專(zhuān)利名稱：用于監(jiān)視電網(wǎng)控制系統(tǒng)的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)一般涉及電網(wǎng)控制系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于在監(jiān)視由包括在電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的組件交換的消息中使用的檢測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
由電氣公用事業(yè)產(chǎn)生的功率通常通過(guò)電網(wǎng)遞送給顧客。發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)由電網(wǎng)控制系統(tǒng)監(jiān)視和控制。電網(wǎng)控制系統(tǒng)一般包括大量的獨(dú)立子系統(tǒng)，其中的每一個(gè)又可以包括多個(gè)組件。典型地，從多個(gè)子系統(tǒng)/組件接收信息并將信息用于控制電網(wǎng)的操作。例如，一些電力公用事業(yè)使用在這里被稱之為“智能電網(wǎng)”或者高級(jí)計(jì)量架構(gòu)(AMI)的電力網(wǎng)。已知的每個(gè)AMI網(wǎng)絡(luò)包括與操作子系統(tǒng)通信的多個(gè)子系統(tǒng)，操作子系統(tǒng)通常位于公用事業(yè)中，并遠(yuǎn)離子系統(tǒng)。使用AMI網(wǎng)絡(luò)，電力公用事業(yè)可以與顧客住宅內(nèi)的單獨(dú)負(fù)載進(jìn)行通信，并在用電高峰時(shí)段選擇性降低功耗。這樣，電力公用事業(yè)可以降低對(duì)低優(yōu)先級(jí)負(fù)載的功 率，同時(shí)保持對(duì)高優(yōu)先級(jí)負(fù)載的功率。至少一些已知的AMI網(wǎng)絡(luò)以賣(mài)方專(zhuān)用的格式收發(fā)數(shù)據(jù)，或者以根據(jù)由工業(yè)團(tuán)體或者標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織建立的標(biāo)準(zhǔn)的格式收發(fā)數(shù)據(jù)。上述標(biāo)準(zhǔn)的例子是國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)(IEC) 61850，IEC61968,以及ZigBee ZigBee 是加拿大 San Ramon 的 ZigBeeAlliance公司的注冊(cè)商標(biāo)。在一些實(shí)例中，數(shù)據(jù)以正確的格式傳送給設(shè)備，但是可能指令設(shè)備執(zhí)行了錯(cuò)誤的和/或不合理的功能。執(zhí)行錯(cuò)誤和/或不合理指令的指令可能是網(wǎng)絡(luò)篡改或者組件故障的結(jié)果。AMI網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行錯(cuò)誤和/或不合理功能的設(shè)備組件可能使用額外的能量，產(chǎn)生付費(fèi)問(wèn)題，導(dǎo)致物理?yè)p害、和/或給顧客和/或能量提供商帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，提供了一種用于監(jiān)視包括在電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的組件之間傳送的至少一條消息的檢測(cè)設(shè)備。該檢測(cè)設(shè)備包括存儲(chǔ)器設(shè)備，其配置成存儲(chǔ)包括至少一條規(guī)則的合理性數(shù)據(jù)庫(kù)；以及耦合到存儲(chǔ)器設(shè)備的處理器，其配置成接收至少一條消息，比較該至少一條消息與至少一條規(guī)則，以確定該至少一條消息的合理性。在另一方面中，提供了一種用于監(jiān)視包括在電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的組件之間傳送的至少一條消息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括第一網(wǎng)絡(luò)組件；耦合到第一網(wǎng)絡(luò)組件的第二網(wǎng)絡(luò)組件，其配置成傳送至少一條消息到第一網(wǎng)絡(luò)組件；以及檢測(cè)設(shè)備，其配置成接收來(lái)自第二網(wǎng)絡(luò)組件的至少一條消息，以確定至少一條消息的合理性。在又一方面中，提供了一種用于監(jiān)視電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的多個(gè)組件之間傳送的至少一條消息的方法，其中多個(gè)組件包括第一網(wǎng)絡(luò)組件和第二網(wǎng)絡(luò)組件。所述方法包括從第一網(wǎng)絡(luò)組件傳送至少一條消息到第二網(wǎng)絡(luò)組件；使用檢測(cè)設(shè)備截獲該至少一條消息；以及使用檢測(cè)設(shè)備確定該至少一條消息的合理性。


