一種混合組網(wǎng)的電力終端管理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了混合組網(wǎng)的電力終端管理方法，包括服務(wù)器端根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略，通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)向指定的電力終端發(fā)送調(diào)度指令；電力終端的GPRS模塊接收服務(wù)器端發(fā)送的指定調(diào)度指令，并將調(diào)度指令傳送至電力終端的本地集中處理器；電力終端的本地集中處理器根據(jù)指定調(diào)度指令的要求，控制電力終端的信息采集模塊訪問(wèn)多個(gè)用電終端并獲得每個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息；電力終端的信息采集模塊將獲得的多個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息匯聚到的本地集中處理器中；電力終端的GPRS模塊與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立連接，將多個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)傳送至服務(wù)器端。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種混合組網(wǎng)的電力終端管理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸變電現(xiàn)場(chǎng)的混合組網(wǎng)技術(shù)，特別地，涉及一種在輸變電現(xiàn)場(chǎng)下，無(wú) 線、光纖及電力線混合組網(wǎng)的電力終端管理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年國(guó)內(nèi)、外的許多組織已經(jīng)開(kāi)始研宄異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的關(guān)鍵技術(shù)，歐洲的一個(gè) 研宄項(xiàng)目 BRAIN (Broadband Radio Access for IP-based Network)由西門(mén)子和其他一些 公司合作進(jìn)行的一種可以提供源地址到目的地址，融合互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信的服務(wù)，但沒(méi)有 很好的機(jī)制來(lái)完成MT的移動(dòng)性管理和整個(gè)融合網(wǎng)絡(luò)的資源管理，用戶(hù)難以根據(jù)相應(yīng)的控 制信令選擇最佳的安全接入方式。
[0003] (2002-2006) FP6IST，歐盟開(kāi)始關(guān)注異構(gòu)體系的構(gòu)建和整合。這期間展開(kāi)的項(xiàng)目有 AN (Ambient Network)，WINNER (Wireless World Initiative New Radio)。其中，AN項(xiàng)目主 要研宄不同接入網(wǎng)絡(luò)在Q〇S、移動(dòng)性、安全和多播等能力方面的融合，提供一種網(wǎng)絡(luò)融合的 方法解決目前多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存的局面，通過(guò)調(diào)動(dòng)不同網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)和合作，通過(guò)自發(fā)的組 合與拆分網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)、提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、信息共享和業(yè)務(wù)連續(xù)。而開(kāi)發(fā)的一種無(wú)線接口技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)異構(gòu)無(wú)線接口技術(shù)的統(tǒng)一，此項(xiàng)目組目前提出了概念的模型，正在深入研宄。
[0004] (Mobility and Differentiated Services in a Future IP Network)項(xiàng)目由來(lái) 自歐洲和其他國(guó)家的十幾家電信運(yùn)營(yíng)商和研宄機(jī)構(gòu)發(fā)起，旨在對(duì)未來(lái)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng) 性和QoS提供解決方案，并且以WCDMA、WLAN和以太網(wǎng)為主要接入方式，搭建了橫跨歐洲的 試驗(yàn)網(wǎng)。項(xiàng)目的主要目標(biāo)是在IPv6的基礎(chǔ)上集成了移動(dòng)性支持、QoS和AAA的全I(xiàn)P體系 結(jié)構(gòu)，支持在不同接入網(wǎng)絡(luò)或者管理域之間的無(wú)縫切換。MOBY DICK計(jì)劃目的在于研宄下 一代統(tǒng)一 IP網(wǎng)絡(luò)的框架性協(xié)議和性能測(cè)試，在移動(dòng)性支持方面，主要采用已有的FMIPv6， HMIPv6和IP Paging等機(jī)制來(lái)提供IP層移動(dòng)性支持，在關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新上沒(méi)有投入更多的力 量，更注重于提供一個(gè)異構(gòu)IP網(wǎng)絡(luò)組成的移動(dòng)Internet的解決方案。FP5IST階段的異構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)融合的研宄課題各有其側(cè)重點(diǎn)或不同程度地存在著改進(jìn)空間，因此目前仍未得到公認(rèn) 的通用解決方案。且這些研宄都未能提供一個(gè)支持網(wǎng)絡(luò)、終端、業(yè)務(wù)管理與控制的完整平臺(tái) 和體系架構(gòu)。
