一种具有ESAM认证功能的光纤集中器制造技术

一种具有ESAM认证功能的光纤集中器，涉及智能电网装置，所述集中器CPU模块与光纤模块通用串行接口及通用控制端口连接，CPU模块与ESAM模块通过SPI总线连接；CPU模块与下行载波或微功率通信模块通过通用串行接口连接；CPU模块与显示模块通过显示接口连接；CPU模块与交采模块通过能用串行接口连接；ESAM模块电路中U3为ESAM模块，Q8为PNP型三极管，VDD为电源，SAMRST与CPU的7816复位引脚连接，SAMIO与CPU的7816数据收发引脚连接，MCUCLK与CPU的7816时钟引脚连接，VESAM与CPU的普通IO引脚连接。本实用新型专利技术不但能够提高主站与集中器的通信速度，而且极大的提高了系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能电网装置，特别是涉及一种适用于国家电网的具有ESAM认证功能的光纤智能集中器。
技术介绍
现有的集中器通常使用GPRS上行通信方式，此设计方案虽然比较成熟，但由于GPRS本身存在通信速度慢、成功率低的缺点，而且集中器与主站之间通信使用明文传输，在安全性上有很大隐患，所以目前的GPRS集中器已经越来越不能满足智能电网发展的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有ESAM认证功能的光纤集中器，本技术远程主站通过光纤通信方式抄读或设置集中器中的数据，其中设置的重要数据使用ESAM模块进行身份认证并加密数据，不但能够提高主站与集中器的通信速度，而且极大的提高了系统的安全性。本技术的目的是通过以下技术方案实现的:—种具有ESAM认证功能的光纤集中器，所述集中器CPU模块与光纤模块通用串行接口及通用控制端口连接，CPU模块与ESAM模块通过SPI总线连接；CPU模块与下行载波或微功率通信模块通过通用串行接口连接；CPU模块与显示模块通过显示接口连接；CPU模块与交采模块通过能用串行接口连接；ESAM模块电路中U3为ESAM模块，Q8为PNP型三极管，VDD为电源，SAMRST与CPU的7816复位引脚连接，SAM10与CPU的7816数据收发引脚连接，MCUCLK与CPU的7816时钟引脚连接，VESAM与CPU的普通10引脚连接。所述的一种具有ESAM认证功能的光纤集中器，所述光纤模块1、2引脚为地，3、4引脚为4V电源输出，5引脚为串行输出，6引脚为串行输入，7、8、9引脚为预留的通用端口，11、12引脚为USB主设备接口，12引脚为S頂卡加热控制端口，13引脚为地，14引脚为复位端口，15引脚为开关机端口，16、17、18、19、20为状态识别端口，21、22为光纤通信状态指示灯控制端口，23、24、25、26为网络差分信号接口，27、28为3.3V电源输出，29、30为地。本技术的优点与效果是:本技术采用光纤通信，与GPRS通信方式相比，通信速度快，可靠性高；重要的数据使用ESAM模块加密，安全性高；下行抄表模块使用载波和微功率两种方式，组网方式灵活；整个集中器采用模块化设计，功能灵活搭配，可根据需要增加或拆除功能模块。【附图说明】图1是本技术的硬件组成结构示意图；图2是本技术的集中器与光纤模块的接口示意图；图3是本技术的ESAM模块部分硬件电路图。【具体实施方式】下面结合实施例对本技术进行详细说明。本技术CPU模块负责任务的调度，数据的处理，数据的读写等；上行光纤通信模块负责集中器与主站的通信，将光纤信号转换成CPU能够识别的串行通信信号；下行载波或微功率模块负责集中器与电能表间的通信，通信方式为电力线载波或微功率无线通信；显示模块负责集中器界面的显示；ESAM加密模块负责集中器的身份认证，并生成加密及解密用的随机数；交采模块负责集中器的交流量采集和电能量计算。本技术CPU模块与光纤模块通用串行接口及通用控制端口连接，光纤模块接收光纤信号，并将光纤信号转换成CPU模块能够识别的串行通信接口信号，CPU模块使用能用控制端口 GP10控制和读取光纤模块工作状态，包括控制光纤模块重新启动、控制光纤模块电源供电、读取光纤模块异常状态等；CPU模块与ESAM模块通过SPI总线连接；CPU模块与下行载波或微功率通信模块通过通用串行接口连接；CPU模块与显示模块通过显示接口连接；CPU模块与交采模块通过能用串行接口连接。本技术每次密文通信时，主站先通过光纤通道将身份认证的随机数发送给CPU模块，CPU模块将身份认证随机数通过SPI接口发送给ESAM模块，ESAM身份认证成功后将解密随机数返回CPU模块。