一种基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法技术

本发明专利技术公开了一种基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法，包括：检测电力专网是否出现故障；若是，则获取故障路段信息并结合当前传输路径计算得到有效中转节点；将电力数据采用随机加密方式进行加密处理后发送到北斗卫星系统中；北斗卫星系统将已加密的电力数据发送到所述有效中转节点中；有效中转节点按照电力传输方式将已加密的电力数据传输到目标节点中；在目标节点中，采用预先训练好的加密识别模型对已加密的电力数据进行识别，得到加密类型；采用与所述加密类型相应的解密方式对电力数据进行解密并且得到电力数据信息。本申请能够保证自然灾害导致的电力通信中断时电力数据的稳定传输以及电力数据的加密安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法
本专利技术涉及电力通信相关
，特别是指一种基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法。
技术介绍
在电力通信发展的前期，卫星通信曾经小范围地应用在电力调度生产上，但是由于传统卫星通信系统传输时延长、传输速率小、地面站建设周期长等特点影响卫星通信在电力系统中的推广应用，随着光纤通信、载波通信等通信方式的出现和日益发展成熟，载波通信及光纤通信被大范围地应用于电力系统，卫星通信则迅速退出电力系统通信建设领域。然而，自然灾害会造成多出光缆中断，导致大面积通信中止，这种情况屡见不鲜。为满足局部自然灾害及突发事件情况下的通信需求，加强在自然灾害、重大政治活动保供电的移动应急指挥通信保障能力，解决各级指挥中心与应急现场远程通信联络，建设卫星通信系统显得非常迫切。也即在实现本申请的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：当前的电力通信方式难以在发生自然灾害时满足电力数据的有效传输。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法，能够保证自然灾害导致的电力通信中断时电力数据的稳定传输以及电力数据的加密安全性能。基于上述目的本专利技术提供的一种基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法，包括：检测当前电力专网传输是否出现故障；若是，则获取当前电力专网中出现故障的路段信息并结合当前电力数据的传输路径计算得到有效中转节点；将待传输的电力数据采用随机加密的方式进行数据加密处理后采用短报文的方式发送到北斗卫星系统中；北斗卫星系统将已加密的电力数据发送到所述有效中转节点中；所述有效中转节点按照电力传输方式将已加密的电力数据传输到目标节点中；在目标节点中，采用预先训练好的加密识别模型对已加密的电力数据进行识别，得到加密类型；采用与所述加密类型相应的解密方式对电力数据进行解密并且得到电力数据信息。可选的，所述加密识别模型为基于Resnet网络模型构建的预测模型。可选的，所述加密识别模型构建的步骤包括：获取大量电力数据，采用随机加密的方式生成加密数据并且附带有相应的加密类型标签；其中，所述加密类型标签为基于不同加密类型相应的赋予的类型标签或者序号标签；将加密数据按照预设的比例划分为训练集和验证集；基于电力数据的特点，相应的构建初始加密识别模型，并且利用训练集中的加密数据进行模型训练，得到优化模型；利用验证集中的加密数据对得到的优化模型进行准确率验证，利用加密类型标签进行结果识别，判断准确率是否超过预设的阈值；若是，则将当前的优化模型作为最优加密识别模型；否则，继续对优化模型进行训练并且验证，直到得到准确率超过预设阈值的最优加密识别模型。可选的，所述计算得到有效中转节点的步骤还包括：基于当前电力专网中出现故障的路段信息对当前电力数据传输路径进行判断，得到当前电力数据传输路径中出现中断的路段；基于目标节点进行反向回溯，计算得到能够到达目标节点的相应中转节点；基于卫星通信成本和效率考虑，选取某一个中转节点或者目标节点作为有效中转节点。可选的，将与目标节点距离最远的中转节点选定为有效中转节点。可选的，所述进行数据加密处理的步骤之前还包括：预先对电力专网中的不同节点按照预设的格式进行编码处理；其中，编码格式为国家地区+业务类型+所属部门+编号；将不同节点对应的编码附加到待发送的电力数据中。可选的，还包括：检测当前变电站节点是否发生故障；若是，则将故障发生时间信息、变电站的位置信息以及故障类型封装成预设数据帧格式的信息并且通过北斗卫星系统采用广播方式发送给附近的检修信息接收设备中；其中，所述数据帧格式为：业务标示+变电站ID标示+指令+数据信息内容；所述业务标示为业务传输方式；所述数据信息内容为待发送的信息或指令。从上面所述可以看出，本专利技术提供的基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法，通过在发生电力故障时通过检测故障路段信息，进而得到未出现故障的有效中转节点，然后进一步采用随机加密的方式进行数据加密来保证数据的安全传输，同时还可以实现数据压缩，避免信息泄露；此外基于本申请并非完全利用北斗卫星系统替代电力传输，而是只在故障路段通过北斗卫星系统进行中转，这样可以综合利用北斗卫星的无障碍优点以及电力通信系统的传输可靠以及容量大的优点，最后基于训练好的加密识别模型可以在目标节点识别出加密类型，进而获取得到真实电力数据。