CN207799882U - 一种安全的电力通信管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全的电力通信管理装置，包括：触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块和有线通信模块均设在壳体内；主控处理器分别与触控显示屏、密码算法处理器、存储芯片通信连接；主控处理器分别与无线通信模块、接口部件和有线通信模块通信连；电源模块分别与触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块、接口部件和有线通信模块电气连接，为各器件供电；触控显示屏设在壳体的正面；接口部件设在壳体上。该装置能无线通信传输信息，适用于变电站、开闭所和配电室等使用；单独设密码算法处理器，降低加密成本；方便采集使用场所设备的数据；触控操作方便。

Description

一种安全的电力通信管理装置

技术领域

本实用新型涉及电力通信管理领域，尤其涉及一种安全的电力通信管理装置。

背景技术

能源互联网和4G移动通信技术的快速发展，电力自动化系统中各种装置随之更新升级，比如变电站、开闭所和配电室等各种测控、保护和辅助设备智能化程度逐渐提高，通信方式也越来越多。而电力通信管理装置主要功能包括各种设备与电力集成系统之间信息交互，需要将现场相关信息传给远方，支持远方命令记录和查询，多种通信规约和对时功能等。

行业内的电力通信管理装置主要由处理器、存储芯片、接口部分和操作系统等几部分组成，处理器用于数据计算和控制外围电路，存储芯片内部用于存储操作系统和规约管理软件，接口部分主要包括串口和网口等外围通信电路，通过标准电力通信规约与远方系统传输数据。

随着处理器技术的发展，电力通信管理装置的处理能力越来越强，但面临传输方式和信息安全性等问题。在传输方式上，大多数电力通信装置很少支持无线传输功能，在电力专网中，采用有线传输的方式，将现场信息通过有线光纤方式传给远方监控或调度系统。但根据现场应用环境来看，有些变电站、开闭所和配电室所处地理位置较为偏僻，光纤通信方式施工成本较高，基本无法实现。在信息安全性上，电力通信系统中大多数采用“横向隔离、纵向认证”等技术，虽然安全性有所保障，但实施成本和通信调试上仍然工作量很大，“纵向认证”往往采用独立的纵向加密机装置与电力通信管理装置部署在同一条通信链路上，采用加密机对数据加密来解决数据安全性的问题。但目前的电力通信系统中多采用RSA等国际通用密码算法，但需要纵向加密机，存在加密成本高且效率相对较低的问题。而且市场上大多数电力通信管理装置操作是传统的开关按键操作，用户操作的友好性不好，便利性差。因此目前电力通信管理装置在有线传输方式、加密算法以及开关按键操作等方面，并无法完全满足电力通信系统发展的需求。

实用新型内容

基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种安全的电力通信管理装置，能以无线传输数据，加密效率和安全性高，且操作方便，有效满足目前电力通信系统发展的需求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施一种安全的电力通信管理装置，包括：

壳体、触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块、接口部件和有线通信模块；

所述触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块和有线通信模块均设在所述壳体内；

所述主控处理器分别与无线通信模块、接口部件和有线通信模块通信连接；

所述主控处理器分别与所述触控显示屏、密码算法处理器、存储芯片通信连接；

所述电源模块分别与所述触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块、接口部件和有线通信模块电气连接，为各器件供电；

所述触控显示屏设在所述壳体的正面；

所述接口部件设在所述壳体上。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的安全的电力通信管理装置，其有益效果为：

通过设置无线通信模块，使得该电力通信管理装置能实现以无线传输方式向互联网传输信息，满足了在不便铺设有线线路偏远地区的变电站、开闭所和配电室等使用；在主控处理器之外单独设置密码算法处理器，不需再单独设置纵向加密机，降低加密成本，也提升加密效率；设置接口部件方便采集使用场所设备的数据信息；采用触控显示屏不仅方便用户操作，而且能动态实时的显示通信状态。该装置能很好的满足目前电力通信系统发展的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本实用新型实施例提供的安全的电力通信管理装置的电路构成示意图；

图2为本实用新型实施例提供的安全的电力通信管理装置的外观示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种安全的电力通信管理装置，适用于变电站、开闭所和配电室等，包括：

壳体1、触控显示屏101、主控处理器102、密码算法处理器103、存储芯片104、电源模块106、无线通信模块105、接口部件108和有线通信模块107；

触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块和有线通信模块均设在壳体内；

主控处理器分别与触控显示屏、密码算法处理器、存储芯片通信连接；

电源模块分别与触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块、接口部件和有线通信模块电气连接，为各器件供电；

