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電力調度內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺建設

文檔作者：袁林高夏生趙田紅文檔來源：國網(wǎng)安徽省電力公司電力調度控制中心		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月31日
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黧■ 運營技術廣角
電力調度內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺建設
袁林。高夏生，趙田紅
(國網(wǎng)安徽省電力公司電力調度控制中心合肥230022)
摘要：電力調度內網(wǎng)部署大量安全防護設備，但缺乏集中監(jiān)控、統(tǒng)計分析和統(tǒng)一管理手段。針對這一情況，介
紹了某省電力調度內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺的建設情況，該監(jiān)控平臺能夠實時采集各安全防護設備的運行狀態(tài)、告
警和日志信息，經過標準化數(shù)據(jù)處理和分析計算，在統(tǒng)一監(jiān)控平臺上實現(xiàn)集中監(jiān)控、綜合告警、隱患提醒、統(tǒng)計
分析、報表生成和輔助決策等功能。
關鍵詞：電力調度；內網(wǎng)；安全防護；集中監(jiān)控
doi：10．39690．issn．1000-0801．2014．01．018
Constructionof Security of Monitoring Platform in
Electric Power Dispatching Internal Network
Yuan Lin，Gao Xiasheng，Zhao Tianhong
Power Dispatching Control Center，State Grid Anhui Electric Power Company，Hefei 230022，China)
Abstract：Power dispatching internal network contains of a large amount of safet)r equipments，but lacks of
centralized monitoring，statistical analyzing and unified managing t001．A platform for monitoring the security of
electric power dispatching internal network was constructed．The platform acquires realtime security equipments
operating status，alarms，and logs information，through standardized data processing，analysis and calculation，to
achieve centralized monitoring，integrated alarm，hidden danger reminder，statistical analysis，report generation and
decision functions．
Key words：power dispatch，internal network，security protection，centralized monitoring
1 引言
近年來，為保障電力調度內網(wǎng)安全運行，省調度中心
(以下簡稱省調)及各地市調度中心(以下簡稱地調)、變電
站陸續(xù)部署了大量安全防護設備和系統(tǒng)，包括橫向隔離設
備、縱向加密認證裝置、防火墻、入侵檢測系統(tǒng)(IDS)、防病
毒系統(tǒng)等。二次系統(tǒng)安全防護水平大幅提升。但隨著眾多
安全防護設備的投入運行，管理人員需要經常查看各個設
