一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台

技术领域

本发明涉及电网信息安全技术领域，更具体地说，涉及一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台。

背景技术

人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。

现有技术中的监控平台在实际的使用过程中不具备一体化功能，多通过多个设备的配合实现监控功能和目的，使得占地面积大，且增加了检修和维护的劳动强度和难度，具有一定的局限性，为此，我们提出种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台，它使用时需要的面积小，便于推广利用；且通过设置三个数据采集模块，利于实现数据的分流，利于管理；能够实现电网数据的分析和统计，利于实现充分电网信息的公开性和保证安全性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台，包括一体化信息平台，所述一体化信息平台内部安装有信息采集模块、用户模块、无线传感器模块和智能控制模块，所述信息采集模块、用户模块、无线传感器模块和智能控制模块之间通过数据线相连接，所述信息采集模块用于访问者的信息采集，所述用户模块用于将访问者的数据与数据库原始数据进行比对，所述无线传感器模块用于对电网的电磁抗干扰、电压和电流数据进行统计，所述智能控制模块用于对电网进行监控和数据的统计，所述一体化信息平台通过数据传输模块网络连接有计算机终端和云端数据库。

作为本发明的一种优选方案，所述信息采集模块、用户模块、无线传感器模块和智能控制模块通过电源接口电性连接有电源。

作为本发明的一种优选方案，所述信息采集模块内部设置有指纹采集模块、密码输入模块和人脸识别模块，所述指纹采集模块、密码输入模块和人脸识别模块均与用户模块通过网络连接，且所述人脸识别模块使用优先于密码输入模块和指纹采集模块，所述密码输入模块使用优先于指纹采集模块。

作为本发明的一种优选方案，所述用户模块内部设置有用户登录模块、用户验证模块和用户权限管理模块，所述用户登录模块用于对访问者的信息进行录入统计，所述用户验证模块用于将录入的访问者信息与数据库中原始数据进行比对验证，所述用户权限管理模块用于对访问者的使用权限进行区分和管理。

作为本发明的一种优选方案，所述无线传感器模块内部设置有电磁干扰传感器、电压传感器和电流传感器，所述电磁干扰传感器用于对电磁数据进行统计，所述电压传感器用于测量电网中波形畸变较严重的电压或电流信号，也可以测量方波，三角波等非正弦波形，且所述电压传感器选用信瑞达电压传感器，所述电流传感器能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，且所述电磁干扰传感器、电压传感器和电流传感器之间通过ZigBee网络相连接，作为一种无线通信技术，ZigBee具有如下特点：1)、低功耗：由于ZigBee的传输速率低，发射功率仅为1mW，而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee设备非常省电，据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间，这是其它无线设备望尘莫及的；2)、成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1.5—2.5美元，并且ZigBee协议是免专利费的，低成本对于ZigBee也是一个关键的因素；3)、时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms，休眠激活的时延是15ms，活动设备信道接入的时延为15ms。

作为本发明的一种优选方案，所述智能控制模块内部设置有监控系统和统计分析模块，所述监控系统用于对电网内部的设备的工作情况进行监控，所述统计分析模块用于对电网的能耗和电力能效数据进行统计。

作为本发明的一种优选方案，所述计算机终端与云端数据库之间通过互联网设备相连接，所述计算机终端用于对实时数据进行统计，所述云端数据库用于储存原始数据、访问者的输入数据和完成比对后的数据。

一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台的工作方法，包括如下步骤：

S1，平台系统启动；

S2，驱动信息采集模块，通过信息采集模块内部设置指纹采集模块、密码输入模块和人脸识别模块，能够实现访问者的数据进行采集，且能够根据实际的使用需求进行访问，而通过设置三个不同的采集模块能够对实现数据的分流，便于管理，利于提升工作效率；

S3，驱动用户模块，通过用户模块内部设置用户登录模块、用户验证模块和用户权限管理模块，能够实现登录用户的数据统计和数据的比对，且利于管理；

S4，驱动无线传感器模块，通过无线传感器模块内部设置的电磁干扰传感器、电压传感器和电流传感器，能够对电网内部的电磁、电压和电流的数据进行统计和记录；

S5，驱动智能控制模块，通过智能控制模块内部设置的监控系统和统计分析模块能够对电网内部设备工作状况进行统计，而统计分析模块内部设置有能耗分析系统和电力能效数据系统，能够对电网内部设备的能耗和电力能效数据进行统计，能够实现电网数据的分析和统计，数据留作备用，便于调取，且利于实现充分的公开性和保证安全性；

S6，完成系统启动。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过信息采集模块内部设置指纹采集模块、密码输入模块和人脸识别模块，能够实现访问者的数据进行采集，且能够根据实际的使用需求进行访问，而通过设置三个不同的采集模块能够对实现数据的分流，便于管理，利于提升工作效率。