圖I是示范性的發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)的框圖；圖2是可以與圖I所示的發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)配合使用的電網(wǎng)控制系統(tǒng)的示意圖；圖3是可以與圖2所示的電網(wǎng)控制系統(tǒng)配合使用的示范性檢測(cè)設(shè)備的框圖；圖4是用于監(jiān)視在如圖2所示的電網(wǎng)控制系統(tǒng)的組件之間發(fā)送的消息的示范性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在此描述的系統(tǒng)和方法促進(jìn)了在高級(jí)計(jì)量架構(gòu)(AMI)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)魯棒通信。更具體地，由于在此描述的系統(tǒng)和方法監(jiān)視在AMI系統(tǒng)的組件之間傳送的消息的合理性，因此 可相應(yīng)地識(shí)別并處理錯(cuò)誤和/或不合理消息。此外，在此描述的系統(tǒng)和方法促進(jìn)了在AMI系統(tǒng)中的幾個(gè)不同地點(diǎn)檢測(cè)錯(cuò)誤和/或不合理消息。在此描述的方法與系統(tǒng)的技術(shù)效果包括以下至少之一 (a)從電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的第一網(wǎng)絡(luò)組件向第二網(wǎng)絡(luò)組件傳送至少一條消息；(b)利用檢測(cè)設(shè)備截獲該至少一條消息；以及(C)利用檢測(cè)設(shè)備確定該至少一條消息的合理性。圖I為示范性發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)10的框圖。在示范性的實(shí)施例中，發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)10包括電氣公用事業(yè)12、電網(wǎng)14、和多個(gè)顧客或者能量用戶位置，例如，第一顧客位置16、第二顧客位置18、以及第三顧客位置20。顧客位置16、18和20可以包括(但不僅限于包括)住宅、辦公樓、工廠和/或從電氣公用事業(yè)12接收能量的任何其它建筑或者位置。盡管此處描述為包括三個(gè)位置，但發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)10可包含任何適當(dāng)數(shù)量的位置，使得發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)10可以以此處描述的方式起作用。在示范性的實(shí)施例中，電力通過(guò)電網(wǎng)14從電氣公用事業(yè)12遞送到顧客位置16、18和20。在示范性的實(shí)施例中，電網(wǎng)14包括至少一條傳輸線22、變電站24以及多條分發(fā)線26。此外，在示范性的實(shí)施例中，公用事業(yè)12包括向電網(wǎng)14供給電功率的發(fā)電系統(tǒng)28。發(fā)電系統(tǒng)28可以包括由例如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、水力電氣渦輪機(jī)和/或風(fēng)力渦輪機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(未示出)。備選地，發(fā)電系統(tǒng)28可使用太陽(yáng)能電池板(未示出)和/或可以使得系統(tǒng)10以此處描述的方式起作用的任何其它發(fā)電設(shè)備。在示范性的實(shí)施例中，電氣公用事業(yè)12還包括分發(fā)控制中心變電站30，用于控制能量產(chǎn)生和遞送。分發(fā)控制中心變電站30如圖所示位于電氣公用事業(yè)12中，但是備選地，分發(fā)控制中心變電站30可位于電氣公用事業(yè)12的外部(例如，遠(yuǎn)程定位)并與電氣公用事業(yè)12保持通信。此外，盡管描述為包含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(未示出)，分發(fā)控制中心變電站30可包含可以使得發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)10以此處描述的方式起作用的任何適當(dāng)處理設(shè)備。此處所使用的術(shù)語(yǔ)處理設(shè)備指的是中央處理器、微處理器、微控制器、精簡(jiǎn)指令集電路(RISC)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、邏輯電路以及可以執(zhí)行此處描述的功能的任何其它電路或處理器。在示范性的實(shí)施例中，顧客位置16、18和20分別包含終端用戶測(cè)量?jī)x表46。在示范性的實(shí)施例中，終端用戶測(cè)量?jī)x表46為高級(jí)計(jì)量架構(gòu)(AMI)的一部分。AMI是雙向通信系統(tǒng)的一個(gè)例子，雙向通信系統(tǒng)使得電氣公用事業(yè)12能夠測(cè)量并收集與顧客位置16、18和20使用的能量有關(guān)的信息，同時(shí)也向終端用戶儀表46提供數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。也可以從發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)10的其它子系統(tǒng)處收集信息。
