边缘计算模块完成请求命令协议转换发给视频业务终端；
（41）视频业务终端收到对应格式的信息上报请求命令，将自身基本信息发给边缘计算模块，边缘计算模块完成终端信息解析，并将信息按规定格式进行协议转换，将转换后的信息发给物联管理平台；
（42）物联管理平台通知图传数据中心未查询到视频业务终端对应的图像处理程序，需启动图像处理程序生成流程；
（43）图传数据中心向物联管理平台下发请求某一类别的视频业务原始数据流，再由物联管理平台通过网管程序下发给边缘计算模块；
（44）边缘计算模块将视频调取命令发给具体的视频业务终端，然后通过透传方式将视频数据回传给图传数据中心；
（45）图传数据中心将获取的原始数据信息流作为训练输入集，调用指定类别的视频数据训练算法，经过抽帧，筛选，清洗，标注，训练，验证等步骤，生成特定的图像处理程序，并下发至物联管理平台；
（46）物联管理平台将新收到的图像处理程序通过网管升级程序下载到边缘计算模块进行执行，边缘计算模块利用图像处理程序对视频流进行标注、识别、分析等操作，如线路连接处开关状态、螺丝松动、线路裂痕、异常电火花、异物附着等信息，并将分析结果标注在视频流中回传至图传数据中心。
具体的，根据电力视频传输类业务的特征，传输信道上上行数据量远远大于下行数据量，视频数据流始终从视频业务终端传输到图传数据中心，只有少数配置控制指令信息从下行通道传输。为确保5G上行传输通道的通信质量，本发明提供了一种5G上行通道闭环均衡控制方案，当图传数据中心出现视频数据卡顿或丢帧现象时，向物联管理平台发送指定边缘计算模块5G信道均衡触发指令。
如图3所示，5G信道均衡执行流程为：
（30）图传数据中心开机启动视频接收程序；
（31）启动视频接收质量检测定时器，将定时器设为30S中断周期；
（32）等待定时器超时中断，调用视频接收质量检测子程序，判断视频接收质量是否合格，若合格重复此步骤，若不合格，执行步骤（33）；
（33）触发信道均衡控制命令，并发送给物联管理平台；同时关闭视频接收质量检测定时器，等待一次均衡过程完成后，再返回步骤（31）；
（34）物联管理平台接收到信道均衡控制命令后，向边缘计算模块下发参数查询命令，依次获取信号强度、信号频点、信噪比、信道带宽等参数，调用天线校正子程序进行信道估计；
（35）物联管理平台计算幅相补偿参数、滤波修正因子及前置功率放大器输出增益等参数，生成信道均衡所需配置文件，并下发至5G基站，由基站生成上行调度控制指令，通知边缘计算模块执行；
（36）等待边缘计算模块完成调制编码策略调整、分配无线资源块数量、射频校准参数纠正、接收机算法重选等操作，重新建立5G信道，完成一次均衡过程，并通知图传数据中心。
值得指出的是，该装置实施例是与上述方法实施例对应的，上述方法实施例的实现方式均适用于该装置实施例中，并能达到相同或相似的技术效果，故不在此赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (16)

1.基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，包括：
视频业务终端，用于提供原始的视频数据流，通过WiFi无线认证方式接入边缘计算模块；
边缘计算模块，用于对与之连接的视频业务终端进行视频图像处理；
5G基站和5G核心网，用于建立边缘计算模块和安全隔离装置之间的5G无线通道；
安全隔离装置，用于专网、公网数据隔离，数据过滤，对接收到的数据进行双向转发，以及建立与边缘计算模块之间的加密隧道；
物联管理平台，用于对图传数据中心、5G基站和5G核心网、安全隔离装置、边缘计算模块和视频业务终端进行网络拓扑创建、参数配置和监视、命令下发和异常告警；
以及，
图传数据中心，用于对视频业务终端进行监控，训练生成新的视频图像识别处理程序，以及与边缘计算模块进行双向数据传输。
2.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述视频业务终端具体用于，
提供变电站智能巡检机器人、无人机高压线路巡检、移动作业平台、无线视频监控、可穿戴设备和智能传感器业务类型的视频数据流。
3.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述视频业务终端具体用于，
