CN113836551A - 一种电力应用的北斗短报文通信传输方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力应用的北斗短报文通信传输方法及装置,其中方法包括如下步骤:获取电力终端的采集数据并进行加密;对加密后的采集数据按照预设编码格式进行处理;将编码后的采集数据通过北斗短报文进行传输。通过采用特定的北斗短报文编码格式传输电力终端采集数据,提升了北斗短报文电力通信的传输效率和可靠性,简化了管理工作,提高了电力运行、维护和应急管理水平。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统数据传输领域,特别涉及一种电力应用的北斗短报文通信传输方法及装置。
背景技术
北斗短报文通信是北斗系统的特色功能,是天基卫星通信一种,并且终端便宜,通信免费。北斗系统短报文服务覆盖范围广、无信号盲区,可作为光纤网络和无线公网等传统通信方式的补充和备份,解决电力业务在无网络、弱信号、网络易受损等特殊情况下通信需求和备份通信方式。北斗短报文通信已经在电力偏远地区用电信息采集、线路状态监测、电力应急通信中逐步得到应用。但目前的北斗短报文通信报文编码采用其他民用领域编码方式,对电力行业适用性较差。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种电力应用的北斗短报文通信传输方法及装置,通过采用特定的北斗短报文编码格式传输电力终端采集数据,提升了北斗短报文电力通信的传输效率和可靠性,简化了管理工作,提高了电力运行、维护和应急管理水平。
为解决上述技术问题,本发明实施例的第一方面提供了一种电力应用的北斗短报文通信传输方法,包括如下步骤:
获取电力终端的采集数据并进行加密;
对加密后的所述采集数据按照预设编码格式进行处理;
将编码后的所述采集数据通过北斗短报文进行传输。
进一步地,所述对加密后的所述采集数据按照预设编码格式进行处理,包括:
判断所述采集数据内容是否超过单条所述北斗短报文的容量;
如否,则对所述采集数据按照所述预设编码格式进行处理;
如是,则对所述采集数据进行分包处理,并对经分包处理后的所述采集数据按照所述预设编码格式进行处理。
进一步地,所述预设编码格式包括:第一信息头指示符、发送消息队列、包数、状态标识符、传输模式和发送数据内容。
进一步地,所述对所述采集数据进行分包处理,包括:
对所述采集数据内容超过单条所述北斗短报文容量的所述采集数据进行分包处理,得到:首包、若干个中间包和尾包;
所述首包包括:主帧协议数据头和加密后的所述采集数据;
所述中间包包括:续包包头和加密后的所述采集数据;
所述尾包包括:续包包头和加密后的所述采集数据;
所述续包包头包括:续包标识符、包号和发送消息队列。
进一步地,所述将编码后的所述数据通过北斗短报文进行传输之后,还包括:
接收所述采集数据的丢失反馈数据,其中,所述丢失反馈数据包括:反馈信息头指示符、反馈消息队列、发送消息队列、丢包量和反馈数据内容;
依据所述丢失反馈数据重新发送所述采集数据的对应数据包。
相应地,本发明实施例的第二方面提供了一种电力应用的北斗短报文通信传输装置,包括:
数据获取模块,其用于获取电力终端的采集数据并进行加密;
编码处理模块,其用于对加密后的所述采集数据按照预设编码格式进行处理;
数据传输模块,其用于将编码后的所述采集数据通过北斗短报文进行传输。
进一步地,所述编码处理模块包括:
容量判断单元,其用于判断所述采集数据内容是否超过单条所述北斗短报文的容量;
编码处理单元,其用于在所述采集数据内容未超过单条所述北斗短报文的容量时,对所述采集数据按照所述预设编码格式进行处理;
分包处理单元,其用于所述采集数据内容超过单条所述北斗短报文的容量时,对所述采集数据进行分包处理,并将分包处理后的所述采集数据发送至所述编码处理单元按照所述预设编码格式进行处理。
进一步地,所述预设编码格式包括:第一信息头指示符、发送消息队列、包数、状态标识符、传输模式和发送数据内容。
进一步地,所述分包处理单元对所述采集数据内容超过单条所述北斗短报文容量的所述采集数据进行分包处理,得到:首包、若干个中间包和尾包;
所述首包包括:主帧协议数据头和加密后的所述采集数据;
所述中间包包括:续包包头和加密后的所述采集数据;
所述尾包包括:续包包头和加密后的所述采集数据;
所述续包包头包括:续包标识符、包号和发送消息队列。
进一步地,所述电力应用的北斗短报文通信传输装置还包括:
