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电力调度内网安全监控平台建设

文档作者：袁林高夏生赵田红文档来源：国网安徽省电力公司电力调度控制中心		点击数：	更新时间： 2022年12月31日
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黧■ 运营技术广角
电力调度内网安全监控平台建设
袁林。高夏生，赵田红
(国网安徽省电力公司电力调度控制中心合肥230022)
摘要：电力调度内网部署大量安全防护设备，但缺乏集中监控、统计分析和统一管理手段。针对这一情况，介
绍了某省电力调度内网安全监控平台的建设情况，该监控平台能够实时采集各安全防护设备的运行状态、告
警和日志信息，经过标准化数据处理和分析计算，在统一监控平台上实现集中监控、综合告警、隐患提醒、统计
分析、报表生成和辅助决策等功能。
关键词：电力调度；内网；安全防护；集中监控
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
近年来，为保障电力调度内网安全运行，省调度中心
(以下简称省调)及各地市调度中心(以下简称地调)、变电
站陆续部署了大量安全防护设备和系统，包括横向隔离设
备、纵向加密认证装置、防火墙、入侵检测系统(IDS)、防病
毒系统等。二次系统安全防护水平大幅提升。但随着众多
安全防护设备的投入运行，管理人员需要经常查看各个设
备的日志文件，并从中发现安全隐患，工作十分繁重，且容
易遗漏其中的某些重要信息。因此，如何更加有效地管理
好、维护好这些设备，更全面、细致、科学地分析安全系统
的运行情况，是一个新的课题。
为解决上述问题．进一步做好电力二次系统的安全
防护工作，省调在国网调度(以下简称国调)中心的支持
下，积极开展电力调度内网安全监控平台的建设工作。
监控平台的主要作用是。对安全防护设备的实时告警与
运行状态进行监测，采取有效措施阻止恶意攻击行为；
收集安全防护设备的运行日志并进行分析．指导技术人
员解决问题和消除隐患；及时进行日、月、年数据汇总与
统计分析．形成各种报表，为二次系统安全防护的优化、
升级改造提供辅助决策。省调内网安全防护系统架构
如图1所示。
万方数据
电信科学2囝{零零糕鬟囊鬓
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：EMS、WAMS双．M ：DTS TMR保护信息水调安全Ⅲ区
图1 省调内网安全防护系统架构
2系统架构主军怠妻鍪鬣震’焉淼茎军
2．1 分级部署心，根据其规模大小，配置有所不同。级联方式如图2
按照“统一部署、分级管理”原则，下级监控平台需所示。
图2上下级监控平台级联方式
117
万方数据
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一
内网安全监视管理中心：
安全防护膨务jrj i⋯⋯一⋯一一j：：：：：：：：：：：：：：：：：：一
图3 电力调度内网安全监控平台总体架构
2．2广域网与局域网
某省电力调度内网安全监控平台的总体架构分为广
域网安全监控和局域网安全监控两部分，如图3所示。
广域网安全监控范围包括电力专用安全设备(横向物
理隔离装置、纵向加密认证装置)和通用安全设备(防火
墙、防病毒系统、入侵检测系统)。广域网安全监视模块负
责监视二次系统安全设备(电力专用安全设备和通用安全
设备)，通过日志采集模块实时采集网络中存在的异常访
问、非法外联等重要告警信息；局域网安全监视模块负责
监视智能调度技术支持系统内部主机的安全状态，当系统
内部主机发生异常或非法外联时。向内网安全监控平台发
出告警。
2．3平台功能3层架构
平台软件功能按照3层架构划分．即采集层、处理层
和展现层，如图4所示。采集层主要负责采集不同类型设
备的日志事件信息：处理层对原始日志信息进行相应的处
理，包括事件归并、过滤、格式转换和标准化；展现层则提
供告警、设备和统计信息的实时展示。匡圃臣亟圃匝囫展现口层[j圃亘圃匝臣亟亟亘耍回亘匝圃[至回圊
一回[巫口圆
采集层回回匝亟司困
自
身
安
全
监
控
图4平台功能3层架构
万方数据
3功能与实现方法
3．1 数据采集和发送
数据采集功能模块实现对横向物理隔离装置(正／反
向)、纵向加密认证装置、防火墙、入侵监测系统、防病毒
系统以及调度技术支持系统内部关键设备和应用的数
据采集。
电力系统专用安全设备(横向物理隔离装置、纵向加
密认证装置)使用Syslog方式直接采集；通用安全设备(防
火墙、入侵监测系统、防病毒系统)通过代理将日志转换为
