电力信息物理融合系统的网络-物理协同攻击

随着智能电网的发展及智能设备不断引入电力信息物理融合系统(CPPS)中,CPPS面临一种新的攻击方式--网络-物理协同攻击(CCPAS)。这种攻击方式既隐蔽又可引发连锁故障,易造成大规模停电事故。首先,阐述CPPS遭受CCPAS的基本形式,在直流潮流模型下构建考虑状态估计约束的CCPAS模型。然后,探讨CCPAS的机理,以攻击者的角度分析规避状态估计监测后最大范围的攻击,分析CCPAS情景下CPPS的脆弱线路。最后,以IEEE 14、118节点系统为例,通过仿真计算验证模型的有效性、适用性,对比分析考虑状态估计约束后物理攻击的限制。

基于公网的重载铁路列控系统车-地通信技术研究

采用何种车-地通信技术是重载铁路列控系统要解决的关键问题之一。对此问题进行深入全面分析,提出一个基于公网的可满足重载铁路列控系统需求的车-地通信技术方案。该方案采用虚拟专用网络技术结合网络安全技术实现,具有成本低、效率高,易于实施且能充分保证车地间安全可靠通信的的特点。是当前重载铁路列控系统车-地通信的优选方案,并可为重载铁路列控系统深度智能化奠定通信基础。

基于卷积神经网络的电力信息物理融合系统入侵检测方法研究

现有的面向电力信息物理融合系统(CPPS)的入侵检测方法存在不够重视数据质量等问题,尤其是在处理离散化数据方面存在欠缺。为解决上述问题,提出了一种基于实体嵌入和卷积神经网络的CPPS入侵检测方法。该方法通过实体嵌入技术将数据集中的离散型特征映射为连续向量,从而生成高质量的新数据。将其与经过标准化的连续型特征合并起来作为新数据集训练卷积神经网络,以建立CPPS入侵检测模型。在KDD Cup 99数据集上的实验评估结果表明,所提方案的攻击检测准确率分别比独热编码和传统顺序编码提高了6.20%和6.04%,同时还减小了误报率和漏报率。

考虑物理-信息-交通网耦合的配电网多时段动态供电恢复策略

信息通信技术的发展实现了配电网的可观可控,但当配电网受到严重灾害影响而导致大停电时,配电终端设备的有效性亦会对供电恢复产生影响。为此,提出一种考虑物理-信息-交通网耦合的配电网多时段动态供电恢复策略。首先,为保证负荷的可靠恢复,该策略深入探讨信息网与配电网的耦合关系对负荷恢复的影响;其次,为最大限度地恢复负荷,考虑移动储能系统(MESS)的功率支撑作用,动态优化MESS配置节点;接着,在MESS调度过程中计及交通道路和车流量的影响,选择Floyd算法获得最短路径,实现MESS与分布式能源的时空协同供电;最后,算例研究验证了所提策略的有效性和优越性。

信息-物理融合系统若干关键问题综述

信息-物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)集成了计算系统与物理系统,并通过嵌入式计算机与网络实现了两者之间的协作和融合,将对人们的生产和生活方式产生重要影响.CPS是一个全新的研究领域,利用现有基础理论和技术设计CPS时面临着众多问题.介绍了CPS的概念、特点和体系结构,分析了与嵌入式系统、网络的关联,从计算系统、网络系统和控制系统3个方面概括了CPS设计面临的主要挑战,并着重探讨了当前一些可用于CPS设计的理论和技术以及CPS研究的最新进展,指出CPS当前的发展应以解决系统抽象层次设计、系统建模、体系结构设计、数据传输和管理、子系统集成方面的问题作为其下一步发展主要的研究方向,并提出了一些可行的解决办法,可为相关研究提供参考.