圖2是可以與發(fā)電和電力遞送系統(tǒng)10(在圖I中示出)配合使用的示范性電網(wǎng)控制系統(tǒng)100的示意圖。電網(wǎng)控制系統(tǒng)100包括多個(gè)位置101。在示范性的實(shí)施例中，電網(wǎng)控制系統(tǒng)100監(jiān)視從電氣公用事業(yè)12到第一顧客位置16、第二顧客位置18和第三顧客位置20的能量遞送。備選地，電網(wǎng)控制系統(tǒng)100包括使得其可以以此處描述的方式起作用的任何數(shù)量的位置101。電網(wǎng)控制系統(tǒng)包括多個(gè)能量消費(fèi)者102。在示范性的實(shí)施例中，第一位置16包括至少一個(gè)通信設(shè)備103和與通信設(shè)備103耦合的至少一個(gè)能量消費(fèi)者104。第二位置18包括至少一個(gè)通信設(shè)備106和與通信設(shè)備106耦合的至少一個(gè)能量消費(fèi)者108。第三位置20包括至少一個(gè)通信設(shè)備110和與通信設(shè)備110耦合的至少一個(gè)能量消費(fèi)者112。此處使用的術(shù)語(yǔ)“耦合”不僅限于組件之間直接的機(jī)械和/或電子連接，還可以包括組件之間間接的機(jī)械和/或電子連接。在示范性的實(shí)施例中，通信設(shè)備103、106和110包括有線網(wǎng)絡(luò)適配器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)適配器、移動(dòng)電信適配器和/或可以使得電網(wǎng)控制系統(tǒng)100以此處描述的方式起作用的任何其它設(shè)備。例如，通信設(shè)備103、106和110分別在能量消費(fèi)者104、108和112與公用事業(yè)12之間傳送和接收數(shù)據(jù)，例如功率管理消息。在示范性的實(shí)施例中，能量消費(fèi) 者102是設(shè)備，例如裝置(appliance)、機(jī)器、照明系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或消耗接收自公用事業(yè)12的能量的任何其它負(fù)載。例如，能量消費(fèi)者102可以包括洗衣機(jī)、空調(diào)單元、水泵和/或取暖設(shè)備。電網(wǎng)控制系統(tǒng)100還包括多個(gè)終端用戶測(cè)量?jī)x表46。在示范性的實(shí)施例中，通信設(shè)備103耦合到第一終端用戶測(cè)量?jī)x表114，通信設(shè)備106耦合到第二終端用戶測(cè)量?jī)x表116，而通信設(shè)備110耦合到第三終端用戶測(cè)量?jī)x表118。備選地，電網(wǎng)控制系統(tǒng)100包括任何數(shù)量的終端用戶測(cè)量?jī)x表46，使得電網(wǎng)控制系統(tǒng)100能夠以此處描述的方式起作用。在示范性的實(shí)施例中，能量消費(fèi)者104通過(guò)通信設(shè)備103耦合到第一測(cè)量?jī)x表114，能量消費(fèi)者108通過(guò)通信設(shè)備106耦合到第二測(cè)量?jī)x表116，而能量消費(fèi)者112通過(guò)通信設(shè)備110耦合到第三測(cè)量?jī)x表118。在一個(gè)備選實(shí)施例中，第一位置16、第二位置18和第三位置20分別不包括通信設(shè)備103、106和110。在該耦合實(shí)施例中，能量消費(fèi)者104直接與第一測(cè)量?jī)x表114耦合，能量消費(fèi)者108直接與第二測(cè)量?jī)x表116耦合，而能量消費(fèi)者112直接與第三測(cè)量?jī)x表118耦合。在該示范性的實(shí)施例中，第一測(cè)量?jī)x表114測(cè)量能量消費(fèi)者104消耗的能量，第二測(cè)量?jī)x表116測(cè)量能量消費(fèi)者108消耗的能量，第三測(cè)量?jī)x表118測(cè)量能量消費(fèi)者112消耗的能量。測(cè)量?jī)x表114、116和118傳送代表消耗的能量的數(shù)據(jù)(在下文中稱為“能量消耗測(cè)量”)到AMI網(wǎng)絡(luò)120，如下文更詳細(xì)描述的。多個(gè)終端用戶測(cè)量?jī)x表46中的每一個(gè)可以包括，或者耦合到存儲(chǔ)器設(shè)備122。在示范性的實(shí)施例中，終端用戶測(cè)量?jī)x表46被編程為在付費(fèi)期間的起點(diǎn)和終點(diǎn)獲取能量消耗測(cè)量，并將能量消耗測(cè)量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備122中。例如，付費(fèi)期間可以為三天、一日歷月和/或可以使得電網(wǎng)控制系統(tǒng)100以此處描述的方式起作用的任何其它時(shí)間段。此外，在示范性的實(shí)施例中，終端用戶測(cè)量?jī)x表46能夠周期性地測(cè)量并且存儲(chǔ)能量消耗測(cè)量，例如每小時(shí)、每十分鐘和/或以任何其它合適的頻率。終端用戶儀表46也可以根據(jù)例如由電氣公用事業(yè)12提交的請(qǐng)求(S卩“按需”)測(cè)量能量消耗。在示范性的實(shí)施例中，終端用戶測(cè)量?jī)x表46被編程為自動(dòng)傳送能量消耗測(cè)量到AMI網(wǎng)絡(luò)120。在示范性的實(shí)施例中，AMI網(wǎng)絡(luò)120位于電氣公用事業(yè)12的外部，并且與電氣公用事業(yè)12的局域網(wǎng)(LAN) 123通信耦合。備選地，AMI網(wǎng)絡(luò)120位于電氣公用事業(yè)12中，例如位于電氣公用事業(yè)12的數(shù)據(jù)中心(未示出)里。