CN114339765A - 一种基于5g通信的差动保护数据交互链式校验方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力通讯技术领域，具体涉及一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法和系统，所述方法包括以下步骤：S1：安装于配电网线路一侧的差动保护终端接收到一帧报文后，首先对报文数据信息部分进行校验计算得出当前帧结果信息；S2：将当前帧结果信息与报文中当前帧校验信息、终端从上一次接收报文中获得并存储在校验记录表中的当前帧校验信息进行比较；S3：当步骤S2中三个信息比较一致时，认为数据信息正确可用，并将报文中下一帧校验信息存储在校验信息记录表的新位置。本发明通过在差动保护通信数据的报文结构中增加连续下一帧报文的校验信息，能够有效防范单帧报文被劫持篡改的风险，提高差动保护数据交互的安全性。
Description
技术领域
本发明属于电力通讯技术领域，具体涉及一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法和系统。
背景技术
目前基于5G通信的配电网差动保护数据交互方案，一般采用固定长度的报文结构，在一帧报文中同时传输数据信息和校验信息，接收方每接收一帧报文便对数据信息进行校验计算，并将校验计算结果和报文中的校验信息进行比对，比对一致时认为报文正确方可差动保护计算。该方法仅对单帧报文进行判别，无法防止通信过程中单帧报文被恶意劫持，同时篡改数据内容和校验结果的风险。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法和系统，通过连续多帧报文的链式校验，防止单帧报文被恶意劫持篡改的风险，提高差动保护数据交互的安全性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法，包括以下步骤：
S1：安装于配电网线路一侧的差动保护终端接收到一帧报文后，所述报文包括数据信息、当前帧校验消息和下一帧校验信息，首先对报文数据信息部分进行校验计算得出当前帧结果信息；
S2：将当前帧结果信息与报文中当前帧校验信息、终端从上一次接收报文中获得并存储在校验信息记录表中的当前帧校验信息进行比较；
S3：当步骤S2中三个信息比较一致时，认为数据信息正确可用，并将报文中下一帧校验信息存储在校验信息记录表的新位置；
S4：当步骤S2中三个信息比较不一致时，认为数据信息错误不可用，停止接收报文处理一定时间，然后重新接收报文，重复上述步骤。
优选地，所述报文还包括帧头信息。
优选地，所述帧头信息包括以太网帧头和TCP/IP层帧头。
优选地，所述数据信息包括配电网线路电压信号和电流信号。
一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验系统，包括：
安装于配电网线路两侧的差动保护终端和通信终端，所述通信终端通过5G网络传输两侧差动保护终端处理得到的报文；所述差动保护终端包括数据缓冲区、计算模块、校验信息记录表、校验模块和判断模块；
数据缓冲区，存储互感器采集的数据信息，所述数据信息包括当前帧报文的数据信息和下一帧报文的数据信息；
计算模块，根据数据缓冲区存储的当前帧报文的数据信息校验计算得到当前帧校验信息，根据数据缓冲区存储的下一帧报文的数据信息，校验计算得到下一帧校验信息；根据对侧发送过来的当前帧报文的数据信息进行校验计算得出当前帧结果信息；
计算模块处理得到的当前帧校验消息、下一帧校验信息以及数据缓冲区存储的当前帧报文的数据信息作为当前帧报文的发送内容；
校验信息记录表，用于存储对侧发送过来的下一帧校验信息；
校验模块，用于比较计算模块处理得到的当前帧结果信息与接收到的对侧的当前帧校验信息、终端从上一次接收报文中获得并存储在校验信息记录表中的当前帧校验信息；
判断模块，根据校验模块判别三个信息比较一致时，认为数据信息正确可用，否则认为数据信息错误不可用。
优选地，所述报文还包括帧头信息。
优选地，所述帧头信息包括以太网帧头和TCP/IP层帧头。
优选地，所述数据信息包括配电网线路电压信号和电流信号。
本发明的积极有益效果：
1.本发明通过在差动保护通信数据的报文结构中增加连续下一帧报文的校验信息，存储在记录表中，并在接收下一帧报文后进行校验比对，形成了一种连续报文的链式校验方法，与现有技术单帧报文校验方法相比，本发明能够有效防范单帧报文被劫持篡改的风险，提高差动保护数据交互的安全性。
附图说明
图1为本发明基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法流程框图；
图2为本发明差动保护数据的报文结构；
图3为本发明差动保护数据交互示意图；
图4为本发明差动保护数据的报文组帧方法框图。
具体实施方式
下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法，参见图1，包括以下步骤：
S1：安装于配电网线路一侧的差动保护终端接收到一帧报文后，参见图2，所述报文包括数据信息、当前帧校验消息和下一帧校验信息，还包括帧头信息，所述帧头信息包括以太网帧头和TCP/IP层帧头，帧头信息用于指示报文传输目的地；所述数据信息包括配电网线路电压信号和电流信号；
