用于永磁操作机构控制器的遥控方法

1.一种用于永磁操作机构控制器的遥控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：发射终端和接收终端上电后初始化，在初始化过程中两终端分别产生一个相同的公共链路密钥；
步骤2：发射终端和接收终端通过认证建立链接，进一步包括以下步骤：
(1)：发射终端发出认证请求；
(2)：接收终端收到认证请求后回送给发射终端一个用于认证的随机数；
(3)：发射终端和接收终端分别将该随机数、发射终端的设备地址以及所述公共链路密钥经过各自控制器运算后生成一个响应参数；
(4)：发射终端将自己生成的响应参数传输给接收终端；
(5)：接收终端接收并确认该响应参数是否与自己的响应参数匹配，若匹配则授权建立链接，否则不建立链接；
步骤3：链接成功后用户通过发射终端键入需要操作的命令；
步骤4：发射终端将该命令用上述公共链路密钥加密后通过蓝牙设备传输给接收终端请求操作；
步骤5：接收终端接收到该命令后首先通过上述公共链路密钥解密，然后根据解密后的命令执行相应的操作并将执行状态回送给发射终端。

用于永磁操作机构控制器的遥控方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种用于永磁操作机构控制器的遥控方法和装置，属于无线遥控技术领域。 \n背景技术\n[0002] 在配网自动化系统中，常采用永磁操作机构控制器来控制真空断路器的合闸与分闸。目前大多数的永磁操作机构控制器，除具有电动分闸与手动分闸功能外，一般还应包括遥控合/分闸的功能。 \n[0003] 目前市场上绝大部分的永磁操作机构控制器的遥控器功能是基于红外技术来实现的。但红外技术存在通讯距离短，红外发射角度小及通信中设备不可移动且遇障碍物通讯即中断等缺点。 \n发明内容\n[0004] 本发明所要解决的技术问题是：针对现有永磁操作控制器遥控装置中存在易受干扰、可靠性差，且通讯距离短，红外发射角度小及通信中设备不可移动且遇障碍物通讯即中断的缺点，提供一种用于永磁操作机构控制器的遥控方法，并在该方法的基础上提供一种用于永磁操作机构控制器的遥控装置。 \n[0005] 本发明所述用于永磁操作机构控制器的遥控方法包括以下步骤： [0006] 步骤1：发射终端和接收终端上电后初始化，在初始化过程中两终端分别产生一个相同的公共链路密钥； \n[0007] 步骤2：发射终端和接收终端通过认证建立链接； \n[0008] 步骤3：链接成功后用户通过发射终端键入需要操作的命令； \n[0009] 步骤4：发射终端将该命令用上述公共链路密钥加密后通过蓝牙设备传输给接收终端请求操作； \n[0010] 步骤5：接收终端接收到该命令后首先通过上述公共链路密钥解密，然后根据解密后的命令执行相应的操作并将执行状态回送给发射终端。 \n[0011] 上述步骤2进一步包括以下步骤： \n[0012] 步骤1：发射终端发出认证请求； \n[0013] 步骤2：接收终端收到认证请求后回送给发射终端一个用于认证的随机数； [0014] 步骤3：发射终端和接收终端分别将该随机数、发射终端的设备地址以及所述公共链路密钥经过各自控制器运算后生成一个响应参数； \n[0015] 步骤4：发射终端将自己生成的响应参数传输给接收终端； \n[0016] 步骤5：接收终端接收并确认该响应参数是否与自己的响应参数匹配，若匹配则授权建立链接，否则不建立链接。 \n[0017] 本发明所述用于永磁操作机构控制器的遥控装置包括永磁操作机构控制器，接收终端和发射终端，接收终端安装在永磁操作机构控制器上，其中， \n[0018] 所述发射终端，包括按键，发射端嵌入式微控制器模块和蓝牙模块，其中按键和蓝牙模块分别与发射端嵌入式微控制器模块相连； \n[0019] 所述接收终端，包括蓝牙模块、接收端嵌入式微控制器模块和开关量输入输出模块，其中蓝牙模块和开关量输入输出模块分别与接收端嵌入式微控制器模块相连。 [0020] 所述发射终端还包括一液晶显示器模块和存储器模块，它们分别与发射端嵌入式微控制器模块相连。 \n[0021] 所述发射终端还进一步包括以太网控制器模块，该模块与发射端嵌入式微控制器模块相连。 \n[0022] 所述蓝牙模块包括天线、无线收发单元及功放电路。 \n[0023] 所述发射终端和接收终端的嵌入式微控制器模块和蓝牙模块间均通过串口进行交互。 \n[0024] 所述接收端嵌入式微控制器模块与永磁操作机构控制器间通过串口进行交互。 [0025] 所述接收终端可采用变换后的永磁操作机构控制器电源供电。 \n[0026] 本发明可以用一个发射终端遥控多个接收终端，且蓝牙无线传输安全性高，抗干扰能力强，在无线电环境非常嘈杂的情况下，蓝牙技术的优势尤为明显，所述的命令临时参数是随机数，进一步地增强了安全性。发射终端增加了一个前置放大电路，增加了发射功率，使得发射终端与接收终端的距离可以接近100米。所以，本发明所述方法和装置与现有技术相比，达到了可靠性高，传输距离长等效果，节省了交互时间，提高了终端装置利用率。 附图说明\n[0027] 图1是本发明的遥控方法流程图； \n[0028] 图2是本发明的遥控装置的工作框图； \n[0029] 图3是本发明的遥控装置发射终端硬件框图； \n[0030] 图4是本发明的遥控装置接收终端硬件框图。 \n具体实施方式\n[0031] 下面结合附图与具体实施例对本发明的实现方案作进一步的详细描述。 [0032] 如图1所示，虚线表示无线传输，发射终端和接收终端上电后首先进行初始化，它们在初始化时分别产生一个相同的公共链路密钥，初始化完成后，若发射终端需要对接收终端进行操作，则由发射终端发出认证请求，请求接收终端建立链接，接收终端收到认证请求后会回送给发送终端一个用于认证的随机数，发射终端和接收终端都将这个随机数、发射终端的设备地址以及初始化过程生成的公共链路密钥经过各自的控制器运算后生成一个响应参数，发射终端将自己生成的响应参数传输给接收终端，接收终端确定该响应参数是否与自己的响应参数匹配，如果匹配则授权建立链接，不匹配则不建立链接。 [0033] 建立链接后，用户可通过发射终端的按键输入控制或查询需要操作的命令，由发射端嵌入式微控制器模块通过公共链路密钥对该命令进行加密后通过蓝牙模块传输给接收终端，接收终端将控制或查询命令进行解密处理后执行相应的命令并将执行状态告知发射终端。 \n[0034] 本发明中对于命令的加密是通过事先约定好的一个公共链路密钥进行的，这样做是为了保证遥控器的实时性，而执行认证过程也可以在一定程度上保证安全性。 [0035] 如图2所示，为本发明的遥控装置工作框图，发射终端的控制命令通过蓝牙模块传输给接收终端，接收终端对命令处理后输出开关量给永磁操作机构控制器的逻辑电路，由逻辑电路对永磁操作机构进行操作从而实现真空断路器的合闸/分闸。其中以太网只有发射终端在距离真空断路器0～100米之内有以太网连接时可用，此时才能在中央控制室等地方远程控制真空断路器的合闸/分闸，并读取真空断路器的工作状态信息。该部分虽受具体的工作环境等条件的限制，但仍然具有很高的实用价值。 \n[0036] 图3是本发明所述的遥控装置发射终端的硬件框图。发射终端包括互相连接的嵌入式微控制器模块、存储器、按键、以太网控制器、液晶显示器、网络变压器、RJ45连接器、电源以及蓝牙模块，其中，蓝牙模块包括天线、无线收发单元及功放电路。如图所示，存储器、按键、以太网控制器、液晶显示器、电源以 及蓝牙模块均直接与微控制器连接，网络变压器连接到RJ45连接器和以太网控制器上。用户通过按键可以输入需要操作的命令，然后由发射端嵌入式微控制器模块解释按键输入的信息，液晶显示器则用于显示解释后的输入信息，同时发射端嵌入式微控制器模块根据公共链路密钥对命令进行加密后发送给发射端蓝牙模块并由其通过无线信道发送给接收终端，此外嵌入式微控制器模块还负责对蓝牙模块的初始化、协议实现等。存储器用于存储发射端嵌入式微控制器模块工作时需要的数据及程序，由锂电池提供3.3V和1.8V的电压。如符合以太网使用条件，则用户通过以太网与发射终端连接上后就可以实现远程控制真空断路器的合闸/分闸，发射端嵌入式微控制器模块会等待数据到来并对数据进行分析，根据数据的来源和类型进行不同的处理。如果数据是从嵌入式微控制器模块的串口接收进来的，就将数据按UDP协议进行打包，再经以太网控制器发送到以太网上，如果数据是从以太网经以太网控制器接收进来的，则将数据进行解包处理，再通过串口发送给蓝牙模块，蓝牙模块收到数据后与接收终端的蓝牙模块进行数据通信。 \n[0037] 图4是本发明所述的遥控装置接收终端的硬件框图。接收终端包括嵌入式微控制器模块、存储器、电源、开关量输入输出模块和蓝牙模块，其中，蓝牙模块包括天线、无线收发单元及功放电路。嵌入式微控制器模块主要完成对蓝牙模块的初始化、数据传送、协议实现等。存储器用于存储接收端嵌入式微控制器模块工作时需要的数据及程序，开关量输入输出模块用于输出开关量给永磁操作机构控制器的逻辑电路以及检测真空断路器的合闸/分闸状态等开关量输入，电源可以用永磁操作机构控制器的电源变换而来。 [0038] 以上所述发射终端和接收终端的嵌入式微控制器模块和蓝牙模块，接收终端的嵌入式微控制器模块与永磁操作机构控制器间均通过串口进行交互。