在示范性的實(shí)施例中，AMI網(wǎng)絡(luò)120從終端用戶測(cè)量?jī)x表46接收能量消耗測(cè)量并以一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)文件的形式將該能量消耗測(cè)量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置(也未示出)中。在示范性的實(shí)施例中，電網(wǎng)控制系統(tǒng)100包括消費(fèi)者區(qū)域124和公用事業(yè)公司區(qū)域126。消費(fèi)者區(qū)域124包括AMI網(wǎng)絡(luò)120、終端用戶測(cè)量?jī)x表46、和位置101。每個(gè)位置101都可能具有家庭局域網(wǎng)(HAN)。在示范性的實(shí)施例中，公用事業(yè)公司區(qū)域126包括電氣公用事業(yè)12和LAN123，其與AMI網(wǎng)絡(luò)120進(jìn)行通信。LAN還與至少一個(gè)公用事業(yè)系統(tǒng)128進(jìn)行通信。在示范性的實(shí)施例中，公用事業(yè)系統(tǒng)128包括由公用事業(yè)公司運(yùn)營(yíng)者(也未示出)使用的用戶接口。備選地，公用事業(yè)系統(tǒng)128可以包括允許電網(wǎng)控制系統(tǒng)100以此處描述的方式起作用的任何系統(tǒng)。LAN123還可以通過(guò)公用網(wǎng)絡(luò)130與終端用戶測(cè)量?jī)x表46進(jìn)行通信。為了安全的目的，在LAN123和AMI網(wǎng)絡(luò)120之間、以及LAN123和公用事業(yè)系統(tǒng)128之間設(shè)置防火墻132。備選地，防火墻132可以設(shè)置在電網(wǎng)控制系統(tǒng)100中的任何位置， 只要電網(wǎng)控制系統(tǒng)100能夠以此處描述的方式起作用。在示范性的實(shí)施例中，能量消費(fèi)者104、108、112，測(cè)量?jī)x表114、116和118，AMI網(wǎng)絡(luò)120以及LAN123中的每一個(gè)均使用標(biāo)準(zhǔn)格式在彼此之間接收和傳送數(shù)據(jù)。所述格式可以是賣(mài)方專(zhuān)用格式，或者是根據(jù)工業(yè)團(tuán)體或者標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織建立的標(biāo)準(zhǔn)的格式。所述標(biāo)準(zhǔn)的例子是國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)(IEC)61850，IEC61968，以及ZigBee 。傳送的數(shù)據(jù)包括多條消息，每條消息包括至少一個(gè)分組。在示范性的實(shí)施例中，電網(wǎng)控制系統(tǒng)在組件之間包括用于組件之間傳送消息的多條通信路徑140。所述多條通信路徑140可包括第一位置16和第一測(cè)量?jī)x表114之間的第一通信路徑141、第二位置18和第二測(cè)量?jī)x表116之間的第二通信路徑142、第三測(cè)量?jī)x表118和AMI網(wǎng)絡(luò)120之間的第三通信路徑143、AMI網(wǎng)絡(luò)120和LANl23之間的第四通信路徑144、LANl23和公用事業(yè)系統(tǒng)128之間的第五通信路徑145、LANl23和公用網(wǎng)絡(luò)130之間的第六通信路徑146、以及公用網(wǎng)絡(luò)130和第三測(cè)量?jī)x表118之間的第七通信路徑147。在示范性的實(shí)施例中，在電網(wǎng)控制系統(tǒng)100組件之間傳送的消息包括用于控制或調(diào)整能量消費(fèi)者和/或終端用戶測(cè)量?jī)x表的操作的數(shù)據(jù)，其中能量消費(fèi)者和/或終端用戶測(cè)量?jī)x表包括在生產(chǎn)(generation)和遞送系統(tǒng)10中，例如能量消費(fèi)者102和終端用戶測(cè)量?jī)x表46。特別地，由終端用戶測(cè)量?jī)x表46傳送的消息指令能量消費(fèi)者102激活、去激活、減小功率和/或增加功率。此外，消息可指令能量消費(fèi)者102在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)激活、去激活、減小功率和/或增加功率。進(jìn)一步地，消息可指令終端用戶測(cè)量?jī)x表46與電網(wǎng)控制系統(tǒng)100連接或者斷開(kāi)連接。此外，消息可以指令終端用戶測(cè)量?jī)x表46和/或能量消費(fèi)者102在給定的時(shí)間和/或以預(yù)定的頻率傳送能量消耗測(cè)量。備選地，消息可以指令能量消費(fèi)者102和/或終端用戶測(cè)量?jī)x表46執(zhí)行任何功能，以使得電網(wǎng)控制系統(tǒng)100能夠以此處描述的方式起作用。在示范性的實(shí)施例中，電網(wǎng)控制系統(tǒng)100包括至少一個(gè)檢測(cè)設(shè)備160。檢測(cè)設(shè)備160截獲并監(jiān)視經(jīng)由多條通信路徑140傳送的消息。檢測(cè)設(shè)備160可以耦合到多條通信路徑140中的任意一個(gè)。