[0063] b)电源电路模块
[0064] 电源输入部分采用的是USB直接供电的形式，这样可以简化使用的复杂程度。电 源部分主要的供电模块分别是单片机模块、GSM通信模块、上位机通信模块。电脑USB提供 的是5V电源，而实际的电压只需要3. 2-4. 7V之间的某个稳定输出的值即可，为了解决这一 问题本电路采用芯片LM2941S，具体的外围电路如附图2所示。
[0065] 求取R1和R2的公式如下：
[0068] 可以得到R1和R2的关系，Vout = 4. 3V，Vref = 1. 275V，将此带入上式，解得 R2~3. 4R1，在实际的设计中，选择R2 = 68K，R1 = 21K。其中Vout代表的是输出电压， Vref为参考电压，Rl、R2为电阻值。
[0069] c)GSM通信模块
[0070] GSM通信模块主要实现短信的收发功能，GSM通信模块提供了数据传输TX Data(CT103/TX)，数据接收（Receive Data CT104/RX)，请求发送（Request To Send CT105/RTS)，清除发送（Clear To Send CT106/CTS)，数据终端准备好（Data Terminal Ready CT108-2/DTR)和数据准备好（Data Set Ready CT107/DSR)6个通用的串行通信接 口。用来实现系统之间的通讯信息，实现与上位机间的通讯。GSM通讯模块具有5个S頂卡信 号通道，9脚为SniVCC :SIM电源，5脚为SHffiST :复位，3脚为SHCLK :时钟，7脚为SHffiATA : I/O 口，50脚S頂PRES :S頂卡识别，这个S頂卡的专用接口控制3V的S頂卡，将接口直接接 到S頂卡座相对应的引脚即可。主要的功能图如附图3所示。
[0071] 所述步骤（2)中，具体的软件设计方法为：
[0072] 整个系统的工作流程为：运行系统的软件，通过GSM的无线Modem发送加密的短 消息。当Modem收到短信后经过USB接口传到计算机软件系统，通过相应的平台显示出来。 软件系统框图如附图4所示，软件设计的流程框图如附图5所示。
[0073] a)加密信息程序设计
[0074] 所述步骤（a)中具体的方法为：将文件内容固定为非中文字符，即常用的ASCII 字符，并采用对称加密算法端到端安全短信方式，利用数据加密标准DES (Data Encryption Standard)的对称加密算法对短信进行端到端加密和认证。对称加密算法是应用较早的加 密算法，技术成熟。在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经 过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读 原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成 可读明文。下表列出了对同一安全级别所对应的密钥长度。
[0076] 由上表可知对称加密算法相对于其他的算法它的计算量小、加密速度快、加密效 率高，这对于实现故障定位信息的实时发送具有很大的作用。
[0077] b)所述步骤⑵中，电力故障定位系统中要求加密短信实时收发。
[0078] 主要的过程为：
[0079] 1.在故障定位系统中进行短信设置，包括添加联系人等。
[0080] 2.故障定位系统产生文本信息。
[0081] 3.启动加解密短信收发程序。
[0082] 4.对文本文件进行加密，采用对称加密算法生成附加信息。
[0083] 5.将已生成的附加信息添加到原明文文件后，重新生成一个新的文本信息。
[0084] 6.发送已加密的故障定位信息短信。
[0085] 7.收信人收到短信，输入短信密码成功后，系统对发送的信息进行解密。
[0086] 8.故障定位系统保存发送记录。
[0087] 所述步骤（2)中，短信加密、解密的部分程序如下：
[0088] ///对称加密类的构造函数///
[0089] public SymmetricMethod() { mobjCryptoService = new RijndaelManaged(); Key = "Guz(%&hj7x89H$yuBI0456FtmaT5&^HUFCy76*h%(HilJ$lhj!y6&(*jkP87jH7"; } ///获得初始向量IV/// ///初试向量IV/// private byte 口 GetLegalIV() { String sTemp= "E4ghj!i!Ghg7!rNIfb&95GUY86GfghUb#er57HBh(u0/〇g6HJ($jhWk7&!hg4ui %Shjk"; mobjCryptoService.GenerateIV(); byte[] bytTemp = mobjCryptoService.IV; int IVLength = bytTemp.Length; if (sTemp.Length > IVLength) sTemp = sTemp.Substring(0, IVLength); else if (sTemp.Length < IVLength) sTemp = sTemp.PadRight(IVLength,''); return ASCIIEncoding.ASCILGetBytes(sTemp); } ///解密方法/// ///待解密的串/// ///经过解密的串/// public string Decrypto(string Source) { byte[] bytin = Convert.FromBase64String(Source);