[0005] 在我國(guó)的電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)中，一般均是根據(jù)具體情況，在不同層次上采用不 同的通信方式。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要采用光纖、無(wú)線、中壓載波等方式，使用效果參差不齊。 用電自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)容主要集中在用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)上，其遠(yuǎn)程通信采用較多的是 230MHz無(wú)線專(zhuān)用通道和GPRS/CDMA公網(wǎng)通信技術(shù)，本地通信方式使用低壓電力線載波、短 距離無(wú)線通信、RS485等通信方式。
[0006] 2005年以前，在電力無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用中由于缺少更適用的通信技術(shù)，各地主要選用 230MHz無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)信道實(shí)現(xiàn)專(zhuān)變用戶(hù)的數(shù)據(jù)采集與負(fù)荷控制，具有投資少、建設(shè)周期短、維護(hù) 簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于通信節(jié)點(diǎn)分散的配電網(wǎng)，目前被多數(shù)電力公司作為電力大型 專(zhuān)變用戶(hù)用電信息采集和監(jiān)控所用。230MHz無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)也存在一些諸如傳輸速率低、實(shí)時(shí)性 差、管理能力差、系統(tǒng)容量小、組網(wǎng)能力弱等缺點(diǎn)，在很大程度上制約了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和 應(yīng)用。
[0007] 在電力系統(tǒng)應(yīng)用上，由于公網(wǎng)已基本實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋，加之GPRS/CDMA IX(GPRS為 主要方式）鏈路具有接入方式簡(jiǎn)便、初期投資小、見(jiàn)效快的優(yōu)點(diǎn)，因此近幾年來(lái)頗受電力企 業(yè)的青睞，得到了一定應(yīng)用。目前應(yīng)用GPRS最為廣泛的領(lǐng)域是負(fù)荷管理以及用電信息采集 系統(tǒng)。由于GPRS/CDMA IX屬于租用電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)，存在著傳輸質(zhì)量無(wú)法保證、傳輸時(shí) 延大、可控性差、數(shù)據(jù)安全存在隱患以及較為可觀的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)費(fèi)等問(wèn)題，其一般應(yīng)用在一些 非實(shí)時(shí)以及無(wú)需實(shí)現(xiàn)控制的一些業(yè)務(wù)上。在用電信息采集系統(tǒng)中，短距離、低功耗的無(wú)線通 信技術(shù)Zigbee也得到一定程度的應(yīng)用。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)中尚不存在針對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)線通信網(wǎng)建設(shè)與管理的難題，尤其是電力系 統(tǒng)無(wú)線通信綜合接入技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，提出適用于智能配用電多種業(yè)務(wù)的無(wú)線通信網(wǎng) 接入整體解決方案。特別地，混合組網(wǎng)環(huán)境下的電力終端管理方法、業(yè)務(wù)調(diào)度機(jī)制及路由實(shí) 現(xiàn)技術(shù)尚屬空白。
[0009] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中混合組網(wǎng)環(huán)境下的電力終端管理方法缺失的問(wèn)題，目前尚未有有 效的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中混合組網(wǎng)環(huán)境下的電力終端管理方法缺失的問(wèn)題，本發(fā)明的目的 在于提出一種混合組網(wǎng)的電力終端管理方法，能夠填補(bǔ)混合組網(wǎng)中電力終端管理方案的空 白，允許管理者更好的控制、調(diào)度與管理電力終端。
[0011] 基于上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種混合組網(wǎng)的電力終端管理方法，包括：服務(wù)器 端根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略，通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)向指定的電力終端發(fā)送調(diào)度指令；路由節(jié)點(diǎn)接收服 務(wù)器端發(fā)出的調(diào)度指令，并將調(diào)度指令發(fā)送到調(diào)度指令所指定的電力終端的GPRS模塊；電 力終端的GPRS模塊接收服務(wù)器端發(fā)送的指定調(diào)度指令，并將調(diào)度指令傳送至電力終端的 本地集中處理器；電力終端的本地集中處理器根據(jù)指定調(diào)度指令的要求，控制電力終端的 信息采集模塊訪問(wèn)多個(gè)用電終端并獲得每個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息；電力終端的信息采集模 塊將獲得的多個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息匯聚到的本地集中處理器中；電力終端的GPRS模塊 與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立連接，將多個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)傳送至服務(wù)器端；路由節(jié) 點(diǎn)接收GPRS模塊發(fā)送的多個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到服務(wù)器端。