在示范性的實(shí)施例中，電網(wǎng)控制系統(tǒng)包括第一檢測(cè)設(shè)備161，其耦合到第一通信路徑141并配置成監(jiān)視第一位置16中的消息；第二檢測(cè)設(shè)備162，其耦合到第二通信路徑142并配置成監(jiān)視第二位置18和第二測(cè)量?jī)x表116之間的消息；第三檢測(cè)設(shè)備163，其耦合到第三通信路徑143并配置成監(jiān)視第三測(cè)量?jī)x表118和AMI網(wǎng)絡(luò)120之間的消息；第四檢測(cè)設(shè)備164，其耦合到第四通信路徑144并配置成監(jiān)視AMI網(wǎng)絡(luò)120和LAN123之間的消息；第五檢測(cè)設(shè)備165，其耦合到第五通信路徑145并配置成監(jiān)視LAN123和公用事業(yè)系統(tǒng)128之間的消息；第六檢測(cè)設(shè)備166，其耦合到第六通信路徑146并配置成監(jiān)視LAN123和公用網(wǎng)絡(luò)130之間的消息；以及第七檢測(cè)設(shè)備167，其耦合到第七通信路徑147并配置成測(cè)量公用網(wǎng)絡(luò)130和第三測(cè)量?jī)x表118之間的消息。備選地，檢測(cè)設(shè)備160可以耦合到任何通信路徑140并監(jiān)視在電網(wǎng)控制系統(tǒng)100中傳送的任何消息，以使得電網(wǎng)控制系統(tǒng)100能夠以此處描述的方式起作用。圖3是可與電網(wǎng)控制系統(tǒng)100(如圖2所示)配合使用的檢測(cè)設(shè)備160的框圖。在示范性的實(shí)施例中，檢測(cè)設(shè)備160與電網(wǎng)控制系統(tǒng)100中的其他組件分離。在備選實(shí)施例中,檢測(cè)設(shè)備160包含在電網(wǎng)控制系統(tǒng)100中的至少一個(gè)組件之中，該至少一個(gè)組件例如能 量消費(fèi)者102和/或終端用戶測(cè)量?jī)x表46 (在圖2中示出)。在示范性的實(shí)施例中，檢測(cè)設(shè)備160包括存儲(chǔ)器設(shè)備310和處理器315，處理器315耦合到存儲(chǔ)器設(shè)備310、用于執(zhí)行指令。在一些實(shí)施例中，可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備310中。檢測(cè)設(shè)備160配置成通過(guò)對(duì)處理器315進(jìn)行編程來(lái)執(zhí)行在此描述的一個(gè)或多個(gè)操作。例如，通過(guò)將操作編碼為一條或多條可執(zhí)行指令并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備310中，和/或從存儲(chǔ)器設(shè)備310檢索可執(zhí)行行指令，可對(duì)處理器315進(jìn)行編程。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器315可以包含一個(gè)或多個(gè)處理單元(例如，在多核配置中)。存儲(chǔ)器設(shè)備310是能夠存儲(chǔ)并檢索信息，例如可執(zhí)行指令和/或其他數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。存儲(chǔ)器設(shè)備310可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如但是不限于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、固態(tài)盤(pán)、硬盤(pán)和/或使得處理器315能夠存儲(chǔ)、檢索和/或執(zhí)行指令和/或數(shù)據(jù)的任何適合的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器設(shè)備310可配置成存儲(chǔ)(不限于)應(yīng)用程序的源代碼、應(yīng)用程序的目標(biāo)代碼、感興趣的源代碼部分、感興趣的目標(biāo)代碼部分、配置數(shù)據(jù)、執(zhí)行事件和/或任何其它類(lèi)型的數(shù)據(jù)。在示范性的實(shí)施例中，檢測(cè)設(shè)備160包括耦合到處理器315的呈示接口 320。呈示接口 320向用戶325呈示信息，例如應(yīng)用程序源代碼和/或執(zhí)行事件。例如，呈示接口 320可以包括顯示適配器(圖3中未示出)，其可以耦合到顯示設(shè)備，例如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器、和/或“電子墨水”顯示器。在一些實(shí)施例中，呈示接口 320包括一個(gè)或多個(gè)顯示設(shè)備。此外，在示范性的實(shí)施例中，檢測(cè)設(shè)備160包括輸入接口 330、例如用戶輸入接口335。在示范性的實(shí)施例中，用戶輸入接口 335耦合到處理器315，并且接收來(lái)自用戶325的輸入。用戶輸入接口 335可以包括，例如鍵盤(pán)、點(diǎn)擊設(shè)備、鼠標(biāo)、手寫(xiě)筆、觸摸感應(yīng)面板(例如，觸摸板或觸摸屏)、陀螺儀、加速度計(jì)、位置檢測(cè)器和/或音頻用戶輸入接口。一個(gè)單獨(dú)的組件，例如觸摸屏，可能同時(shí)用作呈示接口 320以及用戶輸入接口 335兩者功能的顯示設(shè)備。在示范性的實(shí)施例中，檢測(cè)設(shè)備160包括至少一個(gè)通信接口 340。通信接口 340耦合到處理器315，并配置成與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)，例如能量消費(fèi)者102、終端用戶測(cè)量?jī)x表46、AMI網(wǎng)絡(luò)120和/或LAN123通信耦合。通信接口 340可以包括但不限于有線網(wǎng)絡(luò)適配器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)適配器和/或移動(dòng)電信適配器。