CN113225299A - 基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法及系统，方法包括：步骤1：收集需要传输的数据，对数据进行分布式处理；步骤2：对处理后的数据进行加密操作，将加密后的数据以二维码为载体在多路径的内网服务器终端上显示；步骤3：通过二维码扫描器扫描各个路径上的二维码，将加密后的数据发送至外网接收服务器；步骤4：外网信息服务器对接收到的加密数据进行解密，将分布式处理过的数据进行整合入库。系统包括数据采集控制器、内网服务器、二维码扫描器以及外网服务器，执行上述程序步骤。本发明解决了通过原有的数据传输方式出现二维码识别变慢或者数据丢失的问题，大幅度提升信息传输的效率。

Description

基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统信息传输领域，具体的说是一种基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法及系统。
背景技术
现阶段，在电力系统内进行内外网信息传输时，有时采用二维码作为介质，这种信息传输方式是在物理隔离的情况下发生的，传输信息全部进行加密，传输过程安全可靠。但是，当二维码内承载的数据量过大时，二维码扫描器扫描识别数据的速度会变慢，甚至有时无法识别。在电力系统内传输曲线类数据时，一条曲线的数据量经过加密后已经超过二维码可快速识别的承载量，因此经常出现二维码无法识别的情况，导致传输数据丢失，信息传输效率降低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法及系统，解决了通过原有的数据传输方式出现二维码识别变慢或者数据丢失的问题，大幅度提升信息传输的效率。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,包括：
采集电网数据进行分布式处理，再结合加解密操作、二维码转换的方式，将电网数据通过设置的多路径链路进行传输，实现数据传输效率的有效提高。
所述传输电力数据的方法包括以下步骤：
步骤1：收集需要传输的数据，对数据进行分布式处理；
步骤2：对处理后的数据进行加密操作，将加密后的数据以二维码为载体在多路径的内网服务器终端上显示；
步骤3：通过二维码扫描器扫描各个路径上的二维码，将加密后的数据发送至外网接收服务器；
步骤4：外网信息服务器对接收到的加密数据进行解密，将分布式处理过的数据进行整合入库。
所述电网数据为按照预设时间间隔进行的多时刻采集的电网数据；所述电网数据为发电量数据。
所述分布式处理，包括：
将需要传输的数据分割成若干部分，为每部分的数据添加可识别数据特征的唯一ID以及数据分割排序的标识码。
所述可识别数据特征的唯一ID用于在所有网络传输的数据中区分该条数据是否为需要传输的电网数据。
所述数据分割排序的标识码用于识别该条数据是属于哪一个部分，用于将原始采集数据分割成若干部分，以及按照分割排序的标识码的顺序进行拼接，整合成分布式处理前的原始数据。
所述加密、解密处理包括：
所述加密过程为将分布式处理后的数据进行AES加密生成加密字符串；
所述解密过程为将接收的加密字符串进行AES解密获取各部分的数据。
所述将加密后的数据生成二维码包括：
以QR Code码制将加密字符串生成矩阵二维码。
所述多路径的内网服务器的数量根据分布式处理后数据所包含的部分数量来确定。
基于二维码的多路径分布式传输电力数据的系统,包括数据采集控制器、内网服务器、二维码扫描器以及外网服务器，上述各器件均包括存储部、处理部和通讯部，存储部存有程序，处理部加载程序并执行如上所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法步骤。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明设计的传输方式本质上还是使用二维码作为载体，传输过程完全物理隔离，继承了原有传输方式安全可靠的优点；
2.传输过程中所有数据进行了AES加密，安全性高，无法破解；
3.数据进行分布式处理后，每个二维码包含的数据量大大降低，二维码扫描速度变快，信息传输效率大幅度提升；
4.传输多路径设置数目可根据实际传输数据量的大小进行灵活调整。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示为本发明的方法流程图。
首先，收集需要传输的数据，对数据进行分布式处理。我们这里以传输全网发电量96点数据为例(在电网相关业务中，往往每15分钟记录一次业务数据，这样每天会记录96次，形成96点的日级别数据曲线，就是96点数据)。将全网发电量96点数据划分为3个部分，每个部分包含32点数据(即第一部分为0时至8时的数据，第二部分为8时至16时的数据，第三部分为16时至24时的数据)，然后每部分数据添加可识别数据特征的唯一ID，这里设置为“QWFDL”，用于在所有网络传输的数据中区分该条数据是否为需要传输的电网数据。再添加数据进行分割排序的标识码，第一部分为“PART_1”，第二部分为“PART_2”，以此类推，用于识别该条数据是属于哪一个部分。将可识别数据特征的唯一ID、进行分割排序的标识码以及32点数据之间用分隔符隔开后拼接到一起，得到分布式处理后的数据。
接下来，在各个路径上部署好的内网服务器会将分布式处理后的数据进行加密，然后在服务器上显示。由于我们将96点数据划分为了3个部分，因此，本次传输的多路径数目为3，即有3台内网服务器同时显示3个部分对应的二维码。
