[发明专利]基于融合型终端的交采计量APP及传输方法

说明书

本发明公开了基于融合型终端的交采计量APP及传输方法，融合型终端整体框架包括操作系统层和应用软件层，操作系统层包括内核、驱动框架、系统组件，应用软件层分为基础APP和业务APP，系统组件和基础APP、业务APP通过消息总线进行交互，交采计量APP包括MQTT消息单元、UDP服务单元、485透传单元、交采操作单元，MQTT消息单元与数据中心实现信息交互，MQTT消息单元通过随机森林算法对MQTT异常报文特征进行检测并响应，MQTT消息单元引入ILZ4压缩算法集成到数据信息存储和传输中。本发明保障交采计量APP与融合型终端之间数据传输安全性，同时降低数据的存储和传输成本。

技术领域

本发明涉及配电网自动化技术领域，尤其涉及基于融合型终端的交采计量APP及传输方 法。

背景技术

目前，国内外学者对远程大规模数据的实时监测问题进行大量研究，其中信 息流的压缩、传输效率以及信息安全是重要的指标。实时无损压缩算法能够对数 据进行快速压缩，常用的LZ4算法由于其良好的性能广泛基于固态硬盘读写和数 据包压缩/解压等领域，其缺点在于输出延迟不可预测。传统的信息流识别技术 如DPI深度包检测技术通过搜索字节特征进行防护，但对于符合协议规范并满足 访问控制规则的网络攻击不能进行有效的防护。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了基于融合型终端的交采计量APP及传输 方法，提出的融合型终端软件的整体框架采用容器化设计，降低配电台区的维护成本，在 MQTT消息模块的接收部分实现对异常报文进行截取，在其消息传输部分实现大规模的监测 信息流的实时压缩和传输，从而使交采计量APP与融合型终端在数据传输过程中保证信息流 传输的安全性，同时快速降低大规模数据的存储和传输成本，满足营销和配电业务需求，为 智能电网的建设提供一种安全高效的数据传输策略。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

基于融合型终端的交采计量APP，包括MQTT消息单元、UDP服务单元、485透传单元、交采操作单元，所述MQTT消息单元通过MQTTBroker与数据中心实现信息交互，所述UDP 服务单元通过UDP与融合型终端软件进行信息交互，所述485透传单元和交采操作单元与交采底板通讯连接，所述MQTT消息单元通过随机森林算法对MQTT异常报文特征进行检测 并响应，所述MQTT消息单元引入ILZ4压缩算法集成到数据信息存储和传输中。

上述的基于融合型终端的交采计量APP，所述485透传单元和交采操作单元与交采底板 通讯方式为SPI方式通讯，接口传输协议遵循DL/T 698.45规约。

上述的基于融合型终端的交采计量APP，使用所述交采计量APP的融合型终端整体框架 包括操作系统层和应用软件层，所述操作系统层包括内核、驱动框架、系统组件，所述应用 软件层采取容器化、模块化设计方法，把每个功能都模块化设计成单独APP，根据业务功能 的不同划分为基础APP和业务APP，所述操作系统层的系统组件和基础APP、业务APP通过消息总线进行交互。

上述的基于融合型终端的交采计量APP，所述业务类APP根据数据流的走向，可以划分 为三类：采集业务类APP、主站业务类APP和分析业务类APP，各APP通过数据中心实现数据共享。

上述的基于融合型终端的交采计量APP，所述随机森林算法是一种包含多个决策树的分 类算法，能够平衡分布不均匀样本的误差，其损失函数如下式所示：

其中{h(x,θ_i),i＝1,…,K}表示bootstrap样本构建的决策树，θ_i表示不同决策树参数，通过 不同决策树对报文的特征x进行投票，得票最高的即为报文标签Y，对异常报文进行截取以保 障MQTT通信安全。