CN116633673B - 用于综合能源平台的数据安全传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于综合能源平台的数据安全传输系统，涉及数据传输技术领域，包括指令上传模块、数据分类模块、数据加密模块以及传输管理模块；所述指令上传模块用于用户发送数据获取指令至综合能源平台；所述综合能源平台接收到数据获取指令后解析指令内容查找对应数据内容位置，工作得到目标数据；所述数据分类模块用于获取目标数据的检索下载信息进行传输等级CS分析，并根据传输等级CS对目标数据进行分类，并发起核心数据的加密传输；所述数据传输模块用于根据信号传输系数XH辅助确定对应中转基站数量，将对应数量的基站依次连接形成传输路径，并根据所述传输路径将接收到的数据发送至用户终端；有效避免网络拥塞，提高通信效率。

Description

用于综合能源平台的数据安全传输系统

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体是用于综合能源平台的数据安全传输系统。

背景技术

随着数字化信息技术的快速发展，综合能源平台在人们的生活工作中扮演了不同重要的角色；综合能源平台的内涵是：以支持建设现代能源经济体系、推动能源经济高质量发展为愿景，以满足全社会日趋多样化的能源服务需求为导向，综合投入人力、物力、财力等要素资源，集成采用能源、信息和通信等技术和管理手段，提供多能源品种、多环节、多客户类型、多种内容、多种形式的能源服务；

但在现有技术中，综合能源平台为了满足企业内部不同层面的数据访问、分析和处理的需求，综合能源平台数据需要频繁的采集与更新，由于处于开放的网络环境，这也导致综合能源平台数据存在安全性隐患；同时综合能源平台在进行数据传输时对传输的路径选择简单，存在不能根据通信状态合理的选取中转基站进行传输的问题；导致通信效率不佳，且容易受到外界干扰；基于以上不足，本发明提出用于综合能源平台的数据安全传输系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出用于综合能源平台的数据安全传输系统。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出用于综合能源平台的数据安全传输系统，包括数据监测模块、指令上传模块、数据分类模块、数据加密模块以及传输管理模块；

所述数据监测模块用于对综合能源平台存储的内部数据进行检索下载监测，并记录检索下载信息至数据库；所述指令上传模块用于用户发送数据获取指令至综合能源平台；所述综合能源平台接收到数据获取指令后解析指令内容查找对应数据内容位置，工作得到目标数据；

所述数据分类模块与综合能源平台相连接，用于获取目标数据的检索下载信息进行传输等级CS分析，并根据传输等级CS对目标数据进行分类；

若传输等级CS大于预设传输阈值，则将所述目标数据标记为核心数据，并发起所述核心数据的加密传输；所述数据加密模块用于对核心数据进行加密，并将核心加密数据流传输至数据传输模块；

所述传输管理模块与数据传输模块相连接，用于实时验证数据传输模块的通信状态，计算得到数据传输模块的信号传输系数XH；

所述数据传输模块用于根据信号传输系数XH辅助确定对应中转基站数量，将对应数量的基站依次连接形成传输路径，并根据所述传输路径将接收到的数据发送至用户终端。

进一步地，所述数据分类模块的具体分析步骤为：

从数据库中调取系统当前时刻前十天内该目标数据的检索下载信息；所述检索下载信息包括检索开始时刻与检索结束时刻；

统计所述目标数据的检索次数为C1；将每次的检索时长进行累加得到检索总时长CT；利用公式JS＝C1×g1+CT×g2计算得到所述目标数据的检索值JS，其中g1、g2为系数因子；

以所述目标数据其中一个检索开始时刻作为中心，将检索开始时刻时间差在预设值内的其他内部数据标记为联动数据；将联动数据的数量标记为L1；若L1大于预设数量阈值，则将此次检索标记为联动检索；

