基于无线载波通信的水电厂电力监控信息传输安全检测研究

摘要：电厂电力监控信息传输安全检测模型一般为目标式基础检测，因检测覆盖范围小，导致误检率高，为此提出基于无线载波通信的水电厂电力监控信息传输安全检测方法。通过安全检测节点覆盖式部署及频谱扫描，扩大检测覆盖范围，设计无线载波通信电力监控信息传输安全检测模型，利用追踪干扰定位及排查的方式实现检测。测试表明：与两种传统检测方法比，设计检测方法的误检率较低，这说明设计的检测方法效率较高，检测精准度有显著提升。

关键词：无线载波通信水电厂电力监控安全检测

中图分类号：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

数字化和智能化背景下，水电厂电力监控信息的安全传输成为关键。当前由于水电厂实时环境的限制，电力监控信息传输检测的形式较为固定，李凯参考文献等人[1]提出的传统IWOA-ELM-AE电力监控信息传输安全检测方法结合了改进鲸鱼优化算法（ImprovedWhaleOptimizationAlgorithm，IWOA）和极限学习机自编码器（ExtremeLearningMachineAutoencoder，ELMAE），通过优化ELMAE，建立了电力信息异常数据优化检测模型；刘柯余等人[2]提出的传统电力系统状态电力监控信息传输安全检测方法则是利用专门的工具扫描系统，发现潜在的安全漏洞，及时修复。但这一类方法的传输范围较小，检测效率低，最终得出的安全检测结果难以达到预期标准[3]。为此，研究人员提出基于无线载波通信的水电厂电力监控信息传输安全检测方法。该技术将信息信号（如语音、数据等）调制到一个高频振荡信号（载波）上，通过无线传输媒介（如空气）进行传播[4]。在接收端，将信息信号从载波中恢复出来。该项技术的融合，确保水电厂的远程监控和信息交互的高效与安全，最大程度避免了信息泄露、篡改和非法访问等情况的出现。此外，通过全面检测传输环节，能及时发现潜在的安全风险，提高整个能源供应系统的安全性和稳定性。

1"设计无线载波通信安全检测方法

1.1"安全检测节点覆盖式部署及频谱扫描

根据水电厂电力监控系统的实际情况，合理规划无线节点的部署位置[5]。按照实际的检测需求划分检测区域，设计核心节点与边缘节点的组合部署方式，核心节点设定在监控设备之上，边缘节点部署在检测的边界范围线之上，确定所需节点的数量和具体位置[6]。进行节点数值的设定，如表1所示。

在此表1设定的基础之上，结合无线载波通信技术，进行频谱扫描。使用频谱分析仪先对无线通信频段进行扫描捕获实时的电力信息传输信号，显示和分析无线电信号的状态及波段情况。随后，划分电力监控系统的通信频段，明确扫描范围，在可能使用的频段之内，标定出存在或者潜在的干扰源。通过扫描到的频谱数据了解频段的占用情况，为后续的安全监测奠定基础条件。

1.2"设计电力监控信息传输安全检测模型

进行路径损耗预测，形成具体的数值，判定当前的路径损耗情况，监测无线通信频段的使用状态，确保稳定无误之后。结合无线载波通信技术，设计电力监控信息传输安全检测模型执行结构，如图1所示。

当前，将电力监控设备采集的数据进行自动化的分类汇总，同类型的独立数据转化为数据包的形式，按照设定的顺序进行传输。当前结合上述对频谱的扫描。利用模型自动规避出存在问题的信道，进行信息传输安全的核定与检测，基于采集到的实时数据，设计模型表达式，见公式（1）：测点；代表可识别检测区域。结合得出的结果进行对比分析，更直观、准确地评估无线通信网络的性能和安全状况，为电力监控信息的传输提供可靠保障。

1.3"追踪干扰定位及排查实现检测

在无线载波通信中，干扰信号的定位对于确保电力监控信息传输较为关键。对接收到的信号进行实时处理和分析，模糊估算出干扰源的位置。根据模型输出的结果作为引导，明确基础干扰位置，计算出可控干扰定位偏差，见公式（2）。

