CN117062018A - 一种专用网络通信装置、通信配置方法、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电网通信技术领域，具体提供一种专用网络通信装置、通信配置方法、设备及介质，所述装置包括主控模块和与主控模块连接的数据接收模块和无线专网模块；数据接收模块，用于接收电网终端发送的电力数据；无线专网模块设置有硬件SIM卡和/或虚拟SIM卡；主控模块设置有拨号程序，用于对无线专网模块进行配置选择SIM卡或虚拟SIM卡通过拨号程序接入专用网络；还用于将接收到的数据转换成网络格式数据经由接入专用网络的无线专网模块发送到外部的主站。在铺设了1.8GHz网络的地方，只需要通过该装置就可接入到1.8GHz专用网络中，在兼具大带宽、底延时的同时成本低，而且网络互通灵活。

Description

一种专用网络通信装置、通信配置方法、设备及介质
技术领域
本发明涉及电网通信技术领域，具体涉及一种专用网络通信装置、通信配置方法、设备及介质。
背景技术
近几年新型智能电网的发展过程中，配电终端设备和通信网络设备数量不断增多，通信线路分散，通信网承载的业务范围越来越广。另一方面，配电自动化、线路巡检、应急抢修音视频服务等业务，要求通信网络具备高安全、高可靠、高传输速率、低时延等特点，导致对电网通信网络的要求大大增加。
目前电网主流通信方案一是在需要通信的两地之间敷设光缆，通过光缆的有线传输，进行点对点通信；二是通信终端设备接入运营商4G、5G公网，通过运营商核心网的4G、5G基站进行通信。
两个不同局域网内的设备想要通信，第一种方案为在两个局域网之间敷设光缆专线。对于跨地区的局域网而言，光缆敷设成本高，维护困难，且一旦接好不可随意改动，灵活性较差。另一种方案为通过运营商的公网（4G、5G）进行电力业务数据的传输。在公网中进行数据传输就不得不面临着一个安全问题，电力业务数据很有可能被劫持、获取并进行篡改、攻击。即使现在利用5G的软、硬切片技术建立虚拟专用网络，但是数据依然会走公网，同样有会被攻击都可能；同样公网中存在的一个问题即当用网高峰出现时，网络就会出现拥塞现象，对于一些要求实时性强的电力业务，可能会导致不可预期的后果。同样，要想接入运营商的网络，需要办理SIM卡。办理SIM卡即增加了成本，同时SIM卡长期使用电气特性会老化，使用寿命会减短。
发明内容
基于数据传输的网络通信存在的上述问题，本发明提供一种专用网络通信装置、通信配置方法、设备及介质。
第一方面，本发明技术方案提供一种专用网络通信装置，包括主控模块和与主控模块连接的数据接收模块和无线专网模块；
数据接收模块，用于接收电网终端发送的电力数据；
无线专网模块设置有硬件SIM卡和/或虚拟SIM卡；
主控模块设置有拨号程序，用于对无线专网模块进行配置选择SIM卡或虚拟SIM卡通过拨号程序接入专用网络；还用于将接收到的数据转换成网络格式数据经由接入专用网络的无线专网模块发送到外部的主站。
作为本发明技术方案的优选，数据接收模块包括分别与主控模块连接的RS485模块和LAN模块；
所述RS485模块，用于接收业务终端发送的数据；
所述LAN模块，用于接收FTU和负控终端发送的数据。
作为本发明技术方案的优选，该装置还包括与主控模块连接的GPS/BD定位模块；
所述GPS/BD定位模块，用于作为时钟源为该装置获取精确的时间信息，同时获取该装置的位置信息。
第二方面，本发明技术方案提供一种基于第一方面所述装置的通信配置方法，包括如下步骤：
启动拨号程序；
读取配置文件并进行解析；
根据解析结果判断虚拟SIM卡优先时，将配置文件中的设定参数配置到无线专网模块；
判断无线专网模块注册完成时，进行拨号动作；
拨号成功后，接入专用网络。
作为本发明技术方案的优选，启动拨号程序的步骤之前包括：
配置硬件SIM卡优先或虚拟SIM卡优先；当配置硬件SIM卡优先时，安装硬件SIM卡；
配置虚拟SIM卡优先时配置设定参数选项，配置完成保存至配置文件中，其中，设定参数包括OPC鉴权密钥、KI鉴权密钥和国际移动用户识别码。
作为本发明技术方案的优选，启动拨号程序的步骤之后包括：
检查无线专网模块是否存在；
若不存在，程序异常退出；
若存在，执行步骤：读取配置文件并进行解析，对无线专网模块进行初始化。
