CN112566084A - 高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置及传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置及传输方法，属于互感器检测数据传输技术领域，主要解决互感器检测数据安全的问题；包括显示单元、查询单元、通讯模块、电源模块、存储单元、调试接口；其特点是：还包括控制器和安全单元；所述控制器是本装置的核心部件，其与显示单元、查询单元、存储单元、调试接口及安全单元相连，用于高速采集和高速处理相关测试数据并把相关命令发送给各功能模块；所述安全单元用于传输数据的加密、解密，其把通讯模块传输的数据解密至控制器4，或把控制器传输的数据加密至通讯模块。

Description

高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置及传输方法
技术领域
本发明属于互感器检测数据传输技术领域，具体涉及高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置及传输方法。
背景技术
目前对于电力互感器的性能参数主要通过人工现场检验，在运行状态下无法得到安全、实时的监控，如何准确、高效的获取计量用互感器在现场环境下的误差问题得到越来越高的重视。目前高压互感器现场检验工作主要存在以下问题：(1)现场校验结果数据通常由工作人员采用纸质记录的方式获取，不仅费时费力，而且容易出现漏记、误记的问题；(2)现有互感器校验仪均不支持无线传输、安全认证与数据加密，数据安全得不到保障。
发明内容
本发明提供了一种高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置及传输方法，为解决现场作业终端与互感器校验仪之间的身份认证、数据加/解密、无线传输、权限控制、通讯线路保护等问题，实现现场作业终端与互感器校验仪之间控制指令、测试数据无线加密传输，现场数据上传下达，保证了数据的机密性、完整性及安全性；采用现场作业终端和装置本身双重控制，测试结果在装置内加密存储，再通过蓝牙发送给现场作业终端，或通过RS232/485发送给上位机。
本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：
高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，包括显示单元、查询单元、通讯模块、电源模块、存储单元、调试接口；其特点是：还包括控制器和安全单元；
所述控制器是本装置的核心部件，其与显示单元、查询单元、存储单元、调试接口及安全单元相连，用于高速采集和高速处理相关测试数据并把相关命令发送给各功能模块；所述安全单元用于传输数据的加密、解密，其把通讯模块传输的数据解密至控制器4，或把控制器传输的数据加密至通讯模块；
所述显示单元显示互感器校验仪的工作参数、测试结果等信息；所述查询单元用于查询测试信息、测试记录、测试数据；所述通讯模块包括蓝牙模块、串口通讯模块、以太网通讯模块，用于装置与现场作业终端及上位机之间的数据传输；所述电源模块与各功能模块相连，为其供能；所述存储单元，可随时通过控制器调用存储单元中储存的模块参数及互感器误差校验的结果数据；所述调试接口与控制器相连，用于模块参数的下载。
高压互感器现场校验仪无线数据加密传输方法，其特点是：包括如下步骤：
(1)在进行互感器误差校验前，首先打开蓝牙模块，将本装置与现场作业终端进行配对，确认建立连接；
(2)本装置首先根据现场测试需求，由工作人员通过现场作业终端向本装置发送相关测试命令，或直接在显示单元上输入工作参数等相关测试命令，工作人员可实时在现场作业终端上查看互感器校验仪的工作进程，并最终得到测试结果；
(3)现场作业终端发送的加密参数首先通过安全单元，安全单元将报文解析后的数据发送至控制器，由控制器发送至互感器校验仪其他控制单元进行互感器相应检测；测试参数、测试过程、测试结果均可在显示单元上显示，测试结果最终储存在存储单元；
