CN107135109A - 一种能源管理终端前置机 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种能源管理终端前置机。该前置机包括下行通信服务接口模块、规约数据交互控制模块、加密认证模块、异常警告模块、设备管理模块、通信交互接口模块、上行通信服务接口模块。该能源管理终端前置机上行支持Rabbit MQ、HTTP通信及极光推送机制,能够保证数据向电网服务平台的传输和命令下发,以及当网络系统出现故障时实时向手机APP推送网络故障点及运行维护指导。下行可自适应兼容以太网通信、串口收发通信和3G/4G通信等多种通信方式,保证了大多数通信链路支持,即可根据能源管理终端的不同通信环境,选择不同的通信方式,提高通信效率、保证通信安全。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种能源管理终端前置机。
背景技术
电力系统中的前置机是能源管理终端和通信平台之间进行通信的设备或者系统。能源管理终端与通信平台之间的直接通信过程较为复杂,能源管理终端前置机能够保证能源管理终端和通信平台通信的安全性、提高通信效率、及时检测能源管理终端对设备的管理状况,减小系统的运行维护难度。
在复杂的电网环境当中,能源管理终端及其管控的设备可能会存在于各类复杂环境中,如短距离的室内、远距离的室外、高山上、偏僻的荒野等。在不同的环境中,适合于能源管理终端与通信平台进行通信的通信方式有所不同。对于短距离通信,大多数会采用RS485/232通信方式,在有网络架线且通信距离远的情况下一般采用网线或者光纤通信,偏僻的荒郊则一般采用3G/4G通信方式。然而,现有的能源管理终端前置机仅只具备单一的通信方式,无法适应不同通信环境对通信方式的不同要求,导致通信效率低。通信安全性差。因此,能源管理终端前置机通信方式单一的问题亟待解决。
发明内容
本申请提供了一种能源管理终端前置机,以解决能源管理终端前置机通信方式单一的问题。
一种能源管理终端前置机,包括下行通信服务接口模块、规约数据交互控制模块、加密认证模块、通信交互接口模块、上行通信服务接口模块,其中,
所述下行通信服务接口模块与能源管理终端连接;所述下行通信服务接口模块包括通信配置单元,用于选择与所述通信配置单元连接的以太网通信单元、串口收发单元和3G/4G通信单元中的一种进行下行通信;
所述上行通信服务接口模块与通信平台连接;所述上行通信服务接口模块用于选择Rabbit MQ通信单元、HTTP通信单元和极光消息推送单元中的至少一种进行上行通信。
可选地,所述通信交互接口模块包括电网服务平台通信交互接口模块,所述通信平台包括电网服务平台;
所述电网服务平台通信交互接口模块与电网服务平台通过所述上行通信服务接口模块进行通信。
可选地,所述通信交互接口模块还包括APP通信交互接口模块,所述通信平台还包括手机APP;
所述APP通信交互接口模块与手机APP通过所述上行通信服务接口模块通信。
可选地,所述能源管理终端前置机,还包括异常警告模块,用于对前置机的异常状况进行判断、恢复并向通信平台推送运行维护意见。
可选地,所述能源管理终端前置机,还包括设备管理模块,用于管理所述能源管理终端的运行参数及运行状况。
可选地,所述能源管理终端的数量至少为一个。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果:
该能源管理终端前置机上行支持Rabbit MQ、HTTP通信及极光推送机制,能够保证数据向电网服务平台的传输和命令下发,以及当网络系统出现故障时实时向手机APP推送网络故障点及运行维护指导。下行可自适应兼容以太网通信、串口收发通信和3G/4G通信等多种通信方式,保证了大多数通信链路支持,即可根据能源管理终端的不同通信环境,选择不同的通信方式,提高通信效率、保证通信安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种能源管理终端前置机的连接框图。
图2为本申请实施例提供的另一种能源管理终端前置机的连接框图。
具体实施方式
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
实施例1
图1为本申请实施例提供的一种能源管理终端前置机的连接框图。该能源管理终端前置机,包括下行通信服务接口模块、规约数据交互控制模块、加密认证模块、通信交互接口模块、上行通信服务接口模块,其中,
所述下行通信服务接口模块与能源管理终端连接;所述下行通信服务接口模块包括通信配置单元,用于选择与所述通信配置单元连接的以太网通信单元、串口收发单元和3G/4G通信单元中的一种进行下行通信;
