一种变电站智能巡检系统技术方案

本发明专利技术提供了一种变电站智能巡检系统，包括：巡检移动设备，路侧数据采集装置，远程监控中心，巡检移动设备包括：主控模块，存储模块，无线收发模块，现场数据采集模块，加密模块，动作控制模块，磁导航模块，巡检移动设备与路侧数据采集装置进行加密认证和加密数据传输，最后远程监控中心将解密后的数据与接收到的巡检移动设备的标识信息进行关联并存储到数据库中并向路侧数据采集装置返回数据接收成功响应，路侧数据采集装置将数据接收成功响应转发到巡检移动设备。本发明专利技术能够对变电站进行自动巡检监控，并且能够保证变电站数据传输的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站巡检领域，具体涉及一种变电站智能巡检系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，各行业对电力供应的要求越来越高，变电站的稳定运行对于提供稳定可靠的电力供应起到了至关重要的作用，为了完成对变电站内设备的监控，需要进行定期的检查和维护，传统的监控方式为人工巡检，需要耗费大量的人力和时间，并且由于变电站多为高压设备，人工巡检具有很大的危险性，因此运用智能机器人系统替代人工巡检成为变电站巡检的发展趋势。现有的变电站巡检机器人仅仅是完成现场信息的采集及发送，而在数据发送过程中由于加密方案比较简单，容易遭受到攻击导致数据外泄，因此，有必要建立一个具有较高安全传输等级的变电站智能巡检系统。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术中存在的不足，提供了一种变电站智能巡检系统。本专利技术解决其技术问题所采用如下技术方案：一种变电站智能巡检系统，该系统包括：巡检移动设备，路侧数据采集装置，远程监控中心，其中，所述巡检移动设备包括：主控模块；存储模块，与主控模块进行数据连接，用于存储采集到的数据以及随机数表，认证密钥表；无线收发模块，与主控模块进行数据连接，用于与路侧数据采集装置进行数据交互；现场数据采集模块，与主控模块进行数据连接，用于采集变电站现场的图像，视频及音频信号；加密模块，与主控模块数据连接，用于根据主控模块的指令对采集到的数据进行加密处理；动作控制模块，与主控模块数据连接，用于接收主控模块的操作指令，控制巡检移动设备的动作；磁导航模块，用于检测预先铺设在变电站现场的磁条的磁性值来判断巡检移动设备的偏移信息。巡检移动设备与路侧数据采集装置进行数据交换，具体为：巡检移动设备与路侧数据采集装置中均存储随机数表，认证密钥表，所述随机数表中包含随机数及其索引，所述认证密钥表包含认证密钥及其索引；路侧数据采集装置周期性发送询问请求，所述询问请求包括路侧数据采集装置的标识，随机数A的索引以及认证密钥索引；巡检移动设备接收到所述询问请求后，根据随机数A的索引从随机数表中查找出随机数A的索引对应的随机数A，根据认证密钥索引从认证密钥表中查找出认证密钥索引对应的认证密钥，对随机数A做哈希运算得到哈希值Hash(A)；所述巡检移动设备从随机数表中选择一个不同于随机数A的随机数C，使用认证密钥对哈希值Hash(A)，巡检移动设备标识以及随机数C进行加密得到密文，并将密文，随机数C的索引以及哈希值Hash(A)发送给路侧数据采集装置；路侧数据采集装置对随机数A做哈希运算得到哈希值Hash’(A)，将Hash’(A)与Hash(A)进行比较，如果不一致则向巡检移动设备发送认证失败响应信息，如果一致，则使用认证密钥索引对应的认证密钥对密文解密获取解密文件，并根据随机数C的索引从随机数表中查找出随机数C，将查找出的随机数C与解密文件中的随机数C进行比较，如果一致，则向巡检移动设备发送认证成功信息，如果不一致则向巡检移动设备发送认证失败响应信息。巡检移动设备接收到认证成功信息后，对待发发送的数据进行加密并与路侧数据采集装置及远程监控中心进行数据交互，具体为：巡检移动设备、路侧数据采集装置中均存储了数据加密密钥表以及密钥加密密钥表，所述数据加密密钥表包括数据加密密钥及其索引，所述密钥加密密钥表包括密钥加密密钥及其索引；路侧数据采集装置向巡检移动设备以及远程监控中心发送数据加密密钥索引以及密钥加密密钥索引；巡检移动设备根据数据加密密钥索引从数据加密密钥表中查找出数据加密密钥索引对应的数据加密密钥，根据密钥加密密钥索引从密钥加密密钥表中查找出密钥加密密钥索引对应的密钥加密密钥；巡检移动设备使用数据加密密钥对待发送数据进行加密得到加密后的数据，使用密钥加密密钥对数据加密密钥进行加密得到加密后的密钥，随后将巡检移动设备