向边缘计算模块发送接入请求标识帧的报文，发起WiFi接入请求；
收到边缘计算模块发送的请求提供身份信息的报文后，向边缘计算模块发送包含身份标识号的身份标识响应帧；
收到边缘计算模块发送的接入认证开始报文后，发送一个包含自己TLS版本号、会话ID、随机数和支持的密码套件的客户端握手报文；
收到边缘计算模块发送的包含服务许可证书，服务端交换密钥，证书请求信息，结束握手信息和TLS交换密码规约额服务端握手报文后，校验服务许可证书的合法性，如果合法，则回应一个包含客户端证书和客户端交换密钥的报文；
收到边缘计算模块发送的包含加密算法指示消息和结束信息的报文后，发送一个接入认证确认报文完成的响应报文。
4.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述边缘计算模块具体用于，
利用图像处理程序对视频数据流进行标注、识别和分析操作，并将结果标注在视频数据流中回传至图传数据中心。
5.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述边缘计算模块还用于，
接收物联管理平台发送的新业务终端节点信息上报请求，进行请求命令协议转换，并发给相应的视频业务终端；
对视频业务终端上报的自身基本信息进行解析，并按规定格式进行协议转换后发给物联管理平台。
6.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述安全隔离装置具体用于，
与边缘计算模块进行IKE安全通道参数协商，以及进行IPSec SA安全参数协商，建立IPsec安全隧道；所述IKE安全通道参数包括双方身份的确认和密钥种子刷新周期、加密算法和数据完整性算法；所述IPSec SA安全参数包括加密算法、Hash算法、安全协议、封装模式和存活时间；
根据建立的IPSec安全隧道及协商的IKE安全通道参数，对数据进行加密传输。
7.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述图传数据中心具体用于，
向物联管理平台下发请求某一业务类型的原始的视频数据流；
将获取的原始的视频数据流作为训练输入集，调用指定类别的视频数据训练算法，生成特定的图像处理程序，并下发至物联管理平台。
8.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述物联管理平台具体用于，
接收图传数据中心下发的请求某一业务类型的原始的视频数据流的信息，并下发给边缘计算模块；
以及，
接收图传数据中心下发的图像处理程序并下载到边缘计算模块进行执行。
9.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述物联管理平台具体用于，
下发基于EAP-TLS协议的认证证书至视频业务终端和边缘计算模块；
以及，
配置安全隔离过滤规则及地址映射，并下发至安全隔离装置；
所述安全隔离过滤规则及地址映射包括：
（a）被代理地址为视频业务终端对应的IP地址+端口+传输协议，代理地址为安全隔离装置专网侧对应IP地址+专网侧端口+传输协议，专网主机应用程序访问安全隔离装置专网侧地址时，将被重定向为视频业务终端对应的地址；
（b）被代理地址为视专网主机对应的IP地址+端口+传输协议，代理地址为安全隔离装置公网侧对应IP地址+公网侧端口+传输协议，视频业务终端访问安全隔离装置公网侧地址时，将被重定向为专网主机对应的地址。
10.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述物联管理平台具体用于，
接收到信道均衡控制命令后，向边缘计算模块下发参数查询命令，依次获取信号强度、信号频点、信噪比和信道带宽参数，调用天线校正子程序进行信道估计；
基于所获取的参数计算幅相补偿参数、滤波修正因子及前置功率放大器输出增益，生成5G无线通道均衡所需配置文件，并下发至5G基站。
11.根据权利要求10所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述5G基站和5G核心网具体用于，
接收物联管理平台下发的5G无线通道均衡所需配置文件，生成上行调度控制指令，并下发至边缘计算模块。