[0090] MemoryStream ms = new MemoryStream(bytIn, 0, bytln.Length); mobjCryptoService.Key = GetLegalKey(); mobjCryptoService.IV = GetLegalIV(); ICryptoTransform encrypto = mobjCryptoService.CreateDecryptor(); CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, encrypto,CryptoStreamMode.Read); StreamReader sr = new StreamReader(cs); return sr.ReadToEnd(); }
[0091] 所述步骤（3)中，进行运行测试。本发明所设计的加密短信通报，基于Service Broker实时运行的WinForm应用程序。当有新的故障定位结果时，查询数据库中是否有 联系人信息，如果有，则查询出该故障的杆塔定位信息，将故障定位信息以短信形式发送给 联系人。如果在一段时间内判定为双端故障定位则发送双端结果，如果没有则发送单端结 果。短信的发送通过服务器端连接的"短信猫"实现。短信格式为：某线路跳闸，故障位置： #XX塔，距某变电站侧约X KM。故障类型：X，故障时间：YYYY-MM-DD HH:丽：SS-故障定 位（如查询不到杆塔信息则显示具体杆塔不详）短信内容示例：220KV双端线路跳闸，故障 位置：具体杆塔不详，距测试SUB1变电站16. 03km(SUB3-T距节点T4. 49km ;SUB2-T距节点 T4. 49km);故障类型：CAG，故障时间：2015-08-04 11 :23 :58-故障定位。运行电网故障定 位系统，运行软件发送短信。
[0092] 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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于电力故障定位系统的加密短信收发方法，其特征在于，所述基于电力故障 定位系统的加密短信收发方法包括以下步骤： 步骤一，添加加解密短信收发程序和短信联系人； 步骤二，产生故障定位信息文本； 步骤三，触发加密短信的发送程序，所需发送短消息通过加密处理后，确定发送联系 人，短信明文及加密内容保存到数据库，同时加密短信及收信人号码发给通信接口； 步骤四，通过USB控制GSM无线Modem根据收到的短信联系人将短消息发到短信息中 心，短消息中心将根据收信人发送给移动终端； 步骤五，智能移动终端接收到短消息后将保存到数据库，原收件箱的内容将被删除； 步骤六，短信经移动终端发送给用户，用户收到短信后输入短信密码，短信密码成功后 对短信内容进行解密，用户收到解密后的故障定位短息。2. -种基于电力故障定位系统的加密短信收发系统，其特征在于，所述基于电力故障 定位系统的加密短信收发系统包括： 移动终端，安装在终端的客户端软件，用于实现故障定位信息的密钥获取以及更新的 功能； 密钥管理系统，与所述移动终端通信，用于存储、管理密钥信息，实现密钥管理系统与 移动终端的安全通信； 单片机，与所述移动终端通讯，用于设定信息过滤规则，自动过滤非法数据； 电源模块，与所述移动终端和单片机连接，用于提供电源。3. 如权利要求2所述的基于电力故障定位系统的加密短信收发系统，其特征在于，所 述移动终端包括： 加密短信的处理模块；与密钥管理系统通讯的GSM通信模块。4. 如权利要求3所述的基于电力故障定位系统的加密短信收发系统，其特征在于，所 述通信模块为GSM通信模块，所述GSM通信模块提供数据传输，数据接收，请求发送，清除发 送，数据终端准备好和数据准备好6个通用的串行通信接口； 用来实现系统之间的通讯信息，实现与上位机间的通讯。5. 如权利要求4所述的基于电力故障定位系统的加密短信收发系统，其特征在于，所 述GSM通讯模块具有5个S頂卡信号通道；9脚为S頂VCC:S頂电源；5脚为S頂RST:复位； 3脚为SIMCLK:时钟；7脚为S頂DATA:1/0 口；50脚S頂PRES:SIM卡识别。6. 如权利要求1或4所述的基于电力故障定位系统的加密短信收发系统，其特征在于， 所述单片机与GSM通信模块、上位机通信模块相连接。
【专利摘要】本发明公开了一种基于电力故障定位系统的加密短信收发系统及方法，采用SMS存储-转发模式；发送信息具有保证的双向服务，发送方可以将短信息发送出去之后得到一条确认通知，返回传递成功或者失败的信息，以及不可到达的原因；收发随时随地，且收费低廉；安全性好，根据系统的实际应用情况，程序自动判断信息是否需要加密，整个应用都在企业的控制之内，保证了信息的可靠性和安全性；人工智能化，系统可以提供灵活的规则编码、能智能解析信息规则，回复查询内容；用户覆盖面广，该系统能通过不同运营商的短信中心发送或接收短信息，兼容移动、联通的所有手机用户；全过程自动执行，该系统的所有过程都是程序自动执行的，无需人工干预。
【IPC分类】H04L29/08, H04W12/02, H04W4/14
【公开号】CN105228114
【申请号】CN201510559626
【发明人】王连成, 代桃桃, 蒋冰
【申请人】山东海兴电力科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月7日