CN114554310B - 一种电力计量嗅探***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电力计量嗅探***和方法，该***包括前置探针模块、嗅探模块和处理模块。本发明的***以射频技术为依托，采用无线通信替代现场总线通信，进而取消计量调试现场接线过程，消除人工接线可能导致的误接，误触等安全隐患。本发明的***通信过程采用多重加密认证，最大程度防止数据窃取。

Description

一种电力计量嗅探***和方法
技术领域
本发明涉及电力计量领域，特别是电力设备计量、无线通信领域，具体涉及一种电力计量嗅探***和方法。
背景技术
保障计量现场作业安全，是电力计量工作的重中之重。然而计量设备的安装位置往往紧邻供电设备，这就导致了现场计量作业情况复杂多变。在实际作业过程中，一方面，实施人员需要进行登杆，爬塔等对安全要求较高的工作；另一方面，调试设备时，需要进行现场开箱开盖接线，存在误触，误接风险，具有较大的安全隐患。
随着无线通信技术的发展，上述问题已有一些简单的解决方案，通过借助蓝牙技术，在计量设备中接入蓝牙模组。现场调试时，终端打开蓝牙，搜索计量设备中的蓝牙模块，配对连接后即可获取简单的调试数据。该方案解决了部分问题，但是由于蓝牙本身的局限，其数据通信安全得不到有效的保证，此外，蓝牙设备不具有排他性，蓝牙信息直接暴露于现场，电力计量数据非常容易被窃取。
发明内容
针对现有问题，本发明提出了一种电力计量嗅探***和方法，解决电力计量数据非常容易被窃取的问题。
本发明的技术方案具体如下：
一种电力计量嗅探***，包括前置探针模块、嗅探模块和处理模块；前置探针模块内置于计量设备中，获取计量设备信息；
前置探针模块初始为低功耗监听模式，等待加密通道出现嗅探包，处理模块检测到嗅探包后，前置探针模块接收指令，进入数据发送模式，处理模块进行认证，认证通过，前置探针模块接收指令，发送临时密钥到嗅探模块，同时进入嗅探模式等待嗅探模块的回应包，如果回应包超时，则重新进入嗅探模式；当接收到回应包后，前置探针模块进入数据发送模式，把数据加密发送至嗅探模块，发送完成自动切换回低功耗监听模式；
嗅探模块初始为探针检测模式，向加密信道发送数据，处理模块监测加密信道是否存在回应数据，如果存在回应数据，则把该数据解析和密钥认证，如果认证通过，嗅探模块发送回应包给前置探针模块，如果认证不成功，则丢弃改包；认证成功后，嗅探模块主动等待加密数据，如果加密数据接收超时，则重新切换入探测模式，如果接收到加密数据，则解密该数据，并把相关数据推送入处理模块。
进一步地，前置探针模块一端通过计量设备的USB口进行供电，另一端通过总线和计量设备连接。
进一步地，处理模块接收到计量数据后，自动进行数据协议匹配，并把数据结果以可视化的形式展示至显示模块。
本发明还涉及一种电力计量嗅探方法，包括如下内容：
等待加密通道数据信息进行激活，向加密通道发送嗅探包进行探测，接收到嗅探包，发送临时密钥进行认证，认证成功后发送回应包，双方通信通道建立，传送加密数据，解密加密数据后转发至显示模块进行展示。
进一步地，接收到计量数据后，自动进行数据协议匹配，并把数据结果以可视化的形式展示至显示模块。
进一步地，包括如下内容：
前置探针模块初始为低功耗监听模式，等待加密通道出现嗅探包，检测到嗅探包后，进入数据发送模式，认证通过，发送临时密钥到嗅探模块，同时进入嗅探模式等待嗅探模块的回应包，如果回应包超时，则重新进入嗅探模式；当接收到回应包后，前置探针模块进入数据发送模式，把数据加密发送至嗅探模块，发送完成自动切换回低功耗监听模式；
嗅探模块初始为探针检测模式，向加密信道发送数据，处理模块监测加密信道是否存在回应数据，如果存在回应数据，则把该数据解析和密钥认证，如果认证通过，嗅探模块发送回应包给前置探针模块，如果认证不成功，则丢弃改包；认证成功后，嗅探模块主动等待加密数据，如果加密数据接收超时，则重新切换入探测模式，如果接收到加密数据，则解密该数据，并把相关数据推送入处理模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：
首先，本发明的***以射频技术为依托，采用无线通信替代现场总线通信，进而取消计量调试现场接线过程，消除人工接线可能导致的误接，误触等安全隐患。
其次，本发明的***通信过程采用多重加密认证，其一，前置探针和嗅探设备采用加密通道交互，非法设备无法探测，无法搜索，其二，前置探针和嗅探设备采用临时秘钥交换技术，该临时秘钥只对本次通信有效，最大程度防止数据窃取，其三 所有的通讯数据均经过国密四进行加密。
附图说明
图1是本发明的***的结构框图；
图2是本发明的前置探针模块的工作流程图；
图3是本发明的嗅探模块的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实施例，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，都属于本申请保护的范围。
除非另外定义，本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
如图1所示，本实施例的电力计量嗅探***，包括前置探针、嗅探器和处理模块；前置探针内置于计量设备中，获取计量设备信息；前置探针模块一端通过计量设备的USB口进行供电，另一端通过总线和计量设备连接。
