電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置製造方法
2023-05-28 17:23:46 3
電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，包括主站前置機、主站安全網關、無線通信網絡、子站安全網關和子站遠動通信機；所述主站前置機和主站安全網關相連接；所述子站安全網關和子站遠動通信機相連接；所述主站安全網關和子站安全網關之間通過無線通信網絡相互通信。所述子站安全網關之中設置有SIM卡。本實用新型的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，具有能夠為電網調度自動化實時數據的傳輸提供安全可靠的傳輸通道、保障電網通信數據的安全傳輸、提高電網應急處理能力等優點。
【專利說明】電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電網建設的飛速發展，大量基建、技改變電站的建設調試任務蜂擁而至。根據國網公司對自動化系統同時設計、同時建設、同時驗收、同時投入使用的「四同時」的要求，其調試是新建變電站投產前必須完成的工作，按照以往慣例必須等到變電站配套光纖通道開通後才能調試。
[0003]近年來隨著社會上對電力供應要求的不斷提高，基於減少停電時間、市政建設支持以及基建線路架設協調等多種因素的影響，往往到新建變電站投產前幾天才能打通光纖通道，留給自動化遠動信息的調試時間極為緊迫。為此，相關的通信、自動化、保護調試人員均需連夜加班加點，一旦調試不順，就會影響基建、技改變電站的投產進度。同時，由於時間緊、壓力大，往往會產生不少遺留問題，帶來安全隱患。
[0004]基於電力調度自動化系統具備生產實時不可間斷性和控制信息安全性和保密性的特點，自動化系統對其安全傳輸通道的依賴佔到了 50%，一旦通信通道出現問題，將嚴重影響自動化系統的正常運行。目前國內同行業還沒有針對電力系統通信建立的應急數據傳輸通道專用設備。HR YD-3000型遠動通信安全網關是根據電監會電力二次系統安全防護要求，針對電力系統建立應急數據傳輸通道而設計的，是國內第一套針對電力二次系統安全防護體系研發的遠程通信數據應急通道的專用裝置，但是該通道的數據傳輸是明文傳輸。
實用新型內容
[0005]本實用新型是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，以便於為電網調度自動化實時數據的傳輸提供安全可靠的傳輸通道、保障電網通信數據的安全傳輸、提高電網應急處理能力。
[0006]本實用新型為解決技術問題採用以下技術方案。
[0007]電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，其結構特點是，包括主站前置機、主站安全網關、無線通信網絡、子站安全網關和子站遠動通信機；所述主站前置機和主站安全網關相連接；所述子站安全網關和子站遠動通信機相連接；所述主站安全網關和子站安全網關之間通過無線通信網絡相互通信。
[0008]本實用新型的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置的結構特點也在於:
[0009]所述子站安全網關之中設置有SIM卡。
[0010]所述主站前置機和主站安全網關之間通過RS232總線或者RJ45網線相連接。
[0011]所述子站安全網關和子站遠動通信機之間通過RS232總線或者RJ45網線相連接。
[0012]與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在:
[0013]本實用新型的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，利用供電公司配網自動化配變監測系統已建的GPRS公網前置路由器，與HR YD-3000型遠動通信網關融合併進行針對性改進，研製出符合供電公司自動化實際的「電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置」，通過移動「公網」採用密文傳輸，解決電力系統遠動通信應急恢復、臨時調試、不具備電力通道條件的安全接入問題。
[0014]本實用新型的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，具有能夠為電網調度自動化實時數據的傳輸提供安全可靠的傳輸通道、保障電網通信數據的安全傳輸、提高電網應急處理能力等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置的結構框圖。
[0016]以下通過【具體實施方式】，並結合附圖對本實用新型作進一步說明。
【具體實施方式】
[0017]參見圖1，電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，其包括主站前置機、主站安全網關、無線通信網絡、子站安全網關和子站遠動通信機；所述主站前置機和主站安全網關相連接；所述子站安全網關和子站遠動通信機相連接；所述主站安全網關和子站安全網關之間通過無線通信網絡相互通信。
[0018]所述子站安全網關之中設置有SIM卡。
[0019]所述主站前置機和主站安全網關之間通過RS232總線或者RJ45網線相連接。
[0020]所述子站安全網關和子站遠動通信機之間通過RS232總線或者RJ45網線相連接。