[0013] 其中，的用電終端采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和協(xié)議規(guī)范，建立電力信息傳 輸和設(shè)備間互聯(lián)的層狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型；包括最底層是基本信息，被物聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)的所有設(shè) 備所接收和感知，即是設(shè)備功率、設(shè)備的ID以及設(shè)備的類(lèi)型；第二層為擴(kuò)展信息，用于用電 請(qǐng)求，來(lái)源于用戶(hù)操作或智能控制，需要給出請(qǐng)求信號(hào)，預(yù)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)度和請(qǐng)求級(jí)別，供調(diào)度 程序分析處理；第三層是高級(jí)信息，是應(yīng)答信息，來(lái)源于其它設(shè)備；還設(shè)置了附加信息層， 除了該設(shè)備發(fā)送給專(zhuān)用設(shè)備的特殊信息外，用于信息的應(yīng)用層加密與校驗(yàn)。
[0014] 并且，本地集中處理器是集成在芯片上的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)單片機(jī)，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù) 采集和通信控制；其中，的本地集中處理器數(shù)據(jù)采集是完成對(duì)各通道數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)，為 的GPRS模塊提供數(shù)據(jù)源；本地集中處理器內(nèi)部有4352字節(jié)的內(nèi)部RAM，用于存放臨時(shí)數(shù) 據(jù)；并且分配3900字節(jié)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸，該空間分成13塊，每塊300字節(jié)，其中12塊 對(duì)應(yīng)于存放各通道的采樣數(shù)據(jù)；由于一個(gè)工頻周期采樣為10個(gè)點(diǎn)，所以RAM中的臨時(shí)數(shù)據(jù) 始終保留了各通道最近30個(gè)周期的數(shù)據(jù)。
[0015] 并且，本地集中處理器通信控制流程包括：第一步，初始化系統(tǒng)時(shí)鐘和端口，并 且設(shè)置RAM ;第二步，初始化定時(shí)器產(chǎn)生6000Hz定時(shí)中斷，并且初始化串口；第三步，啟動(dòng) GPRS模塊，并且建立TCP連接；第四步，通過(guò)GPRS模塊接收服務(wù)器端的命令并解析；第五 步，判斷解析后的命令類(lèi)型，如果是上傳數(shù)據(jù)命令則執(zhí)行第六步，如果是控制命令則執(zhí)行第 七步；第六步，讀取RAM中需要上傳的數(shù)據(jù)，將該RAM中采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS模塊，再通 過(guò)TCP連接傳送給服務(wù)器端；第七步，將的控制命令發(fā)送給對(duì)應(yīng)的所要進(jìn)行控制的用電終 端。
[0016] 進(jìn)一步地，GPRS模塊在本地集中處理器控制下實(shí)現(xiàn)協(xié)議解析和遠(yuǎn)程連接，并根據(jù) 服務(wù)器端的請(qǐng)求將本地集中處理器采集的多通道信息進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，附加標(biāo)志碼組成信息 幀發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)GGSN網(wǎng)關(guān)進(jìn)入Internet由服務(wù)器端接收。
[0017] 在一個(gè)較佳實(shí)施例中，GPRS模塊中包括一 SM卡，SM卡與GPRS模塊通過(guò)SM卡 接口電路連接，SM卡實(shí)現(xiàn)身份驗(yàn)證；GPRS模塊的用戶(hù)身份驗(yàn)證機(jī)制中使用了一個(gè)三元組， 包括一個(gè)128位的隨機(jī)數(shù)RAND、用于用戶(hù)驗(yàn)證的A3算法結(jié)果SRES以及由A8算法計(jì)算所得 的64位密鑰K。;在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，這個(gè)三元組由SGSN從歸屬位置寄存器處獲取并存儲(chǔ)于SGSN內(nèi) 部；其中，心是存儲(chǔ)在SM卡和HLR中的用戶(hù)身份驗(yàn)證密鑰，長(zhǎng)度為128位；首先，用電終端 向SGSN提出驗(yàn)證請(qǐng)求，SGSN接收到請(qǐng)求后，向HLR發(fā)送一個(gè)驗(yàn)證信息；HLR接收到該信息 后，用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)在0和2128-1之間的128位隨機(jī)數(shù)RAND，并利用該隨機(jī)數(shù)以及 自身存儲(chǔ)的用戶(hù)驗(yàn)證密鑰M吏用A3算法得到結(jié)果SRES，使用A8算法得到GPRS加密算法 的密鑰K。，并將隨機(jī)數(shù)、SRES、K。作為一個(gè)三元組發(fā)送回SGSN ;然后，SGSN將三元組存貯起 來(lái)，并將其中的隨機(jī)數(shù)發(fā)送給用電終端；用電終端使用該隨機(jī)數(shù)以及存儲(chǔ)在自身SIM卡中 的驗(yàn)證密鑰I，利用A3算法計(jì)算出結(jié)果SRES并發(fā)送回SGSN ;最后，SGSN將內(nèi)部存儲(chǔ)的三 元組中的SRES與用戶(hù)發(fā)回的SRES進(jìn)行比較，如果二者相等，則用電終端通過(guò)了身份驗(yàn)證， 隨后SGSN將與終端進(jìn)行是否需要對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行加密的協(xié)商和設(shè)定，并保證SGSN與用電 終端之間加密解密的同時(shí)進(jìn)行；協(xié)商成功后，身份驗(yàn)證過(guò)程結(jié)束。
