CN112241546A - 一种面向电厂网络安全的信息交互系统及方法 - Google Patents

一种面向电厂网络安全的信息交互系统及方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种面向电厂网络安全的信息交互系统及方法，包括：数据采集模块和电场互动平台服务器；所述数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场的数据信息；所述电场互动平台服务器，用于接收并处理数据信息形成互动策略及交易管理信息，并通过互动策略及交易管理信息与交易终端进行数据交互；通过构建专用局域网实现了互动平台终端在进行操作时，只与包含交易信息的服务器构成双向信息流动，且有四种方案可供选择，可根据数据的重要等级选择相应的符合要求的方案。数据存储可以定期备份并实现能够异地存储；解决了电网中数据信息及设备和运行信息可能会泄露的问题，使得保密工作更加完善。

Description

一种面向电厂网络安全的信息交互系统及方法
技术领域
本公开涉及含有电场互动平台服务器的面向电厂网络安全的信息交互系统及方法，属于电厂网络安全技术领域。
背景技术
网络安全管理中，横向单向安全隔离装置、纵向加密认证装置、防火墙，入侵检测系统、数据存储介质等任一环节出现问题均可能会导致数据泄露，造成严重后果。现有技术中，互动平台终端在进行操作时，常与多个服务器之间均有信息流动，其中包括不包含交易信息的处理器，这使得电厂的DCS、SIS和MIS系统等数据容易泄露。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明通过构建专用局域网实现了互动平台终端在进行操作时，只与包含交易信息的服务器构成双向信息流动，且有四种方案可供选择，可根据数据的重要等级选择相应的符合要求的方案。另外，数据存储可以定期备份并实现能够异地存储。解决了电网中数据信息及设备和运行信息可能会泄露的问题，使得保密工作更加完善。
第一方面，本公开提供了一种面向电厂网络安全的信息交互系统，包括：数据采集模块和电场互动平台服务器；
所述数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场的数据信息；
所述电场互动平台服务器，用于接收并处理数据信息形成互动策略及交易管理信息，并通过互动策略及交易管理信息与交易终端进行数据交互。
第二方面，本公开提供了一种如第一方面所述的面向电厂网络安全的信息交互系统的使用方法，包括：
通过数据采集模块单向信号传输方式采集电场的数据信息，并以单向信号传输方式传输至电场互动平台服务器；
通过电场互动平台服务器接收数据信息，并处理数据信息形成互动策略及交易管理信息，并通过互动策略及交易管理信息与交易终端进行数据交互，以替代发电厂报价辅助决策系统和报价终端。
与现有技术对比，本公开具备以下有益效果：
1、本公开通过构建专用局域网实现了互动平台终端在进行操作时，只与包含交易信息的服务器构成双向信息流动，且有四种方案可供选择，可根据数据的重要等级选择相应的符合要求的方案。数据存储可以定期备份并实现能够异地存储。解决了电网中数据信息及设备和运行信息可能会泄露的问题，使得保密工作更加完善。
2、本公开采用数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场的数据信息，电场互动平台服务器接收数据信息，并处理数据信息形成互动策略及交易管理信息；电场互动平台服务器通过互动策略及交易管理信息与交易终端进行数据交互，解决了互动平台终端在进行操作时，常与多个服务器之间均有信息流动，其中包括不包含交易信息的处理器，这使得电厂的DCS、SIS和MIS系统等数据容易泄露问题，极大的提高了信息安全，有效阻止数据泄露。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本公开实施例1的信息流动原理说明图；
图2为本公开实施例1的平台客户端确定方法原理图；
图3为本公开实施例2的信息流动说明图；
图4为本公开实施例3的信息流动说明图；
图5为本公开实施例4的信息流动说明图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
术语解释：
DCS系统一般指分散控制系统。分散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。