(4)数据上传时，本装置通过控制器得到测试结果，再通过安全单元将数据加密发送给现场作业终端，或通过串口通讯模块发送给上位机。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明实现了检测数据自动化采录、无纸化作业，解决现场作业终端与互感器校验仪之间的身份认证、数据加/解密、无线传输、访问权限控制、通信线路保护等问题，加密控制指令，测试结果加密上传，保证了数据的安全可靠，减轻了工作人员劳动强度，使现场校验工作提质增效。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1—电源模块；2—显示单元；3—查询单元；4—控制器；5—安全单元；6—通讯模块；6-1—蓝牙模块；6-2—串口通讯模块；6-3—以太网通讯模块；7—存储单元；8—调试接口。
具体实施方式
如图1所示，高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，包括显示单元2、查询单元3、通讯模块6、电源模块1、存储单元7、调试接口8；其特点是：还包括控制器4和安全单元5；
所述控制器4是本装置的核心部件，其与显示单元2、查询单元3、存储单元7、调试接口8及安全单元5相连，用于高速采集和高速处理相关测试数据并把相关命令发送给各功能模块；所述安全单元5用于传输数据的加密、解密，其把通讯模块6传输的数据解密至控制器4，或把控制器4传输的数据加密至通讯模块6；
所述显示单元2显示互感器校验仪的工作参数、测试结果等信息；所述查询单元3用于查询测试信息、测试记录、测试数据；所述通讯模块6包括蓝牙模块6-1、串口通讯模块6-2、以太网通讯模块6-3，用于装置与现场作业终端及上位机之间的数据传输；所述电源模块1与各功能模块相连，为其供能；所述存储单元7，可随时通过控制器4调用存储单元7中储存的模块参数及互感器误差校验的结果数据；所述调试接口8与控制器4相连，用于模块参数的下载。
进一步地，所述控制器4采用FPGA模块，发送和接收各种工作指令至各功能模块，并通过高速采集和高速处理将相关测试数据发送至安全单元5，或从安全单元5接收数据。
进一步地，所述显示单元2为OLED大尺寸彩色液晶显示屏与控制器相连，不仅可以显示装置工作状态，还可以直接输入参数、切换功能选项及发送测试命令。
进一步地，所述查询单元3与控制器4及显示单元2相连，用于测试完成后，在显示单元2键入查询命令，通过控制器4从存储单元7提取数据；或用现场移动作业终端通过安全单元5，执行查询命令。
进一步地，所述安全单元5采用W-ESAM芯片与通讯模块及控制器相连，采用对称密码算法和非对称密码算法，对称算法使用国密SM1、SM7算法，非对称算法使用国密SM2算法，为装置与现场作业终端之间密钥、敏感数据加密、解密。
进一步地，所述通讯模块6包括蓝牙模块6-1、串口通讯模块6-2和以太网通讯模块6-3，所述蓝牙模块6-1通过蓝牙通讯技术，实现互感器校验仪和现场移动作业终端无线传输，包括参数设置、过程监控和测试结果实时数据回传；所述串口通讯模块6-2采用MAX3232与MAX3485芯片，通过RS232接口及RS485接口与现场移动作业终端或上位机进行数据通讯；所述以太网通讯模块6-3采用DP83848VV，通过RJ45网络接口进行装置的在线升级和远程运维。
进一步地，所述电源模块1与装置各功能单元相连，由互感器校验仪提供DC5V电压，通过电源模块1转换得到各功能模块正常工作所需电源3.3V。
进一步地，所述存储单元7为铁电存储器与控制器4相连，用来进行过程数据和终端数据存储和数据管理，在装置工作异常时，可以及时保存临时数据，并记录异常情况。
高压互感器现场校验仪无线数据加密传输方法，其特点是：包括如下步骤：
(1)在进行互感器误差校验前，首先打开蓝牙模块6-1，将本装置与现场作业终端进行配对，确认建立连接；
(2)本装置首先根据现场测试需求，由工作人员通过现场作业终端向本装置发送相关测试命令，或直接在显示单元2上输入工作参数等相关测试命令，工作人员可实时在现场作业终端上查看互感器校验仪的工作进程，并最终得到测试结果；
(3)现场作业终端发送的加密参数首先通过安全单元5，安全单元5将报文解析后的数据发送至控制器4，由控制器4发送至互感器校验仪其他控制单元进行互感器相应检测；测试参数、测试过程、测试结果均可在显示单元2上显示，测试结果最终储存在存储单元7；
(4)数据上传时，本装置通过控制器4得到测试结果，再通过安全单元5将数据加密发送给现场作业终端，或通过串口通讯模块6-2发送给上位机。

