CN217770108U

CN217770108U - 一种新型配电网通信加密模块

Info

Publication number: CN217770108U
Application number: CN202222070845.0U
Authority: CN
Inventors: 彭成龙; 黎鉴明
Original assignee: Zhuhai Strom Smart Grid Technology Co ltd
Current assignee: Zhuhai Strom Smart Grid Technology Co ltd
Priority date: 2022-08-05
Filing date: 2022-08-05
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2032-08-05

Abstract

本实用新型涉及配电网通信技术领域，具体公开了一种新型配电网通信加密模块，包括加密芯片电路及与所述加密芯片电路通信连接的以太网PHY芯片电路，所述加密芯片电路通过SPI串行口与配电网通信终端通信连接，所述加密芯片电路通过RMII接口与所述以太网PHY芯片电路进行通信，并将数据通过以太网PHY芯片电路传输至RJ45接口，进而通过网线传送至供电局主站系统。本实用新型通过设置加密芯片电路直接与配电网通信终端通信，不需要通过外部模块主控进行终端，使得线路通信更加稳定；由于是在配电网设备中直接搭配加密芯片电路，减少外部采购加密模块的成本，成本较低。

Description

一种新型配电网通信加密模块

技术领域

本实用新型涉及配电网通信技术领域，特别涉及一种新型配电网通信加密模块。

背景技术

目前现有的配电网自动化试点(包括国网和南网)均未考虑二次安防，而在110KV以上的变电网里，二次安防是一个很重要的建设内容，主要原因在于以前配电网自动化建设不规范，且技术条件不成熟。

二○一一年二月九日国家电网在调〔2011〕168号文件《关于加强配电网自动化系统安全防护工作的通知》明确提出了配网自动化系统位于生产控制1区，必须做好安全防护工作。

国家电网公司物资采购标准中专用技术规范中提出，配电终端应配备符合国调〔2011〕168号文件的技术功能要求的非对称密钥技术的单向认证模块。

由于国家电网对配电网建设中的安防需求，现阶段配电网项目中都是使用第三方外部加密模块，通过网口或者串口与第三方外部加密模块通信，通过该模块对数据进行加密后转发至供电局主站系统。主站系统再通过秘钥对数据进行解密还原出初始数据，解读出设备发送的信息。由于目前在配电网通信终端上使用的是外部第三方加密模块，使用时会有与第三方模块通信异常的情况时，导致与供电局调度系统通信异常；并且使用第三方的加密模块，导致设备成套成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种新型配电网通信加密模块，通过设置加密芯片电路直接与配电网通信终端通信，不需要通过外部模块主控进行终端，使得线路通信更加稳定；由于是在配电网设备中直接搭配加密芯片电路，减少外部采购加密模块的成本，成本较低。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种新型配电网通信加密模块，包括加密芯片电路及与所述加密芯片电路通信连接的以太网PHY芯片电路，所述加密芯片电路通过SPI串行口与配电网通信终端通信连接，所述加密芯片电路通过RMII接口与所述以太网PHY芯片电路进行通信，并将数据通过以太网PHY芯片电路传输至RJ45接口，进而通过网线传送至供电局主站系统。

优选地，所述加密芯片电路包括加密芯片U1、晶振X1、晶振X2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R7、电阻R8及电阻R9，所述晶振X1、晶振X2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R7、电阻R8及电阻R9均与所述加密芯片U1连接。

优选地，所述SPI串行口包括SPI接口J3，所述SPI接口J3的第五引脚、第九引脚、第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚及第十四引脚分别与所述加密芯片U1的第二十四引脚、第三引脚、第二引脚、第六十四引脚、第六十三引脚、第六十二引脚及第二十五引脚连接。

优选地，所述以太网PHY芯片电路包括以太网PHY芯片U2、晶振X3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8，所述晶振X3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C5、电容C6、电容C7及电容C8均与所述以太网PHY芯片U2连接。

优选地，所述RJ45接口包括接口J2，所述接口J2的第九引脚、第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚及第十四引脚分别与所述以太网PHY芯片U2的第二十二引脚、第二十三引脚、第二十一引脚、第二十引脚、第二引脚及第三引脚连接。

优选地，所述加密芯片电路还包括依次并联的电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24及电容C25，所述电容C9的一端与所述加密芯片U1的第一引脚连接，所述电容C9的另一端接地。

采用上述技术方案，本实用新型提供的一种新型配电网通信加密模块，具有以下有益效果：该新型配电网通信加密模块中的加密芯片电路通过SPI串行口与配电网通信终端通信连接，加密芯片电路通过RMII接口与以太网PHY芯片电路进行通信，并将数据通过以太网PHY芯片电路传输至RJ45接口，进而通过网线传送至供电局主站系统，由于该新型配电网通信加密模块是直接与配电网通信终端通信，不需要通过外部模块主控进行中转，使得线路通信更加稳定，从而提高配网工程整体的效能；由于是在配电网设备中直接搭配加密芯片电路，减少外部采购加密模块的成本，使得设备成套成本的减少，提高工程利润。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型的应用示意图；

