CN216122452U - 一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，涉及电力信息化领域。互联网上存在非常大的安全隐患。本实用新型包括纵向加密南向装置、纵向加密北向装置；纵向加密南向装置位于靠近发电设备的发电设备端，纵向加密北向装置位于靠近主站的主站端；纵向加密南向装置与物联网传感器相连以获取发电设备信息；纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间通过网络相连，以将经封装加密的发电设备信息发送给纵向加密南向装置；纵向加密北向装置与主站相连以将解密并解析后的数据发送给主站。本技术方案增设纵向加密南向装置和纵向加密北向装置，解决对偏僻遥远的发电设备的监测管理的安全通讯问题，提高数据传输的安全性。有效降低成本，简化组网难度。

Description

一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置

技术领域

本实用新型涉及电力信息化领域，尤其涉及一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置。

背景技术

发电机(Generators)是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。

发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

发电机的主要工作指标，主要包括：(1)运行状态；(2)发电功率；(3)发电电压；(4)发电电流；(5)累计上网度数。

发电机的识别信息，主要包括：(1)设备编号；(2)设备名称；(3)设备型号。

目前有相当多的发电设备，因为其工作地点偏僻遥远，设备已经实现自动化工作，基于节约成本的角度，采用无人值守的自动化工作模式。对于这些设备的工作状态，管理部门难以实时掌握工作状态，如果通过人员巡查的方式效率也相当低下，如果设备出现异常往往会几个小时候导致设备损坏甚至损毁。因此，对于这些设备，也专门提供了远程进行关停的指令接口，以供管理部门进行紧急管理。但是，电力设备作为国家基础设施，需要保证高度安全的状态，而架设安全通讯线路的成本，因为场所所处地理位置的原因，成本往往极其高昂，因此，利用现有的移动互联网(3G、4G、5G)、有线宽带互联网就非常有必要。

但是，互联网上存在非常大的安全隐患，通讯数据的泄密会导致设备遭到非法分子的攻击和挟持，解决发电设备通讯管理的安全问题，是确保发电设备稳定运行的一个重要保障。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，以解决对偏僻遥远的发电设备的监测管理的安全通讯问题目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，其特征在于：包括用于数据封装并加密的纵向加密南向装置、用于数据解密并解析的纵向加密北向装置；纵向加密南向装置位于靠近发电设备的发电设备端，纵向加密北向装置位于靠近主站的主站端；所述的纵向加密南向装置与物联网传感器相连以获取发电设备信息；所述的纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间通过网络相连，以将经封装加密的发电设备信息发送给纵向加密南向装置；所述的纵向加密北向装置与主站相连以将解密并解析后的数据发送给主站。本技术方案在原有设备的基础上增设纵向加密南向装置和纵向加密北向装置，解决对偏僻遥远的发电设备的监测管理的安全通讯问题，提高数据传输的安全性。纵向加密南向装置靠近发电设备，纵向加密北向装置靠近主站，纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间的远距离数据传输不再依赖专用安全专用网络，可以利用现有的移动互联网(3G、4G、5G)、有线宽带互联网进行纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间的数据传输，有效降低成本，简化组网难度。

作为优选技术手段：所述的纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间通过专用安全网络或者开放互联网相连。专用安全网络指由业主自行建设的专用通讯网络，能够确保所有通讯安全可靠，不会受到不法分子的攻击和威胁。开放互联网指外部已经建成的公共通讯网络，不能确保通讯的安全可靠，可能会收到潜伏、不明来源的不法分子的攻击和威胁。本技术方案既可以采用专用安全网络进行数据传输，又可以采用开放互联网进行数据的传输，适用范围广，减少组网的难度，更好地解决对偏僻遥远的发电设备的监测管理的安全通讯问题。

作为优选技术手段：所述的纵向加密南向装置设有多种接口以与对应的物联网传感器相连。提高适用范围，满足不同的物联网传感器连接要求，提高连接的便捷性；由于不同发电设备具备不同的接口，因此，需要多种物联网传感器，分别采集风力发电设备、太阳能发电设备、水力发电设备、火力发电设备的运行数据。物联网传感器由于制造厂家的不同，可能采用不同的物联网数据传输协议，采用多种不同的接口，可适用于同时有多种发电设备接入，比如：风力发电设备、太阳能发电设备、水力发电设备、火力发电设备，当然同一种类型的发电设备也可以有多个设备同时接入。物联网传感器负责将采集到的数据，按照物联网数据传输协议上报到微型纵向加密南向装置。

作为优选技术手段：所述的纵向加密南向装置设有485通讯接口、串行接口和modbus接口。满足使用的要求，更好地实现对设备的数据采集，使用方便，不必再增加外设接口，提高工作的安全性和稳定性。

