本發(fā)明涉及電網(wǎng)數(shù)據(jù)安全管理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展和新能源技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能電表等終端設(shè)備作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，在智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的用電信息采集和信息傳輸過程中發(fā)揮著不可或缺的作用，其數(shù)據(jù)安全管理日益受到重視。

2、目前，傳統(tǒng)的智能電網(wǎng)在采集民用電的電能數(shù)據(jù)一般是依靠智能電表，而智能電表要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)管理中心，一般是通過集中器收集預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的智能電表數(shù)據(jù)，然后通過多個(gè)集中器與數(shù)據(jù)管理中心連接，構(gòu)建成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這種數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在大量的單體數(shù)據(jù)通道，進(jìn)而增加了在傳輸通道上的數(shù)據(jù)被黑客攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，而一旦數(shù)據(jù)被非法獲取，用戶的隱私可能遭到泄露，從而引發(fā)一系列安全問題，難以滿足現(xiàn)代智能電網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)母咭蟆?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理方法及系統(tǒng)，以解決背景技術(shù)中不足。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理方法，包括以下步驟：

3、確定智能電網(wǎng)的管理范圍，在管理范圍內(nèi)獲取電網(wǎng)設(shè)備地理位置，所述電網(wǎng)設(shè)備地理位置包括智能電表地理位置、集中器地理位置以及數(shù)據(jù)管理中心地理位置，基于電網(wǎng)設(shè)備地理位置建立環(huán)狀星型模型圖；

4、基于環(huán)狀星型模型圖實(shí)時(shí)獲取智能電表的用電數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)進(jìn)行分片得到數(shù)據(jù)片，提取數(shù)據(jù)片的敏感信息并設(shè)定數(shù)據(jù)片優(yōu)先級(jí)得到用電特征數(shù)據(jù)，將用電特征數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的智能電表綁定；

5、基于環(huán)狀星型模型圖將集中器管理范圍內(nèi)的所有智能電表的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)混淆交換得到第一混淆數(shù)據(jù)以及第一交換路徑，將第一混淆數(shù)據(jù)傳入集中器；

6、基于環(huán)狀星型模型圖將數(shù)據(jù)管理中心對(duì)應(yīng)的所有集中器的第一混淆數(shù)據(jù)再次進(jìn)行隨機(jī)混淆交換得到第二混淆數(shù)據(jù)以及第二交換路徑，將第二混淆數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)管理中心；

7、基于第二混淆數(shù)據(jù)與第二交換路徑數(shù)據(jù)管理中心將第二混淆數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)原并進(jìn)行檢測(cè)得到對(duì)應(yīng)用戶的用電數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)管理中心。

8、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述基于電網(wǎng)設(shè)備地理位置建立環(huán)狀星型模型圖的步驟，包括：

9、確定智能電網(wǎng)的管理范圍，獲取管理范圍內(nèi)的智能電表地理位置、集中器地理位置以及數(shù)據(jù)管理中心地理位置作為電網(wǎng)設(shè)備地理位置，獲取管理范圍內(nèi)的用戶編號(hào)，將智能電表與對(duì)應(yīng)的用戶編號(hào)進(jìn)行綁定；

10、基于電網(wǎng)設(shè)備地理位置將多個(gè)集中器與數(shù)據(jù)管理中心連接，將多個(gè)集中器進(jìn)行互聯(lián)形成一個(gè)循環(huán)閉路，將集中器管理范圍內(nèi)的智能電表與對(duì)應(yīng)的集中器連接，將對(duì)應(yīng)集中器管理范圍內(nèi)的多個(gè)智能電表進(jìn)行互聯(lián)形成一個(gè)循環(huán)閉路得到環(huán)狀星型模型圖。

11、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述基于環(huán)狀星型模型圖實(shí)時(shí)獲取智能電表的用電數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)進(jìn)行分片得到數(shù)據(jù)片，提取數(shù)據(jù)片的敏感信息并設(shè)定數(shù)據(jù)片優(yōu)先級(jí)得到用電特征數(shù)據(jù)的步驟，包括：

12、基于環(huán)狀星型模型圖通過智能電表獲取對(duì)應(yīng)用戶的用電數(shù)據(jù)，所述用電數(shù)據(jù)包括用電量與對(duì)應(yīng)的用電時(shí)間段，生成用電數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的哈希值，將哈希值與對(duì)應(yīng)智能電表的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定；

13、將集中器的管理范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的多個(gè)智能電表的用電數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)量進(jìn)行分片得到若干個(gè)等量的數(shù)據(jù)片，將智能電表以及數(shù)據(jù)片的存儲(chǔ)位置進(jìn)行編號(hào)；

