[發明專利]一種基于神經網絡的電廠安全I區態勢感知平臺

有效

• 申請號: 202110095508.4
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112866262B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李秀君;陳林
• 申請（專利權）人: 東方電氣自動控制工程有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L67/12;G06Q50/06;G06N3/08;H04L69/22;H04L41/06;H04L41/0663;H04L67/02
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

1.一種基于神經網絡的電廠安全I區態勢感知平臺，其特征在于：包括操作系統、數據庫模塊、以太網數據采集模塊、態勢感知模塊、切換硬件驅動模塊、硬件切換裝置、原控制系統和備用控制系統，

所述以太網數據采集模塊將以太網原始捕獲數據，處理后向態勢感知模塊輸出內容數據，并將內容數據輸送至數據庫模塊進行儲存；

所述數據庫模塊用于完成對整個電廠安全系統的數據管理，實現語言為PHP和SQL結構化查詢語言，并接收以太網數據采集模塊傳輸的數據，緩存以TCP，UDP協議為主的歷史內容數據；

所述態勢感知模塊接收以太網數據采集模塊的協議數據、報文，提取數據庫模塊緩存的歷史內容數據，得到指令關聯的網絡輸入數據，經過神經網絡系統分析后判斷網絡危險等級，并將最后得到網絡危險等級的信號傳輸給操作系統，所述態勢感知模塊包括神經網絡算法子模塊和算法訓練子模塊，所述神經網絡算法子模塊采用三層網絡結構，包括2層帶Sigmoid函數的感知器和1層線性函數感知器組成；所述算法訓練子模塊利用已完成結果標記的數據進行網絡參數優化；

所述操作系統接收述態勢感知模塊傳輸的信號后，給信號進行危險等級標記，再將帶標記的信號傳輸到切換硬件驅動模塊，同時操作系統為數據庫模塊、以太網數據采集模塊、態勢感知模塊和切換硬件驅動模塊提供基礎軟件平臺，支撐軟件任務調度，內存分配，硬件驅動以及數據庫訪問；

所述切換硬件驅動模塊接收到操作系統傳遞的信號后，識別到“高危信號”標記后，迅速向硬件切換裝置發送硬件電信號，驅動硬件切換裝置啟動，實現原控制系統與備用控制系統的切換；

所述原控制系統和備用控制系統是單獨運行的控制系統，均與電廠內主機設備控制連接，用于控制設備的啟停、運行狀態。

2.根據權利要求1所述的一種基于神經網絡的電廠安全I區態勢感知平臺，其特征在于：所述態勢感知模塊中的神經網絡算法子模塊采用感知器構成神經網絡的基礎單元，其中帶Sigmoid函數的感知器將從以太網信息采集模塊得到的數據作為輸入向量，構成向量；再定義權值向量為，用于表征感知器輸出的貢獻率，輸出的定義為：，；所述線性函數感知器中，帶Sigmoid函數的感知器的輸出作為其輸入數據，輸出定義為：，構成了一個無閾值的線性函數感知器，

所述算法訓練子模塊將從以太網數據采集模塊得到的數據進行預處理、抽取相關信息，并接收數據庫模塊存儲和標記完成的歷史數據，再根據神經網絡訓練算法得到的更優權值計算結果。

3.根據權利要求2所述的一種基于神經網絡的電廠安全I區態勢感知平臺，其特征在于：所述算法訓練子模塊從以太網數據采集模塊抽取的相關信息包括功能碼、報文內容字節、時間信息、五元組信息、協議類型和瞬時流量，構建輸入信息。

4.根據權利要求2所述的一種基于神經網絡的電廠安全I區態勢感知平臺，其特征在于：所述神經網絡算法子模塊輸出的期望結果包括網絡安全危險等級、流量狀態、設備狀態、嫌疑攻擊類型、取證日志數據和漏洞類型。

5.根據權利要求4所述的一種基于神經網絡的電廠安全I區態勢感知平臺，其特征在于：所述神經網絡算法子模塊輸出網絡安全危險等級是該平臺對事件判斷的層級，包括警告、嚴重警告、危險和重大威脅四個安全層級。