CN212969709U - 电力纵向加密认证网关装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及网络通讯设备技术领域，具体为电力纵向加密认证网关装置；包括第一CPU，所述第一CPU通过PCI总线连接有FPGA，所述FPGA连接有加密卡、第二CPU，所述第二CPU连接有管理控制口及认证接口，所述第一CPU还连接有串行外设接口、SDRAM、硬盘、报警单元、指示灯及网络接口板；本实用新型提供网络与网络之间通信的IP层加密需求，并且提供安全隔离保障，为用户提供安全可靠的访问功能；通过设置多个远距离射频通讯管理模块、使得设备能够管理数量较多的节点设备；本实用新型网关设备部署时不影响现有网络结构，便于平滑部署；网络安全管理人员使用设备时操作简洁。

Description

电力纵向加密认证网关装置

技术领域

本实用新型涉及网络通讯设备技术领域，具体为电力纵向加密认证网关装置。

背景技术

所谓网关是一种复杂的网络连接设备，又称协议转换器。运用网关对不兼容的高层协议进行转换的能力，可以实现不同的通信协议，甚至体系结构不同的两个网络之间的通信。

电力系统在国内各个行业中，应用计算机、网络等技术起步比较早，现在为了满足调度生产单位间逐步增大的数据交换需求，国家电网公司投资建设了电力调度数据网，通过这个专用网络，全国各级电力调度系统能够更为快捷、有效的实时交换调度生产的各种信息，保证电网的稳定运行。同时，由于该网络遍布到全国各地，与各地的系统联系紧密，这就带来了大量的安全风险。

随着电力调度业务、电力营销业务、电力市场业务等越来越广泛地开展，电力企业网和Internet的联系也越来越紧密。目前有一些调度中心、发电厂、变电站在规划、设计、建设控制系统和数据网络时，对网络安全问题重视不够，过度一体化，过度资源共享，使得具有实时远方控制功能的监控系统，在没有进行有效安全隔离的情况下与当地的MIS系统互连，甚至与因特网直接互连，构成了对电网安全运行的严重隐患，同时，这种风险通过电力调度数据网可以扩散到全国各地，如：入侵者对发电厂、变电站发送非法控制命令导致电力系统事故，甚至系统瓦解；拦截或篡改调度数据广域网传输中的控制命令、参数设置、交易报价等敏感数据；等等。除此之外，还存在黑客在调度数据网中采用“搭接”的手段对传输的电力控制信息进行“窃听”和“篡改”，因而存在对电力一次设备进行非法破坏性操作的威胁。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供电力纵向加密认证网关装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

电力纵向加密认证网关装置，包括第一CPU，所述第一CPU通过PCI总线连接有FPGA，所述FPGA连接有加密卡、第二CPU，所述第二CPU连接有管理控制口及认证接口，所述第一CPU还连接有串行外设接口、SDRAM、硬盘、报警单元、指示灯及网络接口板。

优选的，所述管理控制口为RJ45口，所述认证接口为USB接口。

优选的，所述串行外设接口连接有信号处理芯片，所述信号处理芯片连接有第一射频处理芯片和第二射频处理芯片，所述第一射频处理芯片和第二射频处理芯片均连接有射频滤波器，所述射频滤波器连接有射频信号放大器，所述射频信号放大器连接有射频开关。

优选的，所述网络接口板设有8个对外的网络接口，所述网络接口为2个万兆光口、2个千兆光口、4个100/1000M电口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供网络与网络之间通信的IP层加密需求，并且提供安全隔离保障，为用户提供安全可靠的访问功能；通过设置多个远距离射频通讯管理模块、使得设备能够管理数量较多的节点设备；本实用新型网关设备部署时不影响现有网络结构，便于平滑部署；网络安全管理人员使用设备时操作简洁。

附图说明

图1为本实用新型电力纵向加密认证网关装置结构框图。

具体实施方式

下面将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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

电力纵向加密认证网关装置，包括第一CPU1，所述第一CPU1通过PCI总线连接有FPGA31，所述FPGA31连接有加密卡32、第二CPU33，所述第二CPU33连接有管理控制口34及认证接口35，所述第一CPU1还连接有串行外设接口5、SDRAM21、硬盘22、报警单元23、指示灯24及网络接口板。

