[0001] 本实用新型涉及计算机领域，具体而言，涉及一种硬件标识信息的获取装置和智能变电站的监控系统。

[0002] 目前，随着越来越多的智能变电站的开工、建设以及投入运行，智能变电站的建设已经成为市场的主流。由于网络安全形势与挑战日益严峻复杂，在智能变电站建设中对通信平台网络化的要求，会在应对网络安全等方面提出新的任务和课题。这对智能变电站中的数据通信网关机的硬件功能集成，提出了更多的需求，其中，包括提供硬件的唯一身份标识信息和硬件加密信息等辅助功能等。

[0003] 在需要硬件识别信息作为装置的唯一身份标识信息时，会选取装置硬件上的某一独立、不重复的子部件信息来实现装置的认证识别，比如，媒体访问控制(Media Access Control，简称为MAC)地址信息等；或者直接通过软件实现装置的认证识别。

[0004] 但是，可以实现装置的认证识别的硬件部件，其硬件标识信息需要跟硬件平台厂商进行确认，另外，硬件部件的硬件标识信息的独立、不重复是相对而言的，存在可以被修改等潜在的风险。

[0005] 另外，直接通过软件实现装置的认证识别，不仅需要投入额外的人员成本、资金成本、技术成本，而且用于实现软件加密用的软件编程和加密算法与软件运行的环境密切0相关，存在着各种被攻击、破解等风险。

[0006] 针对现有技术中硬件标识信息获取的可靠性低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。实用新型内容

[0007] 本实用新型的主要目的在于提供一种硬件标识信息的获取装置和智能变电站的监控系统，以至少解决硬件标识信息获取的可靠性低的问题。

[0008] 为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种硬件标识信息的获取装置。该装置包括：处理器，用于输出控制信号；一线总线，与处理器相连接，用于根据控制信号向处理器发送一线总线的硬件标识信息。

[0009] 可选地，该信号总线，用于连接处理器和一线总线；其中，处理器用于控制信号总线输出控制信号。

[0010] 可选地，该信号总线为总线扩展器。

[0011] 可选地，该一线总线包括：驱动模块，用于驱动一线总线运行；调用接口，用于调用硬件标识信息。

[0012] 可选地，该驱动模块包括：注册模块，用于注册用于驱动一线总线运行的驱动程序；第一接口，与信号总线相连接，用于接收控制信号；时序模块，用于产生一线总线的时序；第二接口，与应用层相连接。

[0013] 可选地，该调用接口包括：读取模块，与驱动模块相连接，用于读取硬件标识信息；校验模块，与读取模块相连接，用于校验硬件标识信息。

[0014] 可选地，该调用接口还包括：打印模块，与校验模块相连接，用于打印校验模块对硬件标识信息进行校验得到的校验信息。

[0015] 可选地，该打印模块包括：第一打印模块，用于打印校验成功的硬件标识信息；第二打印模块，用于打印指示出校验硬件标识信息失败的信息。

[0016] 可选地，该调用接口还包括：启动模块，与驱动模块相连接，用于启动一线总线运行。

[0017] 可选地，该一线总线为DS2411芯片，该DS2411芯片具有硬件标识信息。

[0018] 本实用新型实施例还提供了一种智能变电站的监控系统。该监控系统包括本实用新型的硬件标识信息的获取装置。

[0019] 为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种硬件标识信息的获取装置。通过处理器输出控制信号；通过一线总线与处理器相连接，用于根据控制信号向处理器发送一线总线的硬件标识信息；通过处理器获取一线总线固有的硬件标识信息，避免了信息被修改、被破解的风险，提高了硬件标识信息获取的可靠性。

[0024] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

[0025] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

[0026] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

[0027] 实施例1

[0028] 本实用新型实施例提供了一种硬件标识信息的获取装置。

[0029] 图1是根据本实用新型实施例的一种硬件标识信息的获取装置的示意图。如图1所示，该硬件标识信息的获取装置包括：处理器10和一线总线20。

[0030] 处理器10，用于输出控制信号。

[0031] 该实施例的处理器10用于输出控制信号，可以控制信号总线输出控制信号，该控制信号为一组时序信号，该时序信号为以横轴为时间的信号，也即，该时序信号为时域内的信号，用来确定时间段执行哪些操作的标志。该处理器10可以采用 Apollo Lake I series E3930/E3940/E3950，此处不做限制。信号总线可以为总线扩展器(General Purpose Input Output，简称为GPIO)。

