一种光伏网关设备升级方法与流程
本发明属于新能源，具体涉及一种光伏网关设备升级方法。
背景技术：
1、光伏发电作为一种清洁的新能源发电方式，具有无污染，后期成本低，持续收益时间长等优点。
2、目前比较推崇的光伏发电形式为分布式光伏发电系统，主要以屋顶、鱼塘以及空旷地面为载体，最大限度的利用了地形资源，使得光伏发电系统可以以家庭、楼宇为单位进行大面积推进试行，从而提高了民众对光伏新能源的接受程度。
3、随着物联网和智能芯片的高速发展，传统光伏行业的相关业务也在稳步的向前发展，为了适应新功能和新技术应用场景，光伏采集系统中相关硬件设备也需要及时响应业务更新的需求，由此，需要现阶段的光伏网关设备需要及时升级更新，从而优化功能满足现实需求。
4、当前主流的智能的光伏网关设备内部固件在出厂时固定，且不支持程序的更新迭代，部分智能网关设备支持外部物理接口(如usb接口)连接，并使用特定的程序升级设备(如window电脑)进行离线升级或返厂升级；而以上技术方案在当前互联网和智能设备的高速稳定发展中明显存在滞后性，也不具备便利性。由此，现有技术中还存在少数带有网络模块的智能光伏网关设备具有在线升级的功能，如中国专利cn108494818a公开了一种光伏数据采集网关设备的在线升级方法，其方法是将升级程序数据从云端数据服务中心发送至网关设备，使网关设备完成在线升级；步骤包括：步骤一：云端数据服务中心通过mqtt消息传输协议向网关设备发送升级信息；步骤二：云端数据服务中心将升级程序数据通过mqtt消息传输协议分包发送至网关设备；步骤三：将网关设备的外部flash中的升级程序数据拷贝至网关设备单片机内部空间，并将网关设备单片机内部空间中升级程序数据完整读出。虽然技术方案解决了在线升级的问题，实现了自动化运行，减少了人工参与；但是，此类技术方案都要求网关设备的网络状态良好并与服务器的连接稳定的情况下，才可进行网关设备的升级，且需要保证在升级过程中网关设备不能出现异常情况(如网络中断、电源故障等)，仅仅采用网络自身的纠错机制和设备自身运行的可靠性来保证升级的可靠性。这种升级方式就存在一种不可靠性，因为在升级过程中网关设备当前的状态是未知的，如网络意外掉线、弱网状态或设备供电不稳等情况下,存在升级失败几率，从而导致网关设备无法正常启动问题以及其他未知问题。进一步，已知支持在线升级的网关设备，如上述示例，通常采用mqtt协议进行网关设备的升级，而通常在光伏系统的现场会部署多台网关设备，每一台网关设备的网络情况都会不一样，如果服务器批量下发升级指令时会造成部分设备接收不到指令，且如果大量设备进行在线升级下载时容易造成网络拥堵导致升级失败的情况频频发生，同样会给光伏系统带来一定的未知隐患，且部分无网络信号的网关设备无法进行正常的升级工作。
5、因此，基于现有硬件条件(光伏系统配置智能型网关设备)开发一种升级方法，可以应对不同场景的升级情况，减少人工投入的同时还能增强升级稳定性，减少升级失败可能导致的不同问题影响。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是改进现有光伏网关设备升级稳定性和便捷性。
2、本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
3、本发明提供一种光伏网关设备升级方法，其主要步骤包括：
4、区域内光伏网关设备组建在线拓扑网络，并与服务器连接；所述服务器设有第一服务器、第二服务器和第三服务器；
5、根据所述光伏网关设备的网络状态进行线上升级或线下升级；
6、当线上升级时，所述光伏网关设备启动后连接所述第一服务器获取动态密钥，并通过所述动态密钥与所述第二、第三服务器加密通讯；所述第二服务器根据任务需求发布升级消息，所述光伏网关设备校验所述升级消息后向所述第三服务器发送升级请求；所述第三服务器校验所述升级请求后向所述光伏网关设备发送升级包；所述光伏网关设备下载所述升级包完毕后，对所述升级包进行多级校验，并在通过后启动升级流程；当进行所述线上升级过程中，出现至少一台光伏网关设备连接所述服务器失败的情况，则对连接失败的所述光伏网关设备进行基于所述在线拓扑网络的拓扑升级；
7、当线下升级时，在终端配置升级包；所述在线拓扑网络中至少一台光伏网关设备连接所述终端进行升级，并在升级完成后基于所述在线拓扑网络对未升级的光伏网关设备进行拓扑升级。
8、可选的，所述第一服务器为密钥管理服务器，并基于https协议与所述光伏网关设备通讯；
9、所述第二服务器为信息管理服务器，并基于mqtt协议与所述光伏网关设备通讯；
10、所述第三服务器为升级包管理服务器，并基于tcp协议与所述光伏网关设备通讯；
11、所述光伏网关设备均设有对应的通讯模块。
12、可选的，所述光伏网关设备校验所述升级消息后，将所述升级消息缓存至待处理任务列表中备用；
13、当升级过程中出现异常情况，则调用所述升级消息，再次进行升级操作。
14、可选的，所述第三服务器校验所述升级请求后，基于断点续传技术向所述光伏网关设备发送升级包。
15、可选的，所述光伏网关设备对下载的数据分包逐一进行完整性校验和安全性校验，且将校验通过的所述数据分包存储于所述光伏网关设备的外置存储介质中。
