基于数据驱动的电力光纤通信网脆弱节点动态挖掘

电力光纤通信网络脆弱节点受到外界影响或系统干扰时,会导致线路元件的相继故障,缩减网络的使用寿命,为此提出基于数据驱动的电力光纤通信网络脆弱节点动态挖掘方法。首先在大数据环境下剔除网络中的冗余节点,并根据剔除结果交换节点信息,确定通信网络脆弱节点位置连接后,获取通信网络的异常范围;再依据划分出的通信异常范围提取该区域中的节点脆弱性能特征,建立脆弱节点挖掘模型;最后依据该模型挖掘出通信网络中的脆弱节点,实现电力光纤通信网络脆弱节点动态挖掘。实验结果表明,利用该方法开展通信网络脆弱节点挖掘时,节点挖掘精度平均值为98%,网络传输时延最小值为19 ms,节点挖掘消耗时间为0.42 s,节点覆盖程度为96.88%,通信网络脆弱节点挖掘性能较好。

基于物联网的电力通信机房状态监控系统设计

针对电力通信机房运行过程中依靠人工定期巡检完成运维,存在人工劳动强度大、效率低故障处理不及时、容易发生电网供电事故等问题,结合物联网技术和图像识别技术,设计了一种智能电力通信机房状态监控系统。该监控系统可以对机房内机柜仪表数据和环境数据进行实时监测,采用LoRa技术将数据传输至网关,通过NB-IOT模块将数据信息上传至物联网云平台,完成数据的整合和存储,并且在PC端显示实时状态。通过测试,该监测系统能够实时显示各设备、机房内温湿度、气体溶度等数据信息,降低运维人员工作量,提升效率,具有一定的借鉴意义。

基于光源检测的相位匹配量子密钥分发协议

量子密钥分发(QKD)在信道中容易丢失信息载体,因此有限的通信距离和密钥生成速率是其应用的主要瓶颈。一般而言,密钥速率受信道传输速率的限制,而相位匹配量子密钥分发(PM-QKD)协议的提出克服了线性密钥速率的约束,即安全密钥速率与传输速率的平方根成正比。虽然PM-QKD协议可以保证探测器的安全性,但光源方面仍存在一些缺陷。在PM-QKD协议中,一般假设光源为理想相干态,而这与实际的QKD系统不完全相符,从而造成一些安全问题。本研究讨论了光子数分布未知条件下的PM-QKD协议,证明了光子数分布未知条件下的安全性分析仍然是合理的,也表明基于光源检测的PM-QKD协议产生的密钥率与理想光源下的密钥率基本一致。

面向能源互联网的电力量子保密通信系统性能评估

随着全球能源互联网的快速发展,越来越多分布式能源系统接入,对于能源信息的网络与信息安全关注和需求日益迫切.量子保密通信技术在原理上可实现信息通信的无条件绝对安全,其在电网中的应用尚处于探索试点阶段.围绕全球能源互联网环境下的电力量子保密通信性能进行评估分析研究,1)考虑到电网环境的复杂性和电力通信传输损耗的多样性,提出电力量子保密通信系统性能评估的架构图;2)通过仿真模拟电力通信传输环境、电网实际业务环境,从距离损耗、舞动损耗、接续损耗等6个方面测试评估电力量子保密通信系统中的量子信道和数据交互通道的各项性能指标;3)通过仿真实验验证了该技术在电力通信领域应用的可行性及安全性,有效地支撑能源互联网的发展.

云网协同架构搭建的核心技术研究

某省移动企业为加强网络产品市场竞争力,基于云网协同架构构建了“云插座”系统,实现了云网一体化,为云网融合产品提供业务自动化开展、统一入口和自助服务的新功能,为企业产品的推广和发展提供了保障。分析了“云插座”技术方案,包括云与云专线协同方案、功能实现方案、数据自动化发放方案。最后对“云插座”系统实现方案进行了研究,保证了云网协同功能的实现。

电力行业Web应用兼容性测试

随着电网业务运行和资产管理系统自动化不断发展,众多基于Web应用的信息通信系统被搭建。实际电网运行环境中,基于Web应用的业务系统由不同软件厂商开发,导致对不同浏览器版本和系统配置的支持程度不同。为确保Web应用能在不同环境下正常运行,文章提出一种基于图像特征相似度的电力Web应用兼容性测试方法。针对现有的图像相似度评价方法存在精度不足或测试成本高等问题,提出的方法可以有效节省测试成本,通过对实验结果进行分析,该方法提高了浏览器兼容性测试性能,并能有效支撑电力行业的发展。

