一种基于智能无线传输的协议转换网关装置

专利摘要:
本实用新型涉及一种基于智能无线传输的协议转换网关装置，包括机箱和设置在机箱内的电源模块、处理器模块和通讯模块，所述机箱表面设置有电源接口和电源开关，所述处理器模块，用于在变配电房设备终端和所述网关装置之间建立连接并进行数据交互，所述通讯模块包括至少两个支持不同通信协议的通信模块，用于与相应通信协议的变配电房终端设备之间的通信连接。本实用新型通过设置至少两个支持不同无线方式的通信模块，并配合加密模块进行通讯，能够实现与多种终端设备的连接与数据传输，实现无线透传并且在传输过程中具备加密功能，安全性高，采用国产化的处理器模块，支持协议种类更多，自主可控性强。
公开号:CN214337926U
申请号:CN202023112245.3U
申请日:2020-12-22
公开日:2021-10-01
发明作者:赵珩；苗堃；鲍都都；李峙；刘希；张楠；霍明霞；李�杰；张胜利；李大伟；张永乐
申请人:Jiyuan Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd；
IPC主号:H04L12-66

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于变配电房智能辅助设备技术领域，具体涉及一种基于智能无线传输的协议转换网关装置。
[n0002] 网关是电力物联网系统的不同终端设备状态采集单元与电力公司通信服务之间的信息传输桥梁，是整个电力统一物联平台信息传输的核心设备。变配电房目前面临的最大的困难是现场设备终端种类众多，而很多传感器都是无线通讯，传统的网关设备无法做到无线透传，支持的协议种类少且安全性差，另外，传统的网关设备从硬件到软件多采用国外技术，自主可控性差，针对上述问题，本实用新型提供一种支持无线透传、安全性高、支持协议种类更多且自主可控性强的基于智能无线传输的协议转换网关装置。
[n0003] 本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种自主可控性强、支持无线透传、支持协议种类更多且安全性高的基于智能无线传输的协议转换网关装置。
[n0004] 本实用新型采用的技术方案为：一种基于智能无线传输的协议转换网关装置，包括机箱和设置在机箱内的电源模块、处理器模块和通讯模块，所述机箱表面设置有电源接口和电源开关，所述处理器模块，用于在变配电房设备终端和所述网关装置之间建立连接并进行数据交互，所述通讯模块包括至少两个支持不同通信协议的通信模块，用于与相应通信协议的变配电房终端设备之间的通信连接。
[n0005] 优选的，所述机箱为ABS塑料机箱。
[n0006] 优选的，所述机箱上设置有四个网口，分别为一路千兆网口和三路百兆网口。
[n0007] 优选的，所述处理器模块为ARM A7架构的全志T3pro Cortex-A7四核处理器。
[n0008] 优选的，所述通讯模块包括WIFI通信模块和4G通信模块。
[n0009] 优选的，所述机箱上设置有八个端口，分别为四路DO端口和四路DI端口。
[n0010] 优选的，所述机箱上设置有十个隔离串行通讯接口，其中两路为能复用的RS485接口和RS232接口。
[n0011] 优选的，所述电源模块为220V电压，能够用于直流或交流输入。
[n0012] 优选的，所述通讯模块通过加密模块进行数据的传输。
[n0013] 本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置至少两个支持不同无线方式的通信模块，并配合加密模块进行通讯，能够实现与多种终端设备的连接与数据传输，实现无线透传并且在传输过程中具备加密功能，安全性高；采用国产化的处理器模块，支持协议种类更多，自主可控性强。
[n0014] 图1为本实用新型所述机箱的结构示意图；
[n0015] 图2为本实用新型所述机箱的内部结构示意图；
[n0016] 图3为本实用新型所述机箱的主视结构示意图。
[n0017] 图中：1、机箱 2、电源模块 3、处理器模块 4、电源接口 5、电源开关 6、网口7、WIFI通信模块 8、4G通信模块 9、端口 10、RS485接口 11、RS232接口。
[n0018] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[n0019] 如图1、2和3所示，一种基于智能无线传输的协议转换网关装置，包括机箱1和设置在机箱1内的电源模块2、处理器模块3和通讯模块，所述机箱1表面设置有电源接口4和电源开关5，所述处理器模块3用于在变配电房设备终端和所述网关装置之间建立连接并进行数据交互，在进行数据交互时，接收变配电房设备终端发送的并由对应的通信模块解析后的交互数据，对交互数据进行解析后由对应的通信模块发送给变配电房后台或主站，所述通讯模块包括至少两个支持不同无线方式的通信模块，用于与相应通信协议的变配电房终端设备之间的通信连接。
[n0020] 所述机箱1为ABS塑料机箱，采用三维建模后3D打印的ABS工程塑料机箱，相对于传统的金属机箱，ABS塑料机箱具有耐热性、抗冲击性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良、制品尺寸稳定等特点。
[n0021] 所述机箱1上设置有四个网口6，分别为一路千兆网口和三路百兆网口，满足不同的网速需求。
[n0022] 所述处理器模块3为ARM A7架构的全志T3pro Cortex-A7四核处理器，运行速度最大可达四核1.2GHz，支持自适应工业以太网口、十个RS232/485串行通讯接口（其中2路RS485/232复用）、四路DO端口、四路DI端口、一路HPLC、4G全网通及支持多种低功率无线通讯方式，具有大容量SD存储、RTC并且可选硬件加密模块等优点，可为用户提供强大的运算能力和灵活多样的通讯模式。
[n0023] 所述通讯模块包括WIFI通信模块7和4G通信模块8，能够支持不同的无线通讯方式。
[n0024] 所述机箱1上设置有八个端口，分别为四路DO端口和四路DI端口。
[n0025] 所述机箱1上设置有十个隔离串行通讯接口，其中两路为能复用的RS485接口10和RS232接口11，与处理器模块3相对应。
[n0026] 所述电源模块2为220V电压，能够用于直流或交流输入，适用多种场合。
[n0027] 所述通讯模块通过加密模块进行数据的传输，该加密模块可使用IPsec VPN加密隧道通信协议的硬加密芯片，基于IPsec VPN加密隧道通信协议，结合国密SM算法与2G/3G/4G无线通信，为配电终端设备提供硬件级动态加密的数据安全通信保障，该硬加密芯片为采用工业级硬件设计与国密局审核的硬加密芯片，采用代码可控的安全操作系统，支持SM1/2/3/4算法，可实现主站与终端双向设备认证和数据传输加密功能，同时支持移动/电信/联通，可适应不同的网络环境，该硬加密芯片采用隧道模式的“透明”传输的方式，具有安全度高、兼容性强、稳定性好、配制简单等特点，适用于复杂多变、环境苛刻的变配电终端工作环境。
[n0028] 本实用新型所述网关装置的软件系统由Buildroot, Linux kernel两大部分组成，其中Buildroot负责ARM工具链、U-Boot、应用程序软件包、Linux根文件系统和固件包的生成， Linux kernel为BSP的核心部分，采用开源Linux方案。
[n0029] 本发明在使用中，硬件做到了全部国产化，网关机硬件目前多采用国外ARM平台，如NXP、TI等，而本实用新型软件系统采用开源Linux方案，硬件系统采用ARM A7架构的全志T3pro Cortex-A7四核处理器，打造100%全国产化的安全自主可控网关机，相对于传统的网关机箱，本实用新型所述机箱1为三维建模后3D打印的ABS工程塑料机箱，具有耐热性、抗冲击性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良、制品尺寸稳定等特点；处理器模块3支持各类电网设备及终端设备信息接口、通信规约及协议转换，能够采集电网现有终端设备的状态信息，根据现场设备的通信协议对通信管理机/远动装置/远动通讯装置/规约转换装置进行灵活配置，转成标准的电力规约，如IEC-61850、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC60870-5-103，也可将多种电力规约转换成其他协议，可实现变电站、无人值守配电室光伏发电系统等的通信管理，具有无线透传、支持协议种类多的优点；通讯模块与主站之间采用基于IPsec VPN加密隧道通信协议的硬加密芯片进行通信，传统的网关指通特定软件算法进行的加密，一般为软加密，本实用新型采用工业级硬件设计与国密局审核的硬加密芯片，采用代码可控的安全操作统，支持SM1/2/3/4算法，可实现主站与终端双向设备认证和数据传输加密功能，此加密方式为首款在变配电房系统中应用的网关机，保密性更好，安全性高。
[n0030] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

