一种用于配网物资检测系统的通信协议转换器的制作方法

本发明涉及电力系统配网物资检测领域，具体是一种用于配网物资检测系统的通信协议转换器。

背景技术：

1、在新型电力系统物资检测系统中，存在着各种类型功能各异的检测设备以及不同的应用子系统，通信技术标准建设不统一，互联互通困难。当检测设备接入系统时，使用着不同的通信下行物理接口以及不同的通信协议，很多通信是厂家自定义，逻辑层次不清晰；设备之间也无法互相通信。而且，大量的设备属于闭环系统，并没有接口对外输出数据给物资检测应用系统，必须手工记录，然后人工录入物资检测系统，这样工作效率底下。

2、之所以存在这些问题，一方面是电网对网络及系统安全有着慎重的考虑，第二是没有明确的规范来指导厂家进行开发，导致目前大量的新型智能检测设备未能很好的接入现有的物资检测系统。因此，有必要从电网物资检测系统分层架构、物理层、应用层、信息安全等方面展开分析，并设计一种新型电力检测设备接入用于配网物资检测系统的通信协议转换器，使其可以无缝的接入配网物资检测系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种用于配网物资检测系统的通信协议转换器，以解决上述问题。

2、一种用于配网物资检测系统的通信协议转换器，包括协议转换模块、与协议转换模块连接的下行物理接口、上行物理接口；

3、所述上行物理接口，用于接收物资检测主站发出的第一检测命令，所述第一检测命令根据配网物资检测通信协议生成；

4、所述协议转换模块，用于将第一检测命令按配网物资检测通信协议解码，保存在缓冲区，然后解码后第一检测命令的内容根据检测仪器厂家的私有通信协议封装成第二检测命令，通过与检测仪器相同的下行物理接口按检测仪器厂家的私有通信协议发送给检测仪器；

5、所述下行物理接口，用于接收检测仪器根据第二检测命令上传的第一检测数据，所述第一检测数据由检测仪器根据检测仪器厂家的私有通信协议将检测数据封装后生成；

6、所述协议转换模块，还用于将第一检测数据根据测仪器厂家的私有通信协议解码，保存在缓冲区，然后将解码所得检测数据使用配网物资检测通信协议封装生成第二检测数据，再通过以太网口发送到物资检测主站，物资检测主站接收到第二检测数据后按照配网物资检测通信协议解码，得到检测仪器的检测数据。

7、进一步的，所述上行物理接口为以太网接口，用于与物资检测主站通信；所述下行物理接口包括以太网接口、串口以及485接口，用于与检测仪器通信。

8、进一步的，所述配网物资检测通信协议基于http协议实现，且采用json格式作为网络数据传输格式。

9、进一步的，所述配网物资检测通信协议的通信方式采用请求应答模式和超时重传机制。

10、进一步的，物资检测主站保存每个协议转换器的编号deviceid，当协议转换器首次和物资检测主站握手通信时，发送主站如果查看设备的握手报文deviceid在自己的数据库中，则针对此次会话生成一个随机的随机会话号sessionid以及随机密钥sessionkey，作为此次通话的凭证，并同时将随机会话号sessionid以及随机密钥sessionkey返给检测仪器，检测仪器临时保存在本地；协议转换器将待发送报文的数据内容的json报文编写后，然后遍历json结构，获得所有叶子节点的参数名，并按首字符逆序排序，得到字符串集，将本地保存的此次会话的sessionkey字符串也放入到字符串集中；将字符串拼接在一起，然后使用shahmac256算法形成sign，将sign的值附在报文中的sign字段，作为校验凭据；接收主站收到数据后首先取出报文中的sessionid，查询本地保存的临时sessionid对应的sessionkey，再使用该sessionkey对收到的请求数据进行一次同样的加密操作，如果发现本地计算得到的sign不等于数据报文中自带的sign，则认为数据在通信中被篡改过，否则可以认为数据正常，通过数据校验和身份验证，然后取得json数据中的检测数据，放入配网物资检测数据库。

11、本发明可以使现有电力检测设备无缝的接入配网物资检测系统，可广泛用于目前的配网物资监测系统中电力物资检测设备的接入，兼顾了安全性和扩展性、易实现性。

技术特征：

1.一种用于配网物资检测系统的通信协议转换器，其特征在于：包括协议转换模块、与协议转换模块连接的下行物理接口、上行物理接口；

2.如权利要求1所述的用于配网物资检测系统的通信协议转换器，其特征在于：所述上行物理接口为以太网接口，用于与物资检测主站通信；所述下行物理接口包括以太网接口、串口以及485接口，用于与检测仪器通信。

3.如权利要求1所述的用于配网物资检测系统的通信协议转换器，其特征在于：所述配网物资检测通信协议基于http协议实现，且采用json格式作为网络数据传输格式。

4.如权利要求1所述的用于配网物资检测系统的通信协议转换器，其特征在于：所述配网物资检测通信协议的通信方式采用请求应答模式和超时重传机制。

5.如权利要求3所述的用于配网物资检测系统的通信协议转换器，其特征在于：物资检测主站保存每个协议转换器的编号deviceid，当协议转换器首次和物资检测主站握手通信时，发送主站如果查看设备的握手报文deviceid在自己的数据库中，则针对此次会话生成一个随机的随机会话号sessionid以及随机密钥sessionkey，作为此次通话的凭证，并同时将随机会话号sessionid以及随机密钥sessionkey返给检测仪器，检测仪器临时保存在本地；协议转换器将待发送报文的数据内容的json报文编写后，然后遍历json结构，获得所有叶子节点的参数名，并按首字符逆序排序，得到字符串集，将本地保存的此次会话的sessionkey字符串也放入到字符串集中；将字符串拼接在一起，然后使用shahmac256算法形成sign，将sign的值附在报文中的sign字段，作为校验凭据；接收主站收到数据后首先取出报文中的sessionid，查询本地保存的临时sessionid对应的sessionkey，再使用该sessionkey对收到的请求数据进行一次同样的加密操作，如果发现本地计算得到的sign不等于数据报文中自带的sign，则认为数据在通信中被篡改过，否则认为数据正常，通过数据校验和身份验证，然后取得json数据中的检测数据，放入配网物资检测数据库。

技术总结一种用于配网物资检测系统的通信协议转换器，包括协议转换模块、与协议转换模块连接的下行物理接口、上行物理接口；上行物理接口用于接收物资检测主站发出的第一检测命令，第一检测命令根据配网物资检测通信协议生成；协议转换模块，用于将第一检测命令解码，然后根据检测仪器厂家的私有通信协议封装成第二检测命令；下行物理接口用于接收检测仪器根据第二检测命令上传的第一检测数据；协议转换模块，还用于将第一检测数据解码，将解码所得检测数据封装生成第二检测数据发送到物资检测主站。本发明可使现有电力检测设备无缝的接入配网物资检测系统，广泛用于目前的配网物资监测系统中电力物资检测设备的接入，兼顾安全性和扩展性、易实现性。技术研发人员：李家源,杨帆,杨志淳,熊虎,向彬,江晓光,雷杨,龚慧,龚德凤受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/16