[0032] 该实施例可以基于英特尔(Intel)嵌入式平台级的阿波罗湖处理器(Apollo Lake CPU)进行实现，通过CPU的总线可以板载或者扩展不同的功能模块，以实现不同业务单元上的通讯采集和上传接口的扩展需求。

[0033] 对于系统的整体设计而言，可以采用19寸2U标准上架式安装机箱，其中，U用于表示机箱高度，1U＝7.75英寸；整机可以采用自然散热，无需借用风扇，工作温度保持在-40～70℃之间；整个系统可以采用110/220VACDC自适应双电源冗余设计，可以支持热插拔；系统的信号总线包括高速千兆以太网络、RS-485、GPIO、系统管理总线(System Management Bus，简称为SMBus)等，从而实现高速实时数据交换，控制数据交互和非实时数据交换；系统还可以实现IO扩展，CPU板具备扩展功能，可以用于配置不同的IO板卡，例如，配置串口卡或者网口卡，从而增加连接设备的数量。

[0034] 一线总线20，与处理器10相连接，用于根据控制信号向处理器10发送一线总线20的硬件标识信息。

[0035] 该实施例的一线总线20与处理器10相连接，可以通过信号总线与处理器10相连接，通过信号总线接收处理器10输出的控制信号。可选地，一线总线20根据控制信号和一线总线20的总线协议输出该一线总线20的硬件标识信息。其中，硬件标识信息为一线总线20在出厂前设置好的，可以用于标识一线总线20的唯一身份的序列号，比如，硬件标识信息为64位ROM码。该一线总线20在接收到控制信号之后向处理器10输出携带硬件标识信息的时序信号，从而获取到硬件标识信息，可以应用在工业现场、智能交通、电力设备等多个领域的加密系统中。

[0036] 可选地，该一线总线20的硬件接口简单，可以采用加密芯片，该加密芯片为DS2411芯片。

[0037] 该实施例通过处理器10输出控制信号，通过一线总线20与处理器10相连接，用于根据控制信号向处理器10发送一线总线20的硬件标识信息；通过处理器10获取一线总线20固有的硬件标识信息，避免了信息被修改、被破解的风险，进而提高了硬件标识信息获取的可靠性。

[0038] 可选地，该硬件标识信息的获取装置还包括：信号总线，用于连接处理器和一线总线；其中，处理器用于控制信号总线输出控制信号。

[0039] 信号总线为处理器和一线总线之间传送信息的公共通信干线，由导线组成的传输线束，用于连接处理器和一线总线，其中，处理器用于控制信号总线向一线总线输出控制信号，也即，处理器用于控制信号总线输出一组时序信号。

[0040] 可选地，上述信号总线为总线扩展器，比如，为总线扩展器GPIO，也即，GPIO用于连接处理器和一线总线，处理器用于控制GPIO向一线总线输出控制信号。该GPIO也即通用输入/输出，利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或者当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。

[0041] 可选地，一线总线包括：驱动模块，用于驱动一线总线运行；调用接口，用于调用硬件标识信息。

[0042] 上述一线总线包括驱动模块和调用接口。驱动模块为在内核层的一线总线驱动模块，在读取硬件标识信息之前首先，首先需要加载驱动支持，以驱动一线总线运行。一线总线还为用户层提供读取硬件标识信息的调用接口，用于调用一线总线内置的硬件标识信息，从而方便用户使用。

[0043] 可选地，驱动模块包括：注册模块，用于注册用于驱动一线总线运行的驱动程序；第一接口，与信号总线相连接，用于接收控制信号；时序模块，用于产生一线总线的时序；第二接口，与应用层相连接。

[0044] 上述驱动模块包括注册模块、第一接口、时序模块和第二接口。其中，注册模块用于驱动程序的注册，驱动模块通过该驱动程序驱动一线总线运行，该驱动程序是一种可以使一线总线和其它设备通信的特殊程序，相当于硬件的接口，一线总线只有通过这个接口才能运行；第一接口可以为GPIO操作接口；时序模块用于产生一线总线的时序，用于确定时间段内执行哪些操作；第二接口与应用层相连接，可以为应用层提供接口，其中，应用层可以位于物联网三层结构中的最顶层，其功能为处理，也即，通过云计算平台进行信息处理。