电力系统标准格式后进行采集：调度技术支持系统内部的
关键设备和应用通过代理将日志转换为标准格式并发送
至安全监控平台。
3．2数据处理和分析
(1)数据标准化处理
安全监控平台的基础功能。采集端接收到原始日志数
据后，首先经过协议识别，分流到各自的内容识别模块。在
内容识别模块。经过内容模式匹配引擎，将数据分流到不
同类型的数据分析模块中，进行关键字提取、内容筛选填
充处理。
对于采集到的数据．根据安全监控平台设置的规则进
行过滤，只保留监视范围内的、必要的、有效的数据，确保
安全监控平台不保存过多冗余数据。数据的过滤规则能够
通过匹配运算符设置复杂的匹配关系．匹配规则采用正则
表达式算法。
(2)数据关联分析
安全监控平台支持事件类型关联、事件内容关联、资
产信息关联，能够通过特定算法从大量安全事件数据中挖
掘当前的安全趋势和规律。安全监控平台关联分析支持如
下关联分析类型。
·基本关联——根据事件的基本属性信息关联分析
结果。
·攻击关联——根据安全设备发出的告警事件．结合
目标资产的类型生成关联分析结果。
·位置关联——根据事件来源的位置或目标资产的
物理位置，生成关联分析结果。
·角色关联——根据事件相关用户名，结合事件基本
属性生成关联分析结果。
·因果关联——根据事件类型，结合事件行为结果生
成关联分析结果。
3．3数据展现界面
界面展现功能以图形化方式对采集的监视设备数据
进行分析、查询以及图表展示。并对分析结果进行报表
输出以及报表管理。可对监视设备进行资产管理，对系
统本身的参数、用户权限、界面配色、地域路由、缺陷等
进行配置和管理．仅以指标分析和装置管理为例进行
介绍。
(1)指标分析
指标分析模块实现以下功能：设备数量统计分布饼
图，可以看到每类设备所占的比例；各厂商安全设备统计
柱状图；最近一周内平台设备在线运行率；紧急、重要告警
量分布饼图：最近一周内平台安全指数对比柱状图；最近
一周内平台告警数量统计曲线；地调地域横向对比柱状
图：按照地域信息统计指定安全事件列表。
(2)装置管理
装置管理主要提供对加密装置的管理和查询功能，可
以远程管理加密装置．为加密装置配置隧道和策略，并在
页面上实时查看加密装置的链路情况。实现实时画面、实
时监视和实时信息的即时刷新显示。
g主要技术特点
(1)实现省地一体化运维
为满足二次系统安全防护的要求。充分发挥省、地两
级专业人员的作用，平台采取省、地协同的建设方案，统
一规划，两级部署。省调的安全I区和Ⅱ区分别部署日志
采集服务器，不仅负责采集省调的安全设备El志，还负
责汇集地调的安全设备13志：地调的安全I区和Ⅱ区也
分别部署Et志采集服务器，除负责采集地调的安全设备
13志外，还负责将采集来的信息级联到省调，实现省地
两级分布部署。
通过系统平台提供的用户权限管理功能，实现系统管
理责任区的有效划分。省调用户查看全省范围内发生的告
警和已接入的设备信息．地调用户只能查看自己地区范围
内发生的告警和已接人的设备信息，不能查看其他地区的
告警和设备信息。
(2)内建预案管理知识库
为保证正确、迅速处理异常情况，内网安全监控平台
中建立了预案处理知识库，异常处理预案按照设备类型、
告警类型、告警子类型、异常特征、处理方法等关键字段进
行分类，方便专业人员检索。新型异常出现以后，专业人员
基攀㈧
万方数据
■壅茎鳖查￡塑
对异常处理进行总结分析，记录处理过程及处理方法，
按照异常处理预案的关键要素编制描述文档．录入知识
库。若系统中再次出现类似告警，即使维护人员未处理
过此类异常，也可以通过检索知识库找到处理方法，正
确处理。
(3)实现告警信息一体化监控
从加强二次系统安全防护设备和平台系统自身的运
行维护出发，开发了告警信息输出接VI．将平台系统的告
警信息接入自动化报警系统中，与调度主站各系统实现统
一监控。对系统的各类告警信息进行了全面梳理，优化了
告警信息分类。当系统出现紧急告警时，告警信息通过接
口实时输出至自动化报警监控系统。通知自动化运行值班
人员，并以手机短信方式告知有关管理人员，与调度主站
各系统实现一体化监控。
(4)更友好的可视化界面
系统提供的展示画面构图充分考虑了设备属性、维护
习惯、设备之间的关系。按照分区概念建立拓扑结构，已接
人的设备分别放置在拓扑结构的相应概念区域内，如地调
I区的IDS放置在拓扑I区主站的概念区域内，地调220 kV
变电站的加密装置放置在Ⅱ区厂站的概念区域内，地调
I．Ⅱ区横向防火墙放置在I区主站和Ⅱ主站之间，地调
I．Ⅲ区隔离放置在I区主站和Ⅲ区之间。拓扑采用铁道
线展现从主站到厂站的纵向加密隧道。
为了增强表现力，系统还增加了界面色彩配置功能，
