一种基于电力故障定位系统的加密短信收发系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力电网技术领域，尤其涉及一种基于电力故障定位系统的加密短信 收发系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着电网的不断发展，电网调度指挥智能化不断提出新的要求，加强电网的实时 监测，及时向电网的工作人员提供故障定位信息显得尤为重要。出于安全方面的考虑，除了 普通的短信通信以外许多机密和敏感信息往往不允许或不敢采用手机短信的方式进行传 送。这些信息的泄漏或非法窃听可能对国家和相关单位带来重大甚至是灾难性的损失，电 力系统的故障定位信息属于国家电网内部信息，不能随便泄露，需要设计电力系统专用的 故障定位信息加密短信收发系统对其进行过滤加密。
[0003] 传统短信收发系统存在安全性低，信息交互性差，通讯成本高、查询规则不灵活。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于电力故障定位系统的加密短信收发系统及方法， 旨在解决传统短信收发系统存在安全性低，信息交互性差，通讯成本高、查询规则不灵活的 问题。
[0005] 本发明是这样实现的，一种基于电力故障定位系统的加密短信收发方法，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：
[0006] 步骤一，添加加解密短信收发程序和短信联系人；
[0007] 步骤二，产生故障定位信息文本；
[0008] 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；
[0009] 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；
[0010] 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；
[0011] 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。
[0012] 本发明的另一目的在于提供一种基于电力故障定位系统的加密短信收发系统，所 述基于电力故障定位系统的加密短信收发系统包括：
[0013] 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；
[0014] 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；
[0015] 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；
[0016] 电源模块，与所述移动终端和单片机连接，用于提供电源。
[0017] 进一步，所述移动终端包括：
[0018] 加密短信的处理模块；与密钥管理系统通讯的通信模块。
[0019] 进一步，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；
[0020] 用来实现系统之间的通讯信息，实现与上位机间的通讯。
[0021] 进一步，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SIMRST :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。
[0022] 进一步，所述单片机与GSM通信模块、上位机通信模块相连接。
[0023] 本发明提供的基于电力故障定位系统的加密短信收发系统及方法，与现有技术相 比具有以下优势：
[0024] (1)采用SMS存储-转发模式，即短信息被发送出去之后，不是直接发送给接收方， 而是先存储在短信息服务中心（Short Message Service Center，SMCC)，然后再由短信息 中心将短信息转发给接收方。如果接收方当时关机或者是不在服务区内，SMCC就会自动保 存该短信息（一般不超过3天），等到接收方在服务区出现的时候再发给他，避免了因电网 工作人员手机信号不好而耽误短信的接收。
[0025] (2)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。
[0026] (3)收发随时随地，且收费低廉。系统以随时随地的发送短消息，不用担心对方没 有开机也不用担心对方是不是在服务区，因为短信息是采用存储-转发方式储藏在短信息 中心，一旦对方开机，短信息就会自动发送。
[0027] (4)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。
[0028] (5)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。
[0029] (6)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。
[0030] (7)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。
[0031] (8)故障定位系统中会自动保存发送信息，便于操作人员的再次查看和确认。
[0032] (9)对于电网之间信息的保密作用起到不可估量的作用，进一步推广可以应用到 各个领域中。
【附图说明】
[0033] 图1是本发明实施例提供的基于电力故障定位系统的加密短信收发方法流程图。
[0034] 图2是本发明实施例提供的LM2941S外围电路图。
[0035] 图3是本发明实施例提供的FGSM通信模块功能图。
[0036] 图4是本发明实施例提供的采用的软件系统功能框图。
[0037] 图5是本发明实施例提供的采用的软件系统流程框图。
【具体实施方式】
[0038] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0039] 本发明是电力系统专用的故障定位信息加密短信收发系统，在传统通信运营商提 供的民用短信服务的基础上发明了一种具有数据过滤加密功能的电力专用故障定位信息 收发系统；采用一种基于单钥密码系统的方法的安全短信方式，利用DES(Data Encryption Standard)的对称加密算法对短信进行端到端加密和认证，弥补了 GSM网络自身的安全缺 陷，保证了信息传输的安全性。
[0040] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的说明。
[0041] 如图1所示，本发明实施例的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：
[0042] S101 :在故障定位系统中添加加解密短信收发程序，添加短信联系人；
[0043] S102 :故障定位系统产生故障定位信息文本；
[0044] 文本文件的内容是由可见ASCII字符组成，每个ASCII字符都有对应的字符值，对 其采用对称加密算法进行加密，对每个字符值进行某一范围内的规律变换，变换后字符显 示会与原先的字符不一样，如此循环的对每个字符进行相同操作，就可将明文信息变换成 密文信息，最后将密文信息附加到明文信息结尾部分，生成一个新的文本文件；
[0045] S103:故障定位系统产生故障定位信息经加密后，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存储模块数据 库，同时加密短信及收信人号码发给通信接口；
[0046] S104 :信息收发装置通过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智能移动终端；
[0047] S105:智能移动终端接收到短消息后将保存到数据库，在这个过程中原收件箱的 内容将被删除，以确保信息的安全；
[0048] S106:短信经终端发送给用户，用户收到短信后输入短信密码，短信密码成功后解 密模块会触发解密模块对短信内容进行解密，用户收到解密后的故障定位短息。
[0049] 本发明实施例的基于电力故障定位系统的加密短信收发系统，所述基于电力故障 定位系统的加密短信收发系统包括：智能移动终端、密钥管理系统、GSM通讯模块、单片机 模块以及电源五部分组成。
[0050] 智能终端是通过安装在终端的客户端软件来实现的，终端主要分为两个模块，一 个是加密短信的处理模块；另一个是与密钥管理系统的通信模块，实现故障定位信息的密 钥获取以及更新的功能。
[0051] 密钥管理系统主要作用是存储、管理密钥信息，实现密钥管理系统与移动终端的 安全通信。
[0052] 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srnvcc :S頂电源，5脚为SHffiST : 复位，3脚为S頂CLK :时钟，7脚为S頂DATA :1/0 口，50脚S頂PRES :SIM卡识别，这个SIM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。
[0053] 单片机（MCU)部分采用工业级32位微控制器，与GSM通信模块、上位机通信模块 相连接，其内置嵌入式程序人为设定信息过滤规则，自动过滤非法数据，避免非法数据传入 上位机应用层。
[0054] 电源模块，主要是为各个模块提供电源。
[0055] 下面结合试验对本发明的应用原理作进一步描述。
[0056] -种电力系统专用的故障定位信息加密短信收发系统，包括以下步骤：
[0057] (1)基于电力系统专用的故障定位信息加密短信收发系统设计硬件部分；
[0058] (2)根据系统的设计要求进行相应程序的编写；
[0059] (3)电力系统专用的故障定位信息加密短信收发系统应用测试。
[0060] 所述步骤（1)中，加密短信收发系统主要的系统架构包括：智能移动终端、密钥管 理系统、GSM通讯模块、单片机模块以及电源五部分组成。硬件设备具体包括电路模块、外 部设计，电路模块主要是由单片机模块、电源电路模块、全球移动通信GSM (Global System for Mobile Communication)通信模块、SIM卡电路、上位机通信模块构成。具体设计步骤 如下：
[0061] a)单片机部分
[0062] 单片机采用的是51系列32位控制器，单片机的主要作用是与GSM通信模块、上位 机通信模块连接，编写的筛选信息规则嵌入微处理器中，自动的过滤掉与故障信息无关的 非法信息，起到筛选保护的作用。