电力量子保密通信实用化技术研究进展与展望

为适应电力新业务发展和网络安全防护的新需求,电力行业已开展了量子保密通信技术相关的初步研究开发与示范工程工作,建设完成了电力量子城域网和电力量子广域网,依托网络开展了部分业务应用,并在防护体系及安全性、天地体系架构等方面开展科技研究。结合实际工程,文章阐述了量子保密通信未来亟需着重解决的环境适应性、工程实用化、应用针对性等方面的若干技术问题。通过对发展现状进行梳理,重点解决存在的关键问题,切实提高量子保密通信技术在电力系统环境下的适应性和经济性,以尽快构建新型的更可靠的下一代电网安全防护体系,全面提升安全防护技术和能力。

基于ACO-BP神经网络的光伏系统发电功率预测

为准确预测光伏发电量,减少并网光伏对大电网的影响,引入相似日概念,对夏季预测日的平均温度、最高温度、最低温度以及天气类型进行分析。在历史数据中选取具有相似天气特征的发电功率数据和天气数据作为神经网络的训练样本,建立ACO-BP神经网络光伏发电功率预测模型,并将预测结果与传统BP神经网络和PSO-BP神经网络预测结果相比较。实验结果表明,该模型具有较高的预测精度。

基于量子密钥的电力业务最优数据保护模型

传统量子保密通信系统实时生成的量子密钥量有限,难以适应电力生产调度、营销和管理信息化等业务数据不同的安全等级和通信特性需求,无法对各类电力业务数据实现精准数据保护。文中深入分析了各电力业务的数据资产重要度和数据传输指标需求,提出自适应电力业务属性的量子密钥更新频率计算方法、密钥补充策略和最优分配策略,并优化量子虚拟专用网络(VPN)的量子密钥控制流程,解决了传统量子VPN对各业务采用无差别量子密钥更新频率的不足。实验结果展示了所阐述方法可实现各电力业务精准数据保护的量子密钥最优分配自动化及智能化。该方法可构建基于量子密钥的精准安全数据保护机制。

基于自学习超分辨率的电力线路巡检可视化

为提高可视化电力系统智能巡检的效率,快速精确提取巡检图像的细节信息,文章提出基于单幅图像自学习的巡检图像超分辨率方法,提供高清晰度的图像支撑设备状态的智能化分析。图像超分辨率是将低分辨率(Low-Resolution,LR)图像重构成高分辨率(High-Resolution,HR)图像,基于深度卷积神经网络的超分辨率方法利用外部数据库开展大量的学习计算并进行多层网络参数优化,需要大量的运算成本。为了降低系统的成本消耗,单幅图像超分辨率技术成为一个重要的研究领域。文章提出利用图像自相似性进行自学习单幅图像超分辨(Signal Image Super-Resolution,SISR),在不使用任何外部训练数据库的情况下取得很好的超分辨性能,结合特征相似性有效提升电力设备状态可视化检测的精度。实验结果表明,提出方法能够显著提高设备结构异常变换的精确性。

基于电力量子保密通信的星地一体应急直播保障技术

鉴于电力行业多采用卫星转发的方式作为应急备用直播通道,考虑到直播信息在自由空间中无线传输的开放性,信息传输更容易受到外部攻击,传统经典密钥生成分发体制难以满足电力行业对极高安全等级的需求。在完全利用电力行业现有通信资源的基础上,提出将量子保密通信技术应用于卫星应急通信业务。通过量子密钥实现了卫星应急直播的高安全等级保障,并综合利用量子信号快速纠偏技术、量子中继技术,克服了多中继节点、地埋架空光缆混合组网等多项技术难题,对电力量子保密通信技术的应用具有积极的示范意义。

基于消费级数码相机的电力设备外观监测

为降低运维成本和提高运维效率,电力系统内建立了多种可视化监测系统。限于消费级数码相机镜头的工作原理,获取的图像容易产生图像畸形和像差。文章提出一种自动化监测电力设备外观的方法,针对单反/无反制式成像系统成本过高和实际应用困难等问题,基于相位相关的消费级数码图像校正方法获取设备实际状况的图像信息。实验结果表明,提出的方法可以有效节省监测系统搭建成本,并且能够取得很高的校正精度。

基于区块链架构的电力业务交易数据隐私保护

能源互联网的建设使得电力网络愈加开放,网络信任风险日益加剧,亟须一种兼具隐私保护和监管功能的区块链交易方案,以保证能源互联网交易的安全性及可控性。为解决传统区块链应用模式难以同时兼顾交易数据隐藏和监管这2个方面的不足,提出了一种可监管的区块链交易隐私保护模型。该模型采用概率公钥加密算法实现区块链交易用户真实身份的隐藏;利用承诺方案和零知识证明技术实现交易金额的隐私保护;借助基于身份的加密体制实现监管者对区块链交易的监督,大幅降低了存储、计算和密钥管理压力。系统应用分析表明,所提出的方案具有简单和实用的特点,能够满足业务应用的要求。

