[发明专利]剩余电流动作保护器安全通信模块

摘要

本发明涉及一种剩余电流动作保护器安全通信模块。所述剩余电流动作保护器安全通信模块设有主控模块、SM1加解密模块、RS485接口模块、遥信接口模块、红外通讯模块、状态指示模块;主控模块通过ISO7816接口与SM1加解密模块进行通信;遥信接口分别连接外部剩余电流动作保护器和数据采集器，RS485接口分别连接外部剩余电流动作保护器和数据采集器，两路RS485接口与主控模块进行电源隔离，下行RS485接口连接剩余电流动作保护器，上行RS485接口连接数据采集器，下行遥信接口连接剩余电流动作保护器；红外通讯接口配合红外手持掌机外设，指示灯模块包括电源指示灯和通信指示灯，红外接口配合手持红外掌机外设，状态指示模块包括电源指示灯和通信指示灯，用于指示电源和RS485接口、红外接口的通信状态。

主权项

剩余电流动作保护器安全通信模块，其特征在于：所述剩余电流动作保护器安全通信模块设有主控模块、SM1加解密模块、RS485接口模块、遥信接口模块、红外通讯模块、状态指示模块; 主控模块采用STM32芯片，通过ISO7816接口与SM1加解密模块进行通信;遥信接口有两路，分别连接外部剩余电流动作保护器和数据采集器，根据通讯需求进行转发或过滤外部无源遥信信号，所述RS485接口有两路，分别连接外部剩余电流动作保护器和数据采集器，根据通讯需求进行身份认证、数据解密、数据透明转发功能，所述红外通讯模块对所接的剩余电流动作保护器进行数据抄读，所述状态指示灯指示电源状态和通信状态信息;主控模块与远程主站加密机配合进行一对一身份认证，取得序列号和硬件随机数后可用密文进行通信，SM1加解密模块对密文进行解密；SM1加解密模块主要进行身份认证和密文解密流程，其工作方式符合国密SM1算法标准；两路RS485接口与主控模块进行电源隔离，防止外部电磁信号影响主控模块，下行RS485接口连接剩余电流动作保护器，上行RS485接口连接数据采集器，通信标准符合剩余电流动作保护器通信规约；下行遥信接口连接剩余电流动作保护器，所述剩余电流动作保护器安全通信模块通过上行RS485接口连接到数据采集器，数据采集器对远程主站下发的报文进行透明转发，首先上行RS485接口收到主站的身份认证指令，该指令包括随机数1、分散因子和认证密文，当保护器因动作产生无源遥信信号时，主控模块判断保护器状态，根据规约对该遥信信号进行过滤或转发至上行遥信接口，通过数据采集器发送给远程主站；红外通讯模块接口配合红外手持掌机外设，通过主控模块以明文方式转发对下行剩余电流动作保护器的抄读;抄读返回的数据根据标志位信息通过红外通讯模块接口应答给手持掌机外设；指示灯模块包括电源指示灯和通信指示灯，当电源异常、解密异常、通信异常时进行指示，也可显示正常的电源和通信状态;主控模块收到身份认证指令后与SM1加解密模块通过ISO7816接口进行身份认证流程；认证通过后主控模块得到随机数2和序列号，发送给主站计算此次认证的MAC，供计算通信密文下发，通信密文通过上行RS485接收，主控模块与SM1加解密模块通过ISO7816接口进行解密流程，最终获得明文通过下行RS485发送给剩余电流动作保护器；如果上行或下行RS485接口收到明文，则透明转发到另一RS485接口;下行遥信接口收到遥信信号时，主控模块根据通讯规约，判断对遥信信号进行过滤或经上行遥信接口转发;状态指示模块包括电源指示灯和通信指示灯，用于指示电源和RS485接口、红外接口的通信状态。