【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力数据处理领域，更具体地说，它涉及一种电力数据优化处理方法。
技术介绍
1、近年来，随着计算机相关技术的不断发展以及电力数据总量的不断膨胀，在各类电网数据的分析中，应用机器学习方法来分析电网数据成为一种常规选项.相较于传统的统计分析方法，机器学习方法在处理多维以及多类型数据方面具有显著优势，在日后预测电力数据等领域中该方法得到了广泛应用.电力数据是关系国家安全、重要民生、重大公共利益的国家核心数据
2、电力数据具有实时、真实、体量大、颗粒度细等特点，数据共享技术能有效解决电力数据孤岛问题，对企业生产加工监测分析、商业景气指数分析方面发挥了重要支撑作用，现代绝大部分设备和人员活动都离不开电力供应，因此通过电力数据分析可以详细地了解一个地区或者区域的隐藏信息，然而，对于一些保密单位或者保密数据来说，电力数据的泄露也可能导致项目或者隐藏信息泄露，导致电力数据安全事件发生，如何确保电力数据安全已成为各行各业关注的焦点，而电力数据的安全，又主要集中在数据访问和数据传输过程中，用户在访问电力数据过程中易受到攻击和盗号篡改的风险，且各个采集设备在进行电力数据传输的过程中又是一个防护薄弱环节，极易受到攻击导致泄漏，因此，需要对其进行注意。
3、专利号为cn105787597b的专利技术公开了一种数据优化处理系统，该系统包括：数据预处理模块，用于从待处理业务数据中选取用于进行优化处理的数据子集；通信模块，用于对所述数据预处理模块选取的数据子集进行mps编码，得到mps数据包，根据预设数据结构解析所述mps数
技术实现思路
1、针对现有技术存在的电力数据传输过程中容易造成信息泄漏和电力异常值难以凸显的问题，本专利技术的目的在于提供一种电力数据优化处理方法，实现电力数据优化处理过程中的效率和保密性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种电力数据优化处理方法，所述电力数据优化处理方法应用于电力数据优化处理系统，包括数据层、传输层、处理层和输出层，且电力数据优化处理方法的技术方案主要包括以下步骤：
4、步骤s1：用户通过客户端的web浏览页面进行身份标识验证，判定是否准许登入系统，并根据用户身份所赋予的角色获取相应的访问和管理权限，用户通过携带角色赋予的相应密匙解锁对应安防等级的电力数据，并从客户端进行信息查看；
5、步骤s2：各个采集点的文件包通过中央处理器发放的公钥进行加密，并通过无线网络上传给云端，云端通过私钥解密文件包后并进行存储；
6、步骤s3：改进k-means聚类算法以各个文件包中电力数据的中位数作为聚类质心，将文件包中的电力数据进行迭代聚合，形成聚值集，并对聚值集未收容的电力数据进行异常显示，并生成警示信息和新命令。
7、优选的，所述数据层包括数据库，数据库包括电力数据管理信息和用户管理信息，并进行分布式存储和调用管理；
8、电力数据管理信息包括各个采集点获取到的文件包，每个文件包中都包括相应采集点中每日的电力使用数值；
9、用户管理信息中包括用户身份认证和权限管理，用户身份认证应用于用户登录，调用组根据用户登录时输入的身份信息与数据库存储的身份信息进行校对，并判断是否具有登录权限；权限管理通过权限模型来进行设计角色，根据用户的认证身份赋予相应的角色，并根据角色获取相应的权限，服务器将用户信息存储在数据库中，当用户进行权限认证时，调用组从数据库中取出当前用户的信息和所具有的角色，查询角色关联的相应权限，判断用户是否具有操作某种资源的权限，完成权限认证。
10、优选的，所述数据层和传输层基于net开源架构进行设计，传输层用于各个采集点的数据包向数据库传输过程的加密和用户通过角色对数据库中电力数据的加密访问，
11、传输层包括用户加密模块，用户加密模块用于用户对不同安防等级的电力数据访问过程中，赋予相应角色解锁对应安防等级电力数据的密匙，即构建角色相对应的密匙，其具体过程如下：
12、步骤s31：用户将身份录入系统时，数据库会赋予用户一个唯一的身份标识，身份标识包括用户所赋予的对应角色，角色的赋予是根据用户的权限决定，设定数据库中具有n个等级的电力安防数据组，角色的数量和电力数据组的等级数量相同，即角色的数量也为n，每个等级的电力数据组都会产生一个密锁，用户生成的私钥可以对相应等级中的数据组进行解锁；