主控处理器分别与无线通信模块、接口部件和有线通信模块通信连接；

触控显示屏设在壳体的正面；

接口部件设在壳体上。

上述电力通信管理装置中，存储芯片内存储有：规约转换软件1401、VPN客户端软件1402和嵌入式操作系统1403；

密码算法处理器采用内置国产椭圆曲线密码算法的密码芯片；

无线通信模块采用3G、4G通信模块，若5G通信模块能满足商用需求，也可以采用5G通信模块。

上述电力通信管理装置中，触控显示屏采用LCD触控显示屏。

上述电力通信管理装置还包括：

电源开关，设在壳体上，与电源模块电气连接；

指示灯，设在壳体上，与电源模块电气连接；

天线，设在壳体上，与无线通信模块通信连接；

光纤接口，设在壳体上，与有线通信模块通信连接。

接口部件包括：串口和网口。

上述电力通信管理装置中，壳体正面设置指示灯，壳体背面设置电源开关、天线、串口、光纤接口和网口。

上述电力通信管理装置采用双处理器和彩色触摸屏系统架构，主控处理器负责控制各部件工作，同时调用密码算法处理器对现场变电站或配电站等运行实时数据进行加密传输。VPN客户端与远方VPN服务器建立安全通信隧道，通过4G通信模块将加密数据传输到远方服务器。通过串口、光纤和网络等接口模块采集变电站、开闭所和配电室内各种测控、保护和辅助设备等实时运行数据。该电力通信管理装置所提供的功能主要包括：

(1)用户界面采用触摸操作，可以动态的实时显示通信状态，用户可以通信通道的状态。通过用触摸屏技术代替传统的开关按键模式，必给用户操作带来极大的便利，解决了传统的开关按键操作，用户操作不友好性，便利性差的问题。

(2)嵌入式实时多进程、多线程的多任务实时通信控制系统，符合IEC61131-3标准的顺序控制和逻辑控制。

(3)支持多种电力通信规约，装置内部装有通信规约转换软件，支持IEC101、IEC102、IEC103、IEC104、IEC61850以及DNP3.0等协议。

(4)提供多种通信接口RS-232、RS-485、以太网、光纤和4G无线通讯。

(5)装置支持4G无线网络向互联网传输信息，内部有VPN客户端软件，可连接互联网VPN服务器。

(6)该装置数据传输过程中采用国产密码处理器中SM系列算法进行身份认证和加密。通过将国产密码算法SM系列密码芯片集成电力通信管理装置内部，降低了部署成本，节省了纵向加密机，同时在板级集成芯片提高通信效率，增强传输的安全性，也推进了国产密码算法的广泛应用。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

如图1所示，本实施例的电力通信管理装包括壳体，壳体内部主要包括：作为触摸LCD显示屏101的触摸LCD显示屏，主控处理器102、密码算法处理器103、存储芯片104、作为无线通信芯片105的4G通信模块、电源模块106和作为有线通信模块107的光模块107和接口部件108。其中存储芯片内部包括嵌入式操作系统1041、VPN客户端1042和电力规约转换软件1043。

本实施例的电力通信管理装置的外观如图2所示，主要包括：壳体1，指示灯2，电源开关3，作为天线4的4G天线，串口5，光纤接口6和网口7。壳体1上附有指示灯2，壳体1背面具有电源开关3，串口5，光纤接口6和网口7。指示灯2用来显示当前接口通信状态，电源开关3负责控制装置电源，4G天线用来将数据传输到远方服务器，串口5，光纤接口6和网口7用于变电站的电气装置通信。

上述电力通信管理装置中，主控处理器101负责控制各部件工作，同时调用密码算法处理器103对现场变电站或配电站等运行实时数据进行加密传输。VPN客户端1042与远方VPN服务器建立安全通信隧道，通过作为通信模块105的4G通信模块将加密数据传输到远方服务器。通过串口、光纤和网络等接口模块108采集变电站、开闭所和配电室内各种测控、保护和辅助设备等实时运行数据。作为有线通信模块107的光模块可根据现场情况通过光纤采集数据传输将数据上传至远方服务器。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种安全的电力通信管理装置，其特征在于，包括：

壳体、触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块、接口部件和有线通信模块；

所述触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块和有线通信模块均设在所述壳体内；

所述主控处理器分别与所述触控显示屏、密码算法处理器、存储芯片通信连接；

所述主控处理器分别与无线通信模块、接口部件和有线通信模块通信连接；

所述电源模块分别与所述触控显示屏、主控处理器、密码算法处理器、存储芯片、电源模块、无线通信模块、接口部件和有线通信模块电气连接，为各器件供电；

所述触控显示屏设在所述壳体的正面；

所述接口部件设在所述壳体上。

2.根据权利要求1所述的一种安全的电力通信管理装置，其特征在于，所述存储芯片内存储有：规约转换软件、VPN客户端软件和嵌入式操作系统；

所述密码算法处理器采用内置国产椭圆曲线密码算法的密码芯片；

所述无线通信模块采用4G通信模块。

3.根据权利要求1所述的一种安全的电力通信管理装置，其特征在于，所述触控显示屏采用LCD触控显示屏。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种安全的电力通信管理装置，其特征在于，还包括：

电源开关，设在所述壳体上，与所述电源模块电气连接；

指示灯，设在所述壳体上，与所述电源模块电气连接；

天线，设在所述壳体上，与所述无线通信模块通信连接；

光纤接口，设在所述壳体上，与所述有线通信模块通信连接；

所述接口部件包括：串口和网口。

5.根据权利要求4所述的一种安全的电力通信管理装置，其特征在于，所述壳体正面设置指示灯，壳体背面设置电源开关、天线、串口、光纤接口和网口。