相依网络理论及其在电力信息–物理系统结构脆弱性分析中的应用综述

近年来,全球发生的多起交互连锁故障停电事故促使研究人员从一体化建模分析的角度对物理电网与信息通信网间的相互影响进行深入研究。相互依存网络理论作为复杂网络理论的延伸,从宏观的角度解释了交互连锁故障的传播机理。该文在概述电力信息-物理相依网络的建模方法、现有的模型及脆弱性评估方法的基础上,重点对其结构脆弱性影响因素及保护策略的研究现状进行了总结归纳。最后,结合电力系统的发展需求和研究总结,展望了相关研究课题与方向。

“大学物理实验”网络教学系统的设计

为了推动大学物理实验教学改革,开发设计了"大学物理实验"网络教学系统。介绍该网络教学系统的设计思想、技术实现。该教学系统具有逼真的虚拟仿真实验、公正的考试系统和双语系统等特色,真正发挥网络在教学中优势,提高了物理实验教学效果。

物理-数据-知识混合驱动的人机混合增强智能系统管控方法

当代系统认知、管理与控制的核心理论、方法与技术已经转移到大数据和人工智能技术上,这导致当前人工智能技术条件局限与复杂系统认知、管理、控制的需求之间形成了一道鸿沟。因此,现实的需求催生了人工智能的一种新型形态——人机混合增强智能形态,即人类智能与机器智能协同贯穿于系统认知、管理、控制等过程的始终,人类的认知和机器智能认知互相混合,形成增强型的智能形态,这种形态是人工智能或机器智能可行的、重要的成长模式。提出了一种物理-数据-知识混合驱动的人机混合增强智能系统管控方法。从可信分布式数据、计算和算法,物理深度学习,融合系统运行规则的混合型深度强化学习,因果分析,可解释性AI与数字人5个方面详细阐述了所提方法。最后,以电力系统调控为背景,以3个应用为例分析了所提方法的应用方式和技术路径。

电力信息-物理系统的建模与脆弱性分析

基于复杂网络理论,根据实际电力信息-物理系统中各元件的部署规律及元件间的相互作用,构建电力信息-物理系统的系统模型以及级联故障模型。通过分析实际电力信息-物理系统中关键元件的特性,提出一种基于节点度、介数及邻居信息的DB攻击策略。通过MATLAB仿真平台,针对已构建的电力信息-物理系统在不同故障模型、不同攻击策略以及不同攻击对象下分别进行系统的脆弱性分析。仿真结果表明,DB攻击策略对系统造成的破坏度最高,且信息网的失效对系统造成的损坏程度比电力网更高。实践中应加强对信息网关键节点的保护以使电力系统的运行更安全稳定。

受成本约束的电力信息-物理相依系统鲁棒性优化设计

针对复杂网络视角,考虑到电力网络存在扩建等现实问题,研究受成本约束下如何增设站点从而优化负荷分布、改善系统的鲁棒性。基于华中地区某省电力网的拓扑结构数据,构建了电力网与信息网部分一一对应的相依网络模型,并采用非线性负载-容量模型作为系统的级联失效模型。考虑实际电力网中超前规划新增厂站的现实情况,提出4种可能的增设电力节点及其信息设备对应的节点配置优化策略,并对华中某省电力网及IEEE 118总线的电力信息-物理系统在4种节点配置策略下的电力负荷优化及系统鲁棒性进行仿真及分析。仿真结果表明:以配置的物理节点连接网络中大电力负荷及小电力负荷节点为基准时,仅需配置较少的节点就能达到既定的优化度。本结论对于电力系统在建设与规划过程中将有限资源进行较优分配具有一定的指导意义。

高中物理教学中建立与运用网络虚拟实验室初探

新世纪是一个科技信息化时代,并逐渐渗透于社会的各个领域,在教育教学领域中虚拟实验室也应运而生。虚拟实验室是计算机的虚拟现实技术与实验教学相结合的产物,实验器材、实验环境与实验步骤全部由计算机的仿真系统来完成,是传统实验室的数字化与虚拟化。

