申请/专利权人：济南大陆机电股份有限公司

申请日：2017-11-08

公开（公告）日：2020-09-15

公开（公告）号：CN107809434B

主分类号：H04L29/06(20060101)

分类号：H04L29/06(20060101);H04L29/08(20060101);H04L1/00(20060101);H04L9/32(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.09.15#授权;2018.04.10#实质审查的生效;2018.03.16#公开

摘要：本发明属于计量器具管理技术领域，涉及一种计量数据有效性验证系统及方法；包括数据采集单元、数据有效性验证单元、数据处理单元；所述数据采集单元用于对计量器具所测量的数据信息进行采集和完整性校验，数据有效性验证单元对接收到的数据进行解密和完整性校验，对校验通过的数据进行有效性验证；数据处理单元用于接收数据有效性验证单元传送的数据及数据有效性验证结果，并对不同有效性的数据进行标识和存储；计量数据有效性验证方法包括数据采集、两次数据完整性校验、计量器具有效性验证、计量数据有效性标记等步骤，其保证了所测量数据的完整性和有效性，提高了计量数据的准确性。

主权项：1.一种计量数据有效性验证系统，主体结构包括数据采集单元、数据有效性验证单元、数据处理单元；其特征在于：所述数据采集单元用于采集计量器具所测量的数据信息，并将所测量的数据信息进行完整性校验，将通过校验的计量数据与系统存储的计量器具的唯一识别编码加密后上传至数据有效性验证单元，数据有效性验证单元对接收到的数据进行解密，对解密处理后的计量数据信息进一步进行完整性校验，从校验通过的数据中提取计量器具唯一识别编码，并通过计量器具唯一识别编码从计量器具公共服务平台中获取计量器具信息，进行计量器具有效性验证；数据处理单元用于接收数据有效性验证单元传送的数据及数据有效性验证结果，并对不同有效性的数据进行标识和存储。