因此，本申请能够保证自然灾害导致的电力通信中断时电力数据的稳定传输以及电力数据的加密安全性能。附图说明图1为本专利技术提供的基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法一个实施例的流程图；图2为本专利技术提供的加密识别模型的训练方法一个实施例的流程图；图3为本专利技术提供的北斗卫星与电力专网联合通信结构原理示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。本申请针对于当前电力专网或者电力通信系统中存在故障时难以保证传输数据的安全稳定的问题，提出一种改进的通信方式。首先，本申请考虑到卫星通信系统以其独特的优点，特别是对距离的不敏感性，可以灵活方便地大范围直跳连接卫星覆盖范围内的任意站点，且卫星地面站与所在地域复杂地形状况无关，特别适合于综合性大城市的复杂地理、地形、电磁环境中使用，具有其它通信方式无法比拟的优势。因此，可以利用卫星通信技术建设机动灵活、安全可靠、布局合理、规模适度的电力应急指挥通信系统，增加自备机动通信手段，整体提升应对自然灾害、处置突发事件、保障重大活动所需的应急通信能力。也即本申请能够在不显著增加成本的前提下，加强电力系统抗灾害、防止电缆中断导致的电力系统中断问题。参照图1所示，为本专利技术提供的基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法一个实施例的流程图。所述基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法包括：步骤S1，检测当前电力专网传输是否出现故障；其中，基于本申请是综合利用电力专网以及卫星通信系统，因此本申请的应用环境需要包括：北斗卫星系统以及电力专网中的变电站，也即电力专网中的节点，其中：北斗卫星系统能够接受来自电力专网中某一变电站发送的短报文并且传输经过卫星处理的数据，并将该数据发送给当前卫星覆盖范围内的变电站；变电站能够对电力数据进行传输或发送，同时能够选择合适的传输路径，也即从起始节点到目标节点之间的多个中转节点的部署。此外，这里对电力传输故障进行检测的方式既可以是采用部署各个传感器的方式，也可以是基于电力数据传输通断来进行判断。步骤S2，若当前电力专网传输出现故障，则获取当前电力专网中出现故障的路段信息并结合当前电力数据的传输路径计算得到有效中转节点；具体的，当出现电力传输故障时，通过检测的故障路段能够知道具体哪一端线路，即哪两个变电站之间的通信中断了，然后结合到当前电力数据传输的路径，得到当前电力数据传输路径哪一段出现终端，进而可以知道哪些节点是有效中转节点，进而可以后续通过北斗卫星系统将数据传输到有效中转节点中。在本申请一些可选的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法，其特征在于，包括：检测当前电力专网传输是否出现故障；若是，则获取当前电力专网中出现故障的路段信息并结合当前电力数据的传输路径计算得到有效中转节点；将待传输的电力数据采用随机加密的方式进行数据加密处理后采用短报文的方式发送到北斗卫星系统中；北斗卫星系统将已加密的电力数据发送到所述有效中转节点中；所述有效中转节点按照电力传输方式将已加密的电力数据传输到目标节点中；在目标节点中，采用预先训练好的加密识别模型对已加密的电力数据进行识别，得到加密类型；采用与所述加密类型相应的解密方式对电力数据进行解密并且得到电力数据信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗卫星短报文的电力专网的协同传输方法，其特征在于，包括：检测当前电力专网传输是否出现故障；若是，则获取当前电力专网中出现故障的路段信息并结合当前电力数据的传输路径计算得到有效中转节点；将待传输的电力数据采用随机加密的方式进行数据加密处理后采用短报文的方式发送到北斗卫星系统中；北斗卫星系统将已加密的电力数据发送到所述有效中转节点中；所述有效中转节点按照电力传输方式将已加密的电力数据传输到目标节点中；在目标节点中，采用预先训练好的加密识别模型对已加密的电力数据进行识别，得到加密类型；采用与所述加密类型相应的解密方式对电力数据进行解密并且得到电力数据信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加密识别模型为基于Resnet网络模型构建的预测模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加密识别模型构建的步骤包括：获取大量电力数据，采用随机加密的方式生成加密数据并且附带有相应的加密类型标签；其中，所述加密类型标签为基于不同加密类型相应的赋予的类型标签或者序号标签；将加密数据按照预设的比例划分为训练集和验证集；基于电力数据的特点，相应的构建初始加密识别模型，并且利用训练集中的加密数据进行模型训练，得到优化模型；利用验证集中的加密数据对得到的优化模型进行准确率验证，利用加密类型标签进行结果识别，判断准确率是否超过预设的阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，曾令康，傅宁，张喆，张琦，忻向军，冷曼，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，国家电网公司，国网信息通信产业集团有限公司，北京国电通网络技术有限公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：上海,31