12.根据权利要求11所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述边缘计算模块还用于，
接收5G基站和5G核心网下发的上行调度控制指令，进行调制编码策略调整、分配无线资源块数量、射频校准参数纠正、以及接收机算法重选，重新建立5G无线信道；
以及，
进行上行速率及稳定性测试，若上行速率小于设定值或者丢包率大于设定值，则反馈至物联管理平台，直到测试结果满足视频传输要求。
13.根据权利要求1所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传系统，其特征在于，所述物联管理平台基于TR069网管框架协议。
14.基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传方法，其特征在于，包括：
视频业务终端与边缘计算模块进行接入认证，并通知物联管理平台新业务终端接入；
物联管理平台创建业务终端节点，并向边缘计算模块发送信息上报请求，由边缘计算模块完成请求命令协议转换发给视频业务终端；
视频业务终端收到对应格式的信息上报请求命令，将自身基本信息发给边缘计算模块；
边缘计算模块进行视频业务终端信息解析，并将信息按规定格式进行协议转换，将转换后的信息发给物联管理平台；
物联管理平台通知图传数据中心未查询到视频业务终端对应的图像处理程序，需启动图像处理程序生成流程；
图传数据中心向物联管理平台下发请求某一类别的视频业务原始数据流，由物联管理平台通过网管程序下发给边缘计算模块；
边缘计算模块将视频调取命令发给具体的视频业务终端，通过透传方式将视频数据回传给图传数据中心；
图传数据中心将获取的原始数据信息流作为训练输入集，调用指定类别的视频数据训练算法，经过抽帧，筛选，清洗，标注，训练和验证，生成特定的图像处理程序，并下发至物联管理平台；
物联管理平台将新收到的图像处理程序通过网管升级程序下载到边缘计算模块进行执行；
边缘计算模块利用图像处理程序对视频流进行标注、识别和分析操作，并将分析结果标注在视频流中回传至图传数据中心。
15.根据权利要求14所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传方法，其特征在于，所述视频业务终端与边缘计算模块进行接入认证，包括：
视频业务终端向边缘计算模块发送1个接入请求标识帧报文，发起WiFi接入请求；
边缘计算模块向视频业务终端发送身份标识请求帧报文，请求提供身份信息；
视频业务终端向边缘计算模块发送包含视频业务终端身份标识号的身份标识响应帧；
边缘计算模块回应一个接入认证开始报文的数据包，开始EAP-TLS认证；
视频业务终端发送一个包含自己TLS版本号、会话ID、随机数和支持的密码套件的客户端握手消息报文；
边缘计算模块回应一个包含服务许可证书、服务端交换密钥、证书请求信息、结束握手信息、TLS交换密码规约信息的服务端握手信息报文；
视频业务终端校验服务许可证书，如果合法，则回应一个包含客户端证书和客户端交换密钥的消息；
边缘计算模块验证客户端证书，验证合法，发送一个包含加密算法指示消息和结束信息的消息；
视频业务终端发送一个接入认证确认报文；
边缘计算模块发送接入成功指示报文，完成接入认证。
16.根据权利要求14所述的基于5G和WiFi的电力物联网安全智能图传方法，其特征在于，还包括：
图传数据中心启动视频接收质量检测定时器，等待定时器超时中断，调用视频接收质量检测子程序，判断视频接收质量是否合格，若不合格，则触发信道均衡控制命令，并发送给物联管理平台，同时关闭视频接收质量检测定时器；
物联管理平台接收到信道均衡控制命令后，向边缘计算模块下发参数查询命令，依次获取信号强度、信号频点、信噪比和信道带宽，调用天线校正子程序进行信道估计；
物联管理平台计算幅相补偿参数、滤波修正因子及前置功率放大器输出增益，生成信道均衡所需配置文件，并下发至5G基站，由基站生成上行调度控制指令，通知边缘计算模块执行；
等待边缘计算模块完成调制编码策略调整、分配无线资源块数量、射频校准参数纠正和接收机算法重选，重新建立5G信道，完成一次均衡过程，并通知图传数据中心。
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