全文数据：一种计量数据有效性验证系统及方法技术领域[0001]本发明属于计量器具管理技术领域，涉及一种计量数据有效性验证系统及方法。背景技术[0002]计量数据是指使用计量器具经检测而出具的数据，也可以叫“量值”、“测量结果”、“测量数据”等，随着物联网技术以及互联网的发展，大大促进了各个行业的智能化程度，目前己经出现很多数据管理及分析挖掘的大数据平台及应用，其中有很大一部分数据来源于计量器具，这些系统通常都包含数据采集模块，数据采集模块主要功能是通过一些设备或者软件将计量器具计量的数据采集出来，传输到系统中进行利用，但现有技术中不能较好的对各种计量器具及数据进行统一的管理，且传统的对于计量数据验证的方式一般是针对所传输的数据是否完整，是否与原始数据一致等进行验证，而没有对产生这个数据的计量器具是否在有效期内进行验证，这种传统的数据验证方式很可能导致未在有效期内的计量器具提供的数据进入到数据管理系统，导致统计或者分析的结果不够准确，因此设计一种既能够校验数据完整性，又能对计量器具是否在有效期内进行验证，并将数据有效性结果进行标记，数据精确度高的计量数据有效性验证系统及方法很有应用前景。发明内容[0003]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种计量数据有效性验证系统及方法，能够实现对所测量数据进行两次完整性校验，而且在此基础上对计量器具是否在有效期内进行验证，根据验证结果对其所测量的数据进行有效性标记，提高了统计数据的准确度，实现数据的各种计量数据的有效性验证及管理。[0004]为了实现上述发明目的，本发明涉及的一种计量数据有效性验证系统，其主体结构包括数据采集单元、数据有效性验证单元、数据处理单元;所述数据采集单元用于采集计量器具所测量的数据信息，并将所测量的数据信息进行完整性校验，将通过校验的计量数据与系统存储的计量器具的唯一识别编码加密后上传至数据有效性验证单元，数据有效性验证单元对接收到的数据进行解密，对解密处理后的计量数据信息进一步进行完整性校验，从校验通过的数据中提取计量器具唯一识别编码，并通过计量器具唯一识别编码从计量器具公共服务平台中获取计量器具信息，进行计量器具有效性验证;数据处理单元用于接收数据有效性验证单元传送的数据及数据有效性验证结果，并对不同有效性的数据进行标识和存储。[0005]进一步的，所述的数据采集单元包括数据采集模块和数据接收校验模块；数据采集模块:数据采集模块与现场计量器具进行无线连接，用于向现场计量器具发送采集指令，支持对M0DBUS-RTUTCPASCII、IEC60870-5-101102103104、DNP03.0、CDT标准、规约的解析;数据采集模块将采集到的原始计量器具的测量数据信息进行解析后形成计量器具的数据信息，并将解析后的数据信息经加密后传送至数据接收校验模块中进行接收和验证；数据接收校验模块:用于将数据采集模块中加密后的数据信息进行接收和解密，并对解密后的数据进行完整性校验，数据接收校验模块使用CRC校验码进行数据完整性校验，对于校验未通过的数据将不进行处理，对校验通过的数据进行数据解析，将数据解析成“测点名称编号）：值”的形式，解析后的计量数据和计量器具唯一识别编码、数据采集时间、数据长度、数据包含测点数量、数据MD5值进行打包并加密，上传至数据有效性验证单元。[0006]进一步的，所述的数据有效性验证单元包括解密模块、验证模块；解密模块:用以接收数据采集单元通过数据完整性校验并加密上传的数据，并对数据进行解密处理；验证模块:对解密模块解密处理后的数据进行MD5计算，与上传的MD5值进行对比，校验MD5值是否一致，如果两个值一致则校验通过，否则视为校验不通过;校验未通过的数据舍弃，并向数据采集单元发送重新采集此部分数据的指令，能够选择重新采集该数据或结束采集该数据;校验通过的数据，从解密的数据中提取计量器具唯一识别编码，使用计量器具唯一识别编码从计量器具公共服务平台中获取计量器具信息，计量器具信息包括计量器具的强检属性、用途、安装位置、所有者所属行业、所有者所属区域、数据精度、计量器具的计量日期、计量数据类别，并从所获取的强检属性中获取计量器具的强检类型、检定周期以及检定到期时间，对计量器具进行有效性验证，并将数据及数据有效性验证结果传输至数据处理单元。