CN102752168A - 用于监视电网控制系统的方法与系统 - Google Patents

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CN102752168A CN2012102054774A CN201210205477A CN102752168A CN 102752168 A CN102752168 A CN 102752168A CN 2012102054774 A CN2012102054774 A CN 2012102054774A CN 201210205477 A CN201210205477 A CN 201210205477A CN 102752168 A CN102752168 A CN 102752168A
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Abstract

本发明名称为“用于监视电网控制系统的方法与系统”。提供了一种用于监视包括在电网控制系统(100)中的组件之间传送的至少一条消息的检测设备(160)。检测设备包括:存储器设备(310),其配置成存储包括至少一条规则(352)的合理性数据库(350);以及耦合到存储器设备的处理器(315),其配置成接收至少一条消息,并比较至少一条消息和至少一条规则以确定至少一条消息的合理性。

Description

用于监视电网控制系统的方法与系统
技术领域
本申请一般涉及电网控制系统,并且更具体地,涉及用于在监视由包括在电网控制系统中的组件交换的消息中使用的检测设备、系统和方法。
背景技术
由电气公用事业产生的功率通常通过电网递送给顾客。发电和电力递送系统由电网控制系统监视和控制。电网控制系统一般包括大量的独立子系统,其中的每一个又可以包括多个组件。典型地,从多个子系统/组件接收信息并将信息用于控制电网的操作。例如,一些电力公用事业使用在这里被称之为“智能电网”或者高级计量架构(AMI)的电力网。已知的每个AMI网络包括与操作子系统通信的多个子系统,操作子系统通常位于公用事业中,并远离子系统。使用AMI网络,电力公用事业可以与顾客住宅内的单独负载进行通信,并在用电高峰时段选择性降低功耗。这样,电力公用事业可以降低对低优先级负载的功率,同时保持对高优先级负载的功率。
至少一些已知的AMI网络以卖方专用的格式收发数据,或者以根据由工业团体或者标准开发组织建立的标准的格式收发数据。上述标准的例子是国际电工技术委员会(IEC)61850,IEC61968,以及
Figure BSA00000737861900011
Figure BSA00000737861900012
是加拿大San Ramon的ZigBeeAlliance公司的注册商标。在一些实例中,数据以正确的格式传送给设备,但是可能指令设备执行了错误的和/或不合理的功能。执行错误和/或不合理指令的指令可能是网络篡改或者组件故障的结果。AMI网络中执行错误和/或不合理功能的设备组件可能使用额外的能量,产生付费问题,导致物理损害、和/或给顾客和/或能量提供商带来不便。
发明内容
在一个方面中,提供了一种用于监视包括在电网控制系统中的组件之间传送的至少一条消息的检测设备。该检测设备包括:存储器设备,其配置成存储包括至少一条规则的合理性数据库;以及耦合到存储器设备的处理器,其配置成接收至少一条消息,比较该至少一条消息与至少一条规则,以确定该至少一条消息的合理性。
在另一方面中,提供了一种用于监视包括在电网控制系统中的组件之间传送的至少一条消息的系统。该系统包括:第一网络组件;耦合到第一网络组件的第二网络组件,其配置成传送至少一条消息到第一网络组件;以及检测设备,其配置成接收来自第二网络组件的至少一条消息,以确定至少一条消息的合理性。
在又一方面中,提供了一种用于监视电网控制系统中的多个组件之间传送的至少一条消息的方法,其中多个组件包括第一网络组件和第二网络组件。所述方法包括:从第一网络组件传送至少一条消息到第二网络组件;使用检测设备截获该至少一条消息;以及使用检测设备确定该至少一条消息的合理性。
附图说明
图1是示范性的发电和电力递送系统的框图;
图2是可以与图1所示的发电和电力递送系统配合使用的电网控制系统的示意图;
图3是可以与图2所示的电网控制系统配合使用的示范性检测设备的框图;
图4是用于监视在如图2所示的电网控制系统的组件之间发送的消息的示范性方法的流程图。
具体实施方式
在此描述的系统和方法促进了在高级计量架构(AMI)系统中实现鲁棒通信。更具体地,由于在此描述的系统和方法监视在AMI系统的组件之间传送的消息的合理性,因此可相应地识别并处理错误和/或不合理消息。此外,在此描述的系统和方法促进了在AMI系统中的几个不同地点检测错误和/或不合理消息。
在此描述的方法与系统的技术效果包括以下至少之一:(a)从电网控制系统中的第一网络组件向第二网络组件传送至少一条消息;(b)利用检测设备截获该至少一条消息;以及(c)利用检测设备确定该至少一条消息的合理性。