Claims (9)

1.高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，包括显示单元(2)、查询单元(3)、通讯模块(6)、电源模块(1)、存储单元(7)、调试接口(8)；其特征是：还包括控制器(4)和安全单元(5)；
所述控制器(4)是本装置的核心部件，其与显示单元(2)、查询单元(3)、存储单元(7)、调试接口(8)及安全单元(5)相连，用于高速采集和高速处理相关测试数据并把相关命令发送给各功能模块；所述安全单元(5)用于传输数据的加密、解密，其把通讯模块(6)传输的数据解密至控制器(4)，或把控制器(4)传输的数据加密至通讯模块(6)；
所述显示单元(2)显示互感器校验仪的工作参数、测试结果等信息；所述查询单元(3)用于查询测试信息、测试记录、测试数据；所述通讯模块(6)包括蓝牙模块(6-1)、串口通讯模块(6-2)、以太网通讯模块(6-3)，用于装置与现场作业终端及上位机之间的数据传输；所述电源模块(1)与各功能模块相连，为其供能；所述存储单元(7)，可随时通过控制器(4)调用存储单元(7)中储存的模块参数及互感器误差校验的结果数据；所述调试接口(8)与控制器(4)相连，用于模块参数的下载。
2.依据权利要求1所述的高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，其特征是：进一步地，所述控制器(4)采用FPGA模块与各功能模块相连，发送和接收各种工作指令至各功能模块，并通过高速采集和高速处理将相关测试数据发送至安全单元(5)，或从安全单元(5)接收数据。
3.依据权利要求1所述的高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，其特征是：进一步地，所述显示单元(2)为OLED大尺寸彩色液晶显示屏与控制器相连，不仅可以显示装置工作状态，还可以直接输入参数、切换功能选项及发送测试命令。
4.依据权利要求1所述的高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，其特征是：进一步地，所述查询单元(3)与控制器(4)及显示单元(2)相连，用于测试完成后，在显示单元(2)键入查询命令，通过控制器(4)从存储单元(7)提取数据；或用现场移动作业终端通过安全单元(5)，执行查询命令。
5.依据权利要求1所述的高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，其特征是：进一步地，所述安全单元(5)采用W-ESAM芯片与通讯模块及控制器相连，采用对称密码算法和非对称密码算法，对称算法使用国密SM1、SM7算法，非对称算法使用国密SM2算法，为装置与现场作业终端之间密钥、敏感数据加密、解密。
6.依据权利要求1所述的高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，其特征是：进一步地，所述串口通讯模块(6-2)采用MAX3232与MAX3485芯片，通过RS232接口及RS485接口与现场移动作业终端或上位机进行数据通讯；所述以太网通讯模块(6-3)采用DP83848VV，通过RJ45网络接口进行装置的在线升级和远程运维。
7.依据权利要求1所述的高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，其特征是：进一步地，所述电源模块(1)与装置各功能单元相连，由互感器校验仪提供DC5V电压，通过电源模块(1)转换得到各功能模块正常工作所需电源3.3V。
8.依据权利要求1所述的高压互感器现场校验仪无线数据加密传输装置，其特征是：进一步地，所述存储单元(7)为铁电存储器与控制器(4)相连，用来进行过程数据和终端数据存储和数据管理，在装置工作异常时，可以及时保存临时数据，并记录异常情况。
9.高压互感器现场校验仪无线数据加密传输方法，其特征是：包括如下步骤：
(一)在进行互感器误差校验前，首先打开蓝牙模块(6-1)，将本装置与现场作业终端进行配对，确认建立连接；
(二)本装置首先根据现场测试需求，由工作人员通过现场作业终端向本装置发送相关测试命令，或直接在显示单元(2)上输入工作参数等相关测试命令，工作人员可实时在现场作业终端上查看互感器校验仪的工作进程，并最终得到测试结果；
(三)现场作业终端发送的加密参数首先通过安全单元(5)，安全单元(5)将报文解析后的数据发送至控制器(4)，由控制器(4)发送至互感器校验仪其他控制单元进行互感器相应检测；测试参数、测试过程、测试结果均可在显示单元(2)上显示，测试结果最终储存在存储单元(7)；
(四)数据上传时，本装置通过控制器(4)得到测试结果，再通过安全单元(5)将数据加密发送给现场作业终端，或通过串口通讯模块(6-2)发送给上位机。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102905255A (zh) * 2012-09-13 2013-01-30 中国电力科学研究院 一种基于嵌入式系统的充电设施数据采集终端
US20130036311A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Battelle Memorial Institute Intelligent sensor and controller framework for the power grid
CN103149546A (zh) * 2012-11-30 2013-06-12 河南工业大学 一种便携式电能计量终端现场综合校验仪
CN103488143A (zh) * 2013-09-12 2014-01-01 国家电网公司 一种远程电力用户智能管理系统
CN203786287U (zh) * 2013-12-06 2014-08-20 国家电网公司 一种互感器移动智能校验装置
CN104836340A (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 西安工程大学 用于监控箱式变电站运行的智能监控系统及监控方法
CN106597351A (zh) * 2016-11-18 2017-04-26 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种对电能表校验装置在线实时监测的实现方法
CN107436420A (zh) * 2016-05-27 2017-12-05 山东大学 一种电能计量远程校验监测系统及其工作方法
CN107703476A (zh) * 2017-10-30 2018-02-16 深圳市江机实业有限公司 一种在安装现场进行三相智能电能表故障自检的方法
CN109613466A (zh) * 2018-07-27 2019-04-12 国网新疆电力有限公司电力科学研究院 智能化电力计量标准管理系统及其管理方法
CN211402699U (zh) * 2019-11-28 2020-09-01 郑州万特电气股份有限公司 一种新型智能电能表现场校验仪