[0007]进一步的，所述的数据处理单元用于对验证模块传送的计量数据属性进行标记并进行存储;所述的计量器具强检类型包括强检计量器具和非强检计量器具两类，根据计量器具强检类型、计量器具的检定周期以及检定到期时间，将计量数据属性标记为以下四类：对于非强检类型的计量器具所测数据，数据标记为“非强检有效”；对于强检类计量器具所测数据，将计量器具检定到期时间与采集时间进行比较，如果采集时间小于等于检定到期时间，则数据标记为“强检有效”，如果采集时间大于检定到期时间，则数据标记为“强检无效”；如果验证模块未获得计量器具信息，则数据标记为“无计量器具信息”。[000S]进一步的，所述的数据采集模块与现场计量器具进行无线连接的方式包括RS485RS232、RJ45、以太网。[0009]进一步的，所述的计量器具公共服务平台为现有系统，与数据有效性验证模块进行数据通讯，并向其提供计量器具检定信息。[0010]本发明与现有技术相比，取得的有益之处为:对所测量数据进行两次完整性校验，而且在此基础上对计量器具是否在有效期内进行验证，并根据验证结果对其所测量的数据进行有效性标记，保证了所测量数据的完整性和有效性，提高了基于计量数据的统计分析等结果的准确性，实现了对计量器具是否在有效期内的验证，保证所测量数据是由有效期内的计量器具所测量，使用更放心。附图说明[0011]图1为本发明的计量数据有效性验证系统结构原理示意图；图2为本发明的计量数据有效性验证方法流程框图。具体实施方式[0012]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。[0013]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。[0014]下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。[0015]实施例1:如图1所示，本实施例涉及的计量数据有效性验证系统，其主体结构包括数据采集单元、数据有效性验证单元、数据处理单元;所述数据采集单元用于采集计量器具所测量的数据信息，并将所测量的数据信息进行完整性校验，将通过校验的计量数据与系统存储的计量器具的唯一识别编码加密后上传至数据有效性验证单元，数据有效性验证单元对接收到的数据进行解密，对解密处理后的计量数据信息进一步进行完整性校验，从校验通过的数据中提取计量器具唯一识别编码，并通过计量器具唯一识别编码从计量器具公共服务平台中获取计量器具信息，进行计量器具有效性验证;数据处理单元用于接收数据有效性验证单元传送的数据及数据有效性验证结果，并对不同有效性的数据进行标识和存储。[0016]本实施例所述的数据采集单元包括数据采集模块和数据接收校验模块；数据采集模块:数据采集模块与现场计量器具进行无线连接，用于向现场计量器具发送采集指令，支持对MODBUS-RTUTCPASCII、IEC6087〇-5-101102103104、DNP03.0、CDT标准、规约的解析;数据采集模块将采集到的原始计量器具的测量数据信息进行解析后形成计量器具的数据信息，并将解析后的数据信息经加密后传送至数据接收校验模块中进行接收和验证；数据接收校验模块：用于将数据采集模块中加密后的数据信息进行接收和解密，并对解密后的数据进行完整性验证，数据接收校验模块使用CRC校验码进行数据完整性校验，对于校验未通过的数据将不进行处理，对校验通过的数据进行数据解析，将数据解析成“测点名称编号）：值”的形式，解析后的计量数据和计量器具唯一识别编码、数据采集时间、数据长度、数据包含测点数量、数据MD5值进行打包并加密，上传至数据有效性验证单元。