前置探针可以是U型模块，该模块内置于计量设备中，一端通过计量设备的USB口进行供电，另一端通过总线和计量设备进行物理连接，前置探针通过数据总线获取计量设备的信息。
如图2所示，前置探针初始为低功耗监听模式，等待加密通道出现嗅探包，处理模块检测到嗅探包后，前置探针接收指令，进入数据发送模式，处理模块进行认证，认证通过，前置探针接收指令，发送临时密钥到嗅探器，同时进入嗅探模式等待嗅探模块的回应包，如果回应包超时，则重新进入嗅探模式；当接收到回应包后，前置探针进入数据发送模式，把数据加密发送至嗅探器，发送完成自动切换回低功耗监听模式。
如图3所示，嗅探器初始为探针检测模式，向加密信道发送数据，处理模块监测加密信道是否存在回应数据，如果存在回应数据，则把该数据解析和密钥认证，如果认证通过，嗅探器发送回应包给前置探针，如果认证不成功，则丢弃改包；认证成功后，嗅探器主动等待加密数据，如果加密数据接收超时，则重新切换入探测模式，如果接收到加密数据，则解密该数据，并把相关数据推送入处理模块。
处理模块接收到计量数据后，自动进行数据协议匹配，并把数据结果以可视化的形式展示至显示模块。
处理模块可以为运行于嗅探***的应用软件；该软件具备自主判断逻辑，当嗅探设备开机后，自动运行该软件，当接收到计量数据后，自动进行数据协议匹配，并把数据结果以可视化的形式展示出来。
需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。嗅探器为集成了嗅探电路，嗅探天线的移动终端；嗅探器可以运行终端软件，同时能够自动对周围环境中存在的探针进行探测。
基于上述***，本实施例的电力计量嗅探***，按以下进行：
前置探针处于低功耗工作模式，等待加密通道数据信息进行激活，嗅探设备开机后，主动向加密通道发送嗅探包进行探测，前置探针接收到嗅探包以后，切换为发送模式，并发送临时密钥进行认证，嗅探设备对临时密钥进行认证，认证成功后发送回应包至探针，双方通信通道建立，探针开始传送加密数据至嗅探模块，嗅探模块把加密数据解密后转发至显示模块进行展示处理。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。
所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在可读存储介质中，或者从一个可读存储介质向另一个可读存储介质传输。
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。
可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电力计量嗅探***，其特征在于：包括前置探针模块、嗅探模块和处理模块；前置探针模块内置于计量设备中，获取计量设备信息；
前置探针模块初始为低功耗监听模式，等待加密通道出现嗅探包，处理模块检测到嗅探包后，前置探针模块接收指令，进入数据发送模式，处理模块进行认证，认证通过，前置探针模块接收指令，发送临时密钥到嗅探模块，同时进入嗅探模式等待嗅探模块的回应包，如果回应包超时，则重新进入嗅探模式；当接收到回应包后，前置探针模块进入数据发送模式，把数据加密发送至嗅探模块，发送完成自动切换回低功耗监听模式；
嗅探模块初始为探针检测模式，向加密信道发送数据，处理模块监测加密信道是否存在回应数据，如果存在回应数据，则把该数据解析和密钥认证，如果认证通过，嗅探模块发送回应包给前置探针模块，如果认证不成功，则丢弃改包；认证成功后，嗅探模块主动等待加密数据，如果加密数据接收超时，则重新切换入探测模式，如果接收到加密数据，则解密该数据，并把相关数据推送入处理模块；
处理模块接收到计量数据后，自动进行数据协议匹配，并把数据结果以可视化的形式展示至显示模块。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于：前置探针模块一端通过计量设备的USB口进行供电，另一端通过总线和计量设备连接。
3.一种电力计量嗅探方法，其特征在于：包括如下内容：
等待加密通道数据信息进行激活，向加密通道发送嗅探包进行探测，接收到嗅探包，发送临时密钥进行认证，认证成功后发送回应包，双方通信通道建立，传送加密数据，解密加密数据后转发至显示模块进行展示；
其中，前置探针模块初始为低功耗监听模式，等待加密通道出现嗅探包，检测到嗅探包后，进入数据发送模式，认证通过，发送临时密钥到嗅探模块，同时进入嗅探模式等待嗅探模块的回应包，如果回应包超时，则重新进入嗅探模式；当接收到回应包后，前置探针模块进入数据发送模式，把数据加密发送至嗅探模块，发送完成自动切换回低功耗监听模式；
嗅探模块初始为探针检测模式，向加密信道发送数据，处理模块监测加密信道是否存在回应数据，如果存在回应数据，则把该数据解析和密钥认证，如果认证通过，嗅探模块发送回应包给前置探针模块，如果认证不成功，则丢弃改包；认证成功后，嗅探模块主动等待加密数据，如果加密数据接收超时，则重新切换入探测模式，如果接收到加密数据，则解密该数据，并把相关数据推送入处理模块；
处理模块接收到计量数据后，自动进行数据协议匹配，并把数据结果以可视化的形式展示至显示模块。
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