作为本发明技术方案的优选，根据解析结果判断虚拟SIM卡优先时，将配置文件中的设定参数配置到无线专网模块的步骤之后包括：
检测无线专网模块信号强度；
若信号强度低于设定值时，执行步骤：检测无线专网模块信号强度；
若信号强度大于设定值时，查看无线专网模块是否注册到专用网络中；
若未注册，继续查看；
若注册完成，执行步骤：进行拨号动作。
作为本发明技术方案的优选，进行拨号动作的步骤之后包括：
若拨号失败，程序异常退出；
若拨号成功，通过ping判断网络的连通性；
若网络连通，间隔设定时间继续执行步骤：通过ping判断网络的连通性；若网络断开，执行步骤：检测无线专网模块信号强度。
第三方面，本发明技术方案还提供一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第二方面所述的通信配置方法。
第四方面，本发明技术方案还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如第二方面所述的通信配置方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
(1) 在铺设了1.8GHz网络的地方，只需要通过该装置就可接入到1.8GHz专用网络中，在兼具大带宽、底延时的同时成本低，而且网络互通灵活。
(2) 将电网业务数据接入1.8Ghz无线专用网络，不在公网中传输，避免信息泄露、网络攻击、数据篡改等安全风险。
(3) 将电网业务数据接入1.8Ghz无线专用网络，不与非电网业务共享带宽资源，不受公网用网高峰影响，保证电力业务的实时性。
(4) 使用本装置的虚拟SIM卡，即可以降低成本，又可以避免因硬SIM卡长期使用导致的电气特性老化等问题。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的装置的示意性框图。
图2是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图3是本发明另一个实施例的方法的示意性流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种专用网络通信装置，包括主控模块和与主控模块连接的数据接收模块和无线专网模块；
数据接收模块，用于接收电网终端发送的电力数据；
无线专网模块设置有硬件SIM卡和/或虚拟SIM卡；
主控模块设置有拨号程序，用于对无线专网模块进行配置选择SIM卡或虚拟SIM卡通过拨号程序接入专用网络；还用于将接收到的数据转换成网络格式数据经由接入专用网络的无线专网模块发送到外部的主站。
作为本发明技术方案的优选，数据接收模块包括分别与主控模块连接的RS485模块和LAN模块；
所述RS485模块，用于接收业务终端发送的数据；
所述LAN模块，用于接收FTU和负控终端发送的数据。
作为本发明技术方案的优选，该装置还包括与主控模块连接的GPS/BD定位模块；
所述GPS/BD定位模块，用于作为时钟源为该装置获取精确的时间信息，同时获取该装置的位置信息。
本发明技术方案中无线专网模块1.8Ghz无线专网模块；RS485模块可以接收来自DTU、逆变器等业务终端发送的数据，LAN模块可以接收用于接收FTU、负控终端等发送的数据，接收的数据经过主控模块转换后变为网络格式数据，经由1.8GHz无线专网模块发送出去，在这里，1.8GHz无线专网模组通过拨号程序接入1.8HzG专用网络，GPS/BD定位模块作为时钟源用来为该装置获取精确的时间信息，同时获取该装置的位置信息。
在1.8GHz无线专用网络的接入方式上，可采用硬件SIM卡接入。也可以通过配置OPC、KI、IMSI三个参数，实现虚拟SIM卡来接入1.8GHz无线专用网络，节省硬件成本。在以上两种接入方式中，可设置优先级，根据实际需要自动优先选择接入模式。 简化了开通SIM卡流程，使用虚拟SIM卡，避免了硬件SIM卡长期使用电气特性老化，使用寿命减短。
本发明实施例提供一种基于专用网络通信装置的通信配置方法，所述专用网络通信装置包括主控模块和与主控模块连接的数据接收模块和无线专网模块；数据接收模块，用于接收电网终端发送的电力数据；无线专网模块设置有硬件SIM卡和/或虚拟SIM卡；主控模块设置有拨号程序，用于对无线专网模块进行配置选择SIM卡或虚拟SIM卡通过拨号程序接入专用网络；还用于将接收到的数据转换成网络格式数据经由接入专用网络的无线专网模块发送到外部；如图2所示，所述方法包括如下步骤：