权利要求:
Claims (9)
[0001] 1.一种基于智能无线传输的协议转换网关装置，包括机箱和设置在机箱内的电源模块、处理器模块和通讯模块，所述机箱表面设置有电源接口和电源开关，其特征在于：所述处理器模块，用于在变配电房设备终端和所述网关装置之间建立连接并进行数据交互，所述通讯模块包括至少两个支持不同无线方式的通信模块，用于与相应通信协议的变配电房终端设备之间的通信连接。
[0002] 2.根据权利要求1所述的基于智能无线传输的协议转换网关装置，其特征在于：所述机箱为ABS塑料机箱。
[0003] 3.根据权利要求1所述的基于智能无线传输的协议转换网关装置，其特征在于：所述机箱上设置有四个网口，分别为一路千兆网口和三路百兆网口。
[0004] 4.根据权利要求1所述的基于智能无线传输的协议转换网关装置，其特征在于：所述处理器模块为ARM A7架构的全志T3pro Cortex-A7四核处理器。
[0005] 5.根据权利要求1所述的基于智能无线传输的协议转换网关装置，其特征在于：所述通讯模块包括WIFI通信模块和4G通信模块。
[0006] 6.根据权利要求1所述的基于智能无线传输的协议转换网关装置，其特征在于：所述机箱上设置有八个端口，分别为四路DO端口和四路DI端口。
[0007] 7.根据权利要求1所述的基于智能无线传输的协议转换网关装置，其特征在于：所述机箱上设置有十个隔离串行通讯接口，其中两路为能复用的RS485接口和RS232接口。
[0008] 8.根据权利要求1所述的基于智能无线传输的协议转换网关装置，其特征在于：所述电源模块为220V电压，能够用于直流或交流输入。
[0009] 9.根据权利要求1所述的基于智能无线传输的协议转换网关装置，其特征在于：所述通讯模块通过加密模块进行数据的传输。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023112245.3U|CN214337926U|2020-12-22|2020-12-22|一种基于智能无线传输的协议转换网关装置|CN202023112245.3U| CN214337926U|2020-12-22|2020-12-22|一种基于智能无线传输的协议转换网关装置|