[發明專利]一種智能配變終端及其應用系統、安全態勢評估方法

在審

• 申請號: 202010036171.5
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111106675A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 劉東奇;蘇正;王周;曾祥君
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G06Q10/06;G06K9/62;G06F9/455
• 代理公司: 長沙市護航專利代理事務所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 鄧翠;莫曉齊

1.一種智能配變終端，其特征在于，包括操作系統、容器單元和APP管理單元，所述操作系統與容器單元相連，所述操作系統包括CPU，所述容器單元包括通信管理單元、數據管理單元和若干個APP，若干個所述APP通過內部通信總線分別與通信管理單元和數據管理單元相連，所述通信管理單和數據管理單元分別與APP管理單元通過物理總線相連。

2.根據權利要求1所述的智能配變終端，其特征在于，所述操作系統為邊緣計算操作系統，其基于Linux內核構建。

3.一種智能配變終端應用系統，其特征在于，包括云平臺、終端設備、配電站室和權利要求1或2所述的智能配變終端，所述配電站室包括配電柜和與其相連的配電變壓器，所述智能配變終端設置于配電柜中，并位于配電變壓器的二次側，所述配電柜通過智能配變終端與終端設備相連，所述云平臺與智能配變終端相連。

4.根據權利要求3所述的智能配變終端應用系統，其特征在于，所述云平臺與智能配變終端通過4G、LORA、以太網或光纖通信方式相連，所述終端設備與智能配變終端通過載波通信PLC、串行通信RS485、以太網、光纖或無線通信相連。

5.根據權利要求4所述的智能配變終端應用系統，其特征在于，所述終端設備包括電表、水表、氣表、空調、充電樁、分布式光伏能源、照明、儲能、水泵和風機中的至少一種。

6.一種智能配變終端安全態勢評估方法，其特征在于，應用于權利要求1或2所述的智能配變終端，所述安全態勢評估方法包括以下步驟：

(1)提取影響到終端安全的評估指標，所述評估指標通過訪問驗核、網絡報文流量監視、系統資源使用監視和看門狗定時器監視四個檢測類型得出；

(2)基于信息熵的數學模型，構建終端安全態勢評估的隨機森林數學模型，其中，信息熵會根據分類前后發生變化，設定分類前的信息信息熵為E(S)、分類后的信息熵為E_K(S),則E(S)和E_K(S)的表達式分別為：

式中，S表示數據樣本，m表示分類的個數，p表示數據樣本中總的樣本數量，p_i表示對應m個分類里面，各個分類占的樣本數量；

式中，D代表針對屬性K按照某標準劃分樣本空間后，劃分的分類數，p_j代表著用屬性K劃分樣本空間后，D個劃分的區間里分別包含的樣本數量，p_i,j代表著D個劃分區間，各個劃分區間的內部，針對m個分類結果，對應的樣本數量。

7.根據權利要求6所述的智能配變終端安全態勢評估方法，其特征在于，

所述訪問核驗包括訪問校驗錯誤，所述訪問校驗錯誤即上電以來認證簽名錯誤、無簽名和未通過安全認證的越權訪問累計次數；

所述網絡報文流量監視包括網絡報文20秒峰值流量，所述網絡報文20秒峰值流量即載波通信PLC模塊、串行通信RS485模塊、以太網卡、無線通信模塊和光纖通信模塊的20秒鐘數據流量的累計峰值；

所述系統資源使用監視包括5分鐘CPU負載率平均值峰值和5分鐘CPU內存占用率平均值峰值，所述5分鐘CPU負載率平均值峰值為滾動更新統計5分鐘CPU負載率平均值，若新值大于原值，則替換原值；所述5分鐘CPU內存占用率平均值峰值為滾動更新統計5分鐘CPU內存占用率平均值，若新值大于原值，則替換原值；

所述看門狗定時器監視包括看門狗定時器報警次數，所述看門狗定時器報警次數為上電以來看門狗定時器報警累計次數。