14、提取用電數(shù)據(jù)中具有敏感信息的數(shù)據(jù)片并標(biāo)記為高優(yōu)先級(jí)得到用電特征數(shù)據(jù)，所述敏感信息包括用電量數(shù)值，用電時(shí)間段數(shù)值，將用電特征數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的智能電表綁定。

15、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述基于環(huán)狀星型模型圖將集中器管理范圍內(nèi)的所有智能電表的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)混淆交換得到第一混淆數(shù)據(jù)以及第一交換路徑的步驟，包括：

16、建立集中器管理范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)智能電表的數(shù)據(jù)交換路徑表作為第一交換路徑，所述第一交換路徑包括對(duì)應(yīng)集中器管理范圍內(nèi)智能電表數(shù)量的第一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，第一指針，將第一交換路徑與對(duì)應(yīng)的集中器綁定；

17、遍歷所有集中器管理范圍內(nèi)的所有智能電表并將當(dāng)前遍歷的智能電表作為目標(biāo)電表，將與目標(biāo)電表相連的智能電表作為交換電表，根據(jù)數(shù)據(jù)片優(yōu)先級(jí)由高至低的順序隨機(jī)選取目標(biāo)電表內(nèi)的兩個(gè)數(shù)據(jù)片作為原始數(shù)據(jù)片，并在第一交換路徑的第一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上記錄目標(biāo)電表編號(hào)以及數(shù)據(jù)片存儲(chǔ)位置的編號(hào)作為第一初始編號(hào)，將原始數(shù)據(jù)片的兩個(gè)數(shù)據(jù)片分別傳輸給對(duì)應(yīng)的交換電表，交換電表根據(jù)數(shù)據(jù)片優(yōu)先級(jí)由高至低的順序隨機(jī)選取一個(gè)數(shù)據(jù)片作為交換數(shù)據(jù)片并傳輸給目標(biāo)電表，在第一交換路徑的第一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上記錄交換電表的編號(hào)以及交換數(shù)據(jù)片存儲(chǔ)位置的編號(hào)作為第一交換編號(hào)，按照第一指針的指向直至所有第一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)均完成對(duì)應(yīng)智能電表的第一初始編號(hào)與第一交換編號(hào)的儲(chǔ)存，重復(fù)預(yù)計(jì)次數(shù)遍歷操作后集中器收集所有對(duì)應(yīng)智能電表的用電數(shù)據(jù)得到第一混淆數(shù)據(jù)。

18、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述基于環(huán)狀星型模型圖將數(shù)據(jù)管理中心對(duì)應(yīng)的所有集中器的第一混淆數(shù)據(jù)再次進(jìn)行隨機(jī)混淆交換得到第二混淆數(shù)據(jù)以及第二交換路徑的步驟，包括：

19、將集中器內(nèi)的第一混淆數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)量劃分得到若干個(gè)等量數(shù)據(jù)段，將集中器以及數(shù)據(jù)段的存儲(chǔ)位置進(jìn)行編號(hào)；

20、建立數(shù)據(jù)管理中心對(duì)應(yīng)集中器的數(shù)據(jù)交換路徑表作為第二交換路徑，所述第二交換路徑包括數(shù)據(jù)管理中心對(duì)應(yīng)集中器數(shù)量的第二數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，第二指針，將第二交換路徑與數(shù)據(jù)管理中心綁定；

21、遍歷所有集中器并將當(dāng)前遍歷的集中器作為目標(biāo)集中器，將與目標(biāo)集中器相連的集中器作為交換集中器，隨機(jī)選取目標(biāo)集中器內(nèi)的兩個(gè)數(shù)據(jù)段作為原始數(shù)據(jù)段，并在第二交換路徑的第二數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上記錄目標(biāo)集中器編號(hào)以及數(shù)據(jù)段存儲(chǔ)位置的編號(hào)作為第二初始編號(hào)，將原始數(shù)據(jù)段的兩個(gè)數(shù)據(jù)段分別傳輸給對(duì)應(yīng)的交換集中器，交換集中器隨機(jī)選取一個(gè)數(shù)據(jù)段作為交換數(shù)據(jù)段并傳輸給目標(biāo)電表，在第二交換路徑的第二數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上記錄交換集中器的編號(hào)作為第二交換編號(hào)，按照第二指針的指向直至所有第二數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)均完成對(duì)應(yīng)集中器的第二初始編號(hào)與第二交換編號(hào)的儲(chǔ)存，重復(fù)預(yù)計(jì)次數(shù)遍歷操作后數(shù)據(jù)管理中心收集所有對(duì)應(yīng)集中器的數(shù)據(jù)得到第二混淆數(shù)據(jù)。

