一种基于环境监测的变电站数据加密方法、传输系统、设备及介质与流程

专利2025-12-27  7


本发明涉及智能变电站,尤其是涉及一种基于环境监测的变电站数据加密方法、传输系统、设备及介质。


背景技术:

1、近年来无线通信技术高速发展,在变电站监控系统通信中具有良好的应用前景,变电站的分布具有高度离散化的特征,部分变电站位置偏远,条件恶劣,传统的光纤传输的架设难度大、费用高,严重制约了电网的建设。而无线通信的传输介质为开放的物理空间,仍存在窃听、假冒和篡改等信息安全的威胁。

2、随着变电站智能化水平的提升,智能变电站相较于传统变电站增设了许多就地安置在一次设备旁的智能控制柜,用于实现信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能,而智能控制柜中的电子装置的工作性能对智能控制柜内部的温度和湿度等因素的变化又极其的敏感。因此,通过智能控制柜环境监控系统,有效监测并调节变电站智能控制柜,以进行无线传输数据过程的加密,对于保障电网的稳定和安全具有重要意义。

3、由此可见,如何有效地对变电站智能控制柜环境监控系统传输的信息数据进行加密,已经成为本领域技术人员所要亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明提供一种基于环境监测的变电站数据加密方法,以解决如何加密智能控制柜环境监控系统无线传输的信息,以确保通信安全,维护智能控制柜环境监控系统的可靠运行。

2、为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种基于环境监测的变电站数据加密方法,应用于变电站的从站设备,包括:

3、实时获取所述变电站的环境监控完整状态数据;

4、通过内置的第一初始密钥材料,获取第一初始密钥,并根据所述第一初始密钥对所述环境监控完整状态数据进行加密,得到第一密文,并将所述第一密文发送至所述主站设备;

5、在进入从站封装模式时,从所述环境监控完整状态数据中实时提取时间参数和环境状态参数,并对所述时间参数和所述环境状态参数进行封装,得到第一动态密钥材料;

6、基于所述第一动态密钥材料,得到第一动态密钥;

7、接收所述主站设备发送的第二密文,并以所述第一动态密钥对所述第二密文进行解密。

8、进一步地,所述实时获取所述变电站的环境监控完整状态数据,并发送至主站设备,包括:

9、所述从站设备向所述变电站的一次设备中采集所述环境监控完整状态数据。

10、进一步地,所述通过内置的第一初始密钥材料,获取第一初始密钥,并根据所述第一初始密钥对所述环境监控完整状态数据进行加密,得到第一密文,包括:

11、所述从站设备通过密钥派生函数从所述第一初始密钥材料中派生出第一初始密钥;

12、所述从站设备利用对称分组密码算法和所述第一初始密钥,对所述环境监控完整状态数据进行加密,得到第一密文。

13、进一步地,所述基于所述第一动态密钥材料,得到第一动态密钥,还包括:

14、所述从站设备通过所述密钥派生函数从所述第一动态密钥材料中派生出所述第一动态密钥,并进行密钥的更新。

15、进一步地,还包括:

16、当所述从站设备完成所述第一密文的解密时,结束第一次的从站封装模式;

17、重复所述从站封装模式直至所述从站设备与所述主站设备通信结束。

18、本发明又一实施例提供了一种基于环境监测的变电站数据加密方法,应用于变电站的主站设备,包括:

19、通过内置的第二初始密钥材料,获取第二初始密钥;

20、接收从站设备发送的第一密文,通过所述第二初始密钥对所述第一密文进行解密,得到所述环境监控完整状态数据;

21、在进入主站封装模式时,从所述环境监控完整状态数据中实时提取时间参数和环境状态参数,并对所述时间参数和所述环境状态参数进行封装,得到第二动态密钥材料;

22、通过所述第二动态密钥材料,获取第二动态密钥;