然后，二维码扫描器会分别扫描二维码，将获取的3部分加密字符串逐一传输到一台具有外网信息处理软件(用于实现后续的解密、整合拼接)的外网服务器上。
外网服务器首先对3部分数据(加密字符串)进行解密操作，然后读取每个分布式处理过文件中的可识别数据特征的唯一ID，按照此ID对数据进行分类，即在此次传输过程中将所有唯一ID为“QWFDL”的选中，然后读取选中数据的进行分割排序的标识码，按照标识码的顺序排序，即按照“PART_1”，“PART_2”，“PART_3”的顺序，读取每个选中文件中的32点数据，然后拼接到一起得到目标96点数据，解析入库，数据传输完毕。
加密过程为：对需要传输的字符串进行AES加密。AES技术是一种对称的分组加密技术，使用128位分组加密数据，提供比WEP/TKIPS的RC4算法更高的加密强度。AES的加密码表和解密码表是分开的，并且支持子密钥加密，这种做法优于以前用一个特殊的密钥解密的做法。AES算法支持任意分组大小，初始时间快。特别是它具有的并行性可以有效地利用处理器资源。AES加密过程涉及到4种操作，分别是字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加。字节代替的主要功能是通过S盒完成一个字节到另外一个字节的映射；行移位的功能是实现一个4x4矩阵内部字节之间的置换；列混淆是利用域GF(28)上的算术特性的一个代替；轮密钥加是指加密过程中，每轮的输入与轮密钥异或一次。
解密过程为：对经过加密的字符串进行AES解密。解密过程为字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加的逆操作。由于每一步操作都是可逆的，按照相反的顺序进行解密即可恢复明文。读取二进制密钥，就加密字符串进行解密操作，还原成加密前的数据字符串。
如图2所示是本发明的系统框图。包括数据采集控制器、内网服务器、二维码扫描器以及外网服务器，上述各器件均包括存储部、处理部和通讯部，存储部存有程序，处理部加载程序并执行基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法步骤。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，包括：
采集电网数据进行分布式处理，再结合加解密操作、二维码转换的方式，将电网数据通过设置的多路径链路进行传输，实现数据传输效率的有效提高。
2.根据权利要求1所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，所述传输电力数据的方法包括以下步骤：
步骤1：收集需要传输的数据，对数据进行分布式处理；
步骤2：对处理后的数据进行加密操作，将加密后的数据以二维码为载体在多路径的内网服务器终端上显示；
步骤3：通过二维码扫描器扫描各个路径上的二维码，将加密后的数据发送至外网接收服务器；
步骤4：外网信息服务器对接收到的加密数据进行解密，将分布式处理过的数据进行整合入库。
3.根据权利要求2所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，所述电网数据为按照预设时间间隔进行的多时刻采集的电网数据；所述电网数据为发电量数据。
4.根据权利要求2所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，所述分布式处理，包括：
将需要传输的数据分割成若干部分，为每部分的数据添加可识别数据特征的唯一ID以及数据分割排序的标识码。
5.根据权利要求4所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，所述可识别数据特征的唯一ID用于在所有网络传输的数据中区分该条数据是否为需要传输的电网数据。
6.根据权利要求4所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，所述数据分割排序的标识码用于识别该条数据是属于哪一个部分，用于将原始采集数据分割成若干部分，以及按照分割排序的标识码的顺序进行拼接，整合成分布式处理前的原始数据。
7.根据权利要求2所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，所述加密、解密处理包括：
所述加密过程为将分布式处理后的数据进行AES加密生成加密字符串；
所述解密过程为将接收的加密字符串进行AES解密获取各部分的数据。
8.根据权利要求2所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，所述将加密后的数据生成二维码包括：
以QR Code码制将加密字符串生成矩阵二维码。
9.根据权利要求2所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法,其特征在于，所述多路径的内网服务器的数量根据分布式处理后数据所包含的部分数量来确定。
10.根据权利要求1-9所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的系统,其特征在于，包括数据采集控制器、内网服务器、二维码扫描器以及外网服务器，上述各器件均包括存储部、处理部和通讯部，存储部存有程序，处理部加载程序并执行如权利要求1-9所述的基于二维码的多路径分布式传输电力数据的方法步骤。
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