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130036311A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Battelle Memorial Institute Intelligent sensor and controller framework for the power grid
CN102905255A (zh) * 2012-09-13 2013-01-30 中国电力科学研究院 一种基于嵌入式系统的充电设施数据采集终端
CN103149546A (zh) * 2012-11-30 2013-06-12 河南工业大学 一种便携式电能计量终端现场综合校验仪
CN103488143A (zh) * 2013-09-12 2014-01-01 国家电网公司 一种远程电力用户智能管理系统
CN203786287U (zh) * 2013-12-06 2014-08-20 国家电网公司 一种互感器移动智能校验装置
CN104836340A (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 西安工程大学 用于监控箱式变电站运行的智能监控系统及监控方法
CN107436420A (zh) * 2016-05-27 2017-12-05 山东大学 一种电能计量远程校验监测系统及其工作方法
CN106597351A (zh) * 2016-11-18 2017-04-26 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种对电能表校验装置在线实时监测的实现方法
CN107703476A (zh) * 2017-10-30 2018-02-16 深圳市江机实业有限公司 一种在安装现场进行三相智能电能表故障自检的方法
CN109613466A (zh) * 2018-07-27 2019-04-12 国网新疆电力有限公司电力科学研究院 智能化电力计量标准管理系统及其管理方法
CN211402699U (zh) * 2019-11-28 2020-09-01 郑州万特电气股份有限公司 一种新型智能电能表现场校验仪

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MASAKI TAKANASHI, ATSUHIRO TAKAHASHI, HIROYA TANAKA, HIROAKI HAYASHI, YOSHIYUKI HATTORI: "High-Voltage Power Line Communication in a Hybrid Vehicle" *
卓浩泽; 郭小璇; 韦杏秋; 李金瑾; 唐志涛: "计及综合误差的数字式互感器现场检验方法和检验系统研究" *

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