本發(fā)明專利技術(shù)公開了基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，包括：對(duì)配電網(wǎng)關(guān)鍵區(qū)域的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集和處理，建立配電網(wǎng)健康動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫；基于配電網(wǎng)健康數(shù)據(jù)監(jiān)控配電網(wǎng)性能變化趨勢(shì)，優(yōu)先對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測(cè)和告警；設(shè)備故障預(yù)警后，在配電網(wǎng)主站與配網(wǎng)終端進(jìn)行雙向通信時(shí)，采用混合加密算法，完成數(shù)據(jù)的安全交換。本發(fā)明專利技術(shù)通過建立的配電網(wǎng)健康指標(biāo)數(shù)據(jù)庫，對(duì)關(guān)鍵性能指標(biāo)不間斷檢測(cè)，通過對(duì)配電網(wǎng)相關(guān)大數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和特征提取，找出設(shè)備性能變化趨勢(shì)，對(duì)故障隱患進(jìn)行預(yù)測(cè)和告警，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低了設(shè)備使用和保障費(fèi)用；進(jìn)一步應(yīng)用AES與RSA混合加密算法，提高了數(shù)據(jù)的加密速度，降低了加密密鑰的管理難度。管理難度。管理難度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)
[0001]本專利技術(shù)涉及智能配電網(wǎng)健康監(jiān)測(cè)的
，尤其涉及基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
[0002]目前，對(duì)于智能網(wǎng)關(guān)的研究大部分都局限于架構(gòu)智能網(wǎng)關(guān)本身以及高效的完成智能網(wǎng)關(guān)的三個(gè)任務(wù)即為：收集傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；執(zhí)行不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的轉(zhuǎn)換；最后將協(xié)議轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)快速有效的發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)。由于智能配電網(wǎng)領(lǐng)域尚未形成較為完整的安全防護(hù)體系，且相關(guān)措施不完善，主站與終端之間的數(shù)據(jù)交互缺乏安全機(jī)制，終端安全防護(hù)存在通信數(shù)據(jù)被破壞、多種網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險(xiǎn)，且配電網(wǎng)站在運(yùn)作時(shí)也會(huì)出現(xiàn)線路損壞、繞組溫度過高的設(shè)備損壞問題，不及時(shí)加以解決會(huì)對(duì)變電站造成不可估量的損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0003]本部分的目的在于概述本專利技術(shù)的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說明書摘要和專利技術(shù)名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術(shù)名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本專利技術(shù)的范圍。
[0004]鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
[0005]因此，本專利技術(shù)提供了基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)解決現(xiàn)有的智能配電網(wǎng)領(lǐng)域安全防護(hù)性能差，治理措施不完善，主站與終端之間的數(shù)據(jù)交互安全性低，終端安全防護(hù)中通信數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)高的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
[0007]第一方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括：對(duì)配電網(wǎng)關(guān)鍵區(qū)域的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集和處理，建立配電網(wǎng)健康動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫；
[0008]基于所述配電網(wǎng)健康數(shù)據(jù)監(jiān)控配電網(wǎng)性能變化趨勢(shì)，優(yōu)先對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測(cè)和告警；
[0009]所述設(shè)備故障預(yù)警后，在配電網(wǎng)主站與配網(wǎng)終端進(jìn)行雙向通信時(shí)，采用混合加密算法，完成數(shù)據(jù)的安全交換。
[0010]作為本專利技術(shù)所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：
[0011]當(dāng)監(jiān)測(cè)到的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)值時(shí)，配電網(wǎng)處于正常工作狀態(tài)；
[0012]當(dāng)監(jiān)測(cè)到的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)不小于預(yù)設(shè)值時(shí)，則輸出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行維護(hù)處理；
[0013]當(dāng)監(jiān)測(cè)到的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)不小于預(yù)設(shè)值且大于最高限度值時(shí)，設(shè)備立即停止工作，配電網(wǎng)則處于暫停工作狀態(tài)。
[0014]作為本專利技術(shù)所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的一種優(yōu)
選方案，其中：采用混合加密算法，完成數(shù)據(jù)的安全交換，包括：
[0015]采用對(duì)稱式加密算法AES和非對(duì)稱式加密算法RSA進(jìn)行混合加密，用于配電網(wǎng)主站與配電網(wǎng)終端的雙向?qū)崟r(shí)通信；
