一种具有量子加密功能的FTU融合终端的制作方法

本实用新型涉及电网领域，尤其涉及一种具有量子加密功能的ftu融合终端。

背景技术：

配网自动化馈线终端（ftu）主要用于开断、关合电力系统中的负荷电流、过载电流及短路电流，适用于变电站及工矿企业配电系统中的保护和控制，以及农村电网等频繁操作的场所。可以完成开闭所、开关站、电缆分界室及配电室、低压变电站内部馈线的监控，能够识别馈线故障，与配电网自动化主站或子站系统配合，可实现多条线路的采集与控制，故障检测、故障定位、故障区域隔离及非故障区域恢复供电，有效提高供电可靠性。

随着能源互联网建设的不断推进，新型电力用能设施大量接入，电网形态越来越复杂，对电网通信安全也提出了更高的要求。传统的馈线终端的通讯方式多采用rs232、rs485或电力专线，因此在数据传输过程中存在安全隐患。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出一种具有量子加密功能的ftu融合终端。

一种具有量子加密功能的ftu融合终端，包括控制模块以及与控制模块连接的计量模块、第一加密模块、第二加密模块、通讯模块；

所述计量模块实时采集馈电线路中线路数据，并将线路数据传输到控制模块；

所述控制模块接收线路数据后将线路数据传输到第一加密模块；

所述第一加密模块对线路数据加密并传输到第二加密模块；

所述第二加密模块对加密后的线路数据进行量子加密并传输到通讯模块；

所述通讯模块将量子加密后的线路数据传输到主站。

优选的，所述第一加密模块型号为nrsec3000。

优选的，所述控制模块型号为stm32h743。

优选的，还包括与控制模块连接的用于显示线路数据的显示模块。

优选的，还包括与控制模块连接的用于指示工作状态的指示灯模块。

优选的，所述指示灯模块包括与控制模块连接的第一指示灯电路、第二指示灯电路、第三指示灯电路、第四指示灯电路、第五指示灯电路。

优选的，所述第一指示灯电路包括二极管d8、电阻r28、电阻r29、电阻r30以及三极管q7，所述二极管d8的正极连接电源端，负极串接电阻r30后连接三极管q7的集电极，所述电阻r29连接在三极管q7的基极与发射极之间，所述三极管q7的发射极接地，三极管q7的基极串接电阻r28后连接控制模块；

所述第二指示灯电路包括二极管d3、电阻r7、电阻r8、电阻r9以及三极管q1，所述二极管d3的正极连接电源端，负极串接电阻r9后连接三极管q1的集电极，所述电阻r8连接在三极管q1的基极与发射极之间，所述三极管q1的发射极接地，三极管q1的基极串接电阻r7后连接控制模块；

所述第三指示灯电路包括二极管d4、电阻r10、电阻r11、电阻r12以及三极管q2，所述二极管d4的正极连接电源端，负极串接电阻r12后连接三极管q2的集电极，所述电阻r11连接在三极管q2的基极与发射极之间，所述三极管q2的发射极接地，三极管q2的基极串接电阻r10后连接控制模块；

所述第四指示灯电路包括二极管d5、电阻r13、电阻r14、电阻r15以及三极管q3，所述二极管d5的正极连接电源端，负极串接电阻r15后连接三极管q3的集电极，所述电阻r14连接在三极管q3的基极与发射极之间，所述三极管q3的发射极接地，三极管q3的基极串接电阻r13后连接控制模块；

所述第五指示灯电路包括二极管d6、电阻r18、电阻r19、电阻r20以及三极管q4，所述二极管d6的正极连接电源端，负极串接电阻r20后连接三极管q4的集电极，所述电阻r19连接在三极管q4的基极与发射极之间，所述三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极串接电阻r18后连接控制模块。

优选的，还包括与控制模块、第二加密模块以及指示灯模块连接的电源模块。

优选的，所述电源模块包括与控制模块连接的第一电源电路，与第二加密模块连接的第二电源电路以及与指示灯模块连接的第三电源电路。

优选的，所述第一电源电路包括一端连接电源端另一端连接控制模块的第一电压转换器；所述第二电源电路包括一端连接电源端另一端连接第二加密模块的第二电压转换器；所述第三电源电路包括一端连接电源端另一端连接指示灯模块的第三电压转换器。

通过使用本实用新型，可以实现以下效果：

1.发送数据时，首先经过第一加密模块进行第一次加密，随后经过第二加密模块进行第二次加密，再通过通讯模块发送，从而保证了数据传输的安全性；

2.指示灯模块包括与控制模块连接的第一指示灯电路、第二指示灯电路、第三指示灯电路、第四指示灯电路、第五指示灯电路，可以实现多种状态的指示；

3.电源模块包括与控制模块连接的第一电源电路，与第二加密模块连接的第二电源电路以及与指示灯模块连接的第三电源电路，利用一个电源模块就可以实现对控制模块、第二加密模块以及指示灯模块的供电。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端的构架图；

