[发明专利]一种基于自适应触发机制的能源物联网安全控制方法

说明书

本发明公开了一种基于自适应触发机制的能源物联网安全控制方法，建立基于能源物联网的数学模型；融合自适应事件触发机制，建立系统触发模型；建立基于系统模型的复杂网络攻击模型；综合能源物联网攻击模型和自适应事件触发模型，建立基于网络攻击下的能源物联网模型；利用李雅普诺夫稳定性理论，得到确保系统均方指数稳定的充分性条件；联列并求解线性矩阵不等式获取状态反馈控制器增益。本发明在考虑了复杂网络攻击对系统数据传输影响的同时引入自适应事件触发机制来降低对于系统带宽的要求，保证电力信息物理融合的安全性和稳定性，提高了数据传输效率。

技术领域

本发明属于能源物联网控制领域，具体是一种复杂网络攻击下基于自适应触发机制的能源物联网控制方法。

背景技术

能源对于当今社会经济政治的发展扮演着重要的角色，能源的安全关乎着整个国民经济生产发展。因此各国都在快速推进发展能源物联网，目前能源物联网自动化、智能化水平不断提高。能源物联网目前主要的结构是三层，包含应用层，网络层和物理层，其中物理层包括传感器、执行器等物理设备，负责感知物理环境信息和执行系统控制命令；传输层负责通过网络传输传感器的反馈信息及应用层的控制命令；应用层则是包括决策控制单元在内的控制系统，通过逻辑计算实现用户、感知和控制系统之间的逻辑耦合。能源物联网应用范围不断扩大，应用场景不断增加，控制区域逐渐增长，结构日趋复杂，这也使得能源物联网面临的严重的网络攻击风险，系统不可控的因素逐渐增加，面临着严重的安全威胁问题。

在物理层中，传感器会采集大量的数据，大量的数据中包含着极少部分的有效数据，剩下的数据都是无效的会占用本就有限的通信带宽，将数据输入自适应事件触发机制，看数据是否满足触发条件，满足触发条件则发送，不满足则是无效条件则不发送，此外自适应触发机制还可以通过系统自身的状态自适应调整事件触发参数，使得在降低数据传输量的同时提高传输数据的有效性。

在网络层中，面临着网络攻击威胁，这些攻击发生存在着随机性，即不清楚何时发生何时结束，另外网络攻击的种类多样，也使得针对性的防御策略收效甚小。网络攻击的随机性，多种性使得系统面临着严重的网络安全威胁。在多种、随机网络攻击发生下，研究系统的稳定性具有重要的意义。

发明内容

针对当前能源物联网面临网络攻击的问题，本发明的目的是提供一种复杂网络攻击背景下基于自适应触发机制的能源物联网安全控制方法；在考虑了复杂网络攻击对系统数据传输影响的同时引入自适应事件触发机制来降低对于系统带宽的要求，保证电力信息物理融合的安全性和稳定性，提高数据传输效率。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种复杂网络攻击环境下基于自适应触发机制的能源物联网安全控制方法，包括以下步骤：

S1-1：结合现有的研究和成果，建立基于能源物联网的数学模型；

S1-2：基于提出的能源物联网数学模型，融合自适应事件触发机制，建立系统触发模型：

定义h和t_kh是采样周期和和最新的传输时刻，下一时刻表示为：

其中σ(t)是自适应事件触发机制的触发参数，满足如下条件：

其中ε用于调整的σ(t)收敛速度。

S1-3：对于系统面临的复杂网络攻击威胁，建立基于系统模型的复杂网络攻击模型；

S1-4：综合能源物联网攻击模型和自适应事件触发模型，建立基于网络攻击下的能源物联网模型；

步骤S1-1～S1-4中对所述系统进行建模，具体为：