一种公网专网一体化通信方法及装置

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及到一种公网专网一体化通信方法及装置。

背景技术

电网通信安全是指保护电网通信系统免受未经授权的访问、干扰、破坏和篡改的能力。在电网通信中，安全至关重要，因为电网通信系统涉及到对电力系统的监控、控制和保护，一旦遭受攻击或破坏，可能导致电力系统的故障、停电甚至灾难性后果。

电网通信网络在向专用通信网络进行演进，专用通信网络具备很多公用通信网络无可比拟的优势，如：1)安全性：电网是国家的重要基础设施，涉及到国家安全和人民生命财产安全。采用专用网络可以提供更高的安全性，防止未经授权的访问和攻击，确保电网通信的机密性和完整性。2)可靠性：电网通信需要实时、可靠地传输大量的数据，包括电力系统的监控、控制和保护数据。专用网络可以提供高带宽、低延迟的通信通道，确保数据的及时传输和可靠性。3)稳定性：电网通信需要保证系统的稳定运行，不能受到其他网络通信的干扰和影响。采用专用网络可以避免与其他网络共享带宽和资源，提高通信的稳定性和可控性。4)管理性：电网通信需要进行集中管理和监控，以确保系统的正常运行和故障的及时处理。采用专用网络可以方便进行网络设备的管理和监控，提高管理效率和响应速度。5)扩展性：电网通信需要支持不断增加的设备和用户，以适应电力系统的发展和扩展。采用专用网络可以根据需求进行网络扩容和升级，提供更好的扩展性和灵活性。

专用通信网络虽然具备很多优势，但是也具备一些缺点，如基建投资过大，导致专用通信网络很难进行信号全覆盖，在此情况下就需要采用公用通信网络进行信号补盲，两种不同通信网络需要使用不同的通信设备及通信协议，这就导致了现场设备过多，空间占用过大，建设投资过高的问题。

发明内容

针对上述背景中存在的现场设备过多，空间占用过大，建设投资过高的问题，本发明的目的是提供一种公网专网一体化通信方法及装置，通过将公用网络通信模组、专用网络通信模组、嵌入式MCU单元、数据转发单元、模组切换单元及显示单元进行有机连接组合。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种公网专网一体化通信装置，包括：公用网络通信模组、专用网络通信模组、嵌入式MCU单元、数据转发单元、模组切换单元和显示单元，公用网络通信模组，用于本地终端设备通过公用网络与公用网络设备进行通信；专用网络通信模组，用于本地终端设备通过专用网络与专用网络设备进行通信；嵌入式MCU单元，用于控制和管理通信过程；数据转发单元，用于将公用网络和专用网络的数据进行转发，实现本地终端设备与相应网络终端的通信交互；模组切换单元，用于根据需求切换公用网络通信模组和专用网络通信模组；显示单元用于实时显示各个模组的通信链路状态。

本发明还采用了一种公网专网一体化通信方法，包括如下：

公用网络通信模组，实现本地终端设备与公用网络设备进行通信的目的。

专用网络通信模组，实现本地终端设备与专用网络设备进行通信的目的。

嵌入式MCU单元，实现控制和管理整个通信过程的目的。

数据转发单元，将数据从通信模组转发到相应网络终端中，实现本地终端设备与相应网络终端的通信交互。

模组切换单元，实现切换公用网络通信模组和专用网络通信模组的目的。

显示单元，实现公用网络、专用网络网络链路状态的实时显示。

进一步地，公用网络、专用网络通信通道具备远程复位及关闭功能，且可通过远程控制或本地控制进行多种通信模式切换：公网优先通信模式、专网优先通信模式、单一公网通信模式、单一专网通信模式及就地自主模式。

进一步地，公网优先通信模式，工作于该模式时设置为初始优先接入公用网络。通信模组在公用网络入网时不执行周期性主动退网搜索专用网络动作。远程向通信模组下发复位命令，通信模组复位后重启使其进入初始状态并优先接入公用网络，实现通信模组由专用网络入网向公用网络入网切换的远程控制。

专网优先通信模式，工作于该模式时设置为初始优先接入专用网络。通信模组在专用网络入网时不执行周期性主动退网搜索公用网络动作。远程向通信模组下发复位命令，通信模组复位后重启使其进入初始状态并优先接入专用网络，实现了通信模块由公用网络入网向专用网络入网切换的远程控制。