通信接口 340傳送數(shù)據(jù)到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)，和/或從一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)例如能量消費(fèi)者102、終端用戶測(cè)量?jī)x表46、AMI網(wǎng)絡(luò)120和/或LAN123。在示范性的實(shí)施例中，檢測(cè)設(shè)備160接收和/或截獲電網(wǎng)控制系統(tǒng)100中組件之間傳送的消息，例如，從第二位置18向第二測(cè)量?jī)x表116傳送的消息。消息包括多個(gè)分組。處理器315接收多個(gè)分組并將其封裝形成消息。類(lèi)似地，當(dāng)檢測(cè)設(shè)備160發(fā)送消息時(shí)，處理器315將消息解封裝為分組并且傳送分組。備選地，檢測(cè)設(shè)備160也可以一次接收并傳送完整的消息，不需要由分組封裝為消息，也不需要將消息解封裝為分組。在示范性的實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，在接收和/或截獲消息以后，檢測(cè)設(shè)備160，更具體的為處理器315，確定在通信路徑，例如第二通信路徑142上傳送的消息是否能通過(guò)合理性檢測(cè)。合理性檢測(cè)確定所傳送消息的內(nèi)容合理或不合理。當(dāng)消息可以以正確的格式傳送時(shí)，所傳送消息的內(nèi)容可以是錯(cuò)誤的和/或不合理的。例如，消息可能包含指令指 示能量消費(fèi)者108去激活200小時(shí)。盡管傳送消息的格式可能是正確的(為能量消費(fèi)者 108指定一個(gè)時(shí)間段去激活)，但預(yù)期的結(jié)果不太可能是真的對(duì)能量消費(fèi)者108去激活200小時(shí)。比較合理的意圖是對(duì)能量消費(fèi)者108去激活2小時(shí)。因此，這條截獲的消息在此被認(rèn)為是不合理的。為了檢測(cè)這樣的錯(cuò)誤和/或不合理消息和/或指令，在示范性的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備310存儲(chǔ)合理性數(shù)據(jù)庫(kù)350。合理性數(shù)據(jù)庫(kù)350包括定義了合理和/或不合理消息的至少一條規(guī)則352。合理性消息是包括使得電網(wǎng)控制系統(tǒng)組件、例如能量消費(fèi)者102或終端用戶測(cè)量?jī)x表46執(zhí)行正確的商業(yè)功能(例如，去激活能量消費(fèi)者1022小時(shí))的指令的傳送的消息，而不合理消息是使得電網(wǎng)控制系統(tǒng)組件執(zhí)行不正確的商業(yè)功能(例如，去激活能量消費(fèi)者102200小時(shí))的指令的傳送的消息。為了確定傳送的消息是否合理，檢測(cè)設(shè)備160將所述消息與合理性數(shù)據(jù)庫(kù)350中的規(guī)則352進(jìn)行比較。相應(yīng)地，處理器315被配置成將傳送的消息與至少一條規(guī)則352進(jìn)行比較，從而確定傳送的消息是否合理。合理性數(shù)據(jù)庫(kù)350中的規(guī)則352可以用以下方式定義合理和/或不合理消息電網(wǎng)控制系統(tǒng)100中組件之間事務(wù)的可允許數(shù)量、請(qǐng)求持續(xù)時(shí)間、和/或與能量消費(fèi)者102和/或終端用戶測(cè)量?jī)x表46連接和/或斷開(kāi)連接的數(shù)量。備選地，規(guī)則352可以用任何適當(dāng)?shù)姆绞蕉x合理和/或不合理消息，只要檢測(cè)設(shè)備160能夠以此處描述的方式起作用。規(guī)則352可以指定定義傳送消息是否合理的閾值。例如，合理性數(shù)據(jù)庫(kù)350可以包括以下規(guī)則定義用于去激活能量消費(fèi)者102的合理消息為那些指令能量消費(fèi)者102去激活持續(xù)時(shí)間不超過(guò)5小時(shí)的傳送的消息。相應(yīng)地，如果檢測(cè)設(shè)備160接收到傳送的消息指令能量消費(fèi)者102去激活200小時(shí)，則檢測(cè)設(shè)備160確定該傳送的消息不合理。規(guī)則352可以由用戶325使用用戶輸入接口 335輸入到合理性數(shù)據(jù)庫(kù)350中。規(guī)則352可以是用戶定義和/或預(yù)定義的。例如，用戶325可以使用預(yù)定義的規(guī)則352來(lái)生成新的規(guī)則。在備選實(shí)施例中，處理器315基于由檢測(cè)設(shè)備160所分析的之前傳送的消息的量來(lái)生成規(guī)則352，并將生成的規(guī)則352存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備310中。例如，在監(jiān)視到多個(gè)消息指令能量消費(fèi)者102去激活的時(shí)間段在從I到10小時(shí)的范圍內(nèi)之后，處理器315可以生成規(guī)則352，其定義指令能量消費(fèi)者102去激活是之前接收的指令上限的兩倍(即，20小時(shí))的消息。在示范性的實(shí)施例中，如果傳送的消息被檢測(cè)設(shè)備160確定為合理，檢測(cè)設(shè)備160傳送所述消息到其預(yù)定目的地。具體地，處理器315將消息解封裝為分組，并且指令通信接口 340以分組的形式傳送消息到其預(yù)定目的地。