[0018] 在一個(gè)更佳實(shí)施例中，服務(wù)器端根據(jù)對(duì)用電終端監(jiān)控的情況，對(duì)用電終端進(jìn)行控 制操作或發(fā)送數(shù)據(jù)上傳請(qǐng)求；即建立服務(wù)器端與GPRS模塊之間的TCP協(xié)議，將控制命令或 數(shù)據(jù)上傳請(qǐng)求命令傳送給GPRS模塊；其中，服務(wù)器端與用電終端建立通信聯(lián)絡(luò)，接收上傳 數(shù)據(jù)包括：第一步，判斷是否已建立了該服務(wù)器端與GPRS模塊之間的TCP協(xié)議，若是則直接 進(jìn)行第二步，若否則設(shè)置服務(wù)器端與GPRS模塊之間的TCP協(xié)議再執(zhí)行第二步；第二步，啟動(dòng) 套接字偵聽(tīng)；第三步，判斷是否有來(lái)自GPRS模塊的連接請(qǐng)求，若是則接受連接執(zhí)行第四步， 若否則返回到步驟第二步；第四步，根據(jù)連接請(qǐng)求，的服務(wù)器端接收數(shù)據(jù)。
[0019] 從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的技術(shù)方案通過(guò)使用服務(wù)器端發(fā)出調(diào)度指令控 制與管理電力終端的技術(shù)方案，填補(bǔ)了混合組網(wǎng)中電力終端管理方案的空白，使管理者能 更好的控制、調(diào)度與管理電力終端。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所 需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施 例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲 得其他的附圖。
[0021] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例混合組網(wǎng)的電力終端管理方法的流程圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例用電終端采用的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例本地集中處理器的外圍電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例本地集中處理器的串行接口電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例本地集中處理器的通信控制處理流程示意圖；
[0026] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例GPRS模塊的電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例主站接收上傳數(shù)據(jù)的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中 的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)一步進(jìn)行清楚、完整、詳細(xì)地描述，顯然，所描述的 實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種混合組網(wǎng)的電力終端管理方法。
[0030] 如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的混合組網(wǎng)的電力終端管理方法包括：
[0031] 步驟S101，服務(wù)器端根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略，通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)向指定的電力終端發(fā)送 調(diào)度指令；
[0032] 步驟S103,路由節(jié)點(diǎn)接收服務(wù)器端發(fā)出的調(diào)度指令，并將調(diào)度指令發(fā)送到調(diào)度指 令所指定的電力終端的GPRS模塊；
[0033] 步驟S105,電力終端的GPRS模塊接收服務(wù)器端發(fā)送的指定調(diào)度指令，并將調(diào)度指 令傳送至電力終端的本地集中處理器；
[0034] 步驟S107,電力終端的本地集中處理器根據(jù)指定調(diào)度指令的要求，控制電力終端 的信息采集模塊訪問(wèn)多個(gè)用電終端并獲得每個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息；
[0035] 步驟S109,電力終端的信息采集模塊將獲得的多個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息匯聚到的 本地集中處理器中；
[0036] 步驟S111，電力終端的GPRS模塊與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立連接，將多個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信 息通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)傳送至服務(wù)器端；
[0037] 步驟S113,路由節(jié)點(diǎn)接收GPRS模塊發(fā)送的多個(gè)用電終端的數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)信 息發(fā)送到服務(wù)器端。