sis系统一般指安全仪表系统，安全仪表系统主要为工厂控制系统中报警和联锁部分，对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部。
MIS是管理信息系统，管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新、拓展和维护的系统。
实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种面向电厂网络安全的信息交互系统，包括：数据采集模块和电场互动平台服务器；
所述数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场的数据信息；
所述电场互动平台服务器，用于接收并处理数据信息形成互动策略及交易管理信息，并通过互动策略及交易管理信息与交易终端进行数据交互，使得电场互动平台服务器以替代发电厂报价辅助决策系统和报价终端。
进一步的，所述数据采集模块通过单向信号传输方式采集电场MIS、SIS和DCS系统的数据信息。
进一步的，电场互动平台服务器通过专用局域网与互动平台终端实现数据交互，或者，所述电场MIS系统、电场SIS系统或电场DCS系统与互动平台终端实现数据交互。互动平台终端包括用户手机、笔记本或电场互动设备。
进一步的，所述交易终端包括省(国)交易中心(网)，具有电能互动、电力互动、发电权交易、调峰场景、新能源消纳、调频场景和交易管理功能。
进一步的，所述通过单向信号传输方式采集电场MIS、SIS和DCS系统的数据信息，包括，由电厂DCS、SIS和MIS分别单向流向电厂设备信息数据库和运行信息数据库，电厂设备信息数据库和运行信息数据库可为独立的服务器或电场互动平台服务器的组成部分。所述电场DCS系统、电场SIS系统和电场MIS系统之间进行单项传输信号，可以采用电场DCS系统将数据信息传输至电场SIS系统，电场SIS系统将数据信息传输至电场MIS系统。
进一步的，所述电场互动平台服务器包括互动算法模块和数据库，数据库包括自备电场设备数据库、自备电场运行信息数据库和电网信息数据库；互动算法模块包括能力互动调节算法和电力互动调节算法；通过数据库采集的数据经过互动算法模块处理获得互动策略及交易管理信息。
或，所述电场互动平台服务器包括互动算法模块，互动算法模块包括能力互动调节算法和电力互动调节算法；通过电厂设备信息数据库和运行信息数据库采集的数据经过互动算法模块处理获得互动策略及交易管理信息。
这样一来，信息流的流动方向如下：
由电厂DCS、SIS和MIS单向流向互动平台服务器，电网交易中心和互动平台服务器双向信息交流，互动平台终端则通过专用局域网与服务器双向信息流动。如图1所示。
实施例2
本公开还提供了一种含有电场互动平台服务器的自备面向电厂网络安全的信息交互系统，与实施例1不同的是，本实施例中电厂设备信息数据库和运行信息数据库分别单独运行到两台独立的服务器。所述电场互动平台服务器包括，互动算法模块，互动算法模块包括能力互动调节算法和电力互动调节算法；通过电厂设备信息数据库和运行信息数据库采集的数据经过算法模块处理获得互动策略及交易管理信息。
具体的，系统由自备电厂DCS、SIS和MIS系统组成，电厂设备信息数据库和运行信息数据库分别单独运行到两台独立的服务器，两个独立的服务器为自备电场设备、能耗数据库服务器，以及自备电场在线监测及运行信息数据库服务器；而互动平台则单独由一台服务器构成，包含电网交易信息数据库，且包含能量调节算法和电力互动调节算法。
其中，电场MIS系统和电场SIS系统可将电场设备、能耗数据单向传输至数据采集模块，数据采集模块将MIS系统和电场SIS系统电场设备、能耗数据传输至自备电场设备、能耗数据库服务器，电场SIS系统和电场DCS系统可将在线监测及运行信息单向传输至数据采集模块，数据采集模块将MIS系统和电场SIS系统在线监测及运行信息传输至自备电场在线监测及运行信息数据库服务器。自备电场设备、能耗数据库服务器和自备电场在线监测及运行信息数据库服务器将数据信息单向传输至互动平台服务器。
所述电场DCS系统、电场SIS系统和电场MIS系统之间进行单项传输信号，可以采用电场DCS系统将数据信息传输至电场SIS系统，电场SIS系统将数据信息传输至电场MIS系统
这样一来，信息流的流动方向如下：
由电厂DCS、SIS和MIS分别单向流向电厂设备信息数据库和运行信息数据库，电网交易中心和互动平台服务器(只包含交易信息)双向信息交流，互动平台终端则通过专用局域网与互动平台服务器(只包含交易信息)双向信息流动。如图3所示。
实施例3