图1为示范性发电和电力递送系统10的框图。在示范性的实施例中,发电和电力递送系统10包括电气公用事业12、电网14、和多个顾客或者能量用户位置,例如,第一顾客位置16、第二顾客位置18、以及第三顾客位置20。顾客位置16、18和20可以包括(但不仅限于包括)住宅、办公楼、工厂和/或从电气公用事业12接收能量的任何其它建筑或者位置。尽管此处描述为包括三个位置,但发电和电力递送系统10可包含任何适当数量的位置,使得发电和电力递送系统10可以以此处描述的方式起作用。
在示范性的实施例中,电力通过电网14从电气公用事业12递送到顾客位置16、18和20。在示范性的实施例中,电网14包括至少一条传输线22、变电站24以及多条分发线26。此外,在示范性的实施例中,公用事业12包括向电网14供给电功率的发电系统28。发电系统28可以包括由例如燃气涡轮发动机、水力电气涡轮机和/或风力涡轮机(未示出)驱动的发电机(未示出)。备选地,发电系统28可使用太阳能电池板(未示出)和/或可以使得系统10以此处描述的方式起作用的任何其它发电设备。
在示范性的实施例中,电气公用事业12还包括分发控制中心变电站30,用于控制能量产生和递送。分发控制中心变电站30如图所示位于电气公用事业12中,但是备选地,分发控制中心变电站30可位于电气公用事业12的外部(例如,远程定位)并与电气公用事业12保持通信。此外,尽管描述为包含计算机系统(未示出),分发控制中心变电站30可包含可以使得发电和电力递送系统10以此处描述的方式起作用的任何适当处理设备。此处所使用的术语处理设备指的是中央处理器、微处理器、微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路以及可以执行此处描述的功能的任何其它电路或处理器。
在示范性的实施例中,顾客位置16、18和20分别包含终端用户测量仪表46。在示范性的实施例中,终端用户测量仪表46为高级计量架构(AMI)的一部分。AMI是双向通信系统的一个例子,双向通信系统使得电气公用事业12能够测量并收集与顾客位置16、18和20使用的能量有关的信息,同时也向终端用户仪表46提供数据和控制信号。也可以从发电和电力递送系统10的其它子系统处收集信息。
图2是可以与发电和电力递送系统10(在图1中示出)配合使用的示范性电网控制系统100的示意图。电网控制系统100包括多个位置101。在示范性的实施例中,电网控制系统100监视从电气公用事业12到第一顾客位置16、第二顾客位置18和第三顾客位置20的能量递送。备选地,电网控制系统100包括使得其可以以此处描述的方式起作用的任何数量的位置101。
电网控制系统包括多个能量消费者102。在示范性的实施例中,第一位置16包括至少一个通信设备103和与通信设备103耦合的至少一个能量消费者104。第二位置18包括至少一个通信设备106和与通信设备106耦合的至少一个能量消费者108。第三位置20包括至少一个通信设备110和与通信设备110耦合的至少一个能量消费者112。此处使用的术语“耦合”不仅限于组件之间直接的机械和/或电子连接,还可以包括组件之间间接的机械和/或电子连接。在示范性的实施例中,通信设备103、106和110包括有线网络适配器、无线网络适配器、移动电信适配器和/或可以使得电网控制系统100以此处描述的方式起作用的任何其它设备。例如,通信设备103、106和110分别在能量消费者104、108和112与公用事业12之间传送和接收数据,例如功率管理消息。在示范性的实施例中,能量消费者102是设备,例如装置(appliance)、机器、照明系统、安全系统、计算机系统和/或消耗接收自公用事业12的能量的任何其它负载。例如,能量消费者102可以包括洗衣机、空调单元、水泵和/或取暖设备。
电网控制系统100还包括多个终端用户测量仪表46。在示范性的实施例中,通信设备103耦合到第一终端用户测量仪表114,通信设备106耦合到第二终端用户测量仪表116,而通信设备110耦合到第三终端用户测量仪表118。备选地,电网控制系统100包括任何数量的终端用户测量仪表46,使得电网控制系统100能够以此处描述的方式起作用。
在示范性的实施例中,能量消费者104通过通信设备103耦合到第一测量仪表114,能量消费者108通过通信设备106耦合到第二测量仪表116,而能量消费者112通过通信设备110耦合到第三测量仪表118。在一个备选实施例中,第一位置16、第二位置18和第三位置20分别不包括通信设备103、106和110。在该耦合实施例中,能量消费者104直接与第一测量仪表114耦合,能量消费者108直接与第二测量仪表116耦合,而能量消费者112直接与第三测量仪表118耦合。在该示范性的实施例中,第一测量仪表114测量能量消费者104消耗的能量,第二测量仪表116测量能量消费者108消耗的能量,第三测量仪表118测量能量消费者112消耗的能量。测量仪表114、116和118传送代表消耗的能量的数据(在下文中称为“能量消耗测量”)到AMI网络120,如下文更详细描述的。