统计联动检索的次数占比为Zb，将每次联动检索的联动数量标记为Di；将联动数量Di进行求和并取均值得到联动均量Dc；

利用公式Ld＝Zb×g3+Dc×g4计算得到所述目标数据的联动系数Ld，其中g3、g4均为预设系数；

统计目标数据的数据量为Lz；利用公式CS＝JS×g5+Ld×g6+Lz×g7计算得到所述目标数据的传输等级CS，其中g5、g6、g7均为预设系数。

进一步地，所述数据加密模块的具体加密步骤为：

将核心数据转化为核心数据流；获取对应核心数据的传输等级CS，根据传输等级CS将核心数据流拆分成对应数量的数据流段，具体为：

数据库中存储有传输等级范围与拆分单位的对照表，根据对照表，确定与传输等级CS对应的拆分单位为D1；

根据所获得的数据流段，分别生成对应的校验码；将校验码增加至相应数据流段的后面，形成新的数据流段；分别使用第一公钥对新的数据流段进行bls12-381加密，从而获得核心加密数据流。

进一步地，所述传输管理模块的具体工作步骤为：

传输管理模块按照预设验证周期发送验证配置消息至数据传输模块的FPGA主控，其中验证配置消息中包括第一信号质量门限；

响应于接收到由传输管理模块发送的验证配置消息，由数据传输模块的FPGA主控发送第二同步信号至传输管理模块；由传输管理模块确定第二同步信号的信号质量，并将第二同步信号的信号质量与第一信号质量门限进行对比，得到对应的质量差值ZC；

将传输管理模块发送验证配置消息的时刻与传输管理模块再次监听到第二同步信号的时刻进行时间差计算得到响应时长XT；利用公式RX＝ZC×a1+XT×a2计算得到通信值RX，其中a1、a2均为系数因子；

对通信值RX进行等级评判得到评价信号，具体为：将通信值RX与预设通信阈值相比较；所述预设通信阈值包括X1、X2；且X2＜X1；

当RX≥X1时，此时评价信号为极差信号；当X2≤RX＜X1时，此时评价信号为一般信号；当RX＜X2时，此时评价信号为优秀信号；

在预设时间段内，统计优秀信号、一般信号和极差信号各自相较于评价信号次数的占比，并将占比依次标记为Zb1、Zb2、Zb3；

利用公式XH＝f×(Zb1×3+Zb2-Zb3×2)计算得到信号传输系数XH，其中f为预设补偿因子；所述传输管理模块用于将数据传输模块的信号传输系数XH打上时间戳并存储至云平台。

进一步地，所述数据传输模块的具体工作步骤为：

获取当前时刻数据传输模块的信号传输系数XH；根据信号传输系数XH辅助确定对应中转基站数量，具体为：

数据库中存储有信号传输系数范围与中转基站数量阈值的对照表，根据对照表，确定与信号传输系数XH对应的中转基站数量阈值为D2；选取D2个中转基站依次连接形成传输路径。

进一步地，所述数据分类模块还包括：

若传输等级CS≤预设传输阈值，则将所述目标数据标记为普通数据；并将所述普通数据直接发送至数据传输模块进行传输。

进一步地，所述数据加密模块还包括：

判断核心数据流的序列化长度是否为D1的倍数，若是，则对核心数据流进行拆分；若不是，则对核心数据流编码进行补零，直至核心数据流的序列化长度为D1的倍数后进行拆分，得到对应数量的数据流段。

进一步地，所述内部数据携带有第一公钥。

进一步地，所述数据获取指令携带有数据属性标识。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中指令上传模块用于用户发送数据获取指令至综合能源平台；综合能源平台接收到数据获取指令后解析指令内容查找对应数据内容位置，工作得到目标数据；数据分类模块用于获取目标数据的检索下载信息进行传输等级CS分析，根据传输等级CS对目标数据进行分类；若传输等级CS大于预设传输阈值，则将目标数据标记为核心数据，并发起核心数据的加密传输，提高数据传输安全；

2、本发明中数据加密模块用于对核心数据进行加密；将核心数据转化为核心数据流，根据传输等级CS将核心数据流拆分成对应数量的数据流段；根据所获得的数据流段，分别生成对应的校验码；将校验码增加至相应数据流段的后面，形成新的数据流段；分别使用第一公钥对新的数据流段进行bls12-381加密，从而获得核心加密数据流；有效避免关键数据泄露，大大提高数据的安全性；

