基于無線載波通信的水電廠電力監控信息傳輸安全檢測研究

摘要：電廠電力監控信息傳輸安全檢測模型一般為目標式基礎檢測，因檢測覆蓋范圍小，導致誤檢率高，為此提出基于無線載波通信的水電廠電力監控信息傳輸安全檢測方法。通過安全檢測節點覆蓋式部署及頻譜掃描，擴大檢測覆蓋范圍，設計無線載波通信電力監控信息傳輸安全檢測模型，利用追蹤干擾定位及排查的方式實現檢測。測試表明：與兩種傳統檢測方法比，設計檢測方法的誤檢率較低，這說明設計的檢測方法效率較高，檢測精準度有顯著提升。

關鍵詞：無線載波通信水電廠電力監控安全檢測

中圖分類號：TM721

SecurityDetectionofHydropowerPlantPowerMonitoringInformationTransmissionBasedonWirelessCarrierCommunication

GAOCe

JilinSongjiangheHydropowerGenerationCo.，Ltd.，Baishan，JilinProvince，134500China

Abstract：Thesecuritydetectionmodelforpowerplantpowermonitoringinformationtransmissionisgenerallytargetedbaseddetection，duetothesmalldetectioncoverage，the1detectionrateishigh.Therefore，awirelesscarriercommunicationbasedsecuritydetectionmethodforhydropowerplantpowermonitoringinformationtransmissionisproposed.Throughtheoverlayingdeploymentofsecuritydetectionnodesandspectrumscanning，thedetectioncoverageisexpanded，andthesecuritydetectionmodelofwirelesscarriercommunicationpowermonitoringinformationtransmissionisdesigned，andthedetectionisrealizedbytrackinginterferencelocationandtroubleshooting.Thetestresultsshowthatcomparedwiththetwotraditionaldetectionmethods，the1detectionrateofthedesigneddetectionmethodislower，whichindicatesthatthedesigneddetectionmethodismoreefficientandthedetectionaccuracyissignificantlyimproved.

KeyWords：Wirelesscarriercommunication;Hydropowerplant;Powermonitoring;Securitydetection

數字化和智能化背景下，水電廠電力監控信息的安全傳輸成為關鍵。當前由于水電廠實時環境的限制，電力監控信息傳輸檢測的形式較為固定，李凱參考文獻等人[1]提出的傳統IWOA-ELM-AE電力監控信息傳輸安全檢測方法結合了改進鯨魚優化算法（ImprovedWhaleOptimizationAlgorithm，IWOA）和極限學習機自編碼器（ExtremeLearningMachineAutoencoder，ELMAE），通過優化ELMAE，建立了電力信息異常數據優化檢測模型；劉柯余等人[2]提出的傳統電力系統狀態電力監控信息傳輸安全檢測方法則是利用專門的工具掃描系統，發現潛在的安全漏洞，及時修復。但這一類方法的傳輸范圍較小，檢測效率低，最終得出的安全檢測結果難以達到預期標準[3]。為此，研究人員提出基于無線載波通信的水電廠電力監控信息傳輸安全檢測方法。該技術將信息信號（如語音、數據等）調制到一個高頻振蕩信號（載波）上，通過無線傳輸媒介（如空氣）進行傳播[4]。在接收端，將信息信號從載波中恢復出來。該項技術的融合，確保水電廠的遠程監控和信息交互的高效與安全，最大程度避免了信息泄露、篡改和非法訪問等情況的出現。此外，通過全面檢測傳輸環節，能及時發現潛在的安全風險，提高整個能源供應系統的安全性和穩定性。

1"設計無線載波通信安全檢測方法

1.1"安全檢測節點覆蓋式部署及頻譜掃描

根據水電廠電力監控系統的實際情況，合理規劃無線節點的部署位置[5]。按照實際的檢測需求劃分檢測區域，設計核心節點與邊緣節點的組合部署方式，核心節點設定在監控設備之上，邊緣節點部署在檢測的邊界范圍線之上，確定所需節點的數量和具體位置[6]。進行節點數值的設定，如表1所示。

在此表1設定的基礎之上，結合無線載波通信技術，進行頻譜掃描。使用頻譜分析儀先對無線通信頻段進行掃描捕獲實時的電力信息傳輸信號，顯示和分析無線電信號的狀態及波段情況。隨后，劃分電力監控系統的通信頻段，明確掃描范圍，在可能使用的頻段之內，標定出存在或者潛在的干擾源。通過掃描到的頻譜數據了解頻段的占用情況，為后續的安全監測奠定基礎條件。

1.2"設計電力監控信息傳輸安全檢測模型

進行路徑損耗預測，形成具體的數值，判定當前的路徑損耗情況，監測無線通信頻段的使用狀態，確保穩定無誤之后。結合無線載波通信技術，設計電力監控信息傳輸安全檢測模型執行結構，如圖1所示。