多个终端用户测量仪表46中的每一个可以包括,或者耦合到存储器设备122。在示范性的实施例中,终端用户测量仪表46被编程为在付费期间的起点和终点获取能量消耗测量,并将能量消耗测量存储在存储器设备122中。例如,付费期间可以为三天、一日历月和/或可以使得电网控制系统100以此处描述的方式起作用的任何其它时间段。此外,在示范性的实施例中,终端用户测量仪表46能够周期性地测量并且存储能量消耗测量,例如每小时、每十分钟和/或以任何其它合适的频率。终端用户仪表46也可以根据例如由电气公用事业12提交的请求(即“按需”)测量能量消耗。在示范性的实施例中,终端用户测量仪表46被编程为自动传送能量消耗测量到AMI网络120。
在示范性的实施例中,AMI网络120位于电气公用事业12的外部,并且与电气公用事业12的局域网(LAN)123通信耦合。备选地,AMI网络120位于电气公用事业12中,例如位于电气公用事业12的数据中心(未示出)里。在示范性的实施例中,AMI网络120从终端用户测量仪表46接收能量消耗测量并以一个或多个数据文件的形式将该能量消耗测量存储在存储器装置(也未示出)中。
在示范性的实施例中,电网控制系统100包括消费者区域124和公用事业公司区域126。消费者区域124包括AMI网络120、终端用户测量仪表46、和位置101。每个位置101都可能具有家庭局域网(HAN)。在示范性的实施例中,公用事业公司区域126包括电气公用事业12和LAN123,其与AMI网络120进行通信。LAN还与至少一个公用事业系统128进行通信。在示范性的实施例中,公用事业系统128包括由公用事业公司运营者(也未示出)使用的用户接口。备选地,公用事业系统128可以包括允许电网控制系统100以此处描述的方式起作用的任何系统。LAN123还可以通过公用网络130与终端用户测量仪表46进行通信。为了安全的目的,在LAN123和AMI网络120之间、以及LAN123和公用事业系统128之间设置防火墙132。备选地,防火墙132可以设置在电网控制系统100中的任何位置,只要电网控制系统100能够以此处描述的方式起作用。
在示范性的实施例中,能量消费者104、108、112,测量仪表114、116和118,AMI网络120以及LAN123中的每一个均使用标准格式在彼此之间接收和传送数据。所述格式可以是卖方专用格式,或者是根据工业团体或者标准开发组织建立的标准的格式。所述标准的例子是国际电工技术委员会(IEC)61850,IEC61968,以及
Figure BSA00000737861900061
传送的数据包括多条消息,每条消息包括至少一个分组。在示范性的实施例中,电网控制系统在组件之间包括用于组件之间传送消息的多条通信路径140。所述多条通信路径140可包括第一位置16和第一测量仪表114之间的第一通信路径141、第二位置18和第二测量仪表116之间的第二通信路径142、第三测量仪表118和AMI网络120之间的第三通信路径143、AMI网络120和LAN123之间的第四通信路径144、LAN123和公用事业系统128之间的第五通信路径145、LAN123和公用网络130之间的第六通信路径146、以及公用网络130和第三测量仪表118之间的第七通信路径147。
在示范性的实施例中,在电网控制系统100组件之间传送的消息包括用于控制或调整能量消费者和/或终端用户测量仪表的操作的数据,其中能量消费者和/或终端用户测量仪表包括在生产(generation)和递送系统10中,例如能量消费者102和终端用户测量仪表46。特别地,由终端用户测量仪表46传送的消息指令能量消费者102激活、去激活、减小功率和/或增加功率。此外,消息可指令能量消费者102在预定的时间段内激活、去激活、减小功率和/或增加功率。进一步地,消息可指令终端用户测量仪表46与电网控制系统100连接或者断开连接。此外,消息可以指令终端用户测量仪表46和/或能量消费者102在给定的时间和/或以预定的频率传送能量消耗测量。备选地,消息可以指令能量消费者102和/或终端用户测量仪表46执行任何功能,以使得电网控制系统100能够以此处描述的方式起作用。
在示范性的实施例中,电网控制系统100包括至少一个检测设备160。检测设备160截获并监视经由多条通信路径140传送的消息。检测设备160可以耦合到多条通信路径140中的任意一个。在示范性的实施例中,电网控制系统包括第一检测设备161,其耦合到第一通信路径141并配置成监视第一位置16中的消息;第二检测设备162,其耦合到第二通信路径142并配置成监视第二位置18和第二测量仪表116之间的消息;第三检测设备163,其耦合到第三通信路径143并配置成监视第三测量仪表118和AMI网络120之间的消息;第四检测设备164,其耦合到第四通信路径144并配置成监视AMI网络120和LAN123之间的消息;第五检测设备165,其耦合到第五通信路径145并配置成监视LAN123和公用事业系统128之间的消息;第六检测设备166,其耦合到第六通信路径146并配置成监视LAN123和公用网络130之间的消息;以及第七检测设备167,其耦合到第七通信路径147并配置成测量公用网络130和第三测量仪表118之间的消息。备选地,检测设备160可以耦合到任何通信路径140并监视在电网控制系统100中传送的任何消息,以使得电网控制系统100能够以此处描述的方式起作用。