3、本发明中传输管理模块用于实时验证数据传输模块的通信状态，计算得到数据传输模块的信号传输系数XH；数据传输模块用于根据信号传输系数XH辅助确定对应中转基站数量，将若干个基站依次连接形成传输路径，并根据传输路径将接收到的数据发送至用户终端；有效避免网络拥塞，提高通信效率；使得数据传输更加有层次，提高用户体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于综合能源平台的数据安全传输系统的系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，用于综合能源平台的数据安全传输系统，包括数据监测模块、数据库、综合能源平台、指令上传模块、数据分类模块、数据加密模块、数据传输模块、传输管理模块以及云平台；

数据监测模块用于对综合能源平台存储的内部数据进行检索下载监测，并记录检索下载信息至数据库；检索下载信息包括检索开始时刻与检索结束时刻；内部数据携带有第一公钥；

指令上传模块用于用户发送数据获取指令至综合能源平台；数据获取指令携带有数据属性标识；综合能源平台接收到数据获取指令后解析指令内容查找对应数据内容位置，工作得到目标数据；

数据分类模块与综合能源平台相连接，用于获取目标数据进行传输等级CS分析，根据传输等级CS对目标数据进行分类，具体分析步骤为：

从数据库中调取系统当前时刻前十天内该目标数据的检索下载信息；

统计目标数据的检索次数为C1；将每次的检索时长进行累加得到检索总时长CT；利用公式JS＝C1×g1+CT×g2计算得到目标数据的检索值JS，其中g1、g2为系数因子；

以目标数据其中一个检索开始时刻作为中心，将检索开始时刻时间差在预设值内的其他内部数据标记为联动数据；将联动数据的数量标记为L1；若L1大于预设数量阈值，则将此次检索标记为联动检索；

统计联动检索的次数占比为Zb，将每次联动检索的联动数量标记为Di；其中联动数量是指联动数据的数量；将联动数量Di进行求和并取均值得到联动均量Dc；利用公式Ld＝Zb×g3+Dc×g4计算得到目标数据的联动系数Ld，其中g3、g4均为预设系数；

统计目标数据的数据量为Lz；利用公式CS＝JS×g5+Ld×g6+Lz×g7计算得到目标数据的传输等级CS，其中g5、g6、g7均为预设系数；

将传输等级CS与预设传输阈值相比较；若传输等级CS大于预设传输阈值，则将目标数据标记为核心数据，并发起核心数据的加密传输，提高数据传输安全；否则，将目标数据标记为普通数据并直接发送至数据传输模块进行传输；

数据加密模块用于对核心数据进行加密，具体加密步骤为：

将核心数据转化为核心数据流；获取对应核心数据的传输等级CS，根据传输等级CS将核心数据流拆分成对应数量的数据流段，具体为：

数据库中存储有传输等级范围与拆分单位的对照表，根据对照表，确定与传输等级CS对应的拆分单位为D1；

判断核心数据流的序列化长度是否为D1的倍数，若是，则对核心数据流进行拆分；若不是，则对核心数据流编码进行补零，直至核心数据流的序列化长度为D1的倍数后进行拆分，得到对应数量的数据流段；

根据所获得的数据流段，分别生成对应的校验码；将校验码增加至相应数据流段的后面，形成新的数据流段；分别使用第一公钥对新的数据流段进行bls12-381加密，从而获得核心加密数据流；有效避免关键数据泄露，大大提高数据的安全性；

数据加密模块用于将核心加密数据流传输至数据传输模块；

数据传输模块用于按照预设规则选取若干个基站形成传输路径，并根据传输路径将接收到的数据发送至用户终端；有效避免网络拥塞，提高通信效率；使得数据传输更加有层次，提高用户体验感；

数据传输模块的具体工作步骤为：

获取当前时刻数据传输模块的信号传输系数XH；根据信号传输系数XH辅助确定对应中转基站数量，具体为：

数据库中存储有信号传输系数范围与中转基站数量阈值的对照表，根据对照表，确定与信号传输系数XH对应的中转基站数量阈值为D2；选取D2个中转基站依次连接形成传输路径；

传输管理模块与数据传输模块相连接，用于实时验证数据传输模块的通信状态，计算得到数据传输模块的信号传输系数XH，具体步骤为：

传输管理模块按照预设验证周期发送验证配置消息至数据传输模块的FPGA主控，其中验证配置消息中包括第一信号质量门限；

响应于接收到由传输管理模块发送的验证配置消息，由数据传输模块的FPGA主控发送第二同步信号至传输管理模块；由传输管理模块确定第二同步信号的信号质量，并将第二同步信号的信号质量与第一信号质量门限进行对比，得到对应的质量差值ZC；其中本领域技术人员应该理解，任意本领域公知的度量都能够用于表征信号质量，例如RSRQ、RSRP、RSSI等等；此处的质量差值可以反映出信号在传输过程中的衰减；