在示范性的實(shí)施例中，如果傳送的消息被確定為不合理，檢測(cè)設(shè)備160禁止將消息傳送到其預(yù)定目的地。備選地，檢測(cè)設(shè)備160可以標(biāo)記和/或識(shí)別消息為不合理和/或通知電網(wǎng)控制系統(tǒng)100消息為不合理，但是仍然傳送消息到其預(yù)定目的地。檢測(cè)設(shè)備160可以通過(guò)產(chǎn)生和/或傳送告警信號(hào)通知電網(wǎng)控制系統(tǒng)100。此外，在一些實(shí)施例中，檢測(cè)設(shè)備160修正錯(cuò)誤和/或不合理消息，使得由檢測(cè)設(shè)備160截獲并確定為不合理消息的消息作為合理消息從檢測(cè)設(shè)備160中傳送出去。例如,檢測(cè)設(shè)備160接收的消息指令去激活能量消費(fèi)者102100小時(shí)，該消息被確定為不合理；而從檢測(cè)設(shè)備傳送出去的消息為指令能量消費(fèi)者102去激活10小時(shí)。圖4是用于監(jiān)視電網(wǎng)控制系統(tǒng)的組件之間發(fā)送的消息的示范性方法400的流程圖，其中電網(wǎng)控制系統(tǒng)例如電網(wǎng)控制系統(tǒng)100 (在圖2中不出)。在不沮性的實(shí)施例中，方法400包括從第一網(wǎng)絡(luò)組件傳送402至少一條消息到第二網(wǎng)絡(luò)組件，第一網(wǎng)絡(luò)組件例如電 網(wǎng)控制系統(tǒng)100中的能量消費(fèi)者104和/或終端用戶測(cè)量?jī)x表46 (在圖2中示出)，第二網(wǎng)絡(luò)組件例如能量消費(fèi)者104和/或終端用戶儀表46。方法400進(jìn)一步包括使用檢測(cè)設(shè)備，例如檢測(cè)設(shè)備160 (在圖3中示出)截獲404消息。方法400進(jìn)一步包括使用檢測(cè)設(shè)備160確定406傳送的消息的合理性。所述方法進(jìn)一步包括至少部分基于所確定的合理性來(lái)處理408所傳送的消息。在此描述的檢測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)和方法促進(jìn)了避免錯(cuò)誤的和/或不合理的消息在電網(wǎng)控制系統(tǒng)的組件之間發(fā)送(即便所述消息可能符合預(yù)期的格式)。此外，在此描述的檢測(cè)設(shè)備可以位于電力網(wǎng)和/或電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的多個(gè)不同的位置中，便于識(shí)別在電網(wǎng)控制系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)組件之間發(fā)送的不合理消息。在此描述的系統(tǒng)和方法促進(jìn)了 AMI系統(tǒng)中的魯棒通信。更特別地，因?yàn)樵诖嗣枋龅南到y(tǒng)和方法監(jiān)視系統(tǒng)中傳送的消息的合理性，所以可以相應(yīng)地識(shí)別并處理錯(cuò)誤的和/或不合理的消息。進(jìn)一步地，在此描述的系統(tǒng)和方法促進(jìn)了在AMI系統(tǒng)中的幾個(gè)不同位置檢測(cè)錯(cuò)誤和/或不合理消息。以上詳細(xì)描述了用于監(jiān)視在電網(wǎng)控制系統(tǒng)的組件之間傳送的消息的系統(tǒng)和方法的示范性實(shí)施例。上述系統(tǒng)和方法并不限于在此描述的具體實(shí)施例，更為適當(dāng)?shù)氖牵到y(tǒng)的組件和/或方法的步驟可以獨(dú)立地使用并與在此描述的其它組件和/或步驟分離地使用。例如，在此描述的檢測(cè)設(shè)備還可以與其它能量系統(tǒng)和方法組合使用，而并不限于僅通過(guò)此處描述的系統(tǒng)來(lái)實(shí)踐。更為適當(dāng)?shù)氖牵痉缎詫?shí)施例可以連同很多其它的公用事業(yè)和/或能量應(yīng)用一起實(shí)施并使用。此處使用的術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)”指的是包括至少一個(gè)處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備的系統(tǒng)。處理器可以包括任何適當(dāng)?shù)目删幊屉娐罚浒ㄒ粋€(gè)或多個(gè)系統(tǒng)和微控制器、微處理器、精簡(jiǎn)指令集電路(RISC)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、可編程邏輯電路(PLC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)以及能夠執(zhí)行此處描述的功能的任何其它電路。以上例子僅為示范性的，并因此無(wú)意于以任何方式限制術(shù)語(yǔ)“處理器”的定義和/或含義。雖然本發(fā)明多種實(shí)施例中的具體特征可在一些示圖中示出，并且在其它示圖中沒(méi)有示出，這僅僅是出于方便的目的。依照本發(fā)明的原理，附圖中的任何特征都可以與任何其它附圖中的任何特征組合從而被引用和/或主張權(quán)利。本書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)包括最佳模式的本發(fā)明，以及還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能實(shí)踐本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專(zhuān)利的范圍由權(quán)利要求定義，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果此類(lèi)其它示例具有與權(quán)利要求字面語(yǔ)言無(wú)不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們規(guī)定為在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。部件表