[0017]本实施例所述的数据有效性验证单元包括解密模块、验证模块；解密模块：用以接收数据采集单元通过数据完整性校验并加密上传的数据，并对数据进行解密处理；验证模块:对解密模块解密处理后的数据进行MD5计算，与上传的MD5值进行对比，校验MD5值是否一致，如果两个值一致则校验通过，否则视为校验不通过;校验未通过的数据舍弃，并向数据采集单元发送重新采集此部分数据的指令，能够选择重新采集该数据或结束采集该数据;校验通过的数据，从解密的数据中提取计量器具唯一识别编码，使用计量器具唯一识别编码从计量器具公共服务平台中获取计量器具信息，计量器具信息包括计量器具的强检S性、用途、安装位置、所有者所属行业、所有者所属区域、数据精度、计量器具的计量日期、计量数据类别，并从所获取的强检属性中获取计量器具的强检类型、检定周期以及检定到期时间，对计量器具进行有效性验证，并将数据及数据有效性验证结果传输至数据处理单元。[0018]本实施例所述的数据处理单元用于对验证模块传送的计量数据属性进行标记并进行存储;所述的计量器具强检类型包括强检计量器具和非强检计量器具两类，根据计量器具强检类型、计量器具的检定周期以及检定到期时间，将计量数据属性标记为以下四类：对于非强检类型的计量器具所测数据，数据标记为“非强检有效”；对于强检类计量器具所测数据，将计量器具检定到期时间与采集时间进行比较，如果采集时间小于等于检定到期时间，则数据标记为“强检有效”，如果采集时间大于检定到期时间，则数据标记为“强检无效”；如果验证模块未获得计量器具信息，则数据标记为“无计量器具信息”。[0019]本实施例所述的数据采集模块与现场计量器具进行无线连接的方式包括RS485RS232、RJ45、以太网。[0020]本实施例所述的计量器具公共服务平台为现有系统，与数据有效性验证模块进行数据通讯，并向其提供计量器具检定信息。[0021]实施例2:如图2所示，本实施例涉及的计量数据有效性验证方法，其具体步骤如下：1、数据采集单元向现场计量器具发送采集指令进行测量数据采集，并对所测量的数据通过CRC校验进行数据完整性校验，通过校验，则将所采集的数据及计量器具唯一识别编码、数据采集时间、数据长度、数据包含测点数量、数据MD5值进行打包并加密，进行下一步操作，校验不通过，则不做任何处理;保证了数据的安全性，防止非完整数据被采集至数据采集单元，保证所采集计量器具的数据完整性；2、数据有效性验证单元接收数据采集单元所传送的数据包；3、对所接收到的数据包进行解密操作；4、从解密后的数据包中解析出计量器具计量数据信息；5、从解密后的数据包中解析出计量器具信息数据；6、数据有效性验证单元对计量数据进一步进行完整性校验，通过进行MD5计算，与上传的MD5值进行对比，两个值一致则校验通过，进行下一步操作，否则视为校验不通过，并向数据采集单元发送重新采集此部分数据的指令，选择重新采集该数据或结束采集该数据；两次校验进一步保证了数据的完整性，使计量器具的数据采集更加准确，提高了计量器具数据的准确度；7、数据有效性验证单元对计量器具进行有效性验证，接收步骤6经完整性校验通过的计量数据，并向计量器具公共服务平台发送验证请求，并上传解密后的计量器具唯一识别编码，接收由计量器具公共服务平台返回的计量器具信息，如果计量器具为非强检类型，则通过步骤8标记计量数据为“非强检有效”，如果计量数据采集时间小于等于检定到期时间，则通过步骤8标记计量数据为“强检有效”；如果计量数据采集时间大于检定到期时间，则通过步骤8标记计量数据为“强检无效”，如果未查找到相关计量器具信息，则通过步骤8标记计量数据为“无计量器具信息”；在计量器具的数据完整性校验基础上，进一步验证了计量器具的有效性，提高了数据统计或者分析准确性，实现了数据的精确管理；8、数据处理单元标记所采集数据的有效性属性:非强检有效、强检有效、强检无效、无计量器具信息;并对不同有效性的数据进行标识和存储。[0022]上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