備的日志文件，并從中發(fā)現(xiàn)安全隱患，工作十分繁重，且容
易遺漏其中的某些重要信息。因此，如何更加有效地管理
好、維護好這些設備，更全面、細致、科學地分析安全系統(tǒng)
的運行情況，是一個新的課題。
為解決上述問題．進一步做好電力二次系統(tǒng)的安全
防護工作，省調在國網(wǎng)調度(以下簡稱國調)中心的支持
下，積極開展電力調度內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺的建設工作。
監(jiān)控平臺的主要作用是。對安全防護設備的實時告警與
運行狀態(tài)進行監(jiān)測，采取有效措施阻止惡意攻擊行為；
收集安全防護設備的運行日志并進行分析．指導技術人
員解決問題和消除隱患；及時進行日、月、年數(shù)據(jù)匯總與
統(tǒng)計分析．形成各種報表，為二次系統(tǒng)安全防護的優(yōu)化、
升級改造提供輔助決策。省調內網(wǎng)安全防護系統(tǒng)架構
如圖1所示。
萬方數(shù)據(jù)
電信科學2囝{零零糕鬟囊鬢
r一一一一一一一一一一一一一一一P一一一一一一一一一一一一一一一一’ 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一。
：EMS、WAMS雙．M ：DTS TMR保護信息水調安全Ⅲ區(qū)
圖1 省調內網(wǎng)安全防護系統(tǒng)架構
2系統(tǒng)架構主軍怠妻鍪鬣震’焉淼莖軍
2．1 分級部署心，根據(jù)其規(guī)模大小，配置有所不同。級聯(lián)方式如圖2
按照“統(tǒng)一部署、分級管理”原則，下級監(jiān)控平臺需所示。
圖2上下級監(jiān)控平臺級聯(lián)方式
117
萬方數(shù)據(jù)
■魚!l蘭!笙
湖?視l韻i嗍?譬i'視ill舯心
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一
內網(wǎng)安全監(jiān)視管理中心：
安全防護膨務jrj i??一?一一j：：：：：：：：：：：：：：：：：：一
圖3 電力調度內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺總體架構
2．2廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)
某省電力調度內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺的總體架構分為廣
域網(wǎng)安全監(jiān)控和局域網(wǎng)安全監(jiān)控兩部分，如圖3所示。
廣域網(wǎng)安全監(jiān)控范圍包括電力專用安全設備(橫向物
理隔離裝置、縱向加密認證裝置)和通用安全設備(防火
墻、防病毒系統(tǒng)、入侵檢測系統(tǒng))。廣域網(wǎng)安全監(jiān)視模塊負
責監(jiān)視二次系統(tǒng)安全設備(電力專用安全設備和通用安全
設備)，通過日志采集模塊實時采集網(wǎng)絡中存在的異常訪
問、非法外聯(lián)等重要告警信息；局域網(wǎng)安全監(jiān)視模塊負責
監(jiān)視智能調度技術支持系統(tǒng)內部主機的安全狀態(tài)，當系統(tǒng)
內部主機發(fā)生異常或非法外聯(lián)時。向內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺發(fā)
出告警。
2．3平臺功能3層架構
平臺軟件功能按照3層架構劃分．即采集層、處理層
和展現(xiàn)層，如圖4所示。采集層主要負責采集不同類型設
備的日志事件信息：處理層對原始日志信息進行相應的處
理，包括事件歸并、過濾、格式轉換和標準化；展現(xiàn)層則提
供告警、設備和統(tǒng)計信息的實時展示?？锲猿钾狡栽燕裾宫F(xiàn)口層[j圃亙圃匝臣亟亟亙?；貋冊哑訹至回圊
一回[巫口圓
采集層回回匝亟司困
自
身
安
全
監(jiān)
控
圖4平臺功能3層架構
萬方數(shù)據(jù)
3功能與實現(xiàn)方法
3．1 數(shù)據(jù)采集和發(fā)送
數(shù)據(jù)采集功能模塊實現(xiàn)對橫向物理隔離裝置(正／反