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)視包括在電網(wǎng)控制系統(tǒng)(100)中的組件之間傳送的至少一條消息的檢測(cè)設(shè)備(160)，所述檢測(cè)設(shè)備包括 存儲(chǔ)器設(shè)備(310)，其配置成存儲(chǔ)包含至少一條規(guī)則(352)的合理性數(shù)據(jù)庫(kù)(350);以及 處理器(315)，其耦合到所述存儲(chǔ)器設(shè)備并配置成接收所述至少一條消息，并將所述至少一條消息與所述至少一條規(guī)則進(jìn)行比較以確定所述至少一條消息的合理性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)設(shè)備(160)，其中，所述至少一條規(guī)則(352)定義了合理消息和不合理消息中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)設(shè)備(160)，其中，所述處理器(315)進(jìn)一步配置成基于多個(gè)之前傳送的消息產(chǎn)生所述至少一條規(guī)則(352)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)設(shè)備(160)，其中，所述檢測(cè)設(shè)備包含在所述電網(wǎng)控制系統(tǒng)(100)中的至少一個(gè)組件中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)設(shè)備(160)，其中，所述至少一個(gè)組件包括能量消費(fèi)者(102、104、108、112)、測(cè)量?jī)x表(I 14、116、118)、高級(jí)計(jì)量架構(gòu)(AMI)網(wǎng)絡(luò)(120)的組件、和局域網(wǎng)(LAN) (123)組件的其中之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)設(shè)備(160)，其中，所述處理器(315)配置成當(dāng)所述處理器確定所述至少一條消息不合理時(shí)，阻止所述至少一條消息的傳送。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)設(shè)備(160)，其中，所述處理器(315)配置成當(dāng)所述處理器確定所述至少一條消息不合理時(shí)，產(chǎn)生告警信號(hào)。
8.一種用于監(jiān)視包括在電網(wǎng)控制系統(tǒng)(100)中的組件之間傳送的至少一條消息的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 第一網(wǎng)絡(luò)組件； 耦合到所述第一網(wǎng)絡(luò)組件的第二網(wǎng)絡(luò)組件，其配置成傳送所述至少一條消息到所述第一網(wǎng)絡(luò)組件；以及 檢測(cè)設(shè)備(160)，其配置成從所述第二網(wǎng)絡(luò)組件接收所述至少一條消息，并確定所述至少一條消息的合理性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)設(shè)備(160)滿足以下至少之一包含在所述第一網(wǎng)絡(luò)組件和所述第二網(wǎng)絡(luò)組件中的至少一個(gè)之中以及耦合在所述第一網(wǎng)絡(luò)組件和所述第二網(wǎng)絡(luò)組件之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述第一網(wǎng)絡(luò)組件和所述第二網(wǎng)絡(luò)組件中的至少一個(gè)包括能量消費(fèi)者(102、104、108、112)、測(cè)量?jī)x表(I 14、116、118)、高級(jí)計(jì)量架構(gòu)(AMI)網(wǎng)絡(luò)(120)的組件、和局域網(wǎng)(LAN) (123)組件的其中之一。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于監(jiān)視電網(wǎng)控制系統(tǒng)的方法與系統(tǒng)”。提供了一種用于監(jiān)視包括在電網(wǎng)控制系統(tǒng)(100)中的組件之間傳送的至少一條消息的檢測(cè)設(shè)備(160)。檢測(cè)設(shè)備包括存儲(chǔ)器設(shè)備(310)，其配置成存儲(chǔ)包括至少一條規(guī)則(352)的合理性數(shù)據(jù)庫(kù)(350)；以及耦合到存儲(chǔ)器設(shè)備的處理器(315)，其配置成接收至少一條消息，并比較至少一條消息和至少一條規(guī)則以確定至少一條消息的合理性。
文檔編號(hào)H04L12/26GK102752168SQ20121020547
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者J·C·布特 申請(qǐng)人:通用電氣公司