每次密文通信，CPU都要先使用随机数解密数据，将密文数据转成明文数据，处理完成后，CPU模块再将明文数据转成密文数据，通过光纤模块将密文数据返回主站。本技术集中器与光纤模块接口如图2所示，1、2引脚为地，3、4引脚为4V电源输出，5引脚为串行输出，6引脚为串行输入，7、8、9引脚为预留的通用端口，11、12引脚为USB主设备接口，12引脚为S頂卡加热控制端口，13引脚为地，14引脚为复位端口，15引脚为开关机端口，16、17、18、19、20为状态识别端口，21、22为光纤通信状态指示灯控制端口，23、24、25、26为网络差分信号接口，27、28为3.3V电源输出，29、30为地。本技术ESAM模块电路图如图3所示，其中U3为ESAM模块，Q8为PNP型三极管，VDD为电源，SAMRST与CPU的7816复位引脚连接，SAM10与CPU的7816数据收发引脚连接，MCUCLK与CPU的7816时钟引脚连接，VESAM与CPU的普通10引脚连接。当ESAM模块工作时，CPU将VESAM置为低电平，Q8三极管导通，U3的VCC引脚供电，ESAM正常工作；当集中器不需要ESAM工作时，CPU将VESAM置为高电平，Q8三极管截止，U3的VCC引脚不供电，ESAM不工作，有效降低集中器功耗。数据认证、加密或解密时，CPU通过SAMRST引脚使能ESAM，CPU通过SAM10引脚发送或接收数据，CPU通过MCUCLK发出时钟信号。以上所述仅为本技术的示例性实施例，凡在本技术的范围下进行的等同替换或改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种具有ESAM认证功能的光纤集中器，其特征在于，所述集中器CPU模块与光纤模块通用串行接口及通用控制端口连接，CPU模块与ESAM模块通过SPI总线连接；CPU模块与下行载波或微功率通信模块通过通用串行接口连接；CPU模块与显示模块通过显示接口连接；CPU模块与交采模块通过能用串行接口连接；ESAM模块电路中U3为ESAM模块，Q8为PNP型三极管，VDD为电源，SAMRST与CPU的7816复位引脚连接，SAM1与CPU的7816数据收发引脚连接，MCUCLK与CPU的7816时钟引脚连接，VESAM与CPU的普通10引脚连接。2.根据权利要求1所述的一种具有ESAM认证功能的光纤集中器，其特征在于，所述光纤模块1、2引脚为地，3、4引脚为4V电源输出，5引脚为串行输出，6引脚为串行输入，7、8、.9引脚为预留的通用端口，11、12引脚为USB主设备接口，12引脚为S頂卡加热控制端口，13引脚为地，14引脚为复位端口，15引脚为开关机端口，16、17、18、19、20为状态识别端口，.21、22为光纤通信状态指示灯控制端口，23、24、25、26为网络差分信号接口，27、28为3.3V电源输出，29、30为地。【专利摘要】一种具有ESAM认证功能的光纤集中器，涉及智能电网装置，所述集中器CPU模块与光纤模块通用串行接口及通用控制端口连接，CPU模块与ESAM模块通过SPI总线连接；CPU模块与下行载波或微功率通信模块通过通用串行接口连接；CPU模块与显示模块通过显示接口连接；CPU模块与交采模块通过能用串行接口连接；ESAM模块电路中U3为ESAM模块，Q8为PNP型三极管，VDD为电源，SAMRST与CPU的7816复位引脚连接，SAMIO与CPU的781本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有ESAM认证功能的光纤集中器，其特征在于，所述集中器CPU模块与光纤模块通用串行接口及通用控制端口连接， CPU模块与ESAM模块通过SPI总线连接；CPU模块与下行载波或微功率通信模块通过通用串行接口连接；CPU模块与显示模块通过显示接口连接；CPU模块与交采模块通过能用串行接口连接；ESAM模块电路中U3为ESAM模块，Q8为PNP型三极管，VDD为电源，SAMRST与CPU的7816复位引脚连接，SAMIO与CPU的7816数据收发引脚连接，MCUCLK与CPU的7816时钟引脚连接，VESAM与CPU的普通IO引脚连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊哲，高新，宋延林，袁滨成，肖世宇，唐全明，刘洋，雷玉霞，李永艳，冯春华，
申请(专利权)人：沈阳时尚实业有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21