本公开还提供了含有电场互动平台服务器的自备面向电厂网络安全的信息交互系统，与实施例1不同的是，本实施例中的MIS系统与互动平台终端实现数据交互。通过单向信号传输方式采集电场MIS、SIS和DCS系统的数据信息，替换为通过单向信号传输方式采集电场SIS和DCS系统的数据信息，通过MIS系统与数据库进行双向的数据交互。
系统由自备电厂DCS、SIS和MIS系统组成，互动平台由一台服务器构成，其中包含了设备和运行信息、电网交易信息数据库，且包含能量调节算法和电力互动调节算法，最终形成互动策略及交易管理信息。互动平台终端由厂用MIS系统接入。
其中，电场MIS系统与数据采集模块双向交互数据，电场SIS系统和电场DCS系统可将数据信息单向传输至数据采集模块，数据采集模块将数据信息双向传输至互动平台服务器。数据采集模块还可以通过电力专网单向获取交易终端的数据信息，以分析电力特性调节潜力能耗情况。
所述电场DCS系统、电场SIS系统和电场MIS系统之间进行单项传输信号，可以采用电场DCS系统将数据信息传输至电场SIS系统，电场SIS系统将数据信息传输至电场MIS系统。
这样一来，信息流的流动方向如下：
由于互动平台的终端操作是通过电厂MIS系统登录的，因此由MIS一直到电网交易中心都是双向信息流动，只有电厂DCS、SIS是单向流向电厂设备信息数据库和运行信息数据库的。如图4所示。
实施例4
本公开还提供了一种含有电场互动平台服务器的自备面向电厂网络安全的信息交互系统，与实施例1不同的是，本实施例中电厂设备信息数据库和运行信息数据库分别单独运行到两台独立的服务器。所述电场互动平台服务器包括，互动算法模块，互动算法模块包括能力互动调节算法和电力互动调节算法；通过电厂设备信息数据库和运行信息数据库采集的数据经过算法模块处理获得互动策略及交易管理信息。
本实施例中的MIS系统与互动平台终端实现数据交互。数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场MIS、SIS和DCS系统的数据信息，替换为数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场SIS和DCS系统的数据信息，通过双向信号传输方式采集和传输MIS系统的数据信息；并且，MIS系统与数据库进行双向的数据交互。
系统由自备电厂DCS、SIS和MIS系统组成，电厂设备信息数据库和运行信息数据库分别单独运行到两台独立的服务器，而互动平台则单独由由一台服务器构成，包含电网交易信息数据库，且包含能量调节算法和电力互动调节算法。终端由厂用MIS系统接入。
其中，电场MIS系统与数据采集模块双向交互数据，电场SIS系统和电场DCS系统可将数据信息单向传输至数据采集模块，数据采集模块将数据信息双向传输至互动平台服务器。
电场MIS系统可将电场设备、能耗数据双向传输至数据采集模，电场SIS系统可将电场设备、能耗数据单向传输至数据采集模块，数据采集模块将MIS系统和电场SIS系统电场设备、能耗数据双向传输至自备电场设备、能耗数据库服务器；电场SIS系统和电场DCS系统可将在线监测及运行信息单向传输至数据采集模块，数据采集模块将MIS系统和电场SIS系统在线监测及运行信息传输至自备电场在线监测及运行信息数据库服务器。自备电场设备、能耗数据库服务器将数据信息单向传输至互动平台服务器，自备电场在线监测及运行信息数据库服务器将数据信息单向传输至互动平台服务器。
所述电场DCS系统、电场SIS系统和电场MIS系统之间进行单项传输信号，可以采用电场DCS系统将数据信息传输至电场SIS系统，电场SIS系统将数据信息传输至电场MIS系统。
这样一来，信息流的流动方向如下：
由于互动平台的终端操作是通过电厂MIS系统登录的，因此由MIS一直到电网交易中心都是双向信息流动，只有电厂DCS、SIS是单向流向电厂设备信息数据库和运行信息数据库的。如图5所示。
实施例5
一种面向电厂网络安全的信息交互系统的使用方法：
通过数据采集模块单向信号传输方式采集电场的数据信息，并以单向信号传输方式传输至电场互动平台服务器；
通过电场互动平台服务器接收数据信息，并处理数据信息形成互动策略及交易管理信息，并通过互动策略及交易管理信息与交易终端进行数据交互，以替代发电厂报价辅助决策系统和报价终端。
进一步的，所述数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场MIS、SIS和DCS系统的数据信息；所述电场互动平台服务器、电场MIS系统、电场SIS系统或电场DCS系统通过专用局域网与互动平台终端实现数据交互。