权利要求：1.一种计量数据有效性验证系统，其特征在于:主体结构包括数据采集单元、数据有效性验证单元、数据处理单元;所述数据采集单元用于采集计量器具所测量的数据信息，并将所测量的数据信息进行完整性校验，将通过校验的计量数据与系统存储的计量器具的唯一识别编码加密后上传至数据有效性验证单元，数据有效性验证单元对接收到的数据进行解密，对解密处理后的计量数据信息进一步进行完整性校验，从校验通过的数据中提取计量器具唯一识别编码，并通过计量器具唯一识别编码从计量器具公共服务平台中获取计量器具信息，进行计量器具有效性验证;数据处理单元用于接收数据有效性验证单元传送的数据及数据有效性验证结果，并对不同有效性的数据进行标识和存储。2.根据权利要求1所述的计量数据有效性验证系统，其特征在于:所述的数据采集单元包括数据采集模块和数据接收校验模块；数据采集模块:数据采集模块与现场计量器具进行无线连接，用于向现场计量器具发送采集指令，支持对M0DBUS-RTUTCPASCII、IEC60870-5-101102103104、DNP03.0、CDT标准、规约的解析;数据采集模块将采集到的原始计量器具的测量数据信息进行解析后形成计量器具的数据信息，并将解析后的数据信息经加密后传送至数据接收校验模块中进行接收和验证；数据接收校验模块:用于将数据采集模块中加密后的数据信息进行接收和解密，并对解密后的数据进行完整性校验，数据接收校验模块使用CRC校验码进行数据完整性校验，对于校验未通过的数据将不进行处理，对校验通过的数据进行数据解析，将数据解析成“测点名称编号）：值”的形式，解析后的计量数据和计量器具唯一识别编码、数据采集时间、数据长度、数据包含测点数量、数据MD5值进行打包并加密，上传至数据有效性验证单元。3.根据权利要求2所述的计量数据有效性验证系统，其特征在于:所述的数据有效性验证单元包括解密模块、验证模块；解密模块：用以接收数据采集单元通过数据完整性校验并加密上传的数据，并对数据进行解密处理；验证模块:对解密模块解密处理后的数据进行MD5计算，与上传的MD5值进行对比，校验MDf5值是否一致，如果两个值一致则校验通过，否则视为校验不通过;校验未通过的数据舍弃，并向数据采集单元发送重新采集此部分数据的指令，能够选择重新采集该数据或结束采集该数据;校验通过的数据，从解密的数据中提取计量器具唯一识别编码，使用计量器具唯一识别编码从计量器具公共服务平台中获取计量器具信息，计量器具信息包括计量器具的强检属性、用途、安装位置、所有者所属行业、所有者所属区域、数据精度、计量器具的计量曰期、计量数据类别，并从所获取的强检属性中获取计量器具的强检类型、检定周期以及检定到期时间，对计量器具进行有效性验证，并将数据及数据有效性验证结果传输至数据处理单元。4.根据权利要求3所述的计量数据有效性验证系统，其特征在于:所述的数据处理单元用于对验证模块传送的计量数据属性进行标记并进行存储;所述的计量器具强检类型包括强检计量器具和非强检计量器具两类，根据计量器具强检类型、计量器具的检定周期以及检定到期时间，将计量数据属性标记为以下四类:对于非强检类型的计量器具所测数据，数据标记为“非强检有效”；对于强检类计量器具所测数据，将计量器具检定到期时间与采集时间进行比较，如果采集时间小于等于检定到期时间，则数据标记为“强检有效”，如果采集时间大于检定到期时间，则数据标记为“强检无效”；如果验证模块未获得计量器具信息，则数据标记为“无计量器具信息”。_5.根据权利要求2所述的计量数据有效性验证系统，其特征在于:所述的数据采集模块与现场计量器具进行无线连接的方式包括RS485RS232、RJ45、以太网。6.根据权利要求1所述的计量数据有效性验证系统，其特征在于:所述的计量器具公共服务平台为现有系统。7.—种计量数据有效性验证方法，其特征在于:其具体步骤如下：1、数据采集单元向现场计量器具发送采集指令进行测量数据采集，并对所测量的数据通过CRC校验进行数据完整性校验，通过校验，则将所采集的数据及计量器具唯一识别编码、数据采集时间、数据长度、数据包含测点数量、数据MD5值进行打包并加密，进行下一步操作，校验不通过，则不做任何处理;保证了数据的安全性，防止非完整数据被采集至数据采集单元，保证所采集计量器具的数据完整性；2、数据有效性验证单元接收数据采集单元所传送的数据包；3、对所接收到的数据包进行解密操作；4、从解密后的数据包中解析出计量器具计量数据信息；5、从解密后的数据包中解析出计量器具信息数据；6、数据有效性验证单元对计量数据进一步进行完整性校验，通过进行MD5计算，与上传的MD5值进行对比，两个值一致则校验通过，进行下一步操作，否则视为校验不通过，并向数据采集单元发送重新采集此部分数据的指令，选择重新采集该数据或结束采集该数据；两次校验进一步保证了数据的完整性，使计量器具的数据采集更加准确，提高了计量器具数据的准确度；7、数据有效性验证单元对计量器具进行有效性验证，接收步骤6经完整性校验通过的计量数据，并向计量器具公共服务平台发送验证请求，并上传解密后的计量器具唯一识别编码，接收由计量器具公共服务平台返回的计量器具信息，如果计量器具为非强检类型，则通过步骤8标记计量数据为“非强检有效”，如果计量数据采集时间小于等于检定到期时间，则通过步骤8标记计量数据为“强检有效”；如果计量数据采集时间大于检定到期时间，则通过步骤8标记计量数据为“强检无效”，如果未查找到相关计量器具信息，则通过步骤8标记计量数据为“无计量器具信息”；在计量器具的数据完整性校验基础上，进一步验证了计量器具的有效性，提高了数据统计或者分析准确性，实现了数据的精确管理；8、数据处理单元标记所采集数据的有效性属性:非强检有效、强检有效、强检无效、无计量器具信息;并对不同有效性的数据进行标识和存储。

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