22、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述基于第二混淆數(shù)據(jù)與第二交換路徑數(shù)據(jù)管理中心將第二混淆數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)原并進(jìn)行檢測(cè)得到對(duì)應(yīng)用戶的用電數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)管理中心的步驟，包括：

23、將第二交換路徑進(jìn)行逆序處理得到第二還原路徑，基于第二還原路徑將第二數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二初始編號(hào)與第二交換編號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置交換第二直至所有數(shù)據(jù)段被還原至第二初始編號(hào)得到第一混淆數(shù)據(jù)與第一交換路徑；

24、將第一交換路徑進(jìn)行逆序處理得到第一還原路徑，基于第一還原路徑將第一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一初始編號(hào)與第一交換編號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置交換第一直至所有數(shù)據(jù)段被還原至第一初始編號(hào)得到對(duì)應(yīng)用戶的待檢測(cè)數(shù)據(jù)；

25、檢測(cè)待檢測(cè)數(shù)據(jù)得到用戶的用電數(shù)據(jù)與異常數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)管理中心，將異常數(shù)據(jù)進(jìn)行重發(fā)。

26、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述檢測(cè)待檢測(cè)數(shù)據(jù)得到用戶的用電數(shù)據(jù)與異常數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)管理中心，將異常數(shù)據(jù)進(jìn)行重發(fā)的步驟，包括：

27、生成待檢測(cè)數(shù)據(jù)的哈希值作為對(duì)比哈希值，若對(duì)比哈希值與用電數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的哈希值一致，則將待檢測(cè)數(shù)據(jù)判定為用戶的用電數(shù)據(jù)，否則將待檢測(cè)數(shù)據(jù)判定為異常數(shù)據(jù)；

28、將用戶的用電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)管理中心，數(shù)據(jù)管理中心向異常數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的智能電表發(fā)送數(shù)據(jù)重發(fā)請(qǐng)求，智能電表收到請(qǐng)求后，通過隨機(jī)混淆交換重發(fā)至數(shù)據(jù)管理中心并進(jìn)行存儲(chǔ)。

29、本發(fā)明還提供一種用于智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，包括：

30、建立模塊，用于確定智能電網(wǎng)的管理范圍，在管理范圍內(nèi)獲取電網(wǎng)設(shè)備地理位置，所述電網(wǎng)設(shè)備地理位置包括智能電表地理位置、集中器地理位置以及數(shù)據(jù)管理中心地理位置，基于電網(wǎng)設(shè)備地理位置建立環(huán)狀星型模型圖；

31、劃分模塊，與建立模塊相連，用于基于環(huán)狀星型模型圖實(shí)時(shí)獲取智能電表的用電數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)進(jìn)行分片得到數(shù)據(jù)片，提取數(shù)據(jù)片的敏感信息并設(shè)定數(shù)據(jù)片優(yōu)先級(jí)得到用電特征數(shù)據(jù)，將用電特征數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的智能電表綁定；

32、第一混淆模塊，與劃分模塊相連，用于基于環(huán)狀星型模型圖將集中器管理范圍內(nèi)的所有智能電表的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)混淆交換得到第一混淆數(shù)據(jù)以及第一交換路徑，將第一混淆數(shù)據(jù)傳入集中器；

33、第二混淆模塊，與第一混淆模塊相連，用于基于環(huán)狀星型模型圖將數(shù)據(jù)管理中心對(duì)應(yīng)的所有集中器的第一混淆數(shù)據(jù)再次進(jìn)行隨機(jī)混淆交換得到第二混淆數(shù)據(jù)以及第二交換路徑，將第二混淆數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)管理中心；

34、存儲(chǔ)模塊，與第二混淆模塊相連，用于基于第二混淆數(shù)據(jù)與第二交換路徑數(shù)據(jù)管理中心將第二混淆數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)原并進(jìn)行檢測(cè)得到對(duì)應(yīng)用戶的用電數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)管理中心。

35、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

36、本發(fā)明能夠?qū)鹘y(tǒng)的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改善為環(huán)形星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過隨機(jī)混淆交換技術(shù)解決了傳統(tǒng)的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在大量單體數(shù)據(jù)通道，導(dǎo)致數(shù)據(jù)在傳輸通道上被竊取的問題，能夠較好地保護(hù)用戶的用電隱私數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性與完整性。