[0038] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用電終端采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，如圖2所示。物體之間的信 息感知是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，其特點(diǎn)是物體之間的智能感知和自動(dòng)識(shí)別，做到即插即用。用電終 端101是直接面向用戶(hù)的，直接體現(xiàn)了電力網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平，而且數(shù)量眾多，管理復(fù)雜。用 電終端101之間可以通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)層，即以二維碼、RFID、傳感器等等進(jìn)行互聯(lián)。在實(shí)施例 中，用電終端101采用了 WIFI進(jìn)行互聯(lián)，即在每個(gè)用電終端101中設(shè)置有WIFI模塊。然后 通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)層，即通過(guò)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算。
[0039] 較佳地，在用電終端101的通信信息模型建設(shè)中，必須實(shí)現(xiàn)即插即用的設(shè)備互聯(lián) 機(jī)制，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和協(xié)議規(guī)范，建立電力信息傳輸和設(shè)備間互聯(lián)的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)設(shè)備 的感知、身份鑒別和控制，定義設(shè)備信息傳輸過(guò)程中的協(xié)議解析規(guī)范。在實(shí)施例中，用電終 端101的信息模型如下表：
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種混合組網(wǎng)的電力終端管理方法，其特征在于，包括： 服務(wù)器端根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略，通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)向指定的電力終端發(fā)送調(diào)度指令； 所述路由節(jié)點(diǎn)接收服務(wù)器端發(fā)出的調(diào)度指令，并將所述調(diào)度指令發(fā)送到調(diào)度指令所指 定的所述電力終端的GPRS模塊； 所述電力終端的GPRS模塊接收服務(wù)器端發(fā)送的指定調(diào)度指令，并將所述調(diào)度指令傳 送至所述電力終端的本地集中處理器； 所述電力終端的本地集中處理器根據(jù)指定調(diào)度指令的要求，控制電力終端的信息采集 模塊訪問(wèn)多個(gè)用電終端并獲得每個(gè)所述用電終端的數(shù)據(jù)信息； 所述電力終端的信息采集模塊將獲得的多個(gè)所述用電終端的數(shù)據(jù)信息匯聚到所述的 本地集中處理器中； 所述電力終端的GPRS模塊與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立連接，將多個(gè)所述用電終端的數(shù)據(jù)信息通 過(guò)路由節(jié)點(diǎn)傳送至服務(wù)器端； 所述路由節(jié)點(diǎn)接收GPRS模塊發(fā)送的多個(gè)所述用電終端的數(shù)據(jù)信息，并將所述數(shù)據(jù)信 息發(fā)送到服務(wù)器端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合組網(wǎng)的電力終端管理方法，其特征在于，所述的用 電終端采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和協(xié)議規(guī)范，建立電力信息傳輸和設(shè)備間互聯(lián)的 層狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型；包括最底層是基本信息，被物聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)的所有設(shè)備所接收和感知，即 是設(shè)備功率、設(shè)備的ID以及設(shè)備的類(lèi)型；第二層為擴(kuò)展信息，用于用電請(qǐng)求，來(lái)源于用戶(hù)操 作或智能控制，需要給出請(qǐng)求信號(hào)，預(yù)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)度和請(qǐng)求級(jí)別，供調(diào)度程序分析處理；第三 層是高級(jí)信息，是應(yīng)答信息，來(lái)源于其它設(shè)備；還設(shè)置了附加信息層，除了該設(shè)備發(fā)送給專(zhuān) 用設(shè)備的特殊信息外，用于信息的應(yīng)用層加密與校驗(yàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述本地集中處理器是集成在芯片上的 混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)單片機(jī)，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和通信控制；其中，所述的本地集中處理器數(shù)據(jù) 采集是完成對(duì)各通道數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)，為所述的GPRS模塊提供數(shù)據(jù)源；所述本地集中處 理器內(nèi)部有4352字節(jié)的內(nèi)部RAM，用于存放臨時(shí)數(shù)據(jù)；并且分配3900字節(jié)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與 