[實(shí)用新型]一種基于自組網(wǎng)無(wú)線通信的智能配電終端

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621281720.0
• 申請(qǐng)日: 2016-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206211667U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭圣;陳蕾;闕波;王煒;邵學(xué)儉;蘇毅方;戴瑞海;梁一晨;莊曉丹;林群;鄭賢舜;湯耀景;夏陳喆;金海晨;鄭晟;夏惠惠;余成彪;劉強(qiáng);馬振宇;章毅;黃紅兵;王彥波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;G08C17/02;H04W84/18;H04W12/06;H04W12/08
• 代理公司: 浙江納祺律師事務(wù)所33257
• 代理人: 朱德寶

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種基于自組網(wǎng)無(wú)線通信的智能配電終端。

背景技術(shù)

配電自動(dòng)化終端，是建設(shè)配電網(wǎng)自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分，它充分利用配電自動(dòng)化新技術(shù)，能夠確保配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，意義重大，配電網(wǎng)直接面向用戶，擔(dān)負(fù)著電能分配的重要任務(wù)。配電網(wǎng)分布廣泛、構(gòu)成復(fù)雜、影響面廣，其供電能力、供電可靠性和供電質(zhì)量對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響巨大，是智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。

配電通信網(wǎng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，配電網(wǎng)網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視、控制和故障處理都依賴通信網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，采用以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)疑是一個(gè)比較好的選擇，但是由于城市建設(shè)和電力線路規(guī)劃的原因，存在光纜施工困難、布設(shè)成本高等因素，因此考慮采用無(wú)線通信方案來(lái)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，目前主流方案是使用無(wú)線公網(wǎng)通信，配電網(wǎng)數(shù)據(jù)利用GPRS/CDMA、3G/4G進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，但由于公用通信網(wǎng)公眾應(yīng)用的特點(diǎn)，公網(wǎng)為用戶共享，業(yè)務(wù)帶寬和安全性無(wú)保證，因此，數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用適用于少量的或突發(fā)性的數(shù)據(jù)傳輸。初期投資小，見(jiàn)效快，但因其租用的性質(zhì)，與專網(wǎng)通信相比存在安全性、可控性、長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題，不適合電力自動(dòng)化的大規(guī)模專網(wǎng)需求。

另一方面隨著通訊條件的復(fù)雜性增加，通訊安全尤其是配電應(yīng)用中遙控的安全問(wèn)題也愈發(fā)突出。配電自動(dòng)化終端處于室外環(huán)境，終端設(shè)備安全極為重要，因此，對(duì)通信接入安全控制與配電通訊中的應(yīng)用層報(bào)文加密有很強(qiáng)的必要性和緊迫性。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于自組網(wǎng)無(wú)線通信的智能配電終端設(shè)計(jì)方案，利用自組網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)和多跳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)配電終端輸出信號(hào)的加密更好更加安全。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：一種基于自組網(wǎng)無(wú)線通信的智能配電終端，用于與外部無(wú)線路由器通信連接，外部無(wú)線路由器通過(guò)光纖以太網(wǎng)與配電主站系統(tǒng)耦接，包括：

無(wú)線通信模塊，用于與外部無(wú)線路由器無(wú)線通信，以將數(shù)據(jù)進(jìn)行上報(bào)和接收；

信號(hào)采集模塊，與外部電網(wǎng)連接，用于采集外部電網(wǎng)信號(hào)；

數(shù)據(jù)處理模塊，耦接于信號(hào)采集模塊和無(wú)線通信模塊，以將信號(hào)采集模塊采集到的信號(hào)進(jìn)行處理后，輸入到無(wú)線通信模塊，通過(guò)無(wú)線通信模塊將處理好的信號(hào)傳輸至外部無(wú)線路由器；

安全接入模塊，耦接于數(shù)據(jù)處理模塊，用以將數(shù)據(jù)處理模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行加密后輸入到無(wú)線通信模塊內(nèi)；其中，安全接入模塊包括證書模塊和簽名模塊，所述證書模塊與無(wú)線通信模塊耦接，用以給無(wú)線通信模塊附加數(shù)字證書，并將數(shù)字證書進(jìn)行存儲(chǔ)，所述簽名模塊內(nèi)存儲(chǔ)有主站公鑰，所述簽名模塊耦接于數(shù)據(jù)處理模塊和無(wú)線通信模塊，以將數(shù)據(jù)處理模塊輸出的信號(hào)通過(guò)主站公鑰信號(hào)加密后輸入到無(wú)線通信模塊，外部無(wú)線路由器內(nèi)存儲(chǔ)有主站私鑰，當(dāng)無(wú)線通信模塊將信號(hào)傳輸?shù)酵獠繜o(wú)線路由器時(shí)，外部無(wú)線路由器內(nèi)的主站私鑰對(duì)信號(hào)進(jìn)行解密，其中，信號(hào)經(jīng)主站公鑰加密后只能使用主站私鑰對(duì)信號(hào)進(jìn)行解密。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無(wú)線通信模塊為RF收發(fā)器，外部無(wú)線路由器采用RF無(wú)線路由器，所述RF收發(fā)器的型號(hào)為CC1200。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述信號(hào)采集模塊為二次信號(hào)采集器，其與外部電網(wǎng)耦接，用于采集二次電壓、電流、頻率、有功、無(wú)功和功率因數(shù)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括相互連接的ARM處理器和DSP處理器，所述ARM處理器與無(wú)線通信模塊和安全接入模塊連接，所述DSP處理器與信號(hào)采集模塊連接，其中，信號(hào)采集模塊采集信號(hào)輸入到DSP處理器，DSP處理器預(yù)處理后將信號(hào)輸入到ARM處理器，ARM處理器與安全接入模塊通信，利用主站公鑰對(duì)信號(hào)加密后輸入到無(wú)線通信模塊內(nèi)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述ARM處理器的型號(hào)為AM3352，所述DSP處理器的信號(hào)為BF533，所述ARM處理器和DSP處理器均具有UART引腳，所述ARM處理器和DSP處理器通過(guò)UART引腳相互連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述ARM處理器還具有GPIO引腳和RMII引腳，所述GPIO引腳耦接有LED顯示屏，所述RMII引腳耦接于外部以太網(wǎng)，所述ARM處理器還具有SPI引腳，所述無(wú)線通信模塊與SPI引腳耦接。