作为优选技术手段：所述的纵向加密南向装置、纵向加密北向装置均包括箱体、设于箱体内的PCB板，所述的箱体上设有与PCB板相连的面板，所述的面板上设有用于连接市电的电源插口、用于与主站相连的北向外部网口、用于与纵向加密南向装置网络相连的北向内部网口、用于与纵向加密北向装置网络相连的南向内部网口及用于与物联网传感器相连的485通讯接口、串行接口和Modbus接口。

纵向加密南向装置的PCB板上设有：485协议转换模块、串口协议转换模块、Modbus协议转换模块、数据协议南向封装解析模块、硬件南向加解密模块。485协议转换模块负责按照485协议规范接收物联网传感器接收上报的数据，并转换成为微型纵向加密南向装置与微型纵向加密北向装置的标准通讯协议。串口协议转换模块负责按照串口协议规范接收物联网传感器接收上报的数据，并转换成为微型纵向加密南向装置与微型纵向加密北向装置的标准通讯协议。Modbus协议转换模块负责按照Modbus协议规范接收物联网传感器接收上报的数据，并转换成为微型纵向加密南向装置与微型纵向加密北向装置的标准通讯协议。数据协议南向封装解析模块，负责将转化成标准通讯协议的数据，进行数据封装用于从微型纵向加密南向装置发往微型纵向加密北向装置。硬件南向加解密模块模块，负责将标准通讯协议的数据进行加密，用于微型纵向加密南向装置发往微型纵向加密北向装置。

纵向加密北向装置的PCB板上设有硬件北向加解密模块、数据协议北向封装解析模块。硬件北向加解密模块，负责把接收到的来自微型纵向加密南向装置的数据进行解密，交给数据协议北向封装解析模块。数据协议北向封装解析模块，把完成解密后的数据，按照标准协议规范进行解析，获得可用的发电设备的运行数据。

作为优选技术手段：所述的发电设备包括风力发电设备。

有益效果：本技方案增设纵向加密南向装置和纵向加密北向装置，能够有效解决对偏僻遥远的发电设备的监测管理的安全通讯问题，提高数据传输的安全性，既可以采用专用安全网络，也可以采用开放互联网，简化组网难度，为发电设备的管理安全提供有效解决方案。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的原理图。

1、箱体；2、面板；3、电源插口；4、北向外部网口；5、北向内部网口；6、南向内部网口；7、485通讯接口；8、串行接口；9、Modbus接口。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图2所示，本实用新型包括用于数据封装并加密的纵向加密南向装置、用于数据解密并解析的纵向加密北向装置；纵向加密南向装置位于靠近发电设备的发电设备端，纵向加密北向装置位于靠近主站的主站端；纵向加密南向装置与物联网传感器相连以获取发电设备信息；纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间通过网络相连，以将经封装加密的发电设备信息发送给纵向加密南向装置；纵向加密北向装置与主站相连以将解密并解析后的数据发送给主站。本技术方案在原有设备的基础上增设纵向加密南向装置和纵向加密北向装置，解决对偏僻遥远的发电设备的监测管理的安全通讯问题，提高数据传输的安全性。纵向加密南向装置靠近发电设备，纵向加密北向装置靠近主站，纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间的远距离数据传输不再依赖专用安全专用网络，可以利用现有的移动互联网3G、4G、5G、有线宽带互联网进行纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间的数据传输，有效降低成本，简化组网难度。

为扩大使用范围，纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间通过专用安全网络或者开放互联网相连。专用安全网络指由业主自行建设的专用通讯网络，能够确保所有通讯安全可靠，不会受到不法分子的攻击和威胁。开放互联网指外部已经建成的公共通讯网络，不能确保通讯的安全可靠，可能会收到潜伏、不明来源的不法分子的攻击和威胁。本技术方案既可以采用专用安全网络进行数据传输，又可以采用开放互联网进行数据的传输，适用范围广，减少组网的难度，更好地解决对偏僻遥远的发电设备的监测管理的安全通讯问题。

物联网传感器由于制造厂家的不同，可能采用不同的物联网数据传输协议，当前主流的传输协议比较典型的有：485、串口、Modbus等。物联网传感器负责将采集到的数据，按照物联网数据传输协议上报到微型纵向加密南向装置，为满足不同的物联网传感器连接要求；纵向加密南向装置设有多种接口以与对应的物联网传感器相连。提高适用范围，满足不同的物联网传感器连接要求，提高连接的便捷性；由于不同发电设备具备不同的接口，因此，需要多种物联网传感器，分别采集风力发电设备、太阳能发电设备、水力发电设备、火力发电设备的运行数据。物联网传感器由于制造厂家的不同，可能采用不同的物联网数据传输协议，采用多种不同的接口，可适用于同时有多种发电设备接入，比如：风力发电设备、太阳能发电设备、水力发电设备、火力发电设备，当然同一种类型的发电设备也可以有多个设备同时接入，也有可能，不同的风力发电设备需要对应的物联网传感器负责将采集到的数据，按照物联网数据传输协议上报到微型纵向加密南向装置。在本实施例中，纵向加密南向装置接口包括485通讯接口7、串行接口8和modbus接口9，多种不同的接口，满足工作使用的要求，更好地实现对设备的数据采集，使用方便，不必再增加外设接口，有利于提高工作的安全性和稳定性。

