李灵勇

（广东电网有限责任公司梅州供电局，广东 梅州 514000）

1 问题分析

配网自动化终端运维过程中，运维人员须将调试的电子产品通过网线连接网口的方式接入自动化终端。有线连接的调试方式对现场作业的局限性较大，特别是在FTU 终端调试中受到环境的影响更大。部分终端设备的网口设置与二次接线仓内，网线连接会影响柜内关闭，对调试校对工作造成阻碍。

基于以上问题，本文提出一种加密的蓝牙自适配装置，通过双向蓝牙接收器装置连接，取代有线连接方式，使现场调试工作更加方便，降低FTU在调试过程中须反复登高作业，改善作业方式。

2 装置设计

2.1 技术原理

本文提出的适配自动化终端通信的蓝牙数传装置主要采用蓝牙传输及数据加密技术，在蓝牙模块中嵌入加密模块，对传输数据有效加密与解码，精准拦截“非法闯入设备”，保证蓝牙模块在运行中的数据安全。同时，在终端网口加装蓝牙自适配装置，保证蓝牙数传过程中进入覆盖范围后，蓝牙天线可自动连接、可靠通信，减少现场接入调试时间，提升配网自动化终端运维管理成效。

2.2 技术方案

2.2.1 系统架构

适配自动化终端通信的蓝牙数传系统主要由授权管理工作站和配套蓝牙数传装置组成。前者可按照协议规约进行识别、授权、配对和管理，以保证蓝牙通信的安全性和可靠性。后者则利用主从链路通信，实现无线远距离稳定传输，确保快速采集配网自动化终端的关键数据，如图1所示。

图1 系统工作流程

2.2.2 装置结构

终端屏。设置RS485 接口，可与蓝牙数传装置连接，用于获取配网自动化系统中的各项数据，以便于运维人员能够快速获取关键信息，开展终端调试和现场管理。

数传装置。为提升蓝牙数传装置的通用性，本次设计过程中采用成套配置，主从一体，可根据安装情况由授权软件指定主从。

其中，数传装置A 接收到终端屏中的状态信息后，双层安全保护进行数据预加密及设备认证；管理机确定数传装置B 符合系统中的登录信息后，按照协议规约授权，在数传装置B 中解密数据，并通过RS485总线传输到管理机中，如图2所示。

图2 蓝牙数传装置

安全链路。在蓝牙覆盖范围内可同时连接多台设备，易出现非法入侵，影响适配自动化通信的蓝牙数传质量。为避免上述问题，本次设计过程中采用主流蓝牙技术，收发RS485 总线数据，校验数据本身合法性，拒收非认证数据，提供链路级通信安全。上述链路安全机制根据调试工作设置，由授权工作站建立对应装置的链接，以一种公共的等级强制执行安全标准，保证其能够精准识别、可靠授权、稳定连接，实现可信任设备的高效通信。

数据加密。蓝牙通信过程中若强制链路级安全通信出现问题，非法入侵后可能造成数据泄露、数据篡改。因此，本次设计过程中在蓝牙数传装置中增加加密模块，形成双层安全保护机制。该模块可在接收到配网自动化终端中的各项数据后对数据流实时预加密，同时在设备认证完成后解密，增强蓝牙通信的安全性和可靠性。

为满足RS485 通信及蓝牙通信需求，在装置选择过程中硬件系统应如表1所示。

表1 蓝牙数传成套装置的硬件配置

管理机。为授权管理工作站，可实现蓝牙数传装置的多项管理，具体包括：

对蓝牙数传装置（图2 中的装置A、B）进行ID/KEY登记管理。

对蓝牙数传装置的访问权限授权管理，即按照蓝牙数传装置的使用情况，设定装置通信的主从模式（指定是用于管理机还是终端机）。同时，可按照协议规约中的各项要求，授权蓝牙数传装置可相互通信的配套模式、通信时段等，实现高质量、高效益的数据传输。

对采用蓝牙数传装置的现有或专用接口进行管理，根据通信要求进行检测，避免由接口冲突引起的通信问题。

3 效益评估

3.1 优势分析

本次设计适用于自动化终端通信的蓝牙数传装置采用双层加密技术，在强制链路级安全基础上增加数据加密保护，最大限度避免非法入侵造成的通信问题，保证数据传输的安全性、可靠性和稳定性。

在自动化终端加装配电自动化终端蓝牙自适配装置，主蓝牙装置进入蓝牙覆盖区自动进行连接，省去网线连接作业，作业人员可自由地调整选择作业位置，避免了传统有线通信过程中的局域限制。

3.2 实用效益

在项目所提出的蓝牙自适配装置中加入加密模块，保证蓝牙装置运行中的“非法闯入”安全，只能通过双向蓝牙装置进行数据互通。经现场测试，采用蓝牙数传装置进行数据传输可靠率可达到100%，且在传输过程中用于测试的非法入侵设备均100%被成功“拦截”，其传输速度快、微网通信效益高，实用效果显著。

本项目的成果进入工作现场即可接入，整个工作过程缩短到分钟级，明显提高了调试作业的效率。调试人员在运FTU 时，退出压板后，所有工作可在地面作业，降低作业过程中带来的频繁登高风险。

4 注意事项

本项目可以改善配网自动化运维人员的作业方式，在增强数据传输安全的同时缩短运维时间，发展前景广阔。在使用过程中须注意以下几点。

做好RS485 通信的检测。要针对管理机中的各项数据，快速判断RS485 通信质量。并针对RS485接口通信，定期检查，以保证数据传输的安全效益和可靠性能。

定期升级蓝牙数传装置。蓝牙技术发展非常迅速，各代版本日新月异，其功能性能不断提升。在运行维护的过程中必须不断提升核心技术，升级蓝牙版本、做好加密调整，以便于其能够符合各个阶段适配自动化终端的通信需求。

5 结束语

适配自动化终端通信的蓝牙数传系统设计过程中应做好管理机制和安全传输的设置，依照上述内容形成对应管理机和成套数传装置，确保可靠稳定通信。尤其是要注意数据传输的安全等级，可在蓝牙中的强制链路级安全设计基础上采用数据加密技术，实现双层安全保护，最大限度避免非法入侵造成的数据安全问题，从根本上保障蓝牙数传装置的数据传输质量和双向通信效果。