进一步的，由于某些原因使得互动平台终端不能与电场互动平台服务器直接相连的情况(也包含相连的情况)，对于互动平台终端的配置地点，可采用以下方法确定：
1、对网络进行拓扑抽象，给出拓扑关系；获取网络各个节点间的拓扑关系；
2、虽然信息访问是通过互动平台终端作为源头发起，但是配置时，将被访问的目标服务器作为源点；
3、根据拓扑关系和源点利用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法，寻找最短路径，获得最短路径下的互动平台终端的配置地点。
这样，可以使得从互动平台终端到服务器之间的路径配置最少的双向信息路径。得到该最短路径后，可以确定使用最少的双向安全防护网闸(双向安全防护装置)。以防止更多的节点链入双向信息回路(如果不链入，可能会形成单向信息通道)；如图2所示，则平台客户端安排在4节点最合适。所述互动平台终端可为客户端。
系统由自备电厂DCS、SIS和MIS系统组成，互动平台由一台服务器构成，其中包含了设备和运行信息、电网交易信息数据库，且包含能量调节算法和电力互动调节算法，最终形成互动策略及交易管理信息。
进一步的，所述数据采集模块、电场互动平台服务器所被使用方法的具体方式分别对应上述实施例中所述的含有电场互动平台服务器的面向电厂网络安全的信息交互系统的具体内容。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种面向电厂网络安全的信息交互系统，其特征在于，包括：数据采集模块和电场互动平台服务器；
所述数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场的数据信息；
所述电场互动平台服务器，用于接收并处理数据信息形成互动策略及交易管理信息，并通过互动策略及交易管理信息与交易终端进行数据交互。
2.如权利要求1所述的面向电厂网络安全的信息交互系统，其特征在于，所述数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场MIS、SIS和DCS系统的数据信息。
3.如权利要求2所述的面向电厂网络安全的信息交互系统，其特征在于，包括：电场互动平台服务器通过专用局域网与互动平台终端实现数据交互。
4.如权利要求2所述的面向电厂网络安全的信息交互系统，其特征在于，所述电场MIS系统、电场SIS系统或电场DCS系统与互动平台终端实现数据交互。
5.如权利要求2所述的面向电厂网络安全的信息交互系统，其特征在于，所述通过单向信号传输方式采集电场MIS、SIS和DCS系统的数据信息，由电厂DCS、SIS和MIS分别单向流向电厂设备信息数据库和运行信息数据库。
6.如权利要求5所述的面向电厂网络安全的信息交互系统，其特征在于，电厂设备信息数据库和运行信息数据库可为独立的服务器或电场互动平台服务器的组成部分。
7.如权利要求5所述的面向电厂网络安全的信息交互系统，其特征在于，所述电场互动平台服务器包括互动算法模块，互动算法模块包括能力互动调节算法和电力互动调节算法；通过电厂设备信息数据库和运行信息数据库采集的数据经过互动算法模块处理获得互动策略及交易管理信息。
8.一种如权利要求1-7任一所述的面向电厂网络安全的信息交互系统的使用方法，其特征在于，包括：
通过数据采集模块单向信号传输方式采集电场的数据信息，并以单向信号传输方式传输至电场互动平台服务器；
通过电场互动平台服务器接收数据信息，并处理数据信息形成互动策略及交易管理信息，并通过互动策略及交易管理信息与交易终端进行数据交互，以替代发电厂报价辅助决策系统和报价终端。
9.如权利要求8所述的面向电厂网络安全的信息交互系统的使用方法，其特征在于，所述数据采集模块通过单向信号传输方式采集和传输电场MIS、SIS和DCS系统的数据信息；所述电场互动平台服务器、电场MIS系统、电场SIS系统或电场DCS系统通过专用局域网与互动平台终端实现数据交互。
10.如权利要求9所述的面向电厂网络安全的信息交互系统的使用方法，其特征在于，对于互动平台终端的配置地点，可采用以下方法确定：
对网络进行拓扑抽象，获取拓扑关系；
将被访问的目标服务器作为源点；
根据拓扑关系和源点利用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法，寻找最短路径，获得最短路径下的互动平台终端的配置地点。
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