将传输管理模块发送验证配置消息的时刻与传输管理模块再次监听到第二同步信号的时刻进行时间差计算得到响应时长XT；利用公式RX＝ZC×a1+XT×a2计算得到通信值RX，其中a1、a2均为系数因子；RX越小，则通信延迟越小，通信效率越高；

对通信值RX进行等级评判得到评价信号，具体为：将通信值RX与预设通信阈值相比较；预设通信阈值包括X1、X2；且X2＜X1；

当RX≥X1时，此时评价信号为极差信号；当X2≤RX＜X1时，此时评价信号为一般信号；当RX＜X2时，此时评价信号为优秀信号；

在预设时间段内，统计优秀信号、一般信号和极差信号各自相较于评价信号次数的占比，并将占比依次标记为Zb1、Zb2、Zb3；

利用公式XH＝f×(Zb1×3+Zb2-Zb3×2)计算得到信号传输系数XH，其中f为预设补偿因子；传输管理模块用于将数据传输模块的信号传输系数XH打上时间戳并存储至云平台。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：

用于综合能源平台的数据安全传输系统，在工作时，数据监测模块用于对综合能源平台存储的内部数据进行检索下载监测，并记录检索下载信息至数据库；指令上传模块用于用户发送数据获取指令至综合能源平台；综合能源平台接收到数据获取指令后解析指令内容查找对应数据内容位置，工作得到目标数据；数据分类模块用于获取目标数据的检索下载信息进行传输等级CS分析，根据传输等级CS对目标数据进行分类；若传输等级CS大于预设传输阈值，则将目标数据标记为核心数据，并发起核心数据的加密传输，提高数据传输安全；

数据加密模块用于对核心数据进行加密；将核心数据转化为核心数据流，根据传输等级CS将核心数据流拆分成对应数量的数据流段；根据所获得的数据流段，分别生成对应的校验码；将校验码增加至相应数据流段的后面，形成新的数据流段；分别使用第一公钥对新的数据流段进行bls12-381加密，从而获得核心加密数据流；有效避免关键数据泄露，大大提高数据的安全性；

传输管理模块用于实时验证数据传输模块的通信状态，计算得到数据传输模块的信号传输系数XH；数据传输模块用于根据信号传输系数XH辅助确定对应中转基站数量，将若干个基站依次连接形成传输路径，并根据传输路径将接收到的数据发送至用户终端；有效避免网络拥塞，提高通信效率；使得数据传输更加有层次，提高用户体验感。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.用于综合能源平台的数据安全传输系统，其特征在于，包括数据监测模块、指令上传模块、数据分类模块、数据加密模块、数据传输模块以及传输管理模块；

所述数据监测模块用于对综合能源平台存储的内部数据进行检索下载监测，并记录检索下载信息至数据库；

所述指令上传模块用于用户发送数据获取指令至综合能源平台；所述综合能源平台接收到数据获取指令后解析指令内容查找对应数据内容位置，工作得到目标数据；

所述数据分类模块与综合能源平台相连接，用于获取目标数据的检索下载信息进行传输等级CS分析，具体分析步骤为：

从数据库中调取系统当前时刻前十天内该目标数据的检索下载信息；所述检索下载信息包括检索开始时刻与检索结束时刻；

统计所述目标数据的检索次数为C1；将每次的检索时长进行累加得到检索总时长CT；利用公式JS＝C1×g1+CT×g2计算得到所述目标数据的检索值JS，其中g1、g2为系数因子；

以所述目标数据其中一个检索开始时刻作为中心，将检索开始时刻时间差在预设值内的其他内部数据标记为联动数据；将联动数据的数量标记为L1；若L1大于预设数量阈值，则将此次检索标记为联动检索；

统计联动检索的次数占比为Zb，将每次联动检索的联动数量标记为Di；将联动数量Di进行求和并取均值得到联动均量Dc；利用公式Ld＝Zb×g3+Dc×g4计算得到所述目标数据的联动系数Ld，其中g3、g4均为预设系数；