首先对报文数据信息部分进行校验计算得出当前帧结果信息；
S2：将当前帧结果信息与报文中当前帧校验信息、终端从上一次接收报文中获得并存储在校验信息记录表中的当前帧校验信息进行比较；
接收第一帧报文时，记录表中没有存储当前帧校验信息，将第一帧结果信息与报文中第一帧校验信息进行比较；
S3：当步骤S2中三个信息(第一帧为两个信息)比较一致时，认为数据信息正确可用，并将报文中下一帧校验信息存储在校验信息记录表的新位置；
S4：当步骤S2中三个信息(第一帧为两个信息)比较不一致时，认为数据信息错误不可用，停止接收报文处理20毫秒，然后重新接收报文，重复上述步骤。
实施例2
一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验系统，包括：
参见图3，安装于配电网线路两侧的差动保护终端和通信终端，所述通信终端通过5G网络传输两侧差动保护终端处理得到的报文；所述差动保护终端包括数据缓冲区、计算模块、校验信息记录表、校验模块和判断模块；
数据缓冲区，存储互感器采集的数据信息，所述数据信息包括当前帧报文的数据信息和下一帧报文的数据信息；所述数据信息包括配电网线路电压信号和电流信号；
计算模块，参见图4，根据数据缓冲区存储的当前帧报文的数据信息校验计算得到当前帧校验信息，根据数据缓冲区存储的下一帧报文的数据信息，校验计算得到下一帧校验信息；根据对侧发送过来的当前帧报文的数据信息进行校验计算得出当前帧结果信息；
计算模块处理得到的当前帧校验消息、下一帧校验信息以及数据缓冲区存储的当前帧报文的数据信息作为当前帧报文的发送内容；报文还包括帧头信息，所述帧头信息包括以太网帧头和TCP/IP层帧头，帧头信息用于指示报文传输目的地；
校验信息记录表，用于存储对侧发送过来的下一帧校验信息；
校验模块，用于比较计算模块处理得到的当前帧结果信息与接收到的对侧的当前帧校验信息、终端从上一次接收报文中获得并存储在校验信息记录表中的当前帧校验信息；
判断模块，根据校验模块判别三个信息比较一致时，认为数据信息正确可用，否则认为数据信息错误不可用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：安装于配电网线路一侧的差动保护终端接收到一帧报文后，所述报文包括数据信息、当前帧校验消息和下一帧校验信息，首先对报文数据信息部分进行校验计算得出当前帧结果信息；
S2：将当前帧结果信息与报文中当前帧校验信息、终端从上一次接收报文中获得并存储在校验记录表中的当前帧校验信息进行比较；
S3：当步骤S2中三个信息比较一致时，认为数据信息正确可用，并将报文中下一帧校验信息存储在校验信息记录表的新位置；
S4：当步骤S2中三个信息比较不一致时，认为数据信息错误不可用，停止接收报文处理一定时间，然后重新接收报文，重复上述步骤。
2.根据权利要求1所述的基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法，其特征在于，所述报文还包括帧头信息。
3.根据权利要求2所述的基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法，所述帧头信息包括以太网帧头和TCP/IP层帧头。
4.根据权利要求1所述的基于5G通信的差动保护数据交互链式校验方法，所述数据信息包括配电网线路电压信号和电流信号。
5.一种基于5G通信的差动保护数据交互链式校验系统，包括：安装于配电网线路两侧的差动保护终端和通信终端，所述通信终端通过5G网络传输两侧差动保护终端处理得到的报文，其特征在于，所述差动保护终端包括数据缓冲区、计算模块、校验信息记录表、校验模块和判断模块；
数据缓冲区，存储互感器采集的数据信息，所述数据信息包括当前帧报文的数据信息和下一帧报文的数据信息；
计算模块，根据数据缓冲区存储的当前帧报文的数据信息校验计算得到当前帧校验信息，根据数据缓冲区存储的下一帧报文的数据信息，校验计算得到下一帧校验信息；根据对侧发送过来的当前帧报文的数据信息进行校验计算得出当前帧结果信息；
计算模块处理得到的当前帧校验消息、下一帧校验信息以及数据缓冲区存储的当前帧报文的数据信息作为当前帧报文的发送内容；
校验信息记录表，用于存储对侧发送过来的下一帧校验信息；
校验模块，用于比较计算模块处理得到的当前帧结果信息与接收到的对侧的当前帧校验信息、终端从上一次接收报文中获得并存储在校验信息记录表中的当前帧校验信息；
判断模块，根据校验模块判别三个信息比较一致时，认为数据信息正确可用，否则认为数据信息错误不可用。
6.根据权利要求5所述的基于5G通信的差动保护数据交互链式校验系统，其特征在于，所述报文还包括帧头信息。
7.根据权利要求6所述的基于5G通信的差动保护数据交互链式校验系统，所述帧头信息包括以太网帧头和TCP/IP层帧头。
8.根据权利要求5所述的基于5G通信的差动保护数据交互链式校验系统，其特征在于，所述数据信息包括配电网线路电压信号和电流信号。
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