式（2）中：代表可控干扰定位偏差；代表实时定位范围；代表扫描区域；代表持续识别异常点；代表可覆盖式无线通信区域。将计算得出的可控干扰定位偏差设定为约束标准，对干扰源的定位精度和排查效率，为后续处理提供了科学依据。

2"实验

本次以H水电厂作为测试的目标对象，采用两种传统方法与所提的无线载波通信水电厂电力监控信息传输安全检测方法，以对比的形式展开实际应用效果测定。对比方法分别为李凯等人[1]的IWOA-ELM-AE电力监控信息传输安全检测方法和刘柯余等人[2]的电力系统状态电力监控信息传输安全检测方法。结合实时的测定需求，采集数据和信息，汇总后以待后续使用。在无线载波通信的辅助下，构建实时的测试环境。

2.1"实验准备

结合无线载波通信技术，对选定的H水电厂电力监控系统的测试环境进行设定与细化处理。当前，将电力监控的范围划分为4个，每一个区域部署多个检测节点，节点之间互相搭接，形成循环式的检测结构。在实时测试背景下，选择GTX5665作为系统基础的测试平台，对初始的数据以及信息进行汇总采集。

为确保电力架空信息传输的稳定及安全，选定DOS攻击、Ｒ2L远程主机非法访问两种实时的攻击类型，构建2组随机的测试攻击指令，导入当前的测试程序之中，随后，进行测试检测指标及参数的设置，如表2所示。

结合无线载波通信技术，将通信的程序与实时部署的节点进行连接，形成区域监控的测试环境。

2.2"试验过程与结果分析

结合上述搭建的测试环境，针对划定的4个区域，使用节点采集电力监控数据，按照上述导入的攻击指令进行实施执行，监控系统数据在传输的过程中会出现异常情况，此时系统会立即对其进行捕捉，结合无线载波通信，对异常传输位置信号进行实时标定，如图2所示。

采集异常位置的数据和实际信息，结合实际的检测核验频率，计算出多周期的误检率，见公式（3）：

式（3）中：代表误检率；和分别代表基础检测区域和实际检测区域；代表定向检测周期。根据当前的测试结果，进行测试结果的对比分析，如表3所示。

表3主要是对测试结果的分析：对比基于IWOA-ELM-AE方法和基于电力系统状态的方法，所提方法最终得出误检率较低，这说明在无线载波通信技术的辅助下，所提方法的信息传输安全检测效率较高，针对效果较好，检测精准度得到显著提升。

3"结语

总而言之，以上是对基于无线载波通信的水电厂电力监控信息传输安全检测方法的深入探索与分析。经过探索分析可知，无线载波通信技术的辅助与支持，提升了对监控信息传输安全检测的速度与质量，多层次进行实时的控制与多阶检测，增加了对所传输数据及信息的筛选处理，减少了过程中存在的威胁与隐患，进一步简化了实时的安全检测环节，调整了辅助检测的内容，不断更新和完善技术手段，以适应新的挑战，为保障能源供应的安全、稳定作出更大的贡献。

参考文献

[1]李凯，靳书栋，刘宏志，等.基于IWOA-ELM-AE的电力资产信息管理系统异常数据检测方法[J].沈阳工业大学学报，2024，46（3）：255-262.

[2]刘柯余，范永学，李雨，等.基于电力系统状态的深度自编码信息攻击检测及电力隐私保护研究[J].自动化与仪器仪表，2024（2）：91-95.

[3]张晴，时旭东，刘莲，等.无人机测控与信息传输系统检测技术研究[J].航空维修与工程，2024（2）：83-86.

[4]李玉鑫，王德全，吴绍武，等.新型电能通信传输检测设备[J].电子设计工程，2024，32（3）：134-138.

[5]孙亮.信息技术在电力系统监控与管理中的应用[J].集成电路应用，2023，40（8）：398-399.

[6]胡涛.基于多目标跟踪雷达的交通信息检测与分析[J].智能城市，2023，9（6）：35-37.