图3是可与电网控制系统100(如图2所示)配合使用的检测设备160的框图。在示范性的实施例中,检测设备160与电网控制系统100中的其他组件分离。在备选实施例中,检测设备160包含在电网控制系统100中的至少一个组件之中,该至少一个组件例如能量消费者102和/或终端用户测量仪表46(在图2中示出)。在示范性的实施例中,检测设备160包括存储器设备310和处理器315,处理器315耦合到存储器设备310、用于执行指令。在一些实施例中,可执行指令存储在存储器设备310中。检测设备160配置成通过对处理器315进行编程来执行在此描述的一个或多个操作。例如,通过将操作编码为一条或多条可执行指令并将其存储在存储器设备310中,和/或从存储器设备310检索可执行行指令,可对处理器315进行编程。在一个实施例中,处理器315可以包含一个或多个处理单元(例如,在多核配置中)。
存储器设备310是能够存储并检索信息,例如可执行指令和/或其他数据的一个或多个设备。存储器设备310可以包括一个或多个计算机可读介质,例如但是不限于动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、固态盘、硬盘和/或使得处理器315能够存储、检索和/或执行指令和/或数据的任何适合的存储器。存储器设备310可配置成存储(不限于)应用程序的源代码、应用程序的目标代码、感兴趣的源代码部分、感兴趣的目标代码部分、配置数据、执行事件和/或任何其它类型的数据。
在示范性的实施例中,检测设备160包括耦合到处理器315的呈示接口320。呈示接口320向用户325呈示信息,例如应用程序源代码和/或执行事件。例如,呈示接口320可以包括显示适配器(图3中未示出),其可以耦合到显示设备,例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、和/或“电子墨水”显示器。在一些实施例中,呈示接口320包括一个或多个显示设备。
此外,在示范性的实施例中,检测设备160包括输入接口330、例如用户输入接口335。在示范性的实施例中,用户输入接口335耦合到处理器315,并且接收来自用户325的输入。用户输入接口335可以包括,例如键盘、点击设备、鼠标、手写笔、触摸感应面板(例如,触摸板或触摸屏)、陀螺仪、加速度计、位置检测器和/或音频用户输入接口。一个单独的组件,例如触摸屏,可能同时用作呈示接口320以及用户输入接口335两者功能的显示设备。
在示范性的实施例中,检测设备160包括至少一个通信接口340。通信接口340耦合到处理器315,并配置成与一个或多个远程设备或网络,例如能量消费者102、终端用户测量仪表46、AMI网络120和/或LAN123通信耦合。通信接口340可以包括但不限于有线网络适配器、无线网络适配器和/或移动电信适配器。通信接口340传送数据到一个或多个远程设备和/或网络,和/或从一个或多个远程设备和/或网络接收数据,远程设备和/或网络例如能量消费者102、终端用户测量仪表46、AMI网络120和/或LAN123。
在示范性的实施例中,检测设备160接收和/或截获电网控制系统100中组件之间传送的消息,例如,从第二位置18向第二测量仪表116传送的消息。消息包括多个分组。处理器315接收多个分组并将其封装形成消息。类似地,当检测设备160发送消息时,处理器315将消息解封装为分组并且传送分组。备选地,检测设备160也可以一次接收并传送完整的消息,不需要由分组封装为消息,也不需要将消息解封装为分组。
在示范性的实施例中,如图2和图3所示,在接收和/或截获消息以后,检测设备160,更具体的为处理器315,确定在通信路径,例如第二通信路径142上传送的消息是否能通过合理性检测。合理性检测确定所传送消息的内容合理或不合理。当消息可以以正确的格式传送时,所传送消息的内容可以是错误的和/或不合理的。例如,消息可能包含指令指示能量消费者108去激活200小时。尽管传送消息的格式可能是正确的(为能量消费者108指定一个时间段去激活),但预期的结果不太可能是真的对能量消费者108去激活200小时。比较合理的意图是对能量消费者108去激活2小时。因此,这条截获的消息在此被认为是不合理的。
为了检测这样的错误和/或不合理消息和/或指令,在示范性的实施例中,存储器设备310存储合理性数据库350。合理性数据库350包括定义了合理和/或不合理消息的至少一条规则352。合理性消息是包括使得电网控制系统组件、例如能量消费者102或终端用户测量仪表46执行正确的商业功能(例如,去激活能量消费者1022小时)的指令的传送的消息,而不合理消息是使得电网控制系统组件执行不正确的商业功能(例如,去激活能量消费者102200小时)的指令的传送的消息。
为了确定传送的消息是否合理,检测设备160将所述消息与合理性数据库350中的规则352进行比较。相应地,处理器315被配置成将传送的消息与至少一条规则352进行比较,从而确定传送的消息是否合理。合理性数据库350中的规则352可以用以下方式定义合理和/或不合理消息:电网控制系统100中组件之间事务的可允许数量、请求持续时间、和/或与能量消费者102和/或终端用户测量仪表46连接和/或断开连接的数量。备选地,规则352可以用任何适当的方式定义合理和/或不合理消息,只要检测设备160能够以此处描述的方式起作用。