所述上行通信服务接口模块与通信平台连接;所述上行通信服务接口模块用于选择Rabbit MQ通信单元、HTTP通信单元和极光消息推送单元中的至少一种进行上行通信。
可选地,所述能源管理终端前置机,还包括异常警告模块,用于对前置机的异常状况进行判断、恢复并向通信平台推送运行维护意见。
可选地,所述能源管理终端前置机,还包括设备管理模块,用于管理所述能源管理终端的运行参数及运行状况。
在图1中,所述下行通信服务接口模块包括通信配置单元,所述通信配置单元分别与以太网通信单元、串口收发单元和3G/4G通信单元连接。所述以太网通信单元、所述串口收发单元和所述3G/4G通信单元分别与所述规约数据交互控制模块、所述加密认证模块和所述异常警告模块连接。所述加密认证模块和规约数据交互控制模块均与所述设备管理模块和所述通信交互接口模块连接。所述通信交互接口模块与上行通信服务接口模块的Rabbit MQ通信单元、HTTP通信单元和极光消息推送单元连接。
图2为本申请实施例提供的另一种能源管理终端前置机的连接框图。可选地,如图2所示,所述通信交互接口模块包括电网服务平台通信交互接口模块,所述通信平台包括电网服务平台;所述电网服务平台通信交互接口模块与电网服务平台通过所述上行通信服务接口模块进行通信。
可选地,如图2所示,所述通信交互接口模块还包括APP通信交互接口模块,所述通信平台还包括手机APP;所述APP通信交互接口模块与手机APP通过所述上行通信服务接口模块通信。
可选地,如图2所示,所述能源管理终端的数量至少为一个。
实施例2
本实施例结合能源管理终端向通信平台的数据传输过程,对该能源管理终端前置机的数据处理过程进行说明,具体过程如下:
步骤一、能源管理终端登录前置机系统。
当能源管理终端第一次等登陆前置机系统时,需要与通信平台进行绑定,保证每条通信链路都进行通信认证,随后登录后才能进行数据交互操作。绑定过程包括:确认用户信息、能源管理终端地址信息、登录信息、其它智能控制设备等,使能源管理终端与电网服务平台的信息关联统一,为后面的数据采集及设备控制建立安全通道。
在下行通信过程中,前置机作为服务端与通信平台进行交互时,每次设备主动连接到前置机时,都将发送登录请求,其中登录请求命令中包含了设备地址等相关信息。前置机通过该信息到电网平台进行查询,若系统中存在该设备信息,则允许该设备进行登陆,并进行数据传输。若系统中不存在该设备信息,则拒接本次登录请求。
步骤二、下行通信服务接口模块接收能源管理终端数据并配置通信单元。
该能源管理终端前置机中的下行通信服务接口模块采用分布式集群、IOCP模型、重叠I/O技术、内存共享技术、多线程和消息路由转发技术,以保证下行通信。
下行通信服务接口模块的通信配置单元接收能源管理终端发送的数据,将接收到的数据存储于下行设备发送缓冲区,并根据该数据进行通信配置,选择以太网通信单元、串口收发单元和3G/4G通信单元中的一种进行下行通信,接收能源管理终端的数据,或者向能源管理终端发送数据。
例如,根据能源管理终端发送的数据中携带的地址信息,对于室内通信或者短距离通信,通信配置单元选择使用串口收发单元与能源管理终端进行通信,具体地,可采用RS485/232通信方式。在有网络架线且通信距离远的情况下,通信配置单元选择使用以太网通信单元与能源管理终端进行通信,具体地,可采用网线或者光纤通信。对于偏僻的荒郊,通信配置单元选择使用3G/4G通信方式与能源管理终端进行通信。
步骤三、规约数据交互控制模块对数据规约进行解析。
下行通信服务接口模块将数据发送至规约数据交互控制模块。该规约数据交互控制模块主要采用规约解析技术、心跳维护机制以及规约转发控制策略,对能源管理终端的数据规约进行解析,对异常数据进行筛选,或者对命令包进行解密。
步骤四、加密认证模块对数据进行加密。
能源管理终端前置机是在外网环境下与通信平台进行交互的,因此,前置机在下行通信接口、数据处理过程、上行通信接口的各个模块的安全加密是非常关键的。
在本实施例中,前置机的加密认证模块主要采用了身份认证技术及AES加密技术,身份认证是数据安全的第一道防线,一台终端想要进入一个安全系统获取信息,首先必须向系统证实自己的合法身份,才能得到授权访问系统资源。AES密钥加密及认证过程采用了CFB密码反馈模式算法进行设计,保证了加密及解密的复杂度。AES加密技术可以保护电子数据的加密算法,保证在开放网络中传输数据的隐私安全性。
步骤五、通信交互接口模块对接通信平台。
