[發明專利]嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置及物聯網系統

在審

• 申請號: 202210077634.1
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114417416A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 邵澤華;魏小軍;向海堂;李勇;權亞強
• 申請（專利權）人: 成都秦川物聯網科技股份有限公司
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/31;G06F21/60;G06F21/57;G06K9/62;H04L47/12;H04L47/56
• 代理公司: 成都四合天行知識產權代理有限公司 51274
• 代理人: 高俊

1.嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，包括天然氣數據采集系統、發熱量分析處理系統、數據預處理模塊和能量計算模塊，所述天然氣數據采集系統和發熱量分析處理系統均與數據預處理模塊連接，所述數據預處理模塊與能量計算模塊連接，其中，

天然氣數據采集系統，用于采集天然氣的物理數據并發送給數據預處理模塊；

發熱量分析處理系統，用于天然氣單位發熱量計算，并將計算結果發送到數據預處理模塊；

其特征在于，數據預處理模塊，用于接收天然氣物理數據和天然氣單位發熱量計算結果，進行數據分類、存儲后形成預處理信息，將預處理信息發送給能量計算模塊；

能量計算模塊，用于接收預處理信息，并進行天然氣能量計算；

所述能量計算模塊還連接有信息安全管理模塊，所述信息安全管理模塊與能量計算模塊雙向電連接，所述信息安全管理模塊與數據預處理模塊雙向電連接，所述信息安全管理模塊用于對能量計算結果和預處理信息的加解密；

所述信息安全管理模塊連接有通信模塊，所述通信模塊用于通信數據的發送，所述通信數據為加解密后的能量計算結果和預處理信息。

2.根據權利要求1所述的嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，其特征在于，所述通信模塊包括推流單元，所述推流單元用于執行以下步驟：

實時獲取通信數據，并實時獲取與通信數據接收時間對應的時間戳；

將所述時間戳與對應的通信數據存儲在一起，形成待發送數據；

按照時間戳的先后順序依次推送待發送數據，各個待發送數據之間的時間間隔與時間戳的時間間隔保持一致。

3.根據權利要求2所述的嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，其特征在于，在所述通信模塊中還設有緩沖單元，所述緩沖單元用于維護一個數據隊列，所述數據隊列用于存儲一段待發送數據，所述通信模塊在所述數據隊列存儲滿以后按照時間戳的先后順序發送所述待發送數據。

4.根據權利要求3所述的嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，其特征在于，當所述緩沖單元的數據隊列排滿后，新的待發送數據進入數據隊列排在隊尾，并將隊首的待發送數據發送。

5.根據權利要求2所述的嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，其特征在于，以接收相鄰的兩則通信數據的真實時間戳的間隔為真實時間差，在推送一則待發送數據以后等待真實時間差后再發送下一則待發送數據。

6.根據權利要求5所述的嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，其特征在于，以發送第一則待發送數據的時間戳為起點，后續發送所述待發送數據的時間按照待發送數據的時間戳與起點之間的時間差計算。

7.根據權利要求1所述的嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，其特征在于，所述天然氣數據采集系統包括流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器，所述流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器均與所述數據預處理模塊連接，所述數據預處理模塊能夠通過所述流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器采集到的天然氣物理數據計算天然氣的工況流量，并實現所述工況流量向標況流量的轉換。

8.根據權利要求1所述的嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，其特征在于，所述通信模塊還連接有可燃氣體檢測報警模塊，所述可燃氣體檢測報警模塊用于檢測管道天然氣泄漏狀態并輸出報警信息。

9.根據權利要求1所述的嵌入信息安全模塊的同步式能量計量裝置，其特征在于，所述發熱量分析處理系統包括發熱量分析處理模塊，所述發熱量分析處理模塊的輸入端連接有樣氣處理系統和標氣處理系統，其中，

所述樣氣處理系統的輸入端連接有樣氣控制器，所述樣氣處理系統用于對采集到的天然氣進行除雜處理，所述發熱量分析處理模塊對除雜后的天然氣進行單位發熱量計算，并將計算結果傳輸至能量計算模塊；

所述標氣處理系統的輸入端連接有標氣采集口，所述標氣處理系統用于對采集到的標準氣體進行除雜處理，所述發熱量分析處理模塊對除雜后的標準氣體進行發熱量計算，并將計算結果與標準氣體發熱量的標準值進行較對，實現發熱量分析處理模塊的校準。

10.嵌入信息安全模塊的同步式能量計量物聯網系統，其特征在于，包括依次交互的用戶平臺、服務平臺、管理平臺、傳感網絡平臺以及感知控制平臺；

所述感知控制平臺為權利要求1至9中任一項所述的天然氣能量計量裝置，所述感知控制平臺將獲取到的感知信息通過所述傳感網絡平臺傳遞至所述管理平臺；

所述管理平臺包含能量計量管理系統，所述能量計量管理系統對接收到的感知信息進行綜合分析處理，通過所述服務平臺向用戶平臺傳遞用戶需求信息，并通過所述傳感網絡平臺向感知控制平臺下達控制指令。