由于不同发电设备具备不同的接口，因此，在图2中，以物联网传感器A、物联网传感器B、物联网传感器C、物联网传感器D作为区别，分别采集风力发电设备、太阳能发电设备、水力发电设备、火力发电设备的运行数据；或者物联网传感器A、物联网传感器B、物联网传感器C、物联网传感器D采集不同的风力发电设备的数据。

如图1所示，为方便使用，纵向加密南向装置、纵向加密北向装置均包括箱体1、设于箱体1内的PCB板，箱体1上设有与PCB板相连的面板2，面板2上设有用于连接市电的电源插口3、用于与主站相连的北向外部网口4、用于与纵向加密南向装置网络相连的北向内部网口5、用于与纵向加密北向装置网络相连的南向内部网口6及用于与物联网传感器相连的485通讯接口7、串行接口8和Modbus接口9。

纵向加密南向装置的PCB板上设有：485协议转换模块、串口协议转换模块、Modbus协议转换模块、数据协议南向封装解析模块、硬件南向加解密模块。485协议转换模块负责按照485协议规范接收物联网传感器接收上报的数据，并转换成为微型纵向加密南向装置与微型纵向加密北向装置的标准通讯协议。串口协议转换模块负责按照串口协议规范接收物联网传感器接收上报的数据，并转换成为微型纵向加密南向装置与微型纵向加密北向装置的标准通讯协议。Modbus协议转换模块负责按照Modbus协议规范接收物联网传感器接收上报的数据，并转换成为微型纵向加密南向装置与微型纵向加密北向装置的标准通讯协议。数据协议南向封装解析模块，负责将转化成标准通讯协议的数据，进行数据封装用于从微型纵向加密南向装置发往微型纵向加密北向装置。硬件南向加解密模块模块，负责将标准通讯协议的数据进行加密，用于微型纵向加密南向装置发往微型纵向加密北向装置。

纵向加密北向装置的PCB板上设有硬件北向加解密模块、数据协议北向封装解析模块。硬件北向加解密模块，负责把接收到的来自微型纵向加密南向装置的数据进行解密，交给数据协议北向封装解析模块。数据协议北向封装解析模块，把完成解密后的数据，按照标准协议规范进行解析，获得可用的发电设备的运行数据。

运维状态监管装置工作时，包括步骤：1通过物联网传感器获取发电设备的工作状态数据。2物联网传感器将工作状态数据发送到微型纵向加密南向装置；3微型纵向加密南向装置接收数据后，进行数据封装并进行加密，然后通过专用安全网络或者开放互联网将数据发往微型纵向加密北向装置；4微型纵向加密北向装置接收到数据后，对数据进行解密后并解析；5解析完成的数据，发往主站；6主站接收来自微型纵向加密北向装置的运行数据，并对所有受监管的发电设备的运行状态进行实时更新，确保管理部门能够及时调阅、掌握所有受管控发电设备的运行状态，及时发现异常发电设备的运行状态数据的变化。

以上图1、2所示的一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，其特征在于：包括用于数据封装并加密的纵向加密南向装置、用于数据解密并解析的纵向加密北向装置；纵向加密南向装置位于靠近发电设备的发电设备端，纵向加密北向装置位于靠近主站的主站端；所述的纵向加密南向装置与物联网传感器相连以获取发电设备信息；所述的纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间通过网络相连以将经封装加密的发电设备信息发送给纵向加密南向装置；所述的纵向加密北向装置与主站相连以将解密并解析后的数据发送给主站。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，其特征在于：所述的纵向加密南向装置与纵向加密北向装置之间通过专用安全网络或者开放互联网相连。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，其特征在于：所述的纵向加密南向装置设有多种接口以与对应的物联网传感器相连。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，其特征在于：所述的纵向加密南向装置设有485通讯接口(7)、串行接口(8)和modbus接口(9)。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，其特征在于：所述的纵向加密南向装置、纵向加密北向装置均包括箱体(1)、设于箱体(1)内的PCB板，所述的箱体(1)上设有与PCB板相连的面板(2)，所述的面板(2)上设有用于连接市电的电源插口(3)、用于与主站相连的北向外部网口(4)、用于与纵向加密南向装置网络相连的北向内部网口(5)、用于与纵向加密北向装置网络相连的南向内部网口(6)及用于与物联网传感器相连的485通讯接口(7)、串行接口(8)和Modbus接口(9)。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电机组微型纵向加密监测平台装置，其特征在于：所述的发电设备包括风力发电设备。

Images