13、每个电力数据组都对应一个角色，且高一级的角色能够访问所有次级角色对应的电力数据组；
14、步骤s32：通过加密算法使每一个角色对应的用户都会生成各不相同的密钥，设定所有角色的属性集为v，且每个角色对应的属性为vi，根据加密算法构建各个用户的密钥，加密算法的加密公式具体如下：
15、(1)v＝{v1,……，vi,……}
16、(2)
17、(3)
18、式(1)用于对属性集v进行定义；
19、式(2)用于获取每个用户生成的密钥；
20、式(3)用于获取非空数字集a任意两个数值；
21、式(1)中，i表示角色的标号，且1≤i≤n，a表示非空数字集；和表示非空数字集a中标号g和f所代表的数值，且n＜g＜f；
22、式(2)中，k表示用户的标号，pk表示用户录入系统时的排序号，zhk(vi)表示用户k在角色i的权限下生成的密钥；
23、步骤s33：用户通过身份标识验证登入系统，并根据加密算法生成的密钥对相应等级电力数据组的密锁进行解锁，然后通过调用组进行相关访问。
24、通过对数据库进行分布式设计，为各个采集点中电力数据的实时更新和海量数据提供足够的充足空间，提高整个系统的运转性能；通过建立角色和权限对用户信息进行管理设计，提高用户登录时身份验证的安全性，而且通过赋予用户不同的角色而获取不同的权限，实现了用户在系统管理过程中的严密性和数据信息的管理效率；通过用户加密模块赋予相应角色解锁对应安防等级电力数据密匙的能力，实现用户对不同安防等级的电力数据访问过程中，角色相对应的密匙的动态构建。
25、优选的，所述传输层包括文件加密模块，文件加密模块基于paillier算法在各个采集点的数据包向数据库的传输过程中进行加密，生成公钥和私钥，其生成的具体过程为，根据公式：
26、(4)r＝pq
27、(5)λ＝lcm(p-1,q-1)
28、(6)
29、获取公钥(r，q)和私钥(λ，μ)；
30、式(4)用于求取公钥的因素值r；
31、式(5)用于求取私钥的因素值λ；
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【技术保护点】
1.一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述电力数据优化处理方法应用于电力数据优化处理系统，包括数据层、传输层、处理层和输出层，且电力数据优化处理方法的技术方案主要包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述数据层包括数据库，数据库包括电力数据管理信息和用户管理信息，并进行分布式存储和调用管理；
3.根据权利要求2所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述数据层和传输层基于NET开源架构进行设计，传输层用于各个采集点的数据包向数据库传输过程的加密和用户通过角色对数据库中电力数据的加密访问，
4.根据权利要求1所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述传输层包括文件加密模块，文件加密模块基于Paillier算法在各个采集点的数据包向数据库的传输过程中进行加密，生成公钥和私钥，其生成的具体过程为，根据公式：
5.根据权利要求4所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述文件加密模块针对数据库和文件包分别赋予私钥和公钥，分配给数据库私钥可以解密各个采集点文件包公钥的能力，构建文件包从
6.根据权利要求4所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述传输层具体运用到文件加密模块中时，各个采集点将周期内采集到的文件包进行现场封包，封包完成后发送上传信号给中央处理器，中央处理器接收到上传信号后启动文件加密模块，文件加密模块在中央处理器中生成公钥和私钥，中央处理器通过无线网络将公钥下发给文件包，并对文件包进行加密，中央处理器并将私钥下发给数据层，加密后的文件包通过无线网络上传到数据层，数据层根据分配的私钥进行解密，若解密完成，则将解密后的文件包存储在数据库中，若解密未成功，则发出风险警告，或者根据解密失败文件包所对应的采集点下达重新采集的信号，使采集点进行数据重复采集和公钥加密，重新采集使用的公钥也是文件加密模块重新生成的。
