[发明专利]三相计量设备通信方法、装置、三相计量设备及存储介质

说明书

本申请提供一种三相计量设备通信方法、装置、三相计量设备及存储介质，涉及油气生产数字化技术领域。三相计量设备为服务端，SCADA系统为客户端，应用于三相计量设备的方法包括：在接收到SCADA系统的连接请求时，向SCADA系统发送硬件证书，以使SCADA系统在硬件证书通过验证后，向三相计量设备发送密钥协商信息；基于SCADA系统发送的密钥协商信息确定第一加密密钥和第一解密密钥；在向SCADA系统发送三相流量数据时采用第一加密密钥对三相流量数据进行加密，在接收SCADA系统的数据时采用第一解密密钥对该数据解密。通过对实时油气水三相流量数据等进行加密传输，提高了三相计量设备的数据传输安全性。

技术领域

本申请涉及油气生产数字化技术领域，具体而言，涉及一种三相计量设备通信方法、装置、三相计量设备及存储介质。

背景技术

油田产量计量是科学合理考核各级单位生产任务完成情况、及时全面掌握区块产能动态的重要基础。实时三相计量装置属于计量的重要设备，它负责采集油气管线的实时油气水三相流量数据，将其传送至位于中央控制室的数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)，同时响应SCADA的请求，对现场进行倒井控制。传统的实时三相计量装置与SCADA的通讯协议一般采用MODBUS实时三相计量装置协议，采用明文方式进行数据交互，这就存在一个重大的安全隐患，传输的通讯报文非常容易被第三方截获并篡改，因此现有技术中存在通讯安全性较差的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种三相计量设备通信方法、装置、三相计量设备及存储介质，以改善现有技术中存在的三相计量设备通讯安全性较差的问题。

本申请实施例提供了一种三相计量设备通信方法，应用于三相计量设备，所述三相计量设备和数据采集与监视控制SCADA系统间数据交互采用客户端/服务端结构，所述三相计量设备为服务端，所述SCADA系统为客户端，所述方法包括：在接收到所述SCADA系统发送的连接请求时，基于所述连接请求向所述SCADA系统发送硬件证书，以使所述SCADA系统在所述硬件证书通过验证后，向所述三相计量设备发送密钥协商信息；基于所述SCADA系统发送的所述密钥协商信息确定第一加密密钥和第一解密密钥；在向所述SCADA系统发送三相流量数据时采用所述第一加密密钥对所述三相流量数据进行加密，在接收所述SCADA系统的返回数据时采用所述第一解密密钥对所述返回数据解密。

在上述实现方式中，三相计量设备和SCADA系统基于客户端/服务端结构对通信信道进行加密，通讯部分采用以太网通讯，在通信开始前首先对证书进行校验，确保只有授权用户才可以进行数据通信，通信过程中交互的报文采用双方协商的密钥进行加解密，从而提高数据的安全性。

可选地，所述三相计量设备和所述SCADA系统间数据交互采用安全套接层SSL协议，所述三相计量设备为SSL服务端，所述SCADA系统为SSL客户端。

在上述实现方式中，通过SSL协议确认服务端和客户端，并创建一种加密方式和一个唯一的会话密钥用于三相计量设备和SCADA系统间数据交互，提高了三相计量设备和所述SCADA系统间实时数据传输的安全性。

可选地，在所述在接收到SCADA系统发送的连接请求时，基于所述连接请求向所述SCADA系统发送硬件证书之前，所述方法还包括：基于OpenSSL Engine机制生成所述硬件证书。

在上述实现方式中，通过OpenSSL Engine机制进行证书生成，通过该机制SSL协议能够透明地使用第三方提供的软件加密库或者硬件加密设备进行加密，为三相计量设备提供了通用地加密接口，从而能够适用于三相计量设备和SCADA系统。