面向电网应用的量子保密通信系统VPN实测分析

保障电网业务相关的核心、敏感数据安全传输是电力通信安全的关键,电力量子保密通信系统依托量子密钥分发机制,以量子虚拟专用网技术(Virtual Private Networks,VPN)作为电力量子保密通信系统的核心组成设备,其基于量子密钥进行数据加解密以改进传统VPN的密码安全性。文章针对基于偏振调制的商用级量子保密通信系统VPN进行实测研究,描述了量子密钥分发以及量子VPN设备的工作机制;设计了量子VPN的仿真测试结构,利用实际的量子密钥分发设备、量子VPN和网络测试仪搭建了实验环境;通过综合网络测试仪仿真电网应用业务信息,对量子VPN的吞吐量、时延、加密算法等核心性能特征进行测试和统计分析,并实现了量子VPN对业务数据安全传输的验证。测试结果可为量子VPN在电网生产控制和管理信息化业务中的推广应用提供参考。

基于量子密钥分发的新型城镇电力业务安全交互架构

电力系统规模庞大、微电网众多、网络边界模糊且运行环境复杂多样,使得传统城镇电网的安全威胁日益尖锐。为适应新型城镇化的发展需求,弥补电力设备加密密钥在线更新及时性不足的问题,对电力量子保密通信实用化技术和核心业务特征进行研究,提出了新一代高安全等级保护的电力量子保密通信架构,用以提升电力信息加密传输的安全级别。基于实际城镇电网线路和试验环境开展所提方案的性能测试,结果表明所提方法满足电力业务的运营需求,可有效提升电网的安全防护能力。

基于量子保密通信的国产密码服务云平台建设思路

随着网络空间安全环境的日益严峻,密码技术的重要性日益凸显。当前密码技术的应用还存在诸多问题,关键信息基础设施对安全可控密码资源的需求十分迫切。针对量子密码和经典密码的技术优劣性进行了深入分析,提出了量子密码与经典密码的技术融合方向,将量子密钥分发范围从对称密钥扩展至非对称密钥和摘要密钥。同时,充分考虑云计算架构的发展趋势,提出了密码云服务的理念,设计了基于量子保密通信的国产密码服务云平台,通过密码服务云平台实现密钥的集中生成、统一管理、安全分发和标准应用,对于构建以量子保密通信为基础的网络安全新防线具有积极的指导意义。

面向零信任环境的新一代电力数据安全防护技术

能源互联网的建设促进了海量终端高效互联,为能源流和信息流的高效交互提供了强有力的支撑。然而,信息共享时效性提高的同时,也随之带来了越发模糊的电力信息网络边界。随着系统规模急剧扩大,数据交互愈加频繁,系统运行环境更加复杂,运营数据安全交互面临更高要求。文章对国产密码、量子秘钥分发和区块链等技术在电力信息网络核心业务场景中的应用进行研究,旨在构建新一代的电力数据安全防护模型。分析结果显示,所提方法能够适应电力信息网络发展需求,弥补了零信任环境下电力数据交互时存在的安全短板,可进一步提升电力系统运营数据的安全防护能力。

基于QS-KMS的VPN增强电网通信安全方案

在未来量子计算时代,构筑虚拟专用网络(VPN)安全的认证和密钥交换环节将存在安全隐患。为此,建立基于量子安全密钥管理服务(QS-KMS)的VPN增强安全架构,实现基于量子密码的量子安全解决方案。使用全局统一的后台QS-KMS服务为IPSec VPN提供认证和会话密钥,以进行VPN业务与物理层量子设备的解耦合。针对电力架空光缆工作状况复杂、存在强环境干扰等现状,应用量子QS-KMS密钥池动态密钥管理技术与后量子密码技术使密钥池持续拥有充足密钥,以保障VPN稳定运行。在此基础上,实现电力通信网络中有效量子安全VPN服务。测试结果表明,该方法能够满足电网控制通信的需求。

基于深度学习的电网图片智能管理系统设计与实现

近年来电网企业各类图片数量飞速增长,传统的图片管理系统已经不能满足用户对海量图片智能化管理和精准检索的需求。为了更加高效地智能化管理和检索图片,文章设计实现了基于深度学习的电网图片智能管理系统,利用单脉冲多波段探测器(Single Shot MultiBox Detector,SSD)技术实现图片自动标签生成功能,利用VGG16提取图像特征实现以图搜图功能。通过实际应用验证了该系统能够提升电网企业管理和检索大规模图片的效率和使用体验。

农村小学数学后进生的转化策略

在我国的大多农村地区,教学资源相对落后,无法跟上国家教育事业整体的发展水平,后进生也是农村教育的一个重要的问题。数学在小学阶段是一门重要的学科,为学生今后的学习奠定了基础。面对农村的教学现状,对于小学数学老师来说是一个巨大的挑战,根据农村的实际情况来调整自己的教学方案和措施。