一种基于云计算的电力电网数据维护系统及方法与流程

本发明涉及电力电网数据维护，尤其涉及一种基于云计算的电力电网数据维护系统及方法。

背景技术：

1、电力系统中各种电压的变电站及输配电线路组成的整体，称为电力网；它包含变电、输电、配电三个单元，变电几位将电压等级变换后便于输送，输电即在不同变电站之间传输电能，配电是将变电站的电能输送至终端用户；

2、电力网的任务是输送与分配电能，改变电压；电力电网在运行过程中，一旦发生故障，则会导致整个电力系统处于瘫痪状态，无法为用户提供更好的服务，因此，为了提高电力电网的安全性和可靠性，需要对电力电网中的电力设备进行监控，在监控过程中需要对数据进行采集和储存，现有的电力电网数据在采集后，需要采用电力电网数据维护系统对数据进行维护管理，另外为了增大储存空间，通常将数据储存在云端；

3、现有技术中基于云计算的电力电网数据维护系统，其在使用过程中存在以下不足：1、数据安全性较低，在数据储存和传输过程中存在被窃取或篡改的风险；2、为了降低电力电网数据维护系统的储存量，通常只将数据集中存储在云端，一旦云端服务出现故障，可能导致系统服务中断，从而会造成数据的丢失；综合上述情况，因此我们提出了一种基于云计算的电力电网数据维护系统及方法。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于云计算的电力电网数据维护系统及方法。

2、本发明提出的一种基于云计算的电力电网数据维护系统，包括数据采集模块、数据储存模块、数据传输模块、弹性储存模块、安全审计模块、系统管理和监控模块、访问控制模块、用户接口模块、数据备份模块以及数据传输加密模块；

3、所述数据传输模块连接有云端，数据传输模块与数据传输加密模块和数据储存模块相连接；

4、所述数据储存模块与数据采集模块、用户接口模块、数据备份模块以及系统管理和监控模块相连接，用户接口模块与访问控制模块和安全审计模块相连接；

5、所述弹性储存模块与数据储存模块相连接。

6、优选地，所述数据采集模块用于从各种电力设备、传感器和监测设备中采集实时数据，数据储存模块用于对数据采集模块采集的数据进行储存。

7、优选地，所述数据传输模块用于将数据储存模块储存的数据传输至云端，云端用于对数据进行储存，数据传输加密模块用于对传输的数据进行加密处理，数据传输加密模块的运行逻辑如下：

8、s101：首先确定使用的加密算法，可采用对称加密算法(aes)或非对称加密算法(rsa)中的一种，并确定相应的密钥长度；

9、s102：生成用于加密和解密数据的密钥，对称加密算法需要生成一个密钥，而非对称加密算法需要生成一对公钥和私钥；

10、s103：在数据传输前，对数据进行分组和填充，然后针对每个数据块使用生成的密钥进行加密处理，在数据传输过程中，对对称加密算法，使用非对称加密算法对对称密钥进行加密传输；对非对称加密算法，则可以直接通过公钥进行传输；

11、s104：加密后的数据和加密密钥通过ssl/tls等加密协议的数据通道进行传输，确保数据的安全性；

12、s105：接收端接收到加密数据后，使用相同的密钥进行解密操作，得到原始数据。

13、优选地，所述系统管理和监控模块用于对整个系统的运行状态进行监控和管理，包括资源分配、故障检测和性能优化等功能。

14、优选地，所述弹性储存模块用于对数据储存模块的储存容量进行动态调整，其运行逻辑如下：

15、s201：弹性存储模块首先监控数据储存模块中存储资源的容量利用情况，包括已用空间和剩余空间等；

16、s202：根据s201中监控到的存储容量情况和数据增长趋势，弹性存储模块会判断是否需要进行存储容量的调整，当系统存储容量接近上限或数据量增长需求超过当前容量时，会触发存储容量调整的需求；