规则352可以指定定义传送消息是否合理的阈值。例如,合理性数据库350可以包括以下规则:定义用于去激活能量消费者102的合理消息为那些指令能量消费者102去激活持续时间不超过5小时的传送的消息。相应地,如果检测设备160接收到传送的消息指令能量消费者102去激活200小时,则检测设备160确定该传送的消息不合理。
规则352可以由用户325使用用户输入接口335输入到合理性数据库350中。规则352可以是用户定义和/或预定义的。例如,用户325可以使用预定义的规则352来生成新的规则。在备选实施例中,处理器315基于由检测设备160所分析的之前传送的消息的量来生成规则352,并将生成的规则352存储在存储器设备310中。例如,在监视到多个消息指令能量消费者102去激活的时间段在从1到10小时的范围内之后,处理器315可以生成规则352,其定义指令能量消费者102去激活是之前接收的指令上限的两倍(即,20小时)的消息。
在示范性的实施例中,如果传送的消息被检测设备160确定为合理,检测设备160传送所述消息到其预定目的地。具体地,处理器315将消息解封装为分组,并且指令通信接口340以分组的形式传送消息到其预定目的地。在示范性的实施例中,如果传送的消息被确定为不合理,检测设备160禁止将消息传送到其预定目的地。备选地,检测设备160可以标记和/或识别消息为不合理和/或通知电网控制系统100消息为不合理,但是仍然传送消息到其预定目的地。检测设备160可以通过产生和/或传送告警信号通知电网控制系统100。此外,在一些实施例中,检测设备160修正错误和/或不合理消息,使得由检测设备160截获并确定为不合理消息的消息作为合理消息从检测设备160中传送出去。例如,检测设备160接收的消息指令去激活能量消费者102100小时,该消息被确定为不合理;而从检测设备传送出去的消息为指令能量消费者102去激活10小时。
图4是用于监视电网控制系统的组件之间发送的消息的示范性方法400的流程图,其中电网控制系统例如电网控制系统100(在图2中示出)。在示范性的实施例中,方法400包括从第一网络组件传送402至少一条消息到第二网络组件,第一网络组件例如电网控制系统100中的能量消费者104和/或终端用户测量仪表46(在图2中示出),第二网络组件例如能量消费者104和/或终端用户仪表46。方法400进一步包括使用检测设备,例如检测设备160(在图3中示出)截获404消息。方法400进一步包括使用检测设备160确定406传送的消息的合理性。所述方法进一步包括至少部分基于所确定的合理性来处理408所传送的消息。
在此描述的检测设备、系统和方法促进了避免错误的和/或不合理的消息在电网控制系统的组件之间发送(即便所述消息可能符合预期的格式)。此外,在此描述的检测设备可以位于电力网和/或电网控制系统中的多个不同的位置中,便于识别在电网控制系统内的多个组件之间发送的不合理消息。
在此描述的系统和方法促进了AMI系统中的鲁棒通信。更特别地,因为在此描述的系统和方法监视系统中传送的消息的合理性,所以可以相应地识别并处理错误的和/或不合理的消息。进一步地,在此描述的系统和方法促进了在AMI系统中的几个不同位置检测错误和/或不合理消息。
以上详细描述了用于监视在电网控制系统的组件之间传送的消息的系统和方法的示范性实施例。上述系统和方法并不限于在此描述的具体实施例,更为适当的是,系统的组件和/或方法的步骤可以独立地使用并与在此描述的其它组件和/或步骤分离地使用。例如,在此描述的检测设备还可以与其它能量系统和方法组合使用,而并不限于仅通过此处描述的系统来实践。更为适当的是,示范性实施例可以连同很多其它的公用事业和/或能量应用一起实施并使用。
此处使用的术语“计算机”指的是包括至少一个处理器和至少一个存储器设备的系统。处理器可以包括任何适当的可编程电路,其包括一个或多个系统和微控制器、微处理器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)以及能够执行此处描述的功能的任何其它电路。以上例子仅为示范性的,并因此无意于以任何方式限制术语“处理器”的定义和/或含义。
虽然本发明多种实施例中的具体特征可在一些示图中示出,并且在其它示图中没有示出,这仅仅是出于方便的目的。依照本发明的原理,附图中的任何特征都可以与任何其它附图中的任何特征组合从而被引用和/或主张权利。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明,以及还使本领域技术人员能实践本发明,包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求定义,且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素,或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素,则它们规定为在权利要求的范围之内。
部件表
  10   发电和电力递送系统
  12   电气公用事业
  14   电网