数据接收模块,其用于接收所述采集数据的丢失反馈数据,其中,所述丢失反馈数据包括:反馈信息头指示符、反馈消息队列、发送消息队列、丢包量和反馈数据内容;
所述数据传输模块还用于依据所述丢书反馈数据重新发送所述采集数据的对应数据包。
本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果:
通过采用特定的北斗短报文编码格式传输电力终端采集数据,提升了北斗短报文电力通信的传输效率和可靠性,简化了管理工作,提高了电力运行、维护和应急管理水平。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电力应用的北斗短报文通信传输方法流程图;
图2是本发明实施例提供的北斗短报文单包编码格式示意图;
图3是本发明实施例提供的北斗短报文多包编码格式示意图;
图4是本发明实施例提供的配置指令模式协议数据内容格式示意图;
图5是本发明实施例提供的北斗短报文丢高反馈数据示意图;
图6是本发明实施例提供的电力应用的北斗短报文通信传输装置框图;
图7是本发明实施例提供的编码处理模块框图。
附图标记:
1、数据获取模块,2、编码处理模块,21、容量判断单元,22、编码处理单元,23、分包处理单元,3、数据传输模块,4、数据接收模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
请参照图1,本发明实施例的第一方面提供了一种电力应用的北斗短报文通信传输方法,包括如下步骤:
S100,获取电力终端的采集数据并进行加密。
S200,对加密后的采集数据按照预设编码格式进行处理。
S300,将编码后的采集数据通过北斗短报文进行传输。
具体的,请参照图2和图3,在步骤S200中,对加密后的采集数据按照预设编码格式进行处理,包括:
S210,判断采集数据内容是否超过单条北斗短报文的容量。
S220,如否,则对采集数据按照预设编码格式进行处理。
S230,如是,则对采集数据进行分包处理,并对经分包处理后的所述采集数据按照所述预设编码格式进行处理。
进一步地,预设编码格式包括:第一信息头指示符、发送消息队列、包数、状态标识符、传输模式和发送数据内容。
在本发明实施例的一个具体实施方式中,第一信息头指示符占8bit:主帧信息头固定为0xBD(10111101),用于在连续的消息中找到消息起点,以及与长消息分包后(中间包和尾包)的包头区别,同时便于在长消息分包发送过程中其他业务消息(如:告警信息、人工消息)中断该消息的工况下,接收端可快速识别插队上报的业务信息。
发送消息队列占8bit,取值范围为0~255,将发送端的消息进行队列编号。
包数占4bit,取值范围,0000~1111,其中0000代表当前所发电力数据仅用单条北斗短报文即可全部发送,0001~1111代表后续还有1~15包的续保。
状态标识符占3bit,该值用于识别消息指令的工作模式,消息指令工作模式分为普通信息上报、紧急信息上报、丢包补传、人工信息上报、告警信息上报以及配置消息下发,不同工作模式对应于报文头的状态标识符不同,其上报优先级也不同。详见表1。
表1
单条短报文可发送完成的人工消息、告警消息可插队优先发送,即当前正常发送某一若为短消息,后续应直接发送插队消息;发送消息为长消息,可插队消息仍可中断分包消息优先发送。当工作模式选择配置指令方式时,其对应传输模式必须置1(即选择可靠传输)。
传输模式占1bit,由于北斗短报文存在一定的丢包率,为了确保业务数据的完整性,针对某些业务数据需接收方反馈是否发生丢包,确保传输数据的可靠性,即0代表接收方不用做出反馈,发送端只负责发送,发完该消息则从队列删除;1代表接收方需对接收消息按照反馈结构进行反馈。
请参照图4,协议数据内容中,当状态标识符为000(普通数据传输模式)时,根据配置指令中设置的加密方式,如无加密,直接将原数据放入编码结构的协议数据内容段;如加密(加密位含义如表2所示。),将加密后的数据放入编码结构的协议数据内容段。当状态标识符为001(紧急模式)、011(人工模式)、100(告警模式)时,根据用户自定义格式进行数据传输。当状态标识符为010(丢包补传模式)时,将所丢分包号对应的续包包及数据整体作为补传数据内容进行传输。当状态标识符为101(配置指令模式)时,协议数据内容为数据内容加密方式、要传输的数据原数据规约(详见表3),即接收端利用配置指令传输的内容,在后续上报电力数据过程中采用配置好的加密方式及要传输的数据原数据规约进行数据传输。
表2
序号 | 加密位值(二进制方式) | 含义 |
1 | 00 | 不加密,即透传 |
2 | 01 | 按国密SM4方式加密 |