23、实时获取所述变电站的环境监控调控数据,通过所述第二动态密钥对所述环境监控调控数据进行加密,得到第二密文,并将所述第二密文发送至所述从站设备。

24、进一步地,所述环境状态参数包括:温度数据、湿度数据和风速数据。

25、本发明另一实施例提供了一种传输系统,包括:

26、所述系统包括主站设备、从站设备和一次设备:

27、所述从站设备用于实现如上述实施例所述的基于环境监测的变电站数据加密方法;所述主站设备用于实现如上述又一实施例所述的基于环境监测的变电站数据加密方法。

28、本发明又一实施例提供了一种计算机设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的基于环境监测的变电站数据加密方法。

29、本发明再一实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其中,所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时,实现如上所述的基于环境监测的变电站数据加密方法。

30、相比于现有技术,本发明实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点:

31、(1)通过对环境状态进行监测,采集环境状态参数和时间参数进行封装得到的动态密钥材料,利用环境的温度、湿度和风速会持续变化,随机性强的特点,确保派生出的动态密钥具有高度的随机性和不可预测性;

32、(2)对环境状态数据和调控数据进行对称加密,采用密钥派生函数对动态密钥材料进行运算,以其输出的值作为动态密钥,保障了动态密钥的安全性、确定性、伸展性和鲁棒性,且对变电站智能控制柜环境监控系统状态数据和调控数据进行对称加密,可以减少运算量,提高加密和解密的速度,保证传输效率。



技术特征:

1.一种基于环境监测的变电站数据加密方法,应用于变电站的从站设备,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于环境监测的变电站数据加密方法,其特征在于,所述实时获取所述变电站的环境监控完整状态数据,并发送至主站设备,包括:

3.如权利要求1所述的基于环境监测的变电站数据加密方法,其特征在于,所述通过内置的第一初始密钥材料,获取第一初始密钥,并根据所述第一初始密钥对所述环境监控完整状态数据进行加密,得到第一密文,包括:

4.如权利要求1所述的基于环境监测的变电站数据加密方法,其特征在于,所述基于所述第一动态密钥材料,得到第一动态密钥,还包括:

5.如权利要求1所述的基于环境监测的变电站数据加密方法,其特征在于,还包括:

6.一种基于环境监测的变电站数据加密方法,应用于变电站的主站设备,其特征在于,包括:

7.如权利要求1所述的基于环境监测的变电站数据加密方法,其特征在于,所述环境状态参数包括:温度数据、湿度数据和风速数据。

8.一种传输系统,其特征在于,所述系统包括主站设备、从站设备和一次设备:

9.一种计算机设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的基于环境监测的变电站数据加密方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其中,所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时,实现如权利要求1至7中任意一项所述的基于环境监测的变电站数据加密方法。


技术总结
本发明公开了一种基于环境监测的变电站数据加密方法、传输系统、设备及介质,方法包括实时获取变电站的环境监控完整状态数据;通过内置的第一初始密钥材料,获取第一初始密钥,并根据第一初始密钥对环境监控完整状态数据进行加密,得到第一密文,并将第一密文发送至主站设备;在进入从站封装模式时,从环境监控完整状态数据中实时提取时间参数和环境状态参数,并对时间参数和环境状态参数进行封装,得到第一动态密钥材料;基于第一动态密钥材料,得到第一动态密钥;接收主站设备发送的第二密文,并以第一动态密钥对所述第二密文进行解密。本发明可确保派生出的密钥具有高度的随机性和不可预测性,提高加密、解密和信息传输的安全性。

技术研发人员:吴靖,金公羽,史宇超,周雷,胡晨,沈伟,汤明,戴世强,马伟,金楷,刘东冉,郗传鑫,陈俊尧,程祥,戴世刚,谢佳烨,毛川,邱治淳,连子宽,黄依婷,李以然,霍丹,黄旭亮
受保护的技术使用者:国网浙江省电力有限公司杭州供电公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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