单一公网通信模式，通信模组不允许公用网络专用网络切换，开机后仅搜索公用网络，查询当前环境中网络状态，完成公用网络搜索。

单一专网通信模式，通信模组仅作为专用网络模块使用，不允许接入公用网络，开机后仅搜索专用网络。

进一步地，通信模组配置于就地自主通信模式时，本地自主完成公用网络专用网络切换。通信模组初始时优先接入专用网络。且在公用网络模式下周期性主动退出公用网络并搜索专用网络。

与现有技术相比，本发明通过将公用网络通信模组、专用网络通信模组、嵌入式MCU单元、数据转发单元、模组切换单元及显示单元进行有机连接组合，解决了公用网络和专用网络通信需要使用不同的设备和协议的问题。

附图说明

图1为本发明中公网专网一体化通信方法的原理示意图。

图2为本发明中公网优先通信模式流程图。

图3为本发明中专网优先通信模式流程图。

图4为本发明中单一公网通信模式流程图。

图5为本发明中单一专网通信模式流程图。

图6为本发明中就地自主通信模式流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。其具体实现方法如下：

一种公网专网一体化通信装置，包括：公用网络通信模组、专用网络通信模组、嵌入式MCU单元、数据转发单元、模组切换单元和显示单元，公用网络通信模组，用于本地终端设备通过公用网络与公用网络设备进行通信；专用网络通信模组，用于本地终端设备通过专用网络与专用网络设备进行通信；嵌入式MCU单元，用于控制和管理通信过程；数据转发单元，用于将公用网络和专用网络的数据进行转发，实现本地终端设备与相应网络终端的通信交互；模组切换单元，用于根据需求切换公用网络通信模组和专用网络通信模组；显示单元用于实时显示各个模组的通信链路状态。

公用网络通信模组，实现本地终端设备与公用网络设备进行通信的目的，它可以将本地终端设备连接到公用网络，并允许设备使用公用网络资源进行通信和数据交换。公用网络通信模组的数据传输速度可能较慢，因为它们需要共享网络资源，而这些资源可能有限。由于公用网络通信模组的开放性和公共性，它们传输的数据可能会被其他未经授权的用户访问，导致数据的泄露或被更改。

专用网络通信模组，实现本地终端设备与专用网络设备进行通信的目的，它可以将本地终端设备连接到专用网络，并允许设备使用专用网络资源进行通信和数据交换。专用网络通信模组可以对传输的数据进行处理和解析，同时为了保障数据的安全性，专用网络通信模组可以对传输的数据进行加密处理，防止数据被外部恶意攻击或窃取。专用网络通信模组还可以对传输的数据进行过滤和筛选，只允许授权的用户或设备访问特定的数据。该通信方式直接通过硬件网络进行隔离，安全性较高，信息基本不会被窃听、更改。

嵌入式MCU单元，实现控制和管理整个通信过程的目的。嵌入式MCU单元是本装置的核心中枢，所有的网络切换、网络连接、数据转发、数据管理及配置控制均由嵌入式MCU单元实现。

数据转发单元，将数据从通信模组转发到相应网络终端中，实现本地终端设备与相应网络终端的通信交互。该单元接收来自不同数据源的数据，并将其转发到目标设备或目标网络，实现不同协议、不同接口之间的数据交换；对接收到的数据进行过滤、处理、路由和转发；提供数据缓存和重传功能，以确保数据的可靠性和完整性；提供数据监控和管理功能，用于监控数据传输的状态和性能。

模组切换单元，实现切换公用网络通信模组和专用网络通信模组的目的，此切换方式为硬切换。该单元根据设定的规则和策略，选择合适的通信模组进行切换，通过切换通信模组，可以实现在不同网络之间进行切换，以适应不同的通信环境和需求。通信模组切换单元可以实现通信负载均衡。它可以根据通信模组的状态和负载情况，动态调整通信模组的使用权重，以实现通信负载的均衡分担。这样可以提高通信的可靠性和效率，避免单个通信模组的过载或故障影响整体通信性能。通信模组切换单元可以实现通信故障切换。当通信模组发生故障或失效时，切换单元可以自动切换到备用的通信模组，以确保通信的连续性和可靠性。这样可以减少通信中断的时间，提高系统的可用性。