3 | 10、11 | 预留 |
表3
进一步地,步骤S230中,对采集数据进行分包处理,包括:
对采集数据内容超过单条北斗短报文容量的采集数据进行分包处理,得到:首包、若干个中间包和尾包。
首包包括:主帧协议数据头和加密后的采集数据;中间包包括:续包包头和加密后的采集数据;尾包包括:续包包头和加密后的采集数据;续包包头包括:续包标识符、包号和发送消息队列。
首包:待发送长消息的前N(N为当前终端所用北斗卡传输上限)个字节;中间包:续包标识符+包号+待发送消息中截取首包后每(N-1)字节数据构成中间包;尾包:续包标识符+包号+剩余数据与填充位构成尾包,即最后一包数据。
续包标识符(4bit):固定值A(1010),便于接收端识别该包消息是前面数据的继续;包号(4bit):取值范围为1~15,记录当前包为首包后续包中的第几包,便于接收端进行数据重组回复,以及当发生丢包时针对性重发;消息队列(8bit):与该分包消息所属帧头的消息队列值一致,确保分包消息的唯一性。
进一步地,请参照图5,将编码后的数据通过北斗短报文进行传输之后,还包括:
S410,接收采集数据的丢失反馈数据,其中,丢失反馈数据包括:反馈信息头指示符、反馈消息队列、发送消息队列、丢包量和反馈数据内容。
信息头指示符(8bit):固定为0xBC(10111100),用于区别北斗电力信息中的短报文信息头,便于接收方快速反应丢包并进行重发;消息队列ID(8bit):取值范围为0~255,将发送端的消息进行队列编号;原消息队列ID(8bit):取值范围为0~255,接收到丢包消息对应的发送方消息队列ID;丢包量(4bit):取值范围为0~15,0表示原消息队列ID、原帧类型、原报文类型对应的消息在接收方完整接收,未发生丢包。1~15表示原消息队列ID、原帧类型、原报文类型对应的消息丢包的总数;数据内容(60bit):用于表示原消息队列ID和原帧类型、原报文类型对应的消息丢失了哪几包数据,根据丢包数,在数据内容中依次填充丢包包号,未填写丢包包号比特位填零。
S420,依据丢失反馈数据重新发送采集数据的对应数据包。
相应地,请参照图6,本发明实施例的第二方面提供了一种电力应用的北斗短报文通信传输装置,包括:
数据获取模块1,其用于获取电力终端的采集数据并进行加密;
编码处理模块2,其用于对加密后的采集数据按照预设编码格式进行处理;
数据传输模块3,其用于将编码后的采集数据通过北斗短报文进行传输。
具体的,请参照图7,编码处理模块2包括:
容量判断单元21,其用于判断采集数据内容是否超过单条北斗短报文的容量;
编码处理单元22,其用于在采集数据内容未超过单条北斗短报文的容量时,对采集数据按照预设编码格式进行处理;
分包处理单元23,其用于采集数据内容超过单条北斗短报文的容量时,对采集数据进行分包处理,并将分包处理后的采集数据发送至编码处理单元22按照预设编码格式进行处理。
进一步地,预设编码格式包括:第一信息头指示符、发送消息队列、包数、状态标识符、传输模式和发送数据内容。
进一步地,所述分包处理单元对所述采集数据内容超过单条所述北斗短报文容量的所述采集数据进行分包处理,得到首包、若干个中间包和尾包;首包包括:主帧协议数据头和加密后的采集数据;中间包包括:续包包头和加密后的采集数据;尾包包括:续包包头和加密后的采集数据;续包包头包括:续包标识符、包号和发送消息队列。
进一步地,电力应用的北斗短报文通信传输装置还包括:
数据接收模块4,其用于接收采集数据的丢失反馈数据,其中,丢失反馈数据包括:反馈信息头指示符、反馈消息队列、发送消息队列、丢包量和反馈数据内容;
数据传输模块3还用于依据丢书反馈数据重新发送采集数据的对应数据包。
相应地,本发明实施例的第三方面还提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令,所述指令被所述一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行上述电力应用的北斗短报文通信传输方法。
此外,本发明实施例的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现上述电力应用的北斗短报文通信传输方法。
本发明实施例旨在保护一种电力应用的北斗短报文通信传输方法及装置,其中方法包括如下步骤:获取电力终端的采集数据并进行加密;对加密后的采集数据按照预设编码格式进行处理;将编码后的采集数据通过北斗短报文进行传输。上述技术方案具备如下效果:
