[發(fā)明專利]變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110012447A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔大林;莊紅山;王曉飛;于冰;張麗;倪宏坤;楊斌;尹浙洪;沈秀兵
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)新疆電力有限公司;上海澤鑫電力科技股份有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W12/02;H04W12/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

1.一種變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括無線傳感器和無線數(shù)據(jù)采集終端，所述的無線傳感器和無線數(shù)據(jù)采集終端均為無中繼節(jié)點的星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所述的無線傳感器用于傳輸無線信號，所述的無線數(shù)據(jù)采集終端用于接收和處理無線傳感器發(fā)送的信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線傳感器包括：

第一微控制單元，用于對通信資源進行管理和控制；

第一無線收發(fā)模塊，與所述的第一微控制單元通過串行外設(shè)接口相連接，用于對無線信號進行收發(fā)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線數(shù)據(jù)采集終端包括：

第二微控制單元，用于對通信資源進行管理和控制；

第二無線收發(fā)模塊，與所述的第二微控制單元通過串行外設(shè)接口相連接，用于對無線信號進行收發(fā)；

第二串口收發(fā)模塊，與所述的第二微控制單元通過串行外設(shè)接口相連接，用于通過串口收發(fā)信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一無線收發(fā)模塊包括第一無線收發(fā)發(fā)送緩沖區(qū)和第一無線收發(fā)接收緩沖區(qū)，均與所述的第一微控制單元相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二無線收發(fā)模塊包括第二無線收發(fā)發(fā)送緩沖區(qū)和第二無線收發(fā)接收緩沖區(qū)，均與所述的第二微控制單元相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二串口收發(fā)模塊包括第二串口收發(fā)發(fā)送緩沖區(qū)和第二串口收發(fā)接收緩沖區(qū)，均與所述的第二微控制單元相連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一無線收發(fā)發(fā)送緩沖區(qū)和第一無線收發(fā)接收緩沖區(qū)最大為64字節(jié)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二無線收發(fā)發(fā)送緩沖區(qū)和第二無線收發(fā)接收緩沖區(qū)最大為64字節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變電站內(nèi)基于無線傳感器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控制功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二串口收發(fā)發(fā)送緩沖區(qū)和第二串口收發(fā)接收緩沖區(qū)最大為255字節(jié)。

10.一種基于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)實現(xiàn)變電站內(nèi)基于無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)安全控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

(1)所述的無線傳感器和無線數(shù)據(jù)采集終端下裝編號密鑰和對應(yīng)的密鑰清單；

(2)所述的無線傳感器通過自動生成的密鑰對收發(fā)報文中的應(yīng)用數(shù)據(jù)進行加密處理；

(3)所述的無線數(shù)據(jù)采集終端根據(jù)無線傳感器的節(jié)點編號得到對應(yīng)的密鑰，還原成實際的應(yīng)用數(shù)據(jù)；

(4)所述的無線數(shù)據(jù)采集終端通過其密鑰進行加密處理，所述的無線傳感器進行數(shù)據(jù)解密。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實現(xiàn)變電站內(nèi)基于無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)安全控制方法，其特征在于，所述的步驟(2)和步驟(4)中進行數(shù)據(jù)加密，具體為：

根據(jù)以下公式數(shù)據(jù)加密：

TDATA[n]＝DATA[n]+PKey[k]+CRC[r]；

其中，TDATA[n]為應(yīng)用數(shù)據(jù)加密后的第n個字節(jié)位置上的值，DATA[n]為應(yīng)用數(shù)據(jù)第n個字節(jié)位置上的值，PKey[k]為密鑰的第k個字節(jié)位置上的值，k為N除以4的余數(shù)，r為N除以2的余數(shù)，CRC[r]為校驗碼。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實現(xiàn)變電站內(nèi)基于無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)安全控制方法，其特征在于，所述的步驟(3)和步驟(4)中進行數(shù)據(jù)解密，具體為：

根據(jù)以下公式數(shù)據(jù)解密：

DATA[n]＝TDATA[n]－PKey[k]－CRC[r]；

其中，TDATA[n]為應(yīng)用數(shù)據(jù)加密后的第n個字節(jié)位置上的值，DATA[n]為應(yīng)用數(shù)據(jù)第n個字節(jié)位置上的值，PKey[k]為密鑰的第k個字節(jié)位置上的值，k為N除以4的余數(shù)，r為N除以2的余數(shù)，CRC[r]為校驗碼。