(2)本方案无线传感器模块内部设置有电磁干扰传感器、电压传感器和电流传感器，电磁干扰传感器用于对电磁数据进行统计，电压传感器用于测量电网中波形畸变较严重的电压或电流信号，也可以测量方波，三角波等非正弦波形，且电压传感器选用信瑞达电压传感器，电流传感器能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，且电磁干扰传感器、电压传感器和电流传感器之间通过ZigBee网络相连接，且ZigBee网络技术成熟，便于直接使用。

(3)本方案通过智能控制模块内部设置的监控系统和统计分析模块能够对电网内部设备工作状况进行统计，而统计分析模块内部设置有能耗分析系统和电力能效数据系统，能够对电网内部设备的能耗和电力能效数据进行统计，能够实现电网数据的分析和统计，数据留作备用，便于调取，且利于实现充分电网信息的公开性和保证安全性。

附图说明

图1为本发明一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台的系统结构图；

图2为本发明一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台的工作流程图；

图3为本发明一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台中用户模块的工作流程图；

图4为本发明一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台中智能控制模块的工作流程图。

图中标号说明：

1、一体化信息平台；2、信息采集模块；3、用户模块；4、无线传感器模块；5、智能控制模块；6、数据传输模块；7、计算机终端；8、云端数据库；9、互联网设备；21、指纹采集模块；22、密码输入模块；23、人脸识别模块；31、用户登录模块；32、用户验证模块；33、用户权限管理模块；41、电磁干扰传感器；42、电压传感器；43、电流传感器；51、监控系统；52、统计分析模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-4，一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台，包括一体化信息平台1，一体化信息平台1内部安装有信息采集模块2、用户模块3、无线传感器模块4和智能控制模块5，信息采集模块2、用户模块3、无线传感器模块4和智能控制模块5之间通过数据线相连接，信息采集模块2用于访问者的信息采集，用户模块3用于将访问者的数据与数据库原始数据进行比对，无线传感器模块4用于对电网的电磁抗干扰、电压和电流数据进行统计，智能控制模块5用于对电网进行监控和数据的统计，一体化信息平台1通过数据传输模块6网络连接有计算机终端7和云端数据库8。

本实施例中，通过设置信息采集模块2能够对访问者的信息进行收集，且设置三个不同的输入方式，利于实现数据的分流和管理，通过设置用户模块3便于实现访问者与原始数据的比对，利于区分数据，便于实现权限的管理，通过设置无线传感器模块4能够对电网设备的电磁干扰、电压和电流的数据进行监控，而通过设置智能控制模块5便于对电网设备使用进行监控，且能够实现能耗的分析和电力能效数据的统计，完成他统计后的数据通过数据传输模块6传入至计算机终端7和云端数据库8，便于后续的统计和调取，操作简单。

具体的，信息采集模块2、用户模块3、无线传感器模块4和智能控制模块5通过电源接口电性连接有电源。

本实施例中，通过电源为信息采集模块2、用户模块3、无线传感器模块4和智能控制模块5提供电力来源，保证信息采集模块2、用户模块3、无线传感器模块4和智能控制模块5的工作，不会因为断电受到影响，工作性能佳。

具体的，信息采集模块2内部设置有指纹采集模块21、密码输入模块22和人脸识别模块23，指纹采集模块21、密码输入模块22和人脸识别模块23均与用户模块3通过网络连接，且人脸识别模块23使用优先于密码输入模块22和指纹采集模块21，密码输入模块22使用优先于指纹采集模块21。

本实施例中，通过设置信息采集模块2能够对访问者的信息进行收集，通过设置指纹采集模块21、密码输入模块22和人脸识别模块23，通过设置三个不同的采集模块能够对实现数据的分流，便于管理，利于提升工作效率，操作简单。

具体的，用户模块3内部设置有用户登录模块31、用户验证模块32和用户权限管理模块33，用户登录模块31用于对访问者的信息进行录入统计，用户验证模块32用于将录入的访问者信息与数据库中原始数据进行比对验证，用户权限管理模块33用于对访问者的使用权限进行区分和管理。

本实施例中，通过设置用户模块3能够对访问者的数据进行收集调取，通过用户登录模块31录入的数据经由用户验证模块32与数据库的中原始数据进行比对，从而能够验证访问者的身份，从而能够对访问者的权限进行分析，进而能够便于访问者的使用，利于管理，其中，用户验证模块32的工作过程如下：

假设T和X分别为模板指纹和待匹配指纹，它们的特征点序列表示为：M(T)＝{T

其中(r，θ，N；d[N]；φ)分别表示细节点的极半径，极角，细节点到基准点之间的纹线切割数目，被切割纹线方向数组，对应边与顺时针方向的上一条对应结构边之间的夹角，x，y是中心点坐标，极坐标的情形下就归约了一个属性，用r、θ和φ三个值来约束细节点方向和位置，匹配过程如下：选择M(T)中的第一个点T

