[发明专利]用于光伏组件监测的直流载波安全认证系统及认证方法

权利要求书

1.一种用于光伏组件监测的直流载波认证系统，其特征在于：包括电压采集电路（3）、电流采集电路（4）、环境监测仪（2）、MCU微处理器（6）、载波通信模块（7）和电源管理模块（5）；

所述的电压采集电路（3）的输入端和电流采集电路（4）的输入端分别与太阳能电池盒（1）的输出端相连；

所述的MCU微处理器（6）的输入端分别与环境监测仪（2）的输出端、电压采集电路（3）的输出端以及电流采集电路（4）的输出端相连；

所述的MCU微处理器（6）与载波通信模块（7）交互连接；

所述的载波通信模块（7）通过直流电源线（13）与汇流箱监控主节点（8）交互连接；

所述的电源管理模块（5）的输入端与太阳能电池盒（1）的输出端相连，电源管理模块（5）的输出端分别与MCU微处理器（6）的输入端、载波通信模块（7）的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件监测的直流载波认证系统，其特征在于：所述的载波通信模块包括载波发送单元和载波接收单元；所述的载波发送单元包括载波调制电路（17）、第一模拟前端电路（10）、功率放大电路（11）和第一耦合电路（12）；所述的载波接收单元包括第二耦合电路（14）、第二模拟前端电路（15）和载波解调电路（16）；

所述的载波调制电路（17）的输入端与UART接口（9）的输出端相连，载波调制电路（17）的输出端与第一模拟前端电路（10）的输入端相连；所述的第一模拟前端电路（10）的输出端与功率放大电路（11）的输入端相连；所述的功率放大电路（11）的输出端与第一耦合电路（12）的输入端相连；所述的第一耦合电路（12）的输出端通过直流电源线（13）与汇流箱监控主节点（8）的输入端相连；

所述的汇流箱监控主节点（8）的输出端与第二耦合电路（14）的输入端相连；所述的第二耦合电路（14）的输出端与第二模拟前端电路（15）的输入端相连；所述的第二模拟前端电路（15）的输出端与载波解调电路（16）的输入端相连；所述的载波解调电路（16）的输出端与UART接口（9）的输入端相连。

3.根据权利要求1或2所述的用于光伏组件监测的直流载波安全认证系统的认证方法，其特征在于：该认证方法包括以下步骤：

（1）光伏组件监控子节点向汇流箱监控主节点发送入网请求；

（2）汇流箱监控主节点接收到入网请求后，向光伏组件监控子节点发送响应消息A；所述的响应消息A包括汇流箱监控主节点产生的随机数和汇流箱监控主节点的ID；

（3）光伏组件监控子节点接收到响应消息A后，向汇流箱监控主节点发送请求消息B；所述的请求消息B包括汇流箱监控主节点产生的随机数、光伏组件监控子节点随机数、光伏组件监控子节点的MAC地址和光伏组件监控子节点的ID；

（4）汇流箱监控主节点接收到请求消息B后，向光伏组件监控子节点发送响应消息C；所述的响应消息C包括汇流箱监控主节点产生的随机数、汇流箱监控主节点的MAC地址和当前秘钥；

（5）光伏组件监控子节点接收到响应消息C后，向汇流箱监控主节点发送请求消息D；所述的请求消息D包括汇流箱监控主节点产生的随机数、短随机数以及Tag标志位；

（6）汇流箱监控主节点接收到请求消息D后，向汇流箱监控主节点发送接受确认消息；所述的接受确认消息包括EAP成功报文、子节点在网络中的地址标示。

4.根据权利要求3所述的用于光伏组件检测的直流载波安全认证系统的认证方法，其特征在于：若光伏组件监控子节点与汇流箱监控主节点是相邻的，则光伏组件监控子节点与汇流箱监控主节点进行直接通信；

若光伏组件监控子节点与汇流箱监控主节点不是相邻的，则通过已经连接到主节点的一个中间子节点进行中继转发通信消息。