的标识，加密后的数据以及加密后的密钥发送给路侧数据采集装置；路侧数据采集装置将路侧数据采集装置的标识，巡检移动设备的标识，加密后的数据以及加密后的密钥发送给远程监控中心；远程监控中心根据接收到的路侧数据采集装置的标识获取之前路侧数据采集装置发送的数据加密密钥索引以及密钥加密密钥索引，根据数据加密密钥索引从数据加密密钥表中查找出数据加密密钥索引对应的数据加密密钥，根据密钥加密密钥索引从密钥加密密钥表中查找出密钥加密密钥索引对应的密钥加密密钥；远程监控中心使用密钥加密密钥对接收到的加密后的密钥进行解密，得到解密后的数据加密密钥，将查找出的数据加密密钥与解密后的数据加密密钥进行比较，若一致，使用数据加密密钥对接收到的加密后的数据进行解密，得到解密后的数据，最后将解密后的数据与接收到的巡检移动设备的标识信息进行关联并存储到数据库中，远程监控中心向路侧数据采集装置返回数据接收成功响应，路侧数据采集装置将该数据接收成功响应转发到巡检移动设备；若不一致，则丢弃接收到的数据。优选的，主控模块为ARM处理器。优选的，现场数据采集模块包括：CCD摄像机，红外热像仪，麦克风。优选的，无线收发模块使用RFID技术进行数据传输。附图说明图1为本专利技术一种变电站智能巡检系统的结构原理框图。图2为本专利技术中巡检移动设备与路侧数据采集装置认证流程图。图3为本专利技术中数据加密交互流程图。具体实施方式以下通过具体实施方式，并结合附图对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术一种变电站智能巡检系统的结构原理框图。该系统包括：巡检移动设备，路侧数据采集装置，远程监控中心，其中，所述巡检移动设备包括：主控模块；存储模块，与主控模块进行数据连接，用于存储采集到的数据以及随机数表，认证密钥表；无线收发模块，与主控模块进行数据连接，用于与路侧数据采集装置进行数据交互；现场数据采集模块，与主控模块进行数据连接，用于采集变电站现场的图像，视频及音频信号；加密模块，与主控模块数据连接，用于根据主控模块的指令对采集到的数据进行加密处理；动作控制模块，与主控模块数据连接，用于接收主控模块的操作指令，控制巡检移动设备的动作；磁导航模块，用于检测预先铺设在变电站现场的磁条的磁性值来判断巡检移动设备的偏移信息。图2为本专利技术中巡检移动设备与路侧数据采集装置认证流程图。巡检移动设备与路侧数据采集装置中均存储随机数表，认证密钥表，所述随机数表中包含随机数及其索引，所述认证密钥表包含认证密钥及其索引；认证过程具体为：(1)路侧数据采集装置周期性发送询问请求，所述询问请求包括路侧数据采集装置的标识，随机数A的索引以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站智能巡检系统，该系统包括：巡检移动设备，路侧数据采集装置，远程监控中心，其中，所述巡检移动设备包括：主控模块；存储模块，与主控模块进行数据连接，用于存储采集到的数据以及随机数表，认证密钥表；无线收发模块，与主控模块进行数据连接，用于与路侧数据采集装置进行数据交互；现场数据采集模块，与主控模块进行数据连接，用于采集变电站现场的图像，视频及音频信号；加密模块，与主控模块数据连接，用于根据主控模块的指令对采集到的数据进行加密处理；动作控制模块，与主控模块数据连接，用于接收主控模块的操作指令，控制巡检移动设备的动作；磁导航模块，用于检测预先铺设在变电站现场的磁条的磁性值来判断巡检移动设备的偏移信息；巡检移动设备与路侧数据采集装置进行数据交换，具体为：巡检移动设备与路侧数据采集装置中均存储随机数表，认证密钥表，所述随机数表中包含随机数及其索引，所述认证密钥表包含认证密钥及其索引；路侧数据采集装置周期性发送询问请求，所述询问请求包括路侧数据采集装置的标识，随机数A的索引以及认证密钥索引；巡检移动设备接收到所述询问请求后，根据随机数A的索引从随机数表中查找出随机数A的索引对应的随机数A，根据认证密钥索引从认证密钥表中查找出认证密钥索引对应的认证密钥，对随机数A做哈希运算得到哈希值Hash(A)；所述巡检移动设备从随机数表中选择一个不同于随机数A的随机数C，使用认证密钥对哈希值Hash(A)，巡检移动设备标识以及随机数C进行加密得到密文，并将密文，随机数C的索引以及哈希值Hash(A)发送给路侧数据采集装置；路侧数据采集装置对随机数A做哈希运算得到哈希值Hash’(A)，将Hash’(A)与Hash(A)进行比较，如果不一致则向巡检移动设备发送认证失败响应信息，如果一致，则使用认证密钥索引对应的认证密钥对密文解密获取解密文件，并根据随