步骤1：启动拨号程序；
步骤2：读取配置文件并进行解析；
步骤3：根据解析结果判断虚拟SIM卡优先时，将配置文件中的设定参数配置到无线专网模块；
步骤4：判断无线专网模块注册完成时，进行拨号动作；
步骤5：拨号成功后，接入专用网络。
需要说明的是，启动拨号程序的步骤之前包括：
配置硬件SIM卡优先或虚拟SIM卡优先；当配置硬件SIM卡优先时，安装硬件SIM卡；
配置虚拟SIM卡优先时配置设定参数选项，配置完成保存至配置文件中，其中，设定参数包括OPC鉴权密钥、KI鉴权密钥和国际移动用户识别码。
使用浏览器登录页面对该装置进行配置：a、硬件SIM卡优先或虚拟SIM卡优先；b、硬件SIM卡优先则装入物理SIM卡；c、虚拟SIM卡优先配置OPC(鉴权密钥)、KI(Keyidentifier:鉴权密钥)、IMSI(International Mobile Subscriber IdentificationNumber:国际移动用户识别码)三个选项，配置完成保存至配置文件中。
如图3所示，本发明实施例提供一种基于专用网络通信装置的通信配置方法，包括如下步骤：
S1：启动拨号程序；
S2：检查无线专网模块是否存在；
若不存在，程序异常退出；
若存在，执行步骤S3；
S3：读取配置文件并进行解析，对无线专网模块进行初始化。
S4：根据解析结果判断虚拟SIM卡优先时，将配置文件中的设定参数配置到无线专网模块；如果是硬件SIM卡优先，则判断硬件SIM卡是否装入；
S5：检测无线专网模块信号强度；
若信号强度低于设定值时，执行步骤5继续检测无线专网模块信号强度；
若信号强度大于或等于设定值时，执行步骤S6；
S6：查看无线专网模块是否注册到专用网络中；
若未注册，继续查看；
若注册完成，执行步骤S7；
S7：进行拨号动作；
S8判断拨号是否成功；
若拨号失败，程序异常退出；
若拨号成功，执行步骤S9；
S9：通过ping判断网络的连通性；
若网络连通，间隔设定时间继续执行步骤S9；若网络断开，执行步骤S5检测无线专网模块信号强度。
采用1.8GHz无线专用网络代替有线光缆实现电网业务数据的通信，当有新加入的通信节点时，不再需要新敷设点对点光缆，通过硬SIM卡或者虚拟SIM卡接入1.8GHz核心网即可，方便灵活，更加节省建设周期和经济成本。判断模组信号强度，如果强度低于一定值重复此动作，如果大于此值，则查看模组是否注册到1.8GHz专用网络中，未注册继续检测，已注册则进行拨号动作。拨号失败程序异常退出。拨号成功，程序通过ping判断网络的连通性，如果连通，搁10s后继续判断；如果断开调试信号强弱的判断继续执行。当程序异常时，程序报错退出。
本发明中的1.8GHz无线专网只对电网业务开放，不接入其他非电网业务，可以很好的避免网络攻击，以及电网信息泄露、数据被篡改的风险，更加安全可靠。二是，因为1.8GHz无线专网中仅承载电网业务，不会与其他业务共享带宽，而是电网业务独享带宽资源，因此不会出现网络拥挤情况，满足低时延要求，保障了电网业务的实时性。三是，因为1.8GHz无线专网与公网相互独立，在公网出现故障和波动时，电网业务不受影响。四是本发明即支持硬件SIM卡接入1.8GHz无线专用网络，又支持虚拟SIM卡接入1.8GHz无线专用网络，当使用虚拟SIM卡是更能节省成本。
本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信。通信总线可以用于电子设备与传感器之间的信息传输。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：S1：启动拨号程序；S2：检查无线专网模块是否存在；若不存在，程序异常退出；若存在，执行步骤S3；S3：读取配置文件并进行解析，对无线专网模块进行初始化。S4：根据解析结果判断虚拟SIM卡优先时，将配置文件中的设定参数配置到无线专网模块；S5：检测无线专网模块信号强度；若信号强度低于设定值时，执行步骤5继续检测无线专网模块信号强度；若信号强度大于设定值时，执行步骤S6；S6：查看无线专网模块是否注册到专用网络中；若未注册，继续查看；若注册完成，执行步骤S7；S7：进行拨号动作；S8判断拨号是否成功；若拨号失败，程序异常退出；若拨号成功，执行步骤S9；S9：通过ping判断网络的连通性；若网络连通，间隔设定时间继续执行步骤S9；若网络断开，执行步骤S5检测无线专网模块信号强度。