傳輸，該空間分成13塊，每塊300字節(jié)，其中12塊對(duì)應(yīng)于存放各通道的采樣數(shù)據(jù)；由于一個(gè) 工頻周期采樣為10個(gè)點(diǎn)，所以RAM中的臨時(shí)數(shù)據(jù)始終保留了各通道最近30個(gè)周期的數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述本地集中處理器通信控制流程包括： 第一步，初始化系統(tǒng)時(shí)鐘和端口，并且設(shè)置RAM ;第二步，初始化定時(shí)器產(chǎn)生6000Hz定時(shí)中 斷，并且初始化串口；第三步，啟動(dòng)GPRS模塊，并且建立TCP連接；第四步，通過(guò)GPRS模塊接 收服務(wù)器端的命令并解析；第五步，判斷解析后的命令類(lèi)型，如果是上傳數(shù)據(jù)命令則執(zhí)行第 六步，如果是控制命令則執(zhí)行第七步；第六步，讀取RAM中需要上傳的數(shù)據(jù)，將該RAM中采集 的數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS模塊，再通過(guò)TCP連接傳送給服務(wù)器端；第七步，將所述的控制命令發(fā)送 給對(duì)應(yīng)的所要進(jìn)行控制的用電終端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS模塊在所述本地集中處理器控 制下實(shí)現(xiàn)協(xié)議解析和遠(yuǎn)程連接，并根據(jù)所述服務(wù)器端的請(qǐng)求將所述本地集中處理器采集的 多通道信息進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，附加標(biāo)志碼組成信息幀發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)GGSN網(wǎng)關(guān)進(jìn)入 Internet由所述服務(wù)器端接收。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS模塊中包括一 SIM卡，SIM卡 與所述GPRS模塊通過(guò)SIM卡接口電路連接，SIM卡實(shí)現(xiàn)身份驗(yàn)證；所述GPRS模塊的用戶(hù) 身份驗(yàn)證機(jī)制中使用了一個(gè)三元組，包括一個(gè)128位的隨機(jī)數(shù)RAND、用于用戶(hù)驗(yàn)證的A3算 法結(jié)果SRES以及由A8算法計(jì)算所得的64位密鑰K。;在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，這個(gè)三元組由SGSN從歸 屬位置寄存器處獲取并存儲(chǔ)于SGSN內(nèi)部；其中，心是存儲(chǔ)在SM卡和HLR中的用戶(hù)身份驗(yàn) 證密鑰，長(zhǎng)度為128位；首先，所述用電終端向SGSN提出驗(yàn)證請(qǐng)求，SGSN接收到請(qǐng)求后，向 HLR發(fā)送一個(gè)驗(yàn)證信息；HLR接收到該信息后，用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)在0和2128-1之間 的128位隨機(jī)數(shù)RAND，并利用該隨機(jī)數(shù)以及自身存儲(chǔ)的用戶(hù)驗(yàn)證密鑰M吏用A3算法得到 結(jié)果SRES，使用A8算法得到GPRS加密算法的密鑰K。，并將隨機(jī)數(shù)、SRES、K。作為一個(gè)三元 組發(fā)送回SGSN ;然后，SGSN將三元組存貯起來(lái)，并將其中的隨機(jī)數(shù)發(fā)送給用電終端；所述用 電終端使用該隨機(jī)數(shù)以及存儲(chǔ)在自身SIM卡中的驗(yàn)證密鑰&，利用A3算法計(jì)算出結(jié)果SRES 并發(fā)送回SGSN ;最后，SGSN將內(nèi)部存儲(chǔ)的三元組中的SRES與用戶(hù)發(fā)回的SRES進(jìn)行比較，如 果二者相等，則用電終端通過(guò)了身份驗(yàn)證，隨后SGSN將與終端進(jìn)行是否需要對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn) 行加密的協(xié)商和設(shè)定，并保證SGSN與用電終端之間加密解密的同時(shí)進(jìn)行；協(xié)商成功后，身 份驗(yàn)證過(guò)程結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器端根據(jù)對(duì)所述用電終端監(jiān)控 的情況，對(duì)所述用電終端進(jìn)行控制操作或發(fā)送數(shù)據(jù)上傳請(qǐng)求；即建立所述服務(wù)器端與所述 GPRS模塊之間的TCP協(xié)議，將控制命令或數(shù)據(jù)上傳請(qǐng)求命令傳送給所述GPRS模塊；其中， 所述服務(wù)器端與所述用電終端建立通信聯(lián)絡(luò)，接收上傳數(shù)據(jù)包括：第一步，判斷是否已建立 了該服務(wù)器端與GPRS模塊之間的TCP協(xié)議，若是則直接進(jìn)行第二步，若否則設(shè)置服務(wù)器端 與GPRS模塊之間的TCP協(xié)議再執(zhí)行第二步；第二步，啟動(dòng)套接字偵聽(tīng)；第三步，判斷是否有 來(lái)自GPRS模塊的連接請(qǐng)求，若是則接受連接執(zhí)行第四步，若否則返回到步驟第二步；第四 步，根據(jù)所述連接請(qǐng)求，所述的服務(wù)器端接收數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK104506598SQ201410773180
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】何清素, 王遠(yuǎn)征, 李垠韜, 楊睿 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 北京匯通金財(cái)信息科技有限公司, 國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司信息通信分公司