机数C的索引从随机数表中查找出随机数C，将查找出的随机数C与解密文件中的随机数C进行比较，如果一致，则向巡检移动设备发送认证成功信息，如果不一致则向巡检移动设备发送认证失败响应信息；巡检移动设备接收到认证成功信息后，对待发发送的数据进行加密处理，加密处理过程具体为：巡检移动设备、路侧数据采集装置中均存储了数据加密密钥表以及密钥加密密钥表，所述数据加密密钥表包括数据加密密钥及其索引，所述密钥加密密钥表包括密钥加密密钥及其索引；路侧数据采集装置向巡检移动设备以及远程监控中心发送数据加密密钥索引以及密钥加密密钥索引；巡检移动设备根据数据加密密钥索引从数据加密密钥表中查找出数据加密密钥索引对应的数据加密密钥，根据密钥加密密钥索引从密钥加密密钥表中查找出密钥加密密钥索引对应的密钥加密密钥；巡检移动设备使用数据加密密钥对待发送数据进行加密得到加密后的数据，使用密钥加密密钥对数据加密密钥进行加密得到加密后的密钥，随后将巡检移动设备的标识，加密后的数据以及加密后的密钥发送给路侧数据采集装置；路侧数据采集装置将路侧数据采集装置的标识，巡检移动设备的标识，加密后的数据以及加密后的密钥发送给远程监控中心；远程监控中心根据接收到的路侧数据采集装置的标识获取之前路侧数据采集装置发送的数据加密密钥索引以及密钥加密密钥索引，根据数据加密密钥索引从数据加密密钥表中查找出数据加密密钥索引对应的数据加密密钥，根据密钥加密密钥索引从密钥加密密钥表中查找出密钥加密密钥索引对应的密钥加密密钥；远程监控中心使用密钥加密密钥对接收到的加密后的密钥进行解密，得到解密后的数据加密密钥，将查找出的数据加密密钥与解密后的数据加密密钥进行比较，若一致，使用数据加密密钥对接收到的加密后的数据进行解密，得到解密后的数据，最后将解密后的数据与接收到的巡检移动设备的标识信息进行关联并存储到数据库中，远程监控中心向路侧数据采集装置返回数据接收成功响应，路侧数据采集装置将该数据接收成功响应转发到巡检移动设备；若不一致，则丢弃接收到的数据。...

【技术特征摘要】
1.一种变电站智能巡检系统，该系统包括：巡检移动设备，路侧数据采
集装置，远程监控中心，其中，
所述巡检移动设备包括：
主控模块；
存储模块，与主控模块进行数据连接，用于存储采集到的数据以及随机数
表，认证密钥表；
无线收发模块，与主控模块进行数据连接，用于与路侧数据采集装置进行
数据交互；
现场数据采集模块，与主控模块进行数据连接，用于采集变电站现场的图
像，视频及音频信号；
加密模块，与主控模块数据连接，用于根据主控模块的指令对采集到的数
据进行加密处理；
动作控制模块，与主控模块数据连接，用于接收主控模块的操作指令，控
制巡检移动设备的动作；
磁导航模块，用于检测预先铺设在变电站现场的磁条的磁性值来判断巡检
移动设备的偏移信息；
巡检移动设备与路侧数据采集装置进行数据交换，具体为：
巡检移动设备与路侧数据采集装置中均存储随机数表，认证密钥表，所述
随机数表中包含随机数及其索引，所述认证密钥表包含认证密钥及其索引；
路侧数据采集装置周期性发送询问请求，所述询问请求包括路侧数据采集
装置的标识，随机数A的索引以及认证密钥索引；
巡检移动设备接收到所述询问请求后，根据随机数A的索引从随机数表中
查找出随机数A的索引对应的随机数A，根据认证密钥索引从认证密钥表中查
找出认证密钥索引对应的认证密钥，对随机数A做哈希运算得到哈希值
Hash(A)；
所述巡检移动设备从随机数表中选择一个不同于随机数A的随机数C，使
用认证密钥对哈希值Hash(A)，巡检移动设备标识以及随机数C进行加密得到
密文，并将密文，随机数C的索引以及哈希值Hash(A)发送给路侧数据采集装
置；
路侧数据采集装置对随机数A做哈希运算得到哈希值Hash’(A)，将

\tHash’(A)与Hash(A)进行比较，如果不一致则向巡检移动设备发送认证失败响
应信息，如果一致，则使用认证密钥索引对应的认证密钥对密文解密获取解密
文件，并根据随机数C的索引从随机数表中查找出随机数C，将查找出的随机
数C与解密文件中的随机数C进行比较，如果一致，则向巡检移动设备发送
认证成功信息，如果不一致则向巡检移动设备发送认证失败响应信息；
巡检移动设备接收到认证成...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫华，刘勇，董桂岩，唐新超，谭国刚，于丽宏，王玥娜，夏清涛，孟婷，姜孔胜，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司荣成市供电公司，
类型：发明
国别省市：山东;37