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令使计算机执行上述方法实施例所提供的方法，例如包括：S1：启动拨号程序；S2：检查无线专网模块是否存在；若不存在，程序异常退出；若存在，执行步骤S3；S3：读取配置文件并进行解析，对无线专网模块进行初始化。S4：根据解析结果判断虚拟SIM卡优先时，将配置文件中的设定参数配置到无线专网模块；S5：检测无线专网模块信号强度；若信号强度低于设定值时，执行步骤5继续检测无线专网模块信号强度；若信号强度大于设定值时，执行步骤S6；S6：查看无线专网模块是否注册到专用网络中；若未注册，继续查看；若注册完成，执行步骤S7；S7：进行拨号动作；S8判断拨号是否成功；若拨号失败，程序异常退出；若拨号成功，执行步骤S9；S9：通过ping判断网络的连通性；若网络连通，间隔设定时间继续执行步骤S9；若网络断开，执行步骤S5检测无线专网模块信号强度。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种专用网络通信装置，其特征在于，包括主控模块和与主控模块连接的数据接收模块和无线专网模块；
数据接收模块，用于接收电网终端发送的电力数据；
无线专网模块设置有硬件SIM卡和/或虚拟SIM卡；
主控模块设置有拨号程序，用于对无线专网模块进行配置选择SIM卡或虚拟SIM卡通过拨号程序接入专用网络；还用于将接收到的数据转换成网络格式数据经由接入专用网络的无线专网模块发送到外部的主站。
2.根据权利要求1所述的专用网络通信装置，其特征在于，数据接收模块包括分别与主控模块连接的RS485模块和LAN模块；
所述RS485模块，用于接收业务终端发送的数据；
所述LAN模块，用于接收FTU和负控终端发送的数据。
3.根据权利要求2所述的专用网络通信装置，其特征在于，该装置还包括与主控模块连接的GPS/BD定位模块；
所述GPS/BD定位模块，用于作为时钟源为该装置获取精确的时间信息，同时获取该装置的位置信息。
4.一种基于权利要求1所述装置的通信配置方法，其特征在于，包括如下步骤：
启动拨号程序；
读取配置文件并进行解析；
根据解析结果判断虚拟SIM卡优先时，将配置文件中的设定参数配置到无线专网模块；
判断无线专网模块注册完成时，进行拨号动作；
拨号成功后，接入专用网络。
5.根据权利要求4所述的通信配置方法，其特征在于，启动拨号程序的步骤之前包括：
配置硬件SIM卡优先或虚拟SIM卡优先；当配置硬件SIM卡优先时，安装硬件SIM卡；
配置虚拟SIM卡优先时配置设定参数选项，配置完成保存至配置文件中，其中，设定参数包括OPC鉴权密钥、KI鉴权密钥和国际移动用户识别码。
6.根据权利要求5所述的通信配置方法，其特征在于，启动拨号程序的步骤之后包括：
检查无线专网模块是否存在；
若不存在，程序异常退出；
若存在，执行步骤：读取配置文件并进行解析，对无线专网模块进行初始化。
7.根据权利要求6所述的通信配置方法，其特征在于，根据解析结果判断虚拟SIM卡优先时，将配置文件中的设定参数配置到无线专网模块的步骤之后包括：
检测无线专网模块信号强度；
若信号强度低于设定值时，执行步骤：检测无线专网模块信号强度；
若信号强度大于设定值时，查看无线专网模块是否注册到专用网络中；
若未注册，继续查看；
若注册完成，执行步骤：进行拨号动作。
8.根据权利要求5所述的通信配置方法，其特征在于，进行拨号动作的步骤之后包括：
若拨号失败，程序异常退出；
若拨号成功，通过ping判断网络的连通性；
若网络连通，间隔设定时间继续执行步骤：通过ping判断网络的连通性；若网络断开，执行步骤：检测无线专网模块信号强度。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求4至8中任一项所述的通信配置方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求4至8任一项所述的通信配置方法。
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