通过采用特定的北斗短报文编码格式传输电力终端采集数据,提升了北斗短报文电力通信的传输效率和可靠性,简化了管理工作,提高了电力运行、维护和应急管理水平。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电力应用的北斗短报文通信传输方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取电力终端的采集数据并进行加密;
对加密后的所述采集数据按照预设编码格式进行处理;
将编码后的所述采集数据通过北斗短报文进行传输。
2.根据权利要求1所述的电力应用的北斗短报文通信传输方法,其特征在于,所述对加密后的所述采集数据按照预设编码格式进行处理,包括:
判断所述采集数据内容是否超过单条所述北斗短报文的容量;
如否,则对所述采集数据按照所述预设编码格式进行处理;
如是,则对所述采集数据进行分包处理,并对经分包处理后的所述采集数据按照所述预设编码格式进行处理。
3.根据权利要求2所述的电力应用的北斗短报文通信传输方法,其特征在于,
所述预设编码格式包括:第一信息头指示符、发送消息队列、包数、状态标识符、传输模式和发送数据内容。
4.根据权利要求2所述的电力应用的北斗短报文通信传输方法,其特征在于,所述对所述采集数据进行分包处理,包括:
对所述采集数据内容超过单条所述北斗短报文容量的所述采集数据进行分包处理,得到:首包、若干个中间包和尾包;
所述首包包括:主帧协议数据头和加密后的所述采集数据;
所述中间包包括:续包包头和加密后的所述采集数据;
所述尾包包括:续包包头和加密后的所述采集数据;
所述续包包头包括:续包标识符、包号和发送消息队列。
5.根据权利要求1-4任一所述的电力应用的北斗短报文通信传输方法,其特征在于,所述将编码后的所述数据通过北斗短报文进行传输之后,还包括:
接收所述采集数据的丢失反馈数据,其中,所述丢失反馈数据包括:反馈信息头指示符、反馈消息队列、发送消息队列、丢包量和反馈数据内容;
依据所述丢失反馈数据重新发送所述采集数据的对应数据包。
6.一种电力应用的北斗短报文通信传输装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,其用于获取电力终端的采集数据并进行加密;
编码处理模块,其用于对加密后的所述采集数据按照预设编码格式进行处理;
数据传输模块,其用于将编码后的所述采集数据通过北斗短报文进行传输。
7.根据权利要求6所述的电力应用的北斗短报文通信传输装置,其特征在于,所述编码处理模块包括:
容量判断单元,其用于判断所述采集数据内容是否超过单条所述北斗短报文的容量;
编码处理单元,其用于在所述采集数据内容未超过单条所述北斗短报文的容量时,对所述采集数据按照所述预设编码格式进行处理;
分包处理单元,其用于所述采集数据内容超过单条所述北斗短报文的容量时,对所述采集数据进行分包处理,并将分包处理后的所述采集数据发送至所述编码处理单元按照所述预设编码格式进行处理。
8.根据权利要求7所述的电力应用的北斗短报文通信传输装置,其特征在于,
所述预设编码格式包括:第一信息头指示符、发送消息队列、包数、状态标识符、传输模式和发送数据内容。
9.根据权利要求7所述的电力应用的北斗短报文通信传输装置,其特征在于,
所述分包处理单元对所述采集数据内容超过单条所述北斗短报文容量的所述采集数据进行分包处理,得到首包、若干个中间包和尾包;
所述首包包括:主帧协议数据头和加密后的所述采集数据;
所述中间包包括:续包包头和加密后的所述采集数据;
所述尾包包括:续包包头和加密后的所述采集数据;
所述续包包头包括:续包标识符、包号和发送消息队列。
10.根据权利要求6-9任一所述的电力应用的北斗短报文通信传输装置,其特征在于,还包括:
数据接收模块,其用于接收所述采集数据的丢失反馈数据,其中,所述丢失反馈数据包括:反馈信息头指示符、反馈消息队列、发送消息队列、丢包量和反馈数据内容;
所述数据传输模块还用于依据所述丢书反馈数据重新发送所述采集数据的对应数据包。
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CN202111100703.8A CN113836551A (zh) | 2021-09-18 | 2021-09-18 | 一种电力应用的北斗短报文通信传输方法及装置 |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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