[發明專利]一種基于專有4G網絡的電力數據安全傳輸系統及方法

在審

• 申請號: 201610003345.1
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105704121A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 劉康;姜海;金海;范峰;劉晴;王穎舒;劉旭
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司電力調度控制中心
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;G08C17/02;H04N7/18
• 代理公司: 北京奧翔領智專利代理有限公司 11518
• 代理人: 路遠

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種基于專有4G網絡的電力數據安全傳輸系統及方 法。

背景技術

目前我國居民用電均推廣采用自動抄表，每臺支持自動抄表功能的用戶電表均具有通信 功能，能將用電數據、電表狀態等信息通過網絡發送給遠端服務器，同時遠端服務器也可以 發送控制指令控制電表的狀態，如開/斷電、限定功率等。

現有電力數據傳輸實現方案：目前對于用戶電表采集到的電力數據，基本都是通過有線 網絡和無線網絡兩種形式傳送到遠端服務器，由于采用有線網絡需要鋪設網線，對于施工、 成本要求比較高，所以目前應用比較廣泛的是采用無線方式進行電力數據傳輸。無線傳輸方 式又分為近距離傳輸和遠距離傳輸，其中無線遠距離傳輸目前采用較多的為通過GPRS(運營 商的2G無線網絡)進行傳輸。

現有電力數據傳輸方案的不足：電力數據的自動采集抄表，對電力數據的準確性要求很 高，尤其是對于遠端服務器發送給電表的控制指令，是必須確保萬無一失，不容出錯的，這 對于網絡傳輸的安全性和可靠性要求非常高。目前電力上面廣泛采用無線公網GPRS傳輸方 式，由于使用的是移動運營商的公共網絡，信息的安全性存在極大隱患。再者GPRS網絡帶寬 很小，傳輸速率很慢，大概只有幾到幾十kB/s的理論速率，對于電力的業務拓展造成很大限 制。其次，現有電力數據傳輸方案都是采用(移動、聯通、電信)運營商的無線公用網絡進 行數據傳輸，無線公網由于比較開放，任何人都能輕松接入，安全性不是很好。不法分子接 入無線公網后，能輕易的捕獲電網服務器發給用戶電表的控制指令，然后偽裝成電網服務器 對用戶電表進行控制，比如說大面積關斷用戶供電，實施盜竊等等犯罪行為，或者是黑客入 侵電網的服務器，修改用戶用電數據，導致重大損失。

因此，目前電力數據傳輸安全性不高、延時長、帶寬窄限制了電力上面的很多業務的拓 展，如變電站、輸電線的視頻監控等。為了彌補目前方案的諸多不足，需要解決如下技術難 點：網絡傳輸中信息的安全性和可靠性問題；解決無線傳輸中的實時性差的問題；解決無線 傳輸的帶寬窄、速率低的問題。

發明內容

本發明提供了一種基于專有4G網絡的電力數據安全傳輸系統及方法，提高了電力數據傳 輸的安全性和可靠性，傳輸速率快，延遲低，保證了傳輸的實時性，極大的拓展了電力無線 數據業務，有利于4G專網電力終端的升級，并且使專網電力終端更容易推廣。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于專有4G網絡的電力數據安全傳輸系統，其特征在于：該系統由電力傳輸終端、 4G無線通信模塊、專用4G網絡和電力服務器組成；其中，所述電力傳輸終端與4G無線通信 模塊之間通過串口進行通信連接，所述4G無線通信模塊通過無線信號與專用4G網絡建立無 線數據連接，所述電力服務器通過無線信號與專用4G網絡建立無線數據連接。

所述4G無線通信模塊與專用4G網絡之間還設有射頻信號發生器，所述4G無線通信模塊 通過射頻信號發生器將4G無線信號發送給專用4G網絡。

所述4G無線通信模塊采用1.4/1.8GHz的4G無線通信模塊，所述專用4G網絡采用 1.4/1.8GHz無線專用網絡。

一種基于專有4G網絡的電力數據安全傳輸方法，其特征在于，該方法包括：

電力傳輸終端將攜帶數據信息的數字信號通過串口發送給4G無線通信模塊；

所述4G無線通信模塊的串口接收所述數字信號，并將所述數字信號轉化為4G無線信號， 4G無線通信模塊利用射頻信號發生器將所述4G無線信號發送給專用4G網絡；

所述專用4G網絡接收攜帶數據信息的4G無線信號，并將所述4G無線信號轉發至電力服 務器；

或所述電力服務器通過專用4G網絡將攜帶數據信息的4G無線信號發送給4G無線通信模 塊，4G無線通信模塊將所述4G無線信號轉化為數字信號，并通過串口發送至電力傳輸終端， 電力傳輸終端與電力服務器通過4G網絡實現數據交互。

在所述方法之前還包括：所述4G無線通信模塊與專用4G網絡通過一系列的身份認證成 功注冊上4G網絡。

所述電力傳輸終端將攜帶數據信息的數字信號通過串口發送給4G無線通信模塊，具體包 括：電力傳輸終端將采集到的數據信息通過電力協議封裝成數字信號格式，并將攜帶數據信 息的數字信號發送給4G無線通信模塊。