當前，將電力監控設備采集的數據進行自動化的分類匯總，同類型的獨立數據轉化為數據包的形式，按照設定的順序進行傳輸。當前結合上述對頻譜的掃描。利用模型自動規避出存在問題的信道，進行信息傳輸安全的核定與檢測，基于采集到的實時數據，設計模型表達式，見公式（1）：測點；代表可識別檢測區域。結合得出的結果進行對比分析，更直觀、準確地評估無線通信網絡的性能和安全狀況，為電力監控信息的傳輸提供可靠保障。

1.3"追蹤干擾定位及排查實現檢測

在無線載波通信中，干擾信號的定位對于確保電力監控信息傳輸較為關鍵。對接收到的信號進行實時處理和分析，模糊估算出干擾源的位置。根據模型輸出的結果作為引導，明確基礎干擾位置，計算出可控干擾定位偏差，見公式（2）。

式（2）中：代表可控干擾定位偏差；代表實時定位范圍；代表掃描區域；代表持續識別異常點；代表可覆蓋式無線通信區域。將計算得出的可控干擾定位偏差設定為約束標準，對干擾源的定位精度和排查效率，為后續處理提供了科學依據。

2"實驗

本次以H水電廠作為測試的目標對象，采用兩種傳統方法與所提的無線載波通信水電廠電力監控信息傳輸安全檢測方法，以對比的形式展開實際應用效果測定。對比方法分別為李凱等人[1]的IWOA-ELM-AE電力監控信息傳輸安全檢測方法和劉柯余等人[2]的電力系統狀態電力監控信息傳輸安全檢測方法。結合實時的測定需求，采集數據和信息，匯總后以待后續使用。在無線載波通信的輔助下，構建實時的測試環境。

2.1"實驗準備

結合無線載波通信技術，對選定的H水電廠電力監控系統的測試環境進行設定與細化處理。當前，將電力監控的范圍劃分為4個，每一個區域部署多個檢測節點，節點之間互相搭接，形成循環式的檢測結構。在實時測試背景下，選擇GTX5665作為系統基礎的測試平臺，對初始的數據以及信息進行匯總采集。

為確保電力架空信息傳輸的穩定及安全，選定DOS攻擊、Ｒ2L遠程主機非法訪問兩種實時的攻擊類型，構建2組隨機的測試攻擊指令，導入當前的測試程序之中，隨后，進行測試檢測指標及參數的設置，如表2所示。

結合無線載波通信技術，將通信的程序與實時部署的節點進行連接，形成區域監控的測試環境。

2.2"試驗過程與結果分析

結合上述搭建的測試環境，針對劃定的4個區域，使用節點采集電力監控數據，按照上述導入的攻擊指令進行實施執行，監控系統數據在傳輸的過程中會出現異常情況，此時系統會立即對其進行捕捉，結合無線載波通信，對異常傳輸位置信號進行實時標定，如圖2所示。

采集異常位置的數據和實際信息，結合實際的檢測核驗頻率，計算出多周期的誤檢率，見公式（3）：

式（3）中：代表誤檢率；和分別代表基礎檢測區域和實際檢測區域；代表定向檢測周期。根據當前的測試結果，進行測試結果的對比分析，如表3所示。

表3主要是對測試結果的分析：對比基于IWOA-ELM-AE方法和基于電力系統狀態的方法，所提方法最終得出誤檢率較低，這說明在無線載波通信技術的輔助下，所提方法的信息傳輸安全檢測效率較高，針對效果較好，檢測精準度得到顯著提升。

3"結語

總而言之，以上是對基于無線載波通信的水電廠電力監控信息傳輸安全檢測方法的深入探索與分析。經過探索分析可知，無線載波通信技術的輔助與支持，提升了對監控信息傳輸安全檢測的速度與質量，多層次進行實時的控制與多階檢測，增加了對所傳輸數據及信息的篩選處理，減少了過程中存在的威脅與隱患，進一步簡化了實時的安全檢測環節，調整了輔助檢測的內容，不斷更新和完善技術手段，以適應新的挑戰，為保障能源供應的安全、穩定作出更大的貢獻。

參考文獻

[1]李凱，靳書棟，劉宏志，等.基于IWOA-ELM-AE的電力資產信息管理系統異常數據檢測方法[J].沈陽工業大學學報，2024，46（3）：255-262.

[2]劉柯余，范永學，李雨，等.基于電力系統狀態的深度自編碼信息攻擊檢測及電力隱私保護研究[J].自動化與儀器儀表，2024（2）：91-95.

[3]張晴，時旭東，劉蓮，等.無人機測控與信息傳輸系統檢測技術研究[J].航空維修與工程，2024（2）：83-86.

[4]李玉鑫，王德全，吳紹武，等.新型電能通信傳輸檢測設備[J].電子設計工程，2024，32（3）：134-138.

[5]孫亮.信息技術在電力系統監控與管理中的應用[J].集成電路應用，2023，40（8）：398-399.

[6]胡濤.基于多目標跟蹤雷達的交通信息檢測與分析[J].智能城市，2023，9（6）：35-37.