[0016]所述混合加密中所述配電網(wǎng)主站接收方生成1024位的RSA密鑰對(duì)，并將所述生成的RSA公鑰發(fā)送至所述配電網(wǎng)終端發(fā)送方，配電網(wǎng)終端發(fā)送方接收配電網(wǎng)主站接收方發(fā)送的RSA公鑰后，將所述RSA公鑰生成128位的AES密鑰，同時(shí)所述AES密鑰對(duì)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并使用RSA公鑰對(duì)AES密鑰進(jìn)行加密；
[0017]所述加密后的AES密鑰和數(shù)據(jù)按約定的格式寫入數(shù)據(jù)文件中，并將所述數(shù)據(jù)文件發(fā)送至配電網(wǎng)主站接收方，完成一次操作。
[0018]第二方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)加解密模塊、中央處理器模塊、監(jiān)控模塊以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；
[0019]終端設(shè)備的采集數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)采集模塊輸入，所述信號(hào)處理模塊對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，并將處理后的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳送到所述數(shù)據(jù)處理模塊以及監(jiān)控模塊；
[0020]所述監(jiān)控模塊對(duì)關(guān)鍵區(qū)域的信息進(jìn)行監(jiān)控和分析，所述數(shù)據(jù)處理模塊將輸入的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議匹配，將不同種類的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一形式的數(shù)據(jù)格式上傳至數(shù)據(jù)加解密模塊，同時(shí)接收?qǐng)?zhí)行命令；
[0021]所述數(shù)據(jù)加解密模塊對(duì)收到的統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密發(fā)送給中央處理器模塊，同時(shí)接收中央處理器模塊傳輸?shù)拿钚畔ⅲ恢醒胩幚砥髂K發(fā)送智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)信息給配網(wǎng)主站，同時(shí)接收配網(wǎng)主站的執(zhí)行命令；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊對(duì)執(zhí)行命令數(shù)據(jù)以及報(bào)警信息進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0022]作為本專利技術(shù)所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集配電網(wǎng)工作時(shí)的設(shè)備信息和環(huán)境信息；所述配網(wǎng)信息包括但不限于電壓、電流、功率、溫度、濕度以及氣壓；
[0023]所述數(shù)據(jù)采集模塊還包含智能網(wǎng)關(guān)插線端口和智能網(wǎng)關(guān)無線接入端口，其中所述無線接入端口至少要支持WIFI輸入、ZigBee輸入、3G、4G、5G輸入和藍(lán)牙輸入。
[0024]作為本專利技術(shù)所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的一種優(yōu)選方案，其中：信號(hào)處理模塊接收所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)信息，并將所述數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以及將處理后的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)信息和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換為相互轉(zhuǎn)換。
[0025]作為本專利技術(shù)所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述數(shù)據(jù)處理模塊將信號(hào)處理模塊處理后的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議匹配，將不同種類的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)和協(xié)議轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一形式的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議格式上傳至數(shù)據(jù)加解密模塊，同時(shí)承擔(dān)著從數(shù)據(jù)加解密模塊中接收中央處理器模塊的命令并執(zhí)行，并將數(shù)據(jù)結(jié)果反饋給信號(hào)處理模塊。
[0026]作為本專利技術(shù)所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述數(shù)據(jù)加解密模塊一方面用于接收數(shù)據(jù)處理模塊所傳送的統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)采用AES和RSA混合加密技術(shù)進(jìn)行加密處理，將加密產(chǎn)生的密鑰和密文一起傳送給中央處理器模塊；另一方面用于對(duì)中央處理器模塊所接收的密鑰和密文進(jìn)行解密，并傳
送給數(shù)據(jù)處理模塊。
[0027]作為本專利技術(shù)所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述中央處理器模塊接收加密后的數(shù)據(jù)發(fā)送給配電網(wǎng)主站，同時(shí)接收配電網(wǎng)主站所發(fā)送的加密命令信息。
[0028]作為本專利技術(shù)所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的一種優(yōu)選方案，其中：監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)分析模塊和報(bào)警模塊；
[0029]所述監(jiān)控模塊對(duì)關(guān)鍵區(qū)域的數(shù)據(jù)采集模塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集和處理；所述數(shù)據(jù)分析模塊將接受的各類數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)值時(shí)，則輸出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，提前對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測(cè)和告警；