[0045] 可选地，调用接口包括：读取模块，与驱动模块相连接，用于读取硬件标识信息；校验模块，与读取模块相连接，用于校验硬件标识信息。

[0046] 该实施例的调用接口包括读取模块和校验模块。其中，读取模块与驱动模块相连接，该读取模块用于读取硬件标识信息，比如，读取一线总线内置的ROM码序列号。校验模块与读取模块相连接，用于对读取模块读取的硬件标识信息进行校验，得到校验信息。比如，对硬件标识信息进行循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，简称为CRC)校验，其中，循环冗余校验是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，从而保证数据传输的正确性和完整性。

[0047] 可选地，调用接口还包括：打印模块，与校验模块相连接，用于打印校验模块对硬件标识信息进行校验得到的校验信息。

[0048] 上述调用接口还包括打印模块，该打印模块与校验模块相连接，用于在校验模块对硬件标识信息进行校验之后，打印对硬件标识信息进行校验得到的校验信息，该校验信息可以为对硬件标识信息校验成功的信息，也可以为对硬件标识信息校验失败的信息。

[0049] 可选地，打印模块包括：第一打印模块，用于打印校验成功的硬件标识信息；第二打印模块，用于打印指示出校验硬件标识信息失败的信息。

[0050] 该实施例的打印模块包括第一打印模块，与读取模块相连接，用于在校验模块对硬件标识信息校验成功时，打印硬件标识信息，可以打印ROM码序列号。打印模块还包括第二打印模块，与读取模块相连接，用于在校验模块对硬件标识信息校验识别时，打印指示校验硬件标识信息失败的信息。

[0051] 可选地，调用接口还包括：启动模块，与驱动模块相连接，用于启动一线总线运行。

[0052] 该实施例的调用接口还可以包括启动模块，该启动模块与驱动模块相连接，用于在驱动模块于驱动线总线运行后，启动总线运行，读取模块可以通过启动模块与驱动模块相连接。

[0053] 可选地，一线总线为DS2411芯片，该DS2411芯片具有硬件标识信息。

[0054] 该实施例的一线总线为加密芯片，可以为DS2411芯片，该DS2411芯片是可以由外部供电的低成本、电子注册码芯片，可以用最少的电子接口提供绝对唯一的电子身份标识信息，也即硬件标识信息，比如，通过微控制器的一个端口提供硬件标识信息。

[0055] DS2411芯片的注册码为由工厂激光刻制的64位ROM码，其中，包括唯一的48位序列号、8位CRC和8位家族码(01h)。数据按照1-Wire进行协议传输。作为一种单主机多从机的总线系统，在一条1-Wire总线上可以挂接的从器件的数量几乎不受限制。为了不引起逻辑上的冲突，所有从器件的1-Wire总线接口都是漏极开路的，因此，在使用时必须对总线外加上拉电阻。

[0056] 该实施例可以基于Intel Apollo Lake CPU的主板设计，对一线总线的硬件和软件进行设计，符合唯一硬件身份标识需求，可以应用于工业现场、智能交通、电力设备等多个领域的加密系统，整机符合智能变电站自动化系统抗电磁干扰能力标准，避免了装置硬件上的子部件信息来做识别存在信息被修改的风险，也避免了用软件编程和加密算法变换实现存在被破解的风险，从而提高了硬件标识信息获取的可靠性。

[0057] 实施例2

[0058] 下面结合优选的实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

[0059] 该实施例的硬件标识信息的获取装置可以应用于智能变电站自动化系统中，针对智能变电站自动化监控系统的新要求，可以满足国家电网发布的新一代变电站数据通信网关机技术规范的产品。

[0060] 该实施例的整机产品在能够满足智能变电站业务需求的前提下，需要采用模块化，达到集成度高、提供丰富的接口设备和软件调用功能的效果，并且支持已有的通信协议和规约，从而提升了用户体验。

[0061] 该实施例可以基于Intel嵌入式平台级的Apollo Lake CPU设备解决方案，通过CPU总线可以板载，或者扩展不同的功能模块，从而实现了不同业务单元上通讯采集和上传接口的扩展需求。