维护人员可以按照需求选择配置界面及字体的色彩，系统
内置3种配色方案供选择使用。
(5)完善的运维操作工具
为了提高运维效率．对平台进行了大量优化，有效减
轻了维护工作量，提高了工作效率，同时增强了系统的实
用化水平。比如，“置告警缺陷牌”功能，即对于某些一时无
法处理的告警，通过设置缺陷牌停止告警，避免对运行监
视形成干扰，问题解决后解除缺陷牌确认该告警，满足运
行监视的可靠性、准确性要求。
5 项目实施
建设项目由省调电力调度控制中心负责组织实施。根
据调度内网规模和业务数据流量，省调主调部署整套安全
监控平台和日志采集模块．省调备调及地调只部署监控平
台广域网日志采集模块。部署方案架构如图5所示。
5．1平台硬件配置
电力调度内网安全监控平台在省调及各地调共部署
37台联想服务器，其中，在省调部署3台服务器，1台部署
在I区．用于采集省调I区内网的安全事件，接收并转发
各地调和备调I区采集服务器上传的日志信息：另外2台
部署在Ⅱ区，作为平台数据库服务器和内网安全监控平台
服务器．在平台服务器上同时部署日志采集模块，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，，
图5部署方案架构
万方数据
■豳闺■一
地调和备调lI区采集服务器上传的日志信息，统一发送到问装置另一端的IP地址的0端口成功，那么病毒通过
总线并进行入库处理。在省调备调和下属16个地调各部UDP的0端口进行传播的概率增加，存在安全隐患。平台
署2台服务器，分别部署在I区和Ⅱ区，采集内网的安全及时发现存在的安全隐患，经过及时分析处理，保证调度
事件．并上传到省调服务器。内网的安全。
52三曼竺!}⋯。。。。一。。。。。；。⋯。7结束语
配置凝思安全操作系统37套(与硬件配置数量相对⋯”一
应)，满足国家级保护要求中具有4级防护能力的B级部分地调早期部署的防火墙、入侵检测装置，由于版
操作系统。其中省调主调3套、省调备调2套、16个地调本老旧而无法接入监控平台。已制定升级改造计划，争取
各2套。尽快实现全部设备的接入。省调已制定《内网安全监控平
配置金仓数据库企业版1套(25个用户，含并行处台运行管理规定》，以期通过技术和管理两个方面，全面加
理)，具备数据库的备份和恢复功能，并且可以明确划分强二次系统安全防护；同时，也将不断完善平台功能，改进
数据库的用户权限，区分业务应用和数据库管理员的操人机界面，总结运行规律，并针对新的安全问题持续改进
作权限。与提高。
．。配}竺翌皇。登竺警皇三孝：。配裹日志詈苎篓参考文献
块36套，其中省调主调2套、省调备调2套、16个地调
⋯’⋯
各2套，负责采集电力专用安全设备(横向物理隔离装置、1胡炎，辛耀中，韩英铎．二次系统安全体系结构化设计方案．
纵向加密认证装置)和通用安全设备(防火墙、防病毒系电力系统自动化，2003，27(21)：63_68
姒侵检测黝的嘁2黧誓雾蒜差瑟裟鬻嚣皴默证
6运行情况
电力调度内网安全监控平台已完成省调、备调、16个
地调及其所辖县调和220 kV变电站的共162台纵向加密
装置(南瑞)、121台防火墙(东软、天融信、联想网御、启明
星辰)、45台正反向隔离装置(南瑞、珠海鸿瑞)、2台防病
毒(瑞星)的日志接人工作。工程涉及5家厂商的5类安全
设备。
平台提供了对接入设备的在线统计分析，不仅支持对
设备类型、设备厂商、设备在线率、告警数量和安全指数等
的每日统计．还支持每15 min对设备在线情况进行判断。
以上信息可以在线查看、在线统计和在线分析，并最终形
成月报表和年报表。
平台自2012年10月投运以来．运行稳定、可靠，可以
及时发现和处理安全防护设备缺陷、安全事件，取得良好
效果。如隧道建立错误，宿州的双庆变纵向加密装置与远
端装置之间的隧道建立错误。两台加密装置之间的隧道建
立错误，即这两台装置之间的信息在网络上无法以密文的
方式传输，只能以明文的方式传输，存在安全隐患。再如不
符合安全策略的访问。蚌埠地调的反向隔离装置出现某个
IP地址以UDP访问其他IP地址的0端口。该访问不符合
安全策略。如果某个IP地址以UDP试图穿过反向隔离访
袁林，男，国网安徽省电力公司电力调度控
制中心高级工程师、副总工程师，主要从事
电力系统自动化、信息化工作。
高夏生，男，国网安徽省电力公司电力调
度控制中心高级工程师．主要从事电力系
统自动化、网络管理工作。
赵田红，女，国网安徽省电力公司电力调
度控制中心高级工程师，主要从事自动化
系统维护、运行管理工作。
(收稿日期：2013-08-01)

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