  16   第一顾客位置
  18   第二顾客位置
  20   第三顾客位置
  22   传输线
  24   变电站
  26   分发线
  28   发电系统
  30   分发控制中心变电站
  46   终端用户测量仪表
  100   电网控制系统
  101   位置
  102、104、108、112   能量消费者
  103、106、110   通信设备
  114   第一测量仪表
  116   第二测量仪表
  118   第三测量仪表
  120   AMI网络
  122   存储器设备
  123   LAN
  124   消费者区域
  126   公用事业公司区域
  128   公用事业系统
  130   公用网络
  132   防火墙
  140   通信路径
  141   第一通信路径
  142   第二通信路径
  143   第三通信路径
  144   第四通信路径
  145   第五通信路径
  146   第六通信路径
  147   第七通信路径
  160   检测设备
  161   第一检测设备
  162   第二检测设备
  163   第三检测设备
  164   第四检测设备
  165   第五检测设备
  166   第六检测设备
  167   第七检测设备
  310   存储器设备
  315   处理器
  320   呈示接口
  325   用户
  330   输入接口
  335   用户输入接口
  340   通信接口
  350   合理性数据库
  352   规则
  400   方法
  402   传送肖息
  404   截获消息
  406   确定合理性
  408   处理所传送的消息

Claims (10)

1.一种用于监视包括在电网控制系统(100)中的组件之间传送的至少一条消息的检测设备(160),所述检测设备包括:
存储器设备(310),其配置成存储包含至少一条规则(352)的合理性数据库(350);以及
处理器(315),其耦合到所述存储器设备并配置成接收所述至少一条消息,并将所述至少一条消息与所述至少一条规则进行比较以确定所述至少一条消息的合理性。
2.根据权利要求1所述的检测设备(160),其中,所述至少一条规则(352)定义了合理消息和不合理消息中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的检测设备(160),其中,所述处理器(315)进一步配置成基于多个之前传送的消息产生所述至少一条规则(352)。
4.根据权利要求1所述的检测设备(160),其中,所述检测设备包含在所述电网控制系统(100)中的至少一个组件中。
5.根据权利要求1所述的检测设备(160),其中,所述至少一个组件包括能量消费者(102、104、108、112)、测量仪表(114、116、118)、高级计量架构(AMI)网络(120)的组件、和局域网(LAN)(123)组件的其中之一。
6.根据权利要求1所述的检测设备(160),其中,所述处理器(315)配置成当所述处理器确定所述至少一条消息不合理时,阻止所述至少一条消息的传送。
7.根据权利要求1所述的检测设备(160),其中,所述处理器(315)配置成当所述处理器确定所述至少一条消息不合理时,产生告警信号。
8.一种用于监视包括在电网控制系统(100)中的组件之间传送的至少一条消息的系统,所述系统包括:
第一网络组件;
耦合到所述第一网络组件的第二网络组件,其配置成传送所述至少一条消息到所述第一网络组件;以及
检测设备(160),其配置成从所述第二网络组件接收所述至少一条消息,并确定所述至少一条消息的合理性。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述检测设备(160)满足以下至少之一:包含在所述第一网络组件和所述第二网络组件中的至少一个之中以及耦合在所述第一网络组件和所述第二网络组件之间。
10.根据权利要求8所述的系统,其中,所述第一网络组件和所述第二网络组件中的至少一个包括:能量消费者(102、104、108、112)、测量仪表(114、116、118)、高级计量架构(AMI)网络(120)的组件、和局域网(LAN)(123)组件的其中之一。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4513415A (en) * 1979-10-23 1985-04-23 Mcgraw-Edison Company Broadcast synchronization and supervision system
US20020012323A1 (en) * 1999-03-18 2002-01-31 Petite Thomas D. Systems and methods for enabling a mobile user to notify an automated monitoring system of an emergency situation