16、可选的，当升级过程中，所述光伏网关设备下载所述升级包完毕后，对所述升级包进行多级校验，所述多级校验包括：
17、一级校验，提取所述数据分包合并为完整的所述升级包，并校验所述升级包的完整性；
18、二级校验，对所述升级包解压获得二级压缩包和加密配置文件，通过预置密钥对所述加密配置文件解密，并校验解密后获得的文件参数。
19、可选的，所述光伏网关设备出现异常情况，则重新进行升级操作，并记录重新升级次数；
20、当所述重新升级次数超过阈值，所述光伏网关设备启动自检程序，并对所述自检程序得出的异常情况启动对应的处理机制。
21、可选的，所述升级包中设有配置文件；
22、当线上升级时，出现至少一台光伏网关设备连接所述服务器失败的情况，则所述配置文件中写入有拓扑升级指令；
23、当线下升级时，所述配置文件中写入有拓扑升级指令。
24、可选的，所述拓扑升级包括：
25、升级完成的光伏网关设备建立tcp服务器，并通过有线或无线方式下发升级信息；
26、未成功升级的光伏网关设备建立tcp客户端，周期性扫描所述升级信息，并根据地理位置和/或信号强度筛选符合条件的所述tcp服务器建立连接。
27、可选的，所述tcp客户端向所述tcp服务器发送升级请求，所述tcp服务器校验所述升级请求后向所述tcp客户端发送升级包；所述tcp客户端下载所述升级包完毕后，对所述升级包进行多级校验，通过后启动升级流程。
28、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
29、本发明通过多服务器连接光伏网关设备，并设置不同服务器负责不同的功能，以减少网络拥堵的情况，并结合动态密钥增强通讯的安全性；进一步，通过组建光伏网关设备在线拓扑网络，依靠拓扑升级提升整体升级的稳定性和便捷性，可应对复杂的网络情况和突发情况，并一定程度上加快整体升级速度。
技术特征：
1.一种光伏网关设备升级方法，其特征在于，步骤包括：
2.根据权利要求1所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，所述第一服务器为密钥管理服务器，并基于https协议与所述光伏网关设备通讯；
3.根据权利要求1所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，所述光伏网关设备校验所述升级消息后，将所述升级消息缓存至待处理任务列表中备用；
4.根据权利要求1或2所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，所述第三服务器校验所述升级请求后，基于断点续传技术向所述光伏网关设备发送升级包。
5.根据权利要求4所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，所述光伏网关设备对下载的数据分包逐一进行完整性校验和安全性校验，且将校验通过的所述数据分包存储于所述光伏网关设备的外置存储介质中。
6.根据权利要求5所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，当升级过程中，所述光伏网关设备下载所述升级包完毕后，对所述升级包进行多级校验，所述多级校验包括：
7.根据权利要求1所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，所述光伏网关设备出现异常情况，则重新进行升级操作，并记录重新升级次数；
8.根据权利要求1所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，所述升级包中设有配置文件；
9.根据权利要求8所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，所述拓扑升级包括：
10.根据权利要求9所述的光伏网关设备升级方法，其特征在于，所述tcp客户端向所述tcp服务器发送升级请求，所述tcp服务器校验所述升级请求后向所述tcp客户端发送升级包；所述tcp客户端下载所述升级包完毕后，对所述升级包进行多级校验，通过后启动升级流程。
技术总结
一种光伏网关设备升级方法，其包括：区域内光伏网关设备组建在线拓扑网络，并根据网络状态进行线上升级或线下升级。当线上升级时，光伏网关设备依次连接多服务器启动升级流程，并在出现至少一台光伏网关设备连接服务器失败的情况，对连接失败的光伏网关设备进行拓扑升级；当线下升级时，在终端配置升级包；在线拓扑网络中至少一台光伏网关设备连接终端进行升级，并在升级完成后进行拓扑升级。本发明通过多服务器连接光伏网关设备，以减少网络拥堵的情况；进一步，通过组建光伏网关设备在线拓扑网络，依靠拓扑升级提升整体升级的稳定性和便捷性，可应对复杂的网络情况和突发情况，并一定程度上加快整体升级速度。
技术研发人员：安朋兵,郑君日
受保护的技术使用者：鄂尔多斯市星汉新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23