显示单元，实现公用网络、专用网络网络链路状态的实时显示，为状态检修提供直观依据。

本实施例中还提供了一种公网专网一体化通信方法，具体包括以下步骤：

a)通过公用网络通信模组与公用网络进行通信；

b)通过专用网络通信模组与专用网络进行通信；

c)通过嵌入式MCU单元控制和管理通信过程；

d)通过数据转发单元将公用网络和专用网络之间的数据进行转发；

e)根据需求，通过模组切换单元切换公用网络通信模组或专用网络通信模组；

f)通过显示单元实现公用网络和专用网络网络链路状态的实时显示。

公用网络通信模组和专用网络通信模组具备远程复位及关闭功能，能够通过远程控制或本地控制进行多种通信模式切换，包括：公网优先通信模式、专网优先通信模式、单一公网通信模式、单一专网通信模式和就地自主模式。

1)公网优先通信模式。工作于该模式时设置为初始优先接入公用网络。通信模组在公用网络入网时不执行周期性主动退网搜索专用网络动作。远程向通信模组下发复位命令，通信模组复位后重启使其进入初始状态并优先接入公用网络，实现了通信模组由专用网络入网向公用网络入网切换的远程控制。装置启动后通信模组搜索网络，查询当前环境中网络状态，完成公用网络、专用网络搜索。具体步骤如下：当只搜索到公用网络时，则连接公用网络；当只搜索到专用网络时，则连接专用网络；当公用网络专用网络都搜索到时，则优先连接公用网络；当双网络都搜索不到时，则进行循环搜索，循环搜索间隔周期10分钟。通信模组连接网络成功后主动上报网络服务状态信息，通信模组建立至主站端的远程通信链路；通信模组与主站之间可通过登录链接和周期性“心跳”报文检测链路状态。

2)专网优先通信模式。工作于该模式时设置为初始优先接入专用网络。通信模组在专用网络入网时不执行周期性主动退网搜索公用网络动作。远程向通信模组下发复位命令，通信模组复位后重启使其进入初始状态并优先接入专用网络，实现了通信模块由公用网络入网向专用网络入网切换的远程控制。装置启动后通信模组搜索网络，查询当前环境中网络状态，完成公用网络、专用网络搜索。具体步骤如下：当只搜索到公用网络时，则连接公用网络；当只搜索到专用网络时，则连接专用网络；当公用网络专用网络都搜索到时，则优先连接专用网络；当双网络都搜索不到时，则进行循环搜索，循环搜索间隔周期10分钟。通信模组连接网络成功后主动上报网络服务状态信息，通信模组建立至主站端的远程通信链路；通信模组与主站之间可通过登录链接和周期性“心跳”报文检测链路状态。

3)单一公网通信模式。通信模组不允许公用网络专用网络切换，开机后仅搜索公用网络，查询当前环境中网络状态，完成公用网络搜索。具体步骤如下：当搜索到公用网络时，则连接公用网络；当公用网络搜索不到时，则进行循环搜索，循环搜索间隔周期10分钟。通信模组连接网络成功后主动上报网络服务状态信息，通信模组建立至主站端的远程通信链路；通信模组与主站之间可通过登录链接和周期性“心跳”报文检测链路状态。

4)单一专网通信模式。通信模组不允许公用网络专用网络切换，开机后仅搜索专用网络，查询当前环境中网络状态，完成专用网络搜索。具体步骤如下：当搜索到专用网络时，则连接专用网络；当专用网络搜索不到时，则进行循环搜索，循环搜索间隔周期10分钟。通信模组连接网络成功后主动上报网络服务状态信息，通信模组建立至主站端的远程通信链路；通信模组与主站之间可通过登录链接和周期性“心跳”报文检测链路状态。

5)就地自主通信模式。通信模组配置于就地自主通信模式时，本地自主完成公用网络专用网络的切换，通信模组优先接入专用网络。同时，在公用网络模式下周期性主动退出公用网络并搜索专用网络。装置启动启动后通信模组搜索网络，查询当前环境中网络状态，完成公用网络、专用网络搜索。具体步骤如下：当只搜索到公用网络时，则连接公用网络；当只搜索到专用网络时，则连接专用网络且一直连接不退出，直至收到切换命令；当公用网络专用网络都搜索到时，则优先连接专用网络；当双网络都搜索不到时，则进行循环搜索，循环搜索间隔周期10分钟；连接到公用网络后，则开始周期性检测专用网络是否有信号，专用网络检测周期一般设定为60分钟，如检测到专用网络信号恢复，则立刻切换至专用网络。通信模组连接网络成功后主动上报网络服务状态信息，通信模组建立至主站端的远程通信链路；通信模组与主站之间可通过登录链接和周期性“心跳”报文检测链路状态。

本发明按照优选实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。