[0021]如圖1，本實用新型的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置的數據通信流程如下:變電站遠動通信主機通過串口或網絡與子站安全網關相連，裝置基於電力調度數字證書對數據進行身份認證、協議封裝加密後通過GPRS網絡發送到主站安全網關再對數據進行身份認證、協議封裝解密密、安全隔離等措施後通過串口或網絡與主站EMS系統前置通信系統連接。
[0022]所述主站配置有TTU公網前置路由器。利用配電TTU公網前置路由，建立獨立的網絡接入模塊。本實用新型從方便、便攜的角度考慮，需要利用手機通訊的GPRS/CDMA的無線「公網」平臺傳輸。最初的解決方案是使用2張固定IP位址的SM卡，通過GPRS/CDMA專用鏈路解決。該方案由於需要固定IP佔用專用通道資源，移動公司給出的報價是每月800元的基本費用，這對於臨時、應急的可移動通道來言，顯然是不經濟的。經過研究，確定利用電力公司配網主站已有的TTU公網前置路由，建立獨立的網絡接入模塊的方案:使用固定接入點接入方式與主站前置路由器通訊，這樣只需增配廠站端SM卡I張，採用15元100兆/月即可滿足要求。網絡接入模塊通過GPRS/CDMA連接兩臺通訊網關，安全網關各得到一個IP位址，以進行後續的身份認證和VPN-SA協商等等數據交換。
[0023]網絡接入模塊包括MODEM驅動、mgetty、pppd三個小模塊。MODEM驅動提供操作MODEM的硬體命令接口 ；mgetty完成MODEM初始化、接受GPRS/CDMA、電信號應答及啟動pppd後臺程序功能；pppd則完成pap/chap認證,產生ppp設備、讀取完整數據巾貞遞交給內核等功能。
[0024]採用網際網路密鑰交換協議IKE實現密鑰交換和身份認證。電力自動化系統實時數據傳輸通道安全等級要求很高，在電力二次安全防護系統中位於安全等級最高的I區。因此，本實用新型必須解決數據在「公網」上傳輸的加密和安全問題。
[0025]本實用新型採用網際網路密鑰交換協議(The Internet Key Exchange (IKE)rfc2409)實現密鑰交換和身份認證，保障傳輸數據的安全。使用專用的證書與身份認證模塊對移動客戶端進行身份鑑別，同時向移動客戶端表明自己的身份，通過IKE協議雙方提供自己的證書，以驗證身份是否信任。為了達到最大的安全要求，本實用新型的產品安全網關主機和客戶端都使用智慧卡USB-KEY來存儲證書，不把證書/密鑰存放在硬碟(根證書除外)，保證密鑰的安全和籤名的有效性，同時可以解決移動客戶端被盜所帶來的問題。
[0026]將安全網關統一到電力調度數字證書系統進行管理。證書的頒發和有效性統一由電力調度數字證書系統進行管理。對本產品注入電力調度數字證書系統的根證書，電力系統專用遠程撥號安全網關結合電力調度數字根證書來檢測證書有效性，從而維護權限統一由電力調度數字證書系統進行管理。
[0027]選擇GPRS/CDMA的無線公網平臺，便攜、靈活、經濟，應急性能優越。本實用新型選擇中國移動的GPRS無線公網平臺，只要GPRS/CDMA信號覆蓋的地方隨到隨用，便攜性強，實時性強，GPRS/CDMA實際數據傳輸速率在40Kbps以上，能滿足遠動數據傳輸速率
IOKbps)的需求。並且，不需進行專門布線，投資少、升級維護成本低，使用靈活，採用包月按流量計費方式，運營成本低。針對自動化通道臨時調試、應急恢復等安全接入需求提供了極好的解決方案。
[0028]本實用新型的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，適用於電網調度自動化系統在基建變電站建設初期的臨時調試通道應用，以及電網事故、故障應急處理時的應急自動化通道應用。
[0029]本實用新型的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，投入應用以後將通過移動「公網」採用密文傳輸，解決了電力系統遠動通道應急恢復、臨時調試以及電網或通訊異常時遠程維護通道的安全接入問題，為電力自動化系統的安全、穩定、經濟運行提供了傳輸通道的安全保障，將會消除自動化密集型調試可能造成的隱患或延遲送電等帶來的負面社會影響。在外力和自然災害對電力專用通信通道的破壞，電網異常突發等情況下，可移動式安全應急通道裝置的應用，可解決燃眉之急，保障電網通信數據的安全傳輸，提高電網應急處理能力，樹立良好的企業形象。
【權利要求】
1.電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，其特徵是，包括主站前置機、主站安全網關、無線通信網絡、子站安全網關和子站遠動通信機；所述主站前置機和主站安全網關相連接；所述子站安全網關和子站遠動通信機相連接；所述主站安全網關和子站安全網關之間通過無線通信網絡相互通信。
2.根據權利要求1所述的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，其特徵是，所述子站安全網關之中設置有SIM卡。
3.根據權利要求1所述的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，其特徵是，所述主站前置機和主站安全網關之間通過RS232總線或者RJ45網線相連接。
4.根據權利要求1所述的電力自動化系統可移動式安全應急通道裝置，其特徵是，所述子站安全網關和子站遠動通信機之間通過RS232總線或者RJ45網線相連接。
【文檔編號】H02J13/00GK203491795SQ201320646863
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】侯鳳嶺, 汪曉彤, 高浩宇, 陳璐, 胡泊, 王璨 申請人:國家電網公司, 國網安徽省電力公司合肥供電公司