经过加密认证模块处理的数据发送至通信交互接口模块,该通信交互接口模块包括电网服务平台通信交互接口模块,该模块主要采用数据处理技术、实时数据库及交互控制技术,对接电网服务平台的数据交互。其中,包含电量相关数据、非侵入式负荷数据、过载信息等交互,还包括对智能家居设备、四路开关、智能插座等设备的控制数据。
步骤六、上行通信服务接口模块配置通信单元,向通信平台传输数据。
经过通信交互接口模块处理的数据传输至上行通信服务接口模块,该模块采用TCP底层通信技术、SSL安全套接字技术、用户(CA)认证技术、缓存技术及HTTP协议技术,保证上行通信。该模块还包括Rabbit MQ通信单元、HTTP通信单元和极光消息推送单元。
上行通信服务接口模块根据通信平台的接口信息,选择相应的通信单元与通信平台进行数据传输。Rabbit MQ通信单元和HTTP通信单元用于从电网服务平台通信交互接口模块向电网服务平台传输数据,保证数据向电网服务平台的传输和命令下发。
可选地,能源管理终端的异常警告模块主要采用网络拓扑及故障定位等相关技术对异常状况进行处理。
例如,在能源管理终端的登陆过程中,如果登陆失败,则网络链路断开。此时,异常警告模块会对网络链路异常进行分析,判断异常原因,并进行自我恢复。若异常状况还未得到改善,则进行预警处理,同时将相应的运行维护指导意见推送给对应的运行维护人员。
可选地,所述网络故障及运行维护指导意见通过上行通信服务接口模块中的极光消息推送单元,时实发送至手机APP。
可选地,该前置机的设备管理模块能够对能源管理终端进行管控。具体地,该模块主要采用了数据库、config文件配置、FTP及消息队列等技术,对能源管理终端进行管控,其中包括对能源管理终端的状态、参数配置、版本升级及设备认证机制进行管控。
实施例3
本实施例结合通信平台向能源管理终端的数据传输过程,对本申请的具体数据传输过程进行说明。
步骤一、通信平台登陆前置机系统。
前置机读取系统通信平台和通信配置参数,请求登陆前置机系统。若登陆成功,则通信平台可通过前置向能源管理终端传输数据。若登陆失败,则启动异常警告模块。
步骤二、上行通信服务接口模块配置通信单元,向能源管理终端传输数据。
步骤三、通信交互接口模块对接能源管理终端。
步骤四、规约数据数据交互控制模块对数据规约进行解析。
步骤五、加密认证模块对数据进行加密。
步骤六、下行通信服务接口模块接收通信平台数据并配置通信单元。
综上所述,该能源管理终端前置机上行支持Rabbit MQ、HTTP通信及极光推送机制,能够保证数据向电网服务平台的传输和命令下发,以及当网络系统出现故障时实时向手机APP推送网络故障点及运行维护指导。下行可自适应兼容以太网通信、串口收发通信和3G/4G通信等多种通信方式,保证了大多数通信链路支持,即可根据能源管理终端的不同通信环境,选择不同的通信方式,提高通信效率、保证通信安全。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述的内容,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.一种能源管理终端前置机,其特征在于,包括下行通信服务接口模块、规约数据交互控制模块、加密认证模块、通信交互接口模块、上行通信服务接口模块,其中,
所述下行通信服务接口模块与能源管理终端连接;所述下行通信服务接口模块包括通信配置单元,用于选择与所述通信配置单元连接的以太网通信单元、串口收发单元和3G/4G通信单元中的一种进行下行通信;
所述上行通信服务接口模块与通信平台连接;所述上行通信服务接口模块用于选择Rabbit MQ通信单元、HTTP通信单元和极光消息推送单元中的至少一种进行上行通信。
2.根据权利要求1所述的能源管理终端前置机,其特征在于,所述通信交互接口模块包括电网服务平台通信交互接口模块,所述通信平台包括电网服务平台;
所述电网服务平台通信交互接口模块与电网服务平台通过所述上行通信服务接口模块进行通信。
3.根据权利要求1所述的能源管理终端前置机,其特征在于,所述通信交互接口模块还包括APP通信交互接口模块,所述通信平台还包括手机APP;
所述APP通信交互接口模块与手机APP通过所述上行通信服务接口模块通信。
4.根据权利要求1所述的能源管理终端前置机,其特征在于,还包括异常警告模块,用于对前置机的异常状况进行判断、恢复并向通信平台推送运行维护意见。
5.根据权利要求1所述的能源管理终端前置机,其特征在于,还包括设备管理模块,用于管理所述能源管理终端的运行参数及运行状况。
6.根据权利要求1所述的能源管理终端前置机,其特征在于,所述能源管理终端的数量至少为一个。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170905 |