统计目标数据的数据量为Lz；利用公式CS＝JS×g5+Ld×g6+Lz×g7计算得到所述目标数据的传输等级CS，其中g5、g6、g7均为预设系数；

将传输等级CS与预设传输阈值相比较；若传输等级CS大于预设传输阈值，则将目标数据标记为核心数据，并发起核心数据的加密传输；

所述数据加密模块用于对核心数据进行加密，并将核心加密数据流传输至数据传输模块；具体加密步骤为：

将核心数据转化为核心数据流；获取对应核心数据的传输等级CS，根据传输等级CS将核心数据流拆分成对应数量的数据流段，具体为：

数据库中存储有传输等级范围与拆分单位的对照表，根据对照表，确定与传输等级CS对应的拆分单位为D1；

根据所获得的数据流段，分别生成对应的校验码；将校验码增加至相应数据流段的后面，形成新的数据流段；分别使用第一公钥对新的数据流段进行bls12-381加密，从而获得核心加密数据流；

所述传输管理模块与数据传输模块相连接，用于实时验证数据传输模块的通信状态，计算得到数据传输模块的信号传输系数XH；具体步骤为：

传输管理模块按照预设验证周期发送验证配置消息至数据传输模块的FPGA主控，其中验证配置消息中包括第一信号质量门限；

响应于接收到由传输管理模块发送的验证配置消息，由数据传输模块的FPGA主控发送第二同步信号至传输管理模块；

由传输管理模块确定第二同步信号的信号质量，并将第二同步信号的信号质量与第一信号质量门限进行对比，得到对应的质量差值ZC；

将传输管理模块发送验证配置消息的时刻与传输管理模块再次监听到第二同步信号的时刻进行时间差计算得到响应时长XT；利用公式RX＝ZC×a1+XT×a2计算得到通信值RX，其中a1、a2均为系数因子；

对通信值RX进行等级评判得到评价信号，具体为：将通信值RX与预设通信阈值相比较；所述预设通信阈值包括X1、X2；且X2＜X1；

当RX≥X1时，此时评价信号为极差信号；当X2≤RX＜X1时，此时评价信号为一般信号；当RX＜X2时，此时评价信号为优秀信号；

在预设时间段内，统计优秀信号、一般信号和极差信号各自相较于评价信号次数的占比，并将占比依次标记为Zb1、Zb2、Zb3；

利用公式XH＝f×(Zb1×3+Zb2-Zb3×2)计算得到信号传输系数XH，其中f为预设补偿因子；所述传输管理模块用于将数据传输模块的信号传输系数XH打上时间戳并存储至云平台；

所述数据传输模块用于根据信号传输系数XH辅助确定对应中转基站数量，将对应数量的基站依次连接形成传输路径，并根据所述传输路径将接收到的数据发送至用户终端。

2.根据权利要求1所述的用于综合能源平台的数据安全传输系统，其特征在于，所述数据传输模块的具体工作步骤为：

获取当前时刻数据传输模块的信号传输系数XH；

根据信号传输系数XH辅助确定对应中转基站数量，具体为：

数据库中存储有信号传输系数范围与中转基站数量阈值的对照表；

根据对照表，确定与信号传输系数XH对应的中转基站数量阈值为D2；选取D2个中转基站依次连接形成传输路径。

3.根据权利要求1所述的用于综合能源平台的数据安全传输系统，其特征在于，所述数据分类模块还包括：

若传输等级CS≤预设传输阈值，则将所述目标数据标记为普通数据；并将所述普通数据直接发送至数据传输模块进行传输。

4.根据权利要求1所述的用于综合能源平台的数据安全传输系统，其特征在于，所述数据加密模块还包括：

判断核心数据流的序列化长度是否为D1的倍数，若是，则对核心数据流进行拆分；若不是，则对核心数据流编码进行补零，直至核心数据流的序列化长度为D1的倍数后进行拆分，得到对应数量的数据流段。

5.根据权利要求1所述的用于综合能源平台的数据安全传输系统，其特征在于，所述内部数据携带有第一公钥。

6.根据权利要求1所述的用于综合能源平台的数据安全传输系统，其特征在于，所述数据获取指令携带有数据属性标识。