[实用新型]一种基于自组网无线通信的智能配电终端

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统及其自动化领域，更具体的说是涉及一种基于自组网无线通信的智能配电终端。

背景技术

配电自动化终端，是建设配电网自动化的一个重要组成部分，它充分利用配电自动化新技术，能够确保配电网的安全、稳定、可靠运行，意义重大，配电网直接面向用户，担负着电能分配的重要任务。配电网分布广泛、构成复杂、影响面广，其供电能力、供电可靠性和供电质量对经济社会影响巨大，是智能电网的重要环节。

配电通信网是配电自动化系统的重要组成部分，配电网网运行状态的监视、控制和故障处理都依赖通信网来实现，采用以太网无源光网络技术无疑是一个比较好的选择，但是由于城市建设和电力线路规划的原因，存在光缆施工困难、布设成本高等因素，因此考虑采用无线通信方案来实现配电自动化数据采集，目前主流方案是使用无线公网通信，配电网数据利用GPRS/CDMA、3G/4G进行数据传输，但由于公用通信网公众应用的特点，公网为用户共享，业务带宽和安全性无保证，因此，数据传输应用适用于少量的或突发性的数据传输。初期投资小，见效快，但因其租用的性质，与专网通信相比存在安全性、可控性、长期经济性等问题，不适合电力自动化的大规模专网需求。

另一方面随着通讯条件的复杂性增加，通讯安全尤其是配电应用中遥控的安全问题也愈发突出。配电自动化终端处于室外环境，终端设备安全极为重要，因此，对通信接入安全控制与配电通讯中的应用层报文加密有很强的必要性和紧迫性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于自组网无线通信的智能配电终端设计方案，利用自组网无线通信技术和多跳网络结构，实现配电终端输出信号的加密更好更加安全。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种基于自组网无线通信的智能配电终端，用于与外部无线路由器通信连接，外部无线路由器通过光纤以太网与配电主站系统耦接，包括：

无线通信模块，用于与外部无线路由器无线通信，以将数据进行上报和接收；

信号采集模块，与外部电网连接，用于采集外部电网信号；

数据处理模块，耦接于信号采集模块和无线通信模块，以将信号采集模块采集到的信号进行处理后，输入到无线通信模块，通过无线通信模块将处理好的信号传输至外部无线路由器；

安全接入模块，耦接于数据处理模块，用以将数据处理模块输出的信号进行加密后输入到无线通信模块内；其中，安全接入模块包括证书模块和签名模块，所述证书模块与无线通信模块耦接，用以给无线通信模块附加数字证书，并将数字证书进行存储，所述签名模块内存储有主站公钥，所述签名模块耦接于数据处理模块和无线通信模块，以将数据处理模块输出的信号通过主站公钥信号加密后输入到无线通信模块，外部无线路由器内存储有主站私钥，当无线通信模块将信号传输到外部无线路由器时，外部无线路由器内的主站私钥对信号进行解密，其中，信号经主站公钥加密后只能使用主站私钥对信号进行解密。

作为本实用新型的进一步改进，所述无线通信模块为RF收发器，外部无线路由器采用RF无线路由器，所述RF收发器的型号为CC1200。

作为本实用新型的进一步改进，所述信号采集模块为二次信号采集器，其与外部电网耦接，用于采集二次电压、电流、频率、有功、无功和功率因数、开关量信号。

作为本实用新型的进一步改进，所述数据处理模块包括相互连接的ARM处理器和DSP处理器，所述ARM处理器与无线通信模块和安全接入模块连接，所述DSP处理器与信号采集模块连接，其中，信号采集模块采集信号输入到DSP处理器，DSP处理器预处理后将信号输入到ARM处理器，ARM处理器与安全接入模块通信，利用主站公钥对信号加密后输入到无线通信模块内。

作为本实用新型的进一步改进，所述ARM处理器的型号为AM3352，所述DSP处理器的信号为BF533，所述ARM处理器和DSP处理器均具有UART引脚，所述ARM处理器和DSP处理器通过UART引脚相互连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述ARM处理器还具有GPIO引脚和RMII引脚，所述GPIO引脚耦接有LED显示屏，所述RMII引脚耦接于外部以太网，所述ARM处理器还具有SPI引脚，所述无线通信模块与SPI引脚耦接。