对比两个特征的r、θ、N、φ四个参数，若满足下列条件，则视为初匹配，

否则视为失配。

具体的，无线传感器模块4内部设置有电磁干扰传感器41、电压传感器42和电流传感器43，电磁干扰传感器41用于对电磁数据进行统计，电压传感器42用于测量电网中波形畸变较严重的电压或电流信号，也可以测量方波，三角波等非正弦波形，且电压传感器42选用信瑞达电压传感器，电流传感器43能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，且电磁干扰传感器41、电压传感器42和电流传感器43之间通过ZigBee网络相连接，作为一种无线通信技术，ZigBee具有如下特点：1)、低功耗：由于ZigBee的传输速率低，发射功率仅为1mW，而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee设备非常省电，据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间，这是其它无线设备望尘莫及的；2)、成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1.5—2.5美元，并且ZigBee协议是免专利费的，低成本对于ZigBee也是一个关键的因素；3)、时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms，休眠激活的时延是15ms，活动设备信道接入的时延为15ms。

本实施例中，通过设置无线传感器模块4能够对电网内部设备的数据进行监控，从而能够保证整个监控平台的实际使用。

具体的，智能控制模块5内部设置有监控系统51和统计分析模块52，监控系统51用于对电网内部的设备的工作情况进行监控，统计分析模块52用于对电网的能耗和电力能效数据进行统计。

本实施例中，通过设置智能控制模块5能够对电网设备的数据进行监控，便于调取电网的能耗和电力能效数据，且充分的公开，利于保证平台的安全性能。

具体的，计算机终端7与云端数据库8之间通过互联网设备9相连接，计算机终端7用于对实时数据进行统计，云端数据库8用于储存原始数据、访问者的输入数据和完成比对后的数据。

本实施例中，通过设置计算机终端7、云端数据库8和互联网设备9能够对访问者的数据进行存储，便于后续调取，能够充分的保证电网信息访问者的访问数据公开，且安全性能高。

一种基于人工智能的电网信息安全一体化运行监控平台的工作方法，包括如下步骤：

S1，平台系统启动；

S2，驱动信息采集模块2，通过信息采集模块2内部设置指纹采集模块21、密码输入模块22和人脸识别模块23，能够实现访问者的数据进行采集，且能够根据实际的使用需求进行访问，而通过设置三个不同的采集模块能够对实现数据的分流，便于管理，利于提升工作效率；

S3，驱动用户模块3，通过用户模块3内部设置用户登录模块31、用户验证模块32和用户权限管理模块33，能够实现登录用户的数据统计和数据的比对，且利于管理；

S4，驱动无线传感器模块4，通过无线传感器模块4内部设置的电磁干扰传感器41、电压传感器42和电流传感器43，能够对电网内部的电磁、电压和电流的数据进行统计和记录；

S5，驱动智能控制模块5，通过智能控制模块5内部设置的监控系统51和统计分析模块52能够对电网内部设备工作状况进行统计，而统计分析模块52内部设置有能耗分析系统和电力能效数据系统，能够对电网内部设备的能耗和电力能效数据进行统计，能够实现电网数据的分析和统计，数据留作备用，便于调取，且利于实现充分电网信息的公开性和保证安全性；

S6，完成系统启动。

工作原理：将一体化信息平台1接通电源，能够保证信息采集模块2、用户模块3、无线传感器模块4和智能控制模块5提供电力来源，保证信息采集模块2、用户模块3、无线传感器模块4和智能控制模块5的工作，不会因为断电受到影响，通过信息采集模块2内部设置指纹采集模块21、密码输入模块22和人脸识别模块23，能够实现访问者的数据进行采集，且能够根据实际的使用需求进行访问，而通过设置三个不同的采集模块能够对实现数据的分流，便于管理，利于提升工作效率，通过设置用户模块3能够对访问者的数据进行收集调取，通过用户登录模块31录入的数据经由用户验证模块32与数据库的中原始数据进行比对，从而能够验证访问者的身份，从而能够对访问者的权限进行分析，进而能够便于访问者的使用，利于管理，无线传感器模块4内部设置有电磁干扰传感器41、电压传感器42和电流传感器43，电磁干扰传感器41用于对电磁数据进行统计，电压传感器42用于测量电网中波形畸变较严重的电压或电流信号，也可以测量方波，三角波等非正弦波形，且电压传感器42选用信瑞达电压传感器，电流传感器43能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，通过智能控制模块5内部设置的监控系统51和统计分析模块52能够对电网内部设备工作状况进行统计，而统计分析模块52内部设置有能耗分析系统和电力能效数据系统，能够对电网内部设备的能耗和电力能效数据进行统计，能够实现电网数据的分析和统计，数据留作备用，便于调取，且利于实现充分电网信息的公开性和保证安全性，计算机终端7与云端数据库8之间通过互联网设备9相连接，计算机终端7用于对实时数据进行统计，云端数据库8用于储存原始数据、访问者的输入数据和完成比对后的数据，通过设置计算机终端7、云端数据库8和互联网设备9能够对访问者的数据进行存储，便于后续调取，能够充分的保证电网信息访问者的访问数据公开，且安全性能高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。