图3是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端中第一指示灯电路的电路图；

图4是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端中第二指示灯电路的电路图；

图5是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端中第三指示灯电路的电路图；

图6是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端中第四指示灯电路的电路图；

图7是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端中第五指示灯电路的电路图；

图8是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端中第一电源电路的电路图；

图9是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端中第二电源电路的电路图；

图10是本实用新型实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端中第三电源电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本实用新型实施例提出一种具有量子加密功能的ftu融合终端，包括控制模块以及与控制模块连接的计量模块、第一加密模块、第二加密模块、通讯模块，所述计量模块实时采集馈电线路中线路数据，并将线路数据传输到控制模块；所述控制模块接收线路数据后将线路数据传输到第一加密模块；所述第一加密模块对线路数据加密并传输到第二加密模块；所述第二加密模块对加密后的线路数据进行量子加密并传输到通讯模块；所述通讯模块将量子加密后的线路数据传输到主站。

发送数据时，首先经过第一加密模块进行第一次加密，随后经过第二加密模块进行第二次加密，再通过通讯模块发送，从而保证了数据传输的安全性。二次加密的方式更加提供了数据传输的安全性。

在本实施例中，第二加密模块调用安全加密芯片进行数据加密，然后由密钥云终端进行二次加密，通过5g/有线网络将数据上传至主站前置服务器，前置服务器确认加密消息，发到密钥服务器解密，然后返回至前置服务器，再发送到第一加密模块进行解密。

本装置中通讯模块采用5g通信模块，5g通讯模块接收主站发来的加密报文发送至控制模块，控制模块转发至第一加密模块进行解密，解密后的明文返回至控制模块，控制模块分析明文并回复报文，回复的报文发送至第一加密模块进行加密，再将加密后的经5g通讯模块反馈给配网主站。

在本实施例中，第一加密模块型号为nrsec3000、控制模块型号为stm32h743。

图2是本实施例一种具有量子加密功能的ftu融合终端的整体框架图。如图2所示，本装置还包括与控制模块连接的用于存储的spiflash、nand、sdram、用于数模转换的adc88芯片、用于传输的uart接口、用于通信的switch芯片、用于显示线路数据的显示模块以及用于指示工作状态的指示灯模块。

指示灯模块包括与控制模块连接的第一指示灯电路、第二指示灯电路、第三指示灯电路、第四指示灯电路、第五指示灯电路。

如图3所示，第一指示灯电路包括二极管d8、电阻r28、r29、r30以及三极管q7，所述二极管d8的正极连接电源端，负极串接电阻r30后连接三极管q7的集电极，所述电阻r29连接在三极管q7的基极与发射极之间，所述三极管q7的发射极接地，三极管q7的基极串接电阻r28后连接控制模块。

如图4所示，第二指示灯电路包括二极管d3、电阻r7、r8、r9以及三极管q1，所述二极管d3的正极连接电源端，负极串接电阻r9后连接三极管q1的集电极，所述电阻r8连接在三极管q1的基极与发射极之间，所述三极管q1的发射极接地，三极管q1的基极串接电阻r7后连接控制模块；

如图5所示，第三指示灯电路包括二极管d4、电阻r10、r11、r12以及三极管q2，所述二极管d4的正极连接电源端，负极串接电阻r12后连接三极管q2的集电极，所述电阻r11连接在三极管q2的基极与发射极之间，所述三极管q2的发射极接地，三极管q2的基极串接电阻r10后连接控制模块；

如图6所示，第四指示灯电路包括二极管d5、电阻r13、r14、r15以及三极管q3，所述二极管d5的正极连接电源端，负极串接电阻r15后连接三极管q3的集电极，所述电阻r14连接在三极管q3的基极与发射极之间，所述三极管q3的发射极接地，三极管q3的基极串接电阻r13后连接控制模块；

如图7所示，第五指示灯电路包括二极管d6、电阻r18、r19、r20以及三极管q4，所述二极管d6的正极连接电源端，负极串接电阻r20后连接三极管q4的集电极，所述电阻r19连接在三极管q4的基极与发射极之间，所述三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极串接电阻r18后连接控制模块。

指示灯模块用于ftu装置不同工作状态的指示，例如通信状态的指示，供电状态的指示等。

在一实施例中，还包括与控制模块、第二加密模块以及指示灯模块连接的电源模块。

电源模块包括与控制模块连接的第一电源电路，与第二加密模块连接的第二电源电路以及与指示灯模块连接的第三电源电路。

如图8所示，第一电源电路包括一端连接电源端另一端连接控制模块的第一电压转换器u4以及电容c8、c14、c33、c37、c34、c35、c36、电阻r16、r17、r35、r21、r22、r33、二极管d7、电感l3。第一电源电路将电源电压从24v降到5v。

如图9所示，第二电源电路包括一端连接电源端另一端连接第二加密模块的第二电压转换器u1以及电阻r1、r2、r3、r6、r5、r4、二极管d1、d2、电容c1、c2、c3、c7、c5、c6、c57、保险丝f1、电感l1。第二电源电路将电源电压从24v降到12v。

如图10所示，第三电源电路包括一端连接电源端另一端连接指示灯模块的第三电压转换器u7、电容c10、c9、c15、c16。第三电源电路将电压从5v降到3.3v。

本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。