EP1420548A2 (en) * 2002-11-18 2004-05-19 Texas Instruments Inc. Expert system for protocols analysis
CN1684447A (zh) * 2004-04-14 2005-10-19 国际商业机器公司 用于在消息排队环境中验证消息的方法和装置
CN101064686A (zh) * 2001-08-22 2007-10-31 西门子公司 无线电通信系统中传输数据包的方法和无线电台
US20100274218A1 (en) * 2007-06-22 2010-10-28 Medingo Ltd Communications for medicinal fluid delivery system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070013547A1 (en) * 2003-02-14 2007-01-18 Boaz Jon A Automated meter reading system, communication and control network from automated meter reading, meter data collector, and associated methods
US7412338B2 (en) * 2004-03-18 2008-08-12 Power Measurement Ltd. Radio frequency device within an energy sensor system
US8332704B2 (en) * 2008-03-14 2012-12-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for supporting automatic retransmission request (ARQ) in a wireless relay communication system
US8310341B2 (en) * 2009-04-20 2012-11-13 Itron, Inc. Endpoint classification and command processing
US8275890B2 (en) * 2009-06-03 2012-09-25 International Business Machines Corporation Detecting an inactive client during a communication session
US20100315263A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-16 Elster Electricity, Llc Converting ac powered utility meter to solar powered meter
WO2011156776A2 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 The Regents Of The University Of California Smart electric vehicle (ev) charging and grid integration apparatus and methods

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4513415A (en) * 1979-10-23 1985-04-23 Mcgraw-Edison Company Broadcast synchronization and supervision system
US20020012323A1 (en) * 1999-03-18 2002-01-31 Petite Thomas D. Systems and methods for enabling a mobile user to notify an automated monitoring system of an emergency situation
CN101064686A (zh) * 2001-08-22 2007-10-31 西门子公司 无线电通信系统中传输数据包的方法和无线电台
EP1420548A2 (en) * 2002-11-18 2004-05-19 Texas Instruments Inc. Expert system for protocols analysis
CN1684447A (zh) * 2004-04-14 2005-10-19 国际商业机器公司 用于在消息排队环境中验证消息的方法和装置
US20100274218A1 (en) * 2007-06-22 2010-10-28 Medingo Ltd Communications for medicinal fluid delivery system

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