虚拟人体运动系统建模方法研究

利用模型研究人体的运动原理和规律,是人体运动研究的一个重要手段和有效工具。本文主要介绍了几种常用的建模方法,其中包括弹簧-阻尼-质量力学模型、多刚体模型、神经-肌肉-骨骼系统模型、基于数字人体图像的模型和基于人工神经网络的模型等方法。并分析了各种方法的特点和适用范围以及建模中存在的难点和关键问题。

基于IPSec的端-端VPN系统的设计与安全性分析

首先介绍了VPN的基本概念及其应用,并对使用IPSec的VPN技术与传统VPN技术的特点及安全性做了分析和比较。通过对IPSec协议的深入研究,给出了一种基于IPSec组合SA的端-端VPN系统的设计方法,并对其安全性进行了分析。

基于WEB的虚拟实验系统体系结构设计

虚拟实验系统是应用虚拟现实技术来仿真实际物理实验的计算机应用系统 ,介绍了虚拟仪器和虚拟实验的概念 ,探讨了虚拟实验在教学中的重要意义 。

园区网物理实体安全与可靠性的实用规则及实现

本文从综合布线系统的规范设计与施工、机房与设备间的环境建设、设备容错及日常管理与维护等角度探讨提高园区网物理实体安全与可靠性的规则。这些实用规则对新建、改建及管理园区网有一定的参考价值。

虚拟仪器实验管理信息系统

运用管理信息技术、虚拟仪器技术、数据库技术,以结构化开发方法为指导,将系统划分为设备管理、实验管理及数据分析、系统管理、人事管理及用户登陆管理五大功能模块进行开发。系统采用C/S模式,在服务器端建立关系数据库,并在客户端实现系统功能,通过ADO接口技术完成两者交互。虚拟仪器实验管理信息系统的构建实现了对虚拟测试实验信息的高效管理,有利于实验信息的共享,并为虚拟仪器的开发提供技术保证。将已开发的管理信息用于教学中,达到了预期的效果,表明该系统具有广阔的应用前景。

灵境卫士:基于ACP的网络安全平行监管研究

网络安全起源于计算机网络的理论测试,而随着信息与通信技术的发展,网络安全风险呈现出来源广(volume)、方式多(variety)、过程隐(visibility)与损失高(value)的“4V”特性,与之相伴的是网络空间形态与复杂度的双重变化。近期兴起的元宇宙风潮,使以人为中心构建出的网络空间拥有映射出真实世界的能力,也将真实世界暴露在网络安全风险之下。然而,网络安全监管没有跟上网络空间的变化,仍然在网络空间中寻求解决之道。介绍了一种网络安全平行监管系统——灵境卫士,它基于人工系统、计算实验与平行执行的ACP方法搭建,从信息-物理-社会系统(cyber-physical-socialsystems,CPSS)的视角改善当前网络安全监管的窘境。展示了灵境卫士在电信反诈骗与工业物联网场景下的应用方案,为其在不同领域的网络安全监管工作提供启发与借鉴。

解决虚拟机网络故障

针对vSphere网络子系统的排查方法，一般是遵循从物理环境到虚拟环境，再到虚拟机环境的顺序进行。首先从最外部的物理环境开始排查，包括查看交换机及其端口、网卡、VLAN配置、安全策略等对象是否存在故障或者错误。对于虚拟机环境，需要排查虚拟交换机、端口组以及网络组策略等配置是否存在问题。对于虚拟机，可以排查虚拟机系统中的IP配置、虚拟网卡等环节，来发现可能存在的问题。

虚拟化网络的关键是可用性

虚拟网络路径上任何一个位置都可能发生停机或过载等问题，当然，硬件设备也可能会出现故障。因此，查找业务系统问题的根源就要求监控整个网络路径，而不只是物理设备，还应该监控所有的虚拟化设备。让运维人员逐—去监看显然是很难完成的。因此，对于企业来说，通过监控跟踪业务系统可用性的能力是非常必要的。