[0062] 该实施例的机箱尺寸可以采用19英寸2U标准上架式安装机箱；整机采用无风扇的自然散热，工作温度为-40～70℃；系统供电采用110/220VACDC自适应双电源冗余设计，并且可以支持热插拔；系统的信号总线包含高速千兆以太网络、RS-485、GPIO，SMBus等，从而实现了高速实时的数据交换，可以控制数据交互和非实时数据的交换。系统的CPU板具备扩展功能，可以配置不同的IO板卡，比如，配置串口卡或者网口卡，从而增加了连接设备的数量。

[0063] 图2是根据本实用新型实施例的另一种硬件标识信息的获取装置。如图2所示，该硬件标识信息的获取装置中的处理器为 Apollo Lake I series，一线总线为DS2411芯片。

[0064] 在总线身份识别的总线设计中，处理器可以采用 Apollo Lake I series E3930/E3940/E3950，通过GPIO与DS2411芯片相连接。 Apollo Lake I series控制GPIO输出时序信号，DS2411芯片根据接收到的时序信号和预设协议通过GPIO向Apollo Lake I series输出64位ROM码， Apollo Lake I series将接收到的64位ROM码作为唯一身份标识信息。

[0065] 上述GPIO利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或者芯片组没有足够的I/O端口时，或者当系统需要采用远端串行通信或者控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。每个GPIO端口可以通过软件分别配置成输入或输出。

[0066] 上述DS2411芯片是可以由外部供电的低成本、电子注册码芯片，可以用最少的电子接口供绝对唯一的电子身份标识，比如，通过微控制器的一个端口提供绝对唯一的电子身份标识。DS2411的注册码是由工厂激光刻制的64位ROM码，其中包括唯一的48位序列号、8位CRC循环冗余码校验和8位家族码(01h)。数据按照预设协议传输。

[0067] 该实施例的一线总线还包括内核层的一线总线驱动模块，用于读取序列号之前首先需加载驱动支持，驱动软件设计主要包含四部分内容，分别为驱动程序注册、GPIO操作接口、一线总线时序、为应用层提供接口。该一线总线还包括.用户层提供读取序列号接口，从而方便用户使用。

[0068] 图3是根据本实用新型实施例的一种接口调用的示意图。如图3所示，接口调用包括以下步骤：

[0069] 步骤S301，启动模块启动设备。

[0070] 启动模块可以用于在驱动模块于驱动线总线运行后，启动设备。

[0071] 步骤S302，读取模块读取序列号。

[0072] 该读取模块用于读取硬件标识信息，比如，读取一线总线内置的ROM码序列号。

[0073] 步骤S303，校验模块对序列号进行校验。

[0074] 在读物模块读取到序列号之后，通过校验模块对序列号进行校验。在校验模块对序列号进行校验成功的情况下，执行步骤S304；在校验模块对序列号进行校验失败的情况下，执行步骤S305。

[0075] 步骤S304，第一打印模块打印序列号。

[0076] 在校验模块对序列号进行校验之后，如果校验模块对序列号进行校验成功，通过第一打印模块打印序列号。

[0077] 步骤S305，第二打印模块打印校验失败的信息。

[0078] 在校验模块对序列号进行校验之后，如果校验模块对序列号进行校验失败，通过第二打印模块打印校验失败的信息。

[0079] 该实施例基于Intel Apollo Lake CPU的主板设计，对1-Wire总线的硬件进行设计和对软件进行设计，符合唯一硬件身份标识的需求，可以应用于工业现场、智能交通、电力设备等多个领域的加密系统，整机设计符合智能变电站自动化系统抗电磁干扰能力标准。该硬件标识信息的获取装置在高低温测试时，可以在高温工作(70℃)或者低温工作(-40℃)之间连续工作小时，在进行电磁兼容测试时，符合中国电科院电力四级认证的EMC标准，避免了装置硬件上的子部件信息来做识别存在信息被修改的风险，也避免了用软件编程和加密算法变换实现存在被破解的风险，提高了硬件标识信息获取的可靠性。

[0080] 实施例3

[0081] 本实用新型实施例还提供了一种智能变电站的监控系统，该智能变电站的监控系统包括本实用新型实施例的硬件标识信息的获取装置，可以满足智能变电站自动化监控系统的新要求，为满足国家电网发布的新一代变电站数据通信网关机技术规范的产品。

[0082] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。