[發明專利]變電站內基于無線傳感器實現網絡安全控制功能的系統及方法

在審

• 申請號: 201910348217.4
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110012447A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）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）人: 國網新疆電力有限公司;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

本發明涉及一種變電站內基于無線傳感器實現網絡安全控制功能的系統，包括無線傳感器和無線數據采集終端，所述的無線傳感器和無線數據采集終端均為無中繼節點的星型網絡結構。本發明還涉及一種變電站內基于無線傳感器實現網絡安全控制功能的方法。采用了本發明的變電站內基于無線傳感器實現網絡安全控制功能的系統及方法，充分考慮了無線傳感器微功率運行的特點，系統地設計了網絡安全的控制管理。在于密鑰的管理是基于MCU的唯一編碼由軟件自動生成，并且只能由燒寫工具讀取，每一個傳感器有獨立的密鑰，無需密鑰生成器，快捷方便，安全，成本低廉，無額外的功耗。

技術領域

本發明涉及物聯領域，尤其涉及變電站無線傳輸領域，具體是指一種變電站內基于無線傳感器實現網絡安全控制功能的系統及方法。

背景技術

隨著物聯網技術的發展與廣泛應用，當前變電站內基于無線微功率無線傳感器網絡逐漸得到應用。以壓板狀態監測系統為例，包含壓板狀態傳感器、數據采集終端兩部分。壓板狀態傳感器以非電原理實時感知壓板狀態，數據采集終端實現壓板位置傳感器發送的小無線信號匯聚接收與處理，并與外部應用系統進行通信。無線傳感器網絡通常基于ISM頻段，如433MHz,2.4GHz，這些頻段無需許可證或費用，只需要遵守一定的發射功率(一般低于1W)，并且不要對其它頻段造成干擾即可，受到其無線通信及自身節點特征的因素影響，變電站無線傳感器網絡在實際的運行中面臨如下三個網絡安全的風險：

1)數據傳輸的私密性低，容易被外部系統監聽并解析，造成信息外泄。

2)來自于無線通信過程中的信號干擾，攻擊者采用頻率干擾的方法來破壞傳感器節點接收信號，破壞傳感器節點和采集終端之間的聯系。

3)攻擊者偽造傳感器節點，達到侵入采集終端的目的，并通過采集終端為中繼進一步侵入變電站內部通信網絡，造成嚴重的網絡安全事故。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種滿足加密性好、通信能力強、適用范圍較為廣泛的變電站內基于無線傳感器實現網絡安全控制功能的系統及方法。

為了實現上述目的，本發明的變電站內基于無線傳感器實現網絡安全控制功能的系統及方法如下：

該變電站內基于無線傳感器實現網絡安全控制功能的系統，其主要特點是，所述的系統包括無線傳感器和無線數據采集終端，所述的無線傳感器和無線數據采集終端均為無中繼節點的星型網絡結構，所述的無線傳感器用于傳輸無線信號，所述的無線數據采集終端用于接收和處理無線傳感器發送的信號。

較佳地，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；

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

較佳地，所述的無線數據采集終端包括：

第二微控制單元，用于對通信資源進行管理和控制；

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

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

較佳地，所述的第一無線收發模塊包括第一無線收發發送緩沖區和第一無線收發接收緩沖區，均與所述的第一微控制單元相連接。

較佳地，所述的第二無線收發模塊包括第二無線收發發送緩沖區和第二無線收發接收緩沖區，均與所述的第二微控制單元相連接。

較佳地，所述的第二串口收發模塊包括第二串口收發發送緩沖區和第二串口收發接收緩沖區，均與所述的第二微控制單元相連接。

較佳地，所述的第一無線收發發送緩沖區和第一無線收發接收緩沖區最大為64字節。