向)、縱向加密認證裝置、防火墻、入侵監(jiān)測系統(tǒng)、防病毒
系統(tǒng)以及調度技術支持系統(tǒng)內部關鍵設備和應用的數(shù)
據(jù)采集。
電力系統(tǒng)專用安全設備(橫向物理隔離裝置、縱向加
密認證裝置)使用Syslog方式直接采集；通用安全設備(防
火墻、入侵監(jiān)測系統(tǒng)、防病毒系統(tǒng))通過代理將日志轉換為
電力系統(tǒng)標準格式后進行采集：調度技術支持系統(tǒng)內部的
關鍵設備和應用通過代理將日志轉換為標準格式并發(fā)送
至安全監(jiān)控平臺。
3．2數(shù)據(jù)處理和分析
(1)數(shù)據(jù)標準化處理
安全監(jiān)控平臺的基礎功能。采集端接收到原始日志數(shù)
據(jù)后，首先經過協(xié)議識別，分流到各自的內容識別模塊。在
內容識別模塊。經過內容模式匹配引擎，將數(shù)據(jù)分流到不
同類型的數(shù)據(jù)分析模塊中，進行關鍵字提取、內容篩選填
充處理。
對于采集到的數(shù)據(jù)．根據(jù)安全監(jiān)控平臺設置的規(guī)則進
行過濾，只保留監(jiān)視范圍內的、必要的、有效的數(shù)據(jù)，確保
安全監(jiān)控平臺不保存過多冗余數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的過濾規(guī)則能夠
通過匹配運算符設置復雜的匹配關系．匹配規(guī)則采用正則
表達式算法。
(2)數(shù)據(jù)關聯(lián)分析
安全監(jiān)控平臺支持事件類型關聯(lián)、事件內容關聯(lián)、資
產信息關聯(lián)，能夠通過特定算法從大量安全事件數(shù)據(jù)中挖
掘當前的安全趨勢和規(guī)律。安全監(jiān)控平臺關聯(lián)分析支持如
下關聯(lián)分析類型。
·基本關聯(lián)——根據(jù)事件的基本屬性信息關聯(lián)分析
結果。
·攻擊關聯(lián)——根據(jù)安全設備發(fā)出的告警事件．結合
目標資產的類型生成關聯(lián)分析結果。
·位置關聯(lián)——根據(jù)事件來源的位置或目標資產的
物理位置，生成關聯(lián)分析結果。
·角色關聯(lián)——根據(jù)事件相關用戶名，結合事件基本
屬性生成關聯(lián)分析結果。
·因果關聯(lián)——根據(jù)事件類型，結合事件行為結果生
成關聯(lián)分析結果。
3．3數(shù)據(jù)展現(xiàn)界面
界面展現(xiàn)功能以圖形化方式對采集的監(jiān)視設備數(shù)據(jù)
進行分析、查詢以及圖表展示。并對分析結果進行報表
輸出以及報表管理?？蓪ΡO(jiān)視設備進行資產管理，對系
統(tǒng)本身的參數(shù)、用戶權限、界面配色、地域路由、缺陷等
進行配置和管理．僅以指標分析和裝置管理為例進行
介紹。
(1)指標分析
指標分析模塊實現(xiàn)以下功能：設備數(shù)量統(tǒng)計分布餅
圖，可以看到每類設備所占的比例；各廠商安全設備統(tǒng)計
柱狀圖；最近一周內平臺設備在線運行率；緊急、重要告警
量分布餅圖：最近一周內平臺安全指數(shù)對比柱狀圖；最近
一周內平臺告警數(shù)量統(tǒng)計曲線；地調地域橫向對比柱狀
圖：按照地域信息統(tǒng)計指定安全事件列表。
(2)裝置管理
裝置管理主要提供對加密裝置的管理和查詢功能，可
以遠程管理加密裝置．為加密裝置配置隧道和策略，并在
頁面上實時查看加密裝置的鏈路情況。實現(xiàn)實時畫面、實
時監(jiān)視和實時信息的即時刷新顯示。
g主要技術特點
(1)實現(xiàn)省地一體化運維
為滿足二次系統(tǒng)安全防護的要求。充分發(fā)揮省、地兩
級專業(yè)人員的作用，平臺采取省、地協(xié)同的建設方案，統(tǒng)
一規(guī)劃，兩級部署。省調的安全I區(qū)和Ⅱ區(qū)分別部署日志
采集服務器，不僅負責采集省調的安全設備El志，還負
責匯集地調的安全設備13志：地調的安全I區(qū)和Ⅱ區(qū)也
分別部署Et志采集服務器，除負責采集地調的安全設備