作为本实用新型具体的实施方式，所述管理控制口为RJ45口，所述认证接口为USB接口；所述串行外设接口5连接有信号处理芯片51，所述信号处理芯片51连接有第一射频处理芯片52和第二射频处理芯片53，所述第一射频处理芯片52和第二射频处理芯片53均连接有射频滤波器54,55，所述射频滤波器54,55连接有射频信号放大器56,57，所述射频信号放大器连接有射频开关58；所述网络接口板设有8个对外的网络接口，所述网络接口为2个万兆光口41、2个千兆光口42、4个100/1000M电口43。

本实用新型在使用时，先接上220V交流电源给网关设备部件供电，设备进入初始化状态，从硬盘中读取软件镜像到SDRAM存储器中，接着跳转到镜像中开始进行初始化。设备启动完成后，进入正常工作状态。等待管理员通过USB认证接口进行USB认证后进入正常运行状态，外网终端可以与内部网络进行受控访问。

第一CPU采用型号为MPC8245的芯片；第二CPU通过PCIe总线与FPGA建立电性连接。

该信号处理芯片通过该串行外设接口与第一CPU相连；该信号处理芯片与第一射频处理芯片的输入端、第二射频处理芯片的输出端分别相连；第一射频处理芯片的输出端与一个射频滤波器相连，第二射频处理芯片的输入端与另一个射频滤波器相连；每一个射频滤波器与一个射频信号放大器相连；射频信号放大器和射频信号放大器均与该射频开关相连。在一种可能设计中，第一射频处理芯片和该第二射频处理芯片均工作于400兆赫兹-510兆赫兹或862兆赫兹-1020兆赫兹频段。

其中，信号处理芯片可以采用SX1301LoRa信号处理芯片，用以提供LoRa信号处理功能，是LoRa基带数据处理器。射频处理芯片可以均采用SX1255射频物理前端芯片，或者均采用SX1257射频物理前端芯片，以完成数字到射频信号之间的转换。其中，SX1255射频物理前端芯片可以工作于400兆赫兹-510兆赫兹频段，SX1257射频物理前端芯片可以工作于862兆赫兹-1020兆赫兹频段。射频滤波器为带通滤波器，可以滤除通讯频带外信号，增加通讯距离。射频信号放大器可以把射频信号进行放大。信号处理芯片、第一射频处理芯片、射频滤波器、射频信号放大器之间的顺次连接可以形成一个信号发送通道；信号处理芯片、第二射频处理芯片、射频滤波器、射频信号放大器之间的顺次连接可以形成一个信号接收通道。由于SX1301LoRa信号处理芯片不是全双工的，所以通过射频开关切换收发状态。当射频开关与射频信号放大器导通时，信号通过信号发送通路进行处理和传输，当射频开关与射频信号放大器导通时，信号通过信号接收通路进行处理和传输。这样可以在需要进行信号收发时，在设备内形成对应的信号收发通路，更好的完成信号收发功能。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.电力纵向加密认证网关装置，其特征在于：包括第一CPU，所述第一CPU通过PCI总线连接有FPGA，所述FPGA连接有加密卡、第二CPU，所述第二CPU连接有管理控制口及认证接口，所述第一CPU还连接有串行外设接口、SDRAM、硬盘、报警单元、指示灯及网络接口板。

2.根据权利要求1所述电力纵向加密认证网关装置，其特征在于：所述管理控制口为RJ45口，所述认证接口为USB接口。

3.根据权利要求2所述的电力纵向加密认证网关装置，其特征在于：所述串行外设接口连接有信号处理芯片，所述信号处理芯片连接有第一射频处理芯片和第二射频处理芯片，所述第一射频处理芯片和第二射频处理芯片均连接有射频滤波器，所述射频滤波器连接有射频信号放大器，所述射频信号放大器连接有射频开关。

4.根据权利要求1所述的电力纵向加密认证网关装置，其特征在于：所述网络接口板设有8个对外的网络接口，所述网络接口为2个万兆光口、2个千兆光口、4个100/1000M电口。

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