7.根据权利要求1所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述处理层基于K-means聚类算法对每个采集点数据包中的数据进行统计分析，为满足数据的处理，对K-means算法进行改进，包括对聚类质心的选择和距离计算优化，其中聚类质心选择的具体过程包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述K-means聚类算法中距离计算优化的具体过程包括如下步骤：
9.根据权利要求5所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述数据库对各个文件包进行分布式存储，处理层基于K-means聚类算法对数据库中网格化的数据包进行异常数据的提取，通过聚类算法确定每个文件包中j个序列电力数据的中位数作为聚类质心，通过计算各个聚类质心与相对应文件包中各个电力数据的距离值，判定各个文件包中j个电力数据分别的聚合程度，根据迭代次数将距离值较小的依次填入聚值集中，对未填入聚值集的电力数据进行显示和定位，获取其相应的采集点、采集时间和异常值，通过输出层的显示设备进行页面显示，供具有相应角色权限的用户进行访问。
10.根据权利要求1所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述电力数据优化处理系统应用于云处理平台，数据层应用于云端，且进行HadoopHDFS分布式存储，中央处理器设置于云处理平台且采用集成信息处理体系，处理层和传输层基于中央处理器进行云端处理，中央处理器通过无线网络与各个采集点和客户端进行连接，输出层通过输出设备的Web页面程序进行信息显示，对中央处理器的处理结果进行输出，并供管理人员进行信息接收，输出层采用多客户端的信息体系结构，用户通过客户端接入系统，且根据赋予的角色对信息进行权限访问。
...【技术特征摘要】
1.一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述电力数据优化处理方法应用于电力数据优化处理系统，包括数据层、传输层、处理层和输出层，且电力数据优化处理方法的技术方案主要包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述数据层包括数据库，数据库包括电力数据管理信息和用户管理信息，并进行分布式存储和调用管理；
3.根据权利要求2所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述数据层和传输层基于net开源架构进行设计，传输层用于各个采集点的数据包向数据库传输过程的加密和用户通过角色对数据库中电力数据的加密访问，
4.根据权利要求1所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述传输层包括文件加密模块，文件加密模块基于paillier算法在各个采集点的数据包向数据库的传输过程中进行加密，生成公钥和私钥，其生成的具体过程为，根据公式：
5.根据权利要求4所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述文件加密模块针对数据库和文件包分别赋予私钥和公钥，分配给数据库私钥可以解密各个采集点文件包公钥的能力，构建文件包从采集点加密上传到云端数据库的加密传输，其具体工作过程包括如下步骤：
6.根据权利要求4所述的一种电力数据优化处理方法，其特征在于，所述传输层具体运用到文件加密模块中时，各个采集点将周期内采集到的文件包进行现场封包，封包完成后发送上传信号给中央处理器，中央处理器接收到上传信号后启动文件加密模块，文件加密模块在中央处理器中生成公钥和私钥，中央处理器通过无线网络将公钥下发给文件包，并对文件包进行加密，中央处理器并将私钥下发给数据层，加密后的文件包通过无线网络上传到数据层，数据层根据分配的私钥进行解密，若解密完成，则将解密后的文件包存储在数据库中，若解密未成功，则发出风险警告，或者根据解密失败文件...
【专利技术属性】
技术研发人员：于德利，
申请(专利权)人：国能神皖合肥发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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