17、s203：根据容量调整需求，弹性存储模块会进行资源分配，动态分配存储资源；

18、s204：根据资源分配和需求，弹性存储模块会通过增加存储节点、扩展存储池、调整存储策略等方式来扩展存储容量，以满足数据存储的需求；

19、s205：在进行存储容量调整时，弹性存储模块会负责对数据进行迁移和负载均衡，确保数据在不同存储节点之间平衡分布，避免数据集中存储的情况，其中在负载均衡时，使用加权轮询算法进行计算，加权轮询算法通过计算每台服务器的权重，并按照权重进行轮询分配任务，其计算过程如下：假设有n台服务器，每台服务器的权重分别为w[1],w[2],...,w[n]，当前请求编号为k；

20、计算总权重的最大公约数gcd；

21、gcd＝gcd(w[1],gcd(w[2],...gcd(w[n-1],w[n])))；

22、初始化当前请求编号为k，选中服务器编号为selected_server，k＝(k+1)mod(∑w[i]/gcd),i＝1,2,...,n

23、selected_server＝-1；

24、遍历服务器，根据权重执行加权轮询；

25、forifrom1ton:

26、ifk＝w[i]/gcd:

27、selected_server＝i

28、break

29、返回选中的服务器编号selected_server。

30、优选地，所述安全审计模块负责跟踪和记录数据访问和操作的日志，进行安全审计和监测，及时发现异常操作和安全事件，保障数据的安全性和完整性。

31、优选地，所述访问控制模块负责控制系统中数据的访问权限，确保只有授权的用户可以访问和操作数据，其通过身份验证和访问控制列表等措施，限制非法访问，提升数据的安全性，其运行逻辑如下：

32、s301：模块首先会识别用户发起的访问请求，包括对数据、资源的读取、写入、删除等操作；

33、s302：采用密码、证书或双因素认证的方式对用户进行身份认证，验证用户的身份和权限；

34、s303：根据用户身份和权限，判断用户是否有权执行所请求的操作；

35、s304：根据安全策略和访问规则，对用户的访问进行管理和控制，实施访问控制策略，保障系统的安全性和合规性；

36、s305：对于异常的访问行为或未经授权的访问请求，及时发出警报并进行相应的处理。

37、优选地，所述用户接口模块用于提供用户友好的界面，使用户可以方便地访问系统和查看数据。

38、本发明还提出了一种基于云计算的电力电网数据维护的方法，包括以下步骤：

39、s1：首先数据采集模块负责从各种电力设备、传感器和监测设备中采集实时数据，并将数据上传到数据储存模块进行储存，同时数据备份模块对数据进行备份；

40、s2：数据传输模块将储存的数据传输到云端进行储存，在传输前通过数据安全加密模块对数据进行加密处理；

41、s3：系统管理和监控模块负责对整个系统的运行状态进行监控和管理，其包括资源分配、故障检测和性能优化等功能；

42、s4：弹性储存模块对数据储存模块中储存空间的情况进行监控，并在储存空间满时，通过弹性储存模块根据需求动态调整存储容量；

43、s5：用户可通过用户接口模块访问系统和查看数据，在访问时通过访问控制模块负责控制系统中数据的访问权限，确保只有授权的用户可以访问和操作数据；

44、s6：在用户访问的过程中，安全审计模块负责跟踪和记录数据访问和操作的日志，进行安全审计和监测，及时发现异常操作和安全事件，保障数据的安全性和完整性。

45、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

46、1、通过数据加密模块在数据传输前进行加密处理，可有效的降低数据丢失，以及被窃取或篡改的风险，提高传输过程中的稳定性；

47、2、通过数据储存模块对数据进行储存，配合数据备份模块对储存的数据进行备份，另外配合传输至云端进行储存的方式，能够实现对数据的多份储存，可有效的降低云端服务出现故障导致数据丢失的情况；且配合弹性储存模块的设置，能够对储存容量进行实时监控，并在储存容量不足时及时自动进行调整，提高存储稳定安全性；

48、3、通过访问控制模块和安全审计模块相配合，能够对访问的用户进行访问验证，限制非法访问的情况，提升数据的安全性；

49、本发明通过对传输的数据进行加密处理，配合访问时进行访问验证的方式，可有效的降低数据丢失或被篡改的风险，提高传输过程中的稳定性和数据的安全性，且能够对数据进行多处储存和备份，可有效的降低云端服务出现故障导致数据丢失的情况，且配合弹性储存模块对储存容量进行实时监控和自动调整的方式，提高数据储存的稳定安全性，满足数据储存的需求。