13志外，還負責將采集來的信息級聯(lián)到省調，實現(xiàn)省地
兩級分布部署。
通過系統(tǒng)平臺提供的用戶權限管理功能，實現(xiàn)系統(tǒng)管
理責任區(qū)的有效劃分。省調用戶查看全省范圍內發(fā)生的告
警和已接入的設備信息．地調用戶只能查看自己地區(qū)范圍
內發(fā)生的告警和已接人的設備信息，不能查看其他地區(qū)的
告警和設備信息。
(2)內建預案管理知識庫
為保證正確、迅速處理異常情況，內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺
中建立了預案處理知識庫，異常處理預案按照設備類型、
告警類型、告警子類型、異常特征、處理方法等關鍵字段進
行分類，方便專業(yè)人員檢索。新型異常出現(xiàn)以后，專業(yè)人員
基攀㈧
萬方數(shù)據(jù)
■壅莖鱉查￡塑
對異常處理進行總結分析，記錄處理過程及處理方法，
按照異常處理預案的關鍵要素編制描述文檔．錄入知識
庫。若系統(tǒng)中再次出現(xiàn)類似告警，即使維護人員未處理
過此類異常，也可以通過檢索知識庫找到處理方法，正
確處理。
(3)實現(xiàn)告警信息一體化監(jiān)控
從加強二次系統(tǒng)安全防護設備和平臺系統(tǒng)自身的運
行維護出發(fā)，開發(fā)了告警信息輸出接VI．將平臺系統(tǒng)的告
警信息接入自動化報警系統(tǒng)中，與調度主站各系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)
一監(jiān)控。對系統(tǒng)的各類告警信息進行了全面梳理，優(yōu)化了
告警信息分類。當系統(tǒng)出現(xiàn)緊急告警時，告警信息通過接
口實時輸出至自動化報警監(jiān)控系統(tǒng)。通知自動化運行值班
人員，并以手機短信方式告知有關管理人員，與調度主站
各系統(tǒng)實現(xiàn)一體化監(jiān)控。
(4)更友好的可視化界面
系統(tǒng)提供的展示畫面構圖充分考慮了設備屬性、維護
習慣、設備之間的關系。按照分區(qū)概念建立拓撲結構，已接
人的設備分別放置在拓撲結構的相應概念區(qū)域內，如地調
I區(qū)的IDS放置在拓撲I區(qū)主站的概念區(qū)域內，地調220 kV
變電站的加密裝置放置在Ⅱ區(qū)廠站的概念區(qū)域內，地調
I．Ⅱ區(qū)橫向防火墻放置在I區(qū)主站和Ⅱ主站之間，地調
I．Ⅲ區(qū)隔離放置在I區(qū)主站和Ⅲ區(qū)之間。拓撲采用鐵道
線展現(xiàn)從主站到廠站的縱向加密隧道。
為了增強表現(xiàn)力，系統(tǒng)還增加了界面色彩配置功能，
維護人員可以按照需求選擇配置界面及字體的色彩，系統(tǒng)
內置3種配色方案供選擇使用。
(5)完善的運維操作工具
為了提高運維效率．對平臺進行了大量優(yōu)化，有效減
輕了維護工作量，提高了工作效率，同時增強了系統(tǒng)的實
用化水平。比如，“置告警缺陷牌”功能，即對于某些一時無
法處理的告警，通過設置缺陷牌停止告警，避免對運行監(jiān)
視形成干擾，問題解決后解除缺陷牌確認該告警，滿足運
行監(jiān)視的可靠性、準確性要求。
5 項目實施
建設項目由省調電力調度控制中心負責組織實施。根
據(jù)調度內網(wǎng)規(guī)模和業(yè)務數(shù)據(jù)流量，省調主調部署整套安全
監(jiān)控平臺和日志采集模塊．省調備調及地調只部署監(jiān)控平
臺廣域網(wǎng)日志采集模塊。部署方案架構如圖5所示。
5．1平臺硬件配置
電力調度內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺在省調及各地調共部署
37臺聯(lián)想服務器，其中，在省調部署3臺服務器，1臺部署
在I區(qū)．用于采集省調I區(qū)內網(wǎng)的安全事件，接收并轉發(fā)
各地調和備調I區(qū)采集服務器上傳的日志信息：另外2臺
部署在Ⅱ區(qū)，作為平臺數(shù)據(jù)庫服務器和內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺
服務器．在平臺服務器上同時部署日志采集模塊，接收各
、、一一一一一一一一一一一，， 、、一一一一一一一一一一一，，
圖5部署方案架構
萬方數(shù)據(jù)
■豳閨■一
地調和備調lI區(qū)采集服務器上傳的日志信息，統(tǒng)一發(fā)送到問裝置另一端的IP地址的0端口成功，那么病毒通過
總線并進行入庫處理。在省調備調和下屬16個地調各部UDP的0端口進行傳播的概率增加，存在安全隱患。平臺
署2臺服務器，分別部署在I區(qū)和Ⅱ區(qū)，采集內網(wǎng)的安全及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，經過及時分析處理，保證調度
事件．并上傳到省調服務器。內網(wǎng)的安全。
52三曼竺!}?。。。。一。。。。。；。?。7結束語
配置凝思安全操作系統(tǒng)37套(與硬件配置數(shù)量相對?”一
應)，滿足國家級保護要求中具有4級防護能力的B級部分地調早期部署的防火墻、入侵檢測裝置，由于版
操作系統(tǒng)。其中省調主調3套、省調備調2套、16個地調本老舊而無法接入監(jiān)控平臺。已制定升級改造計劃，爭取
各2套。盡快實現(xiàn)全部設備的接入。省調已制定《內網(wǎng)安全監(jiān)控平
配置金倉數(shù)據(jù)庫企業(yè)版1套(25個用戶，含并行處臺運行管理規(guī)定》，以期通過技術和管理兩個方面，全面加
理)，具備數(shù)據(jù)庫的備份和恢復功能，并且可以明確劃分強二次系統(tǒng)安全防護；同時，也將不斷完善平臺功能，改進
數(shù)據(jù)庫的用戶權限，區(qū)分業(yè)務應用和數(shù)據(jù)庫管理員的操人機界面，總結運行規(guī)律，并針對新的安全問題持續(xù)改進
作權限。與提高。
．。配}竺翌皇。登竺警皇三孝：。配裹日志詈苧簍參考文獻
塊36套，其中省調主調2套、省調備調2套、16個地調
?’?
各2套，負責采集電力專用安全設備(橫向物理隔離裝置、1胡炎，辛耀中，韓英鐸．二次系統(tǒng)安全體系結構化設計方案．
縱向加密認證裝置)和通用安全設備(防火墻、防病毒系電力系統(tǒng)自動化，2003，27(21)：63_68
姒侵檢測黝的嘁2黧誓霧蒜差瑟裟鬻囂皴默證
6運行情況
電力調度內網(wǎng)安全監(jiān)控平臺已完成省調、備調、16個
地調及其所轄縣調和220 kV變電站的共162臺縱向加密
裝置(南瑞)、121臺防火墻(東軟、天融信、聯(lián)想網(wǎng)御、啟明
星辰)、45臺正反向隔離裝置(南瑞、珠海鴻瑞)、2臺防病
毒(瑞星)的日志接人工作。工程涉及5家廠商的5類安全
設備。
平臺提供了對接入設備的在線統(tǒng)計分析，不僅支持對
設備類型、設備廠商、設備在線率、告警數(shù)量和安全指數(shù)等
的每日統(tǒng)計．還支持每15 min對設備在線情況進行判斷。
以上信息可以在線查看、在線統(tǒng)計和在線分析，并最終形
成月報表和年報表。
平臺自2012年10月投運以來．運行穩(wěn)定、可靠，可以
及時發(fā)現(xiàn)和處理安全防護設備缺陷、安全事件，取得良好
效果。如隧道建立錯誤，宿州的雙慶變縱向加密裝置與遠
端裝置之間的隧道建立錯誤。兩臺加密裝置之間的隧道建
立錯誤，即這兩臺裝置之間的信息在網(wǎng)絡上無法以密文的
方式傳輸，只能以明文的方式傳輸，存在安全隱患。再如不
符合安全策略的訪問。蚌埠地調的反向隔離裝置出現(xiàn)某個
IP地址以UDP訪問其他IP地址的0端口。該訪問不符合
安全策略。如果某個IP地址以UDP試圖穿過反向隔離訪
袁林，男，國網(wǎng)安徽省電力公司電力調度控
制中心高級工程師、副總工程師，主要從事
電力系統(tǒng)自動化、信息化工作。
高夏生，男，國網(wǎng)安徽省電力公司電力調
度控制中心高級工程師．主要從事電力系
統(tǒng)自動化、網(wǎng)絡管理工作。
趙田紅，女，國網(wǎng)安徽省電力公司電力調
度控制中心高級工程師，主要從事自動化
系統(tǒng)維護、運行管理工作。
(收稿日期：2013-08-01)

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