图中，1-PC上位机、2-配网设备主控、3-新型配电网通信加密模块、4-供电局主站系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，在本实用新型的电路原理图中，结合图1及图2，该新型配电网通信加密模块包括加密芯片电路及与该加密芯片电路通信连接的以太网PHY芯片电路，该加密芯片电路通过SPI串行口与配电网通信终端通信连接，该加密芯片电路通过RMII接口与该以太网PHY芯片电路进行通信，并将数据通过以太网PHY芯片电路传输至RJ45接口，进而通过网线传送至供电局主站系统。可以理解的，PC上位机1通过串口/网口与配网设备主控2(即配电网通信终端)通信，实现对加密芯片参数的读写。配网设备主控2通过SPI串行口与加密芯片电路中的加密芯片进行通信实现对加密芯片的控制和数据传输。该新型配电网通信加密模块中内置一块以太网PHY芯片控制以太网数据传输，加密芯片通过RMII接口与以太网PHY芯片进行通信，将数据通过以太网PHY芯片传输至RJ45接口，进而通过网线传送至供电局主站系统。加密芯片对通信数据进行加密后通过网口与外部的接收端系统进行通信。

具体地，该加密芯片电路包括加密芯片U1、晶振X1、晶振X2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R7、电阻R8及电阻R9，该晶振X1、晶振X2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R7、电阻R8及电阻R9均与该加密芯片U1连接；该SPI串行口包括SPI接口J3，该SPI接口J3的第五引脚、第九引脚、第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚及第十四引脚分别与该加密芯片U1的第二十四引脚、第三引脚、第二引脚、第六十四引脚、第六十三引脚、第六十二引脚及第二十五引脚连接；该以太网PHY芯片电路包括以太网PHY芯片U2、晶振X3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8，该晶振X3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C5、电容C6、电容C7及电容C8均与该以太网PHY芯片U2连接；该RJ45接口包括接口J2，该接口J2的第九引脚、第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚及第十四引脚分别与该以太网PHY芯片U2的第二十二引脚、第二十三引脚、第二十一引脚、第二十引脚、第二引脚及第三引脚连接；该加密芯片电路还包括依次并联的电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24及电容C25，该电容C9的一端与该加密芯片U1的第一引脚连接，该电容C9的另一端接地。可以理解的，该加密芯片U1采用CSG3771芯片，该以太网PHY芯片U2采用LAN8720A芯片，通过在配网设备中搭配一块加密芯片与主控芯片进行串行通信，在主控芯片中保存加密芯片运行时的参数实现对加密芯片的控制。同时主控芯片与PC上位机1的通信协议中拓展对加密芯片参数和证书的控制命令实现PC上位机1加载证书文件至加密芯片，使得加密芯片可以正常工作。该新型配电网通信加密模块内部内置一块以太网PHY芯片与加密芯片进行通信，将加密后的数据通过网口传输。

可以理解的，本实用新型设计合理，构造独特，由于该新型配电网通信加密模块是直接与配电网通信终端通信，不需要通过外部模块主控进行中转，使得线路通信更加稳定，从而提高配网工程整体的效能；由于是在配网设备中直接搭配加密芯片(FUXI-S1)，减少外部采购加密模块的成本，使得设备成套成本的减少，提高工程利润。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种新型配电网通信加密模块，其特征在于：包括加密芯片电路及与所述加密芯片电路通信连接的以太网PHY芯片电路，所述加密芯片电路通过SPI串行口与配电网通信终端通信连接，所述加密芯片电路通过RMII接口与所述以太网PHY芯片电路进行通信，并将数据通过以太网PHY芯片电路传输至RJ45接口，进而通过网线传送至供电局主站系统。

2.根据权利要求1所述的新型配电网通信加密模块，其特征在于：所述加密芯片电路包括加密芯片U1、晶振X1、晶振X2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R7、电阻R8及电阻R9，所述晶振X1、晶振X2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R7、电阻R8及电阻R9均与所述加密芯片U1连接。

3.根据权利要求2所述的新型配电网通信加密模块，其特征在于：所述SPI串行口包括SPI接口J3，所述SPI接口J3的第五引脚、第九引脚、第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚及第十四引脚分别与所述加密芯片U1的第二十四引脚、第三引脚、第二引脚、第六十四引脚、第六十三引脚、第六十二引脚及第二十五引脚连接。

4.根据权利要求1所述的新型配电网通信加密模块，其特征在于：所述以太网PHY芯片电路包括以太网PHY芯片U2、晶振X3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8，所述晶振X3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C5、电容C6、电容C7及电容C8均与所述以太网PHY芯片U2连接。

5.根据权利要求4所述的新型配电网通信加密模块，其特征在于：所述RJ45接口包括接口J2，所述接口J2的第九引脚、第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚及第十四引脚分别与所述以太网PHY芯片U2的第二十二引脚、第二十三引脚、第二十一引脚、第二十引脚、第二引脚及第三引脚连接。

6.根据权利要求2所述的新型配电网通信加密模块，其特征在于：所述加密芯片电路还包括依次并联的电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24及电容C25，所述电容C9的一端与所述加密芯片U1的第一引脚连接，所述电容C9的另一端接地。