[0030]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊儲(chǔ)存已執(zhí)行的命令數(shù)據(jù)，并儲(chǔ)存報(bào)警信息，方便用戶查閱。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)通過建立的配電網(wǎng)健康指標(biāo)數(shù)據(jù)庫，對(duì)關(guān)鍵性能指標(biāo)不間斷檢測(cè)，通過對(duì)配電網(wǎng)相關(guān)大數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和特征提取，找出設(shè)備性能變化趨勢(shì)，提前對(duì)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障隱患進(jìn)行預(yù)測(cè)和告警，必要時(shí)及時(shí)對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)，降低了設(shè)備使用和保障費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：對(duì)配電網(wǎng)關(guān)鍵區(qū)域的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集和處理，建立配電網(wǎng)健康動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫；基于所述配電網(wǎng)健康數(shù)據(jù)監(jiān)控配電網(wǎng)性能變化趨勢(shì)，優(yōu)先對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測(cè)和告警；所述設(shè)備故障預(yù)警后，在配電網(wǎng)主站與配網(wǎng)終端進(jìn)行雙向通信時(shí)，采用混合加密算法，完成數(shù)據(jù)的安全交換。2.如權(quán)利要求1所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，還包括：當(dāng)監(jiān)測(cè)到的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)值時(shí)，配電網(wǎng)處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)監(jiān)測(cè)到的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)不小于預(yù)設(shè)值時(shí)，則輸出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行維護(hù)處理；當(dāng)監(jiān)測(cè)到的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)不小于預(yù)設(shè)值且大于最高限度值時(shí)，設(shè)備立即停止工作，配電網(wǎng)則處于暫停工作狀態(tài)。3.如權(quán)利要求2所述的基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，采用混合加密算法，完成數(shù)據(jù)的安全交換，包括：采用對(duì)稱式加密算法AES和非對(duì)稱式加密算法RSA進(jìn)行混合加密，用于配電網(wǎng)主站與配電網(wǎng)終端的雙向?qū)崟r(shí)通信；所述混合加密中所述配電網(wǎng)主站接收方生成1024位的RSA密鑰對(duì)，并將所述生成的RSA公鑰發(fā)送至所述配電網(wǎng)終端發(fā)送方，配電網(wǎng)終端發(fā)送方接收配電網(wǎng)主站接收方發(fā)送的RSA公鑰后，將所述RSA公鑰生成128位的AES密鑰，同時(shí)所述AES密鑰對(duì)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并使用RSA公鑰對(duì)AES密鑰進(jìn)行加密；所述加密后的AES密鑰和數(shù)據(jù)按約定的格式寫入數(shù)據(jù)文件中，并將所述數(shù)據(jù)文件發(fā)送至配電網(wǎng)主站接收方，完成一次操作。4.基于多場(chǎng)景適用的邊側(cè)智能網(wǎng)關(guān)開放架構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)采集模塊(100)、信號(hào)處理模塊(200)、數(shù)據(jù)處理模塊(300)、數(shù)據(jù)加解密模塊(400)、中央處理器模塊(500)、監(jiān)控模塊(600)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(700)；終端設(shè)備的采集數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)采集模塊(100)輸入，所述信號(hào)處理模塊(200)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，并將處理后的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳送到所述數(shù)據(jù)處理模塊(300)以及監(jiān)控模塊(600)；所述監(jiān)控模塊(600)對(duì)關(guān)鍵區(qū)域的信息進(jìn)行監(jiān)控和分析，所述數(shù)據(jù)處理模塊(300)將輸入的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議匹配，將不同種類的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一形式的數(shù)據(jù)格式上傳至數(shù)據(jù)加解密模塊(400)，同時(shí)接收?qǐng)?zhí)行命令；所述數(shù)據(jù)加解密模塊(400)對(duì)收到的統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密發(fā)送給中央處理器模塊(500)，同時(shí)接收中央處理器模塊(500)傳輸?shù)拿钚畔ⅲ恢醒胩幚砥髂K(500)發(fā)送智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)信息給配網(wǎng)主站，同時(shí)接收配網(wǎng)主站的執(zhí)行命令；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許逵，李鑫卓，張歷，張俊杰，李欣，張銳鋒，班國(guó)邦，馮光璐，孟令雯，肖小兵，劉君，楊旗，陳敦輝，祝健楊，馮起輝，付勝軍，范強(qiáng)，毛先胤，陳沛龍，羅顯躍，劉斌，付淵，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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