專利名稱：網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，是為了解決由于用電戶數(shù)量大而造成抄表、收費(fèi)工作艱 巨以及用戶拖欠電費(fèi)現(xiàn)象而發(fā)明的。
現(xiàn)有的預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)大多是通過(guò)接觸卡(存儲(chǔ)卡、邏輯加密卡、CPU卡)
作為傳輸^^某介實(shí)現(xiàn)付費(fèi)功能(還有少數(shù)是通過(guò)非接觸卡(射頻卡等)來(lái)實(shí)現(xiàn))。 這種方式雖然大大地降低了抄表、收費(fèi)工作的強(qiáng)度，但在電力部門目前的常規(guī) 管理方式下存在一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在電能管理上存在問(wèn)題，使其難以滿足電
力營(yíng)銷管理改革的需要不能實(shí)時(shí)反映用戶用電情況，無(wú)法計(jì)算損耗；統(tǒng)計(jì)數(shù) 據(jù)不準(zhǔn)確，無(wú)法真實(shí)反映用戶用電情況；操作難以規(guī)范化，造成不明損失增加； 數(shù)據(jù)釆集不及時(shí)，無(wú)法實(shí)時(shí)反映電力負(fù)荷狀況，不能對(duì)用戶行為進(jìn)行有效監(jiān)控， 無(wú)法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化售電購(gòu)電及其管理。

實(shí)用新型內(nèi)容
為克服上述缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)化預(yù)付 費(fèi)售電系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，至少包括CPU卡、表 計(jì)單元、集中器單元、通訊單元和主站單元；其中，
CPU卡，用來(lái)完成購(gòu)電并向表計(jì)單元中追加購(gòu)電量；
表計(jì)單元，用以計(jì)量用戶的用電量，并將該用電量通過(guò)電力線以載波方式 上傳至集中器單元以及接收集中器單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；
集中器單元，用以將其下游各表計(jì)單元的用電數(shù)據(jù)集中，并通過(guò)通訊單元?jiǎng)幼?
通訊單元，用以通過(guò)公用通信網(wǎng)絡(luò)連接集中器單元和主站單元相互通信； 所述的^^用通信網(wǎng)纟備可以是GPRS、 CDMA、 <^用電話網(wǎng)等。
主站單元，用以接收集中器單元上傳的數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以及根據(jù) 用戶用電量情況和購(gòu)電量情況下傳相應(yīng)的凄t據(jù)和命令。
其中，上述的表計(jì)單元由主控芯片和與其連接的按鍵模塊、E-S雄密鑰認(rèn)證 模塊、防護(hù)模塊、顯示模塊、紅外/485/PLC通訊模塊、通斷電模塊、存儲(chǔ)模塊、 計(jì)量模塊以及供電模塊組成；其中，紅外/485/PLC通訊模塊用于設(shè)置表計(jì)單元 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、分時(shí)參數(shù)，并可通過(guò)通信接口對(duì)表計(jì)單元進(jìn)行參數(shù)修改、狀態(tài)數(shù) 據(jù)讀取、抄表等操作；E-S細(xì)密鑰認(rèn)證模塊用以對(duì)CPU卡進(jìn)行安全認(rèn)證，同時(shí)存 儲(chǔ)表計(jì)單元內(nèi)的計(jì)量和狀態(tài)數(shù)據(jù)。
采用上述結(jié)構(gòu)，從表計(jì)單元到集中器單元之間是通過(guò)電力線載波進(jìn)行通訊， 從集中器單元到主站單元之間是用公用電話網(wǎng)等進(jìn)行連接。安裝非常簡(jiǎn)便，不 需要任何多余的連線，大大減少了網(wǎng)絡(luò)連接接點(diǎn)，從而大大降低了網(wǎng)絡(luò)線路連 接上的接點(diǎn)故障率，大大降低了運(yùn)行成本。


圖1為本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。 圖2為圖1中表計(jì)單元的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖3為表計(jì)單元中E-SAM密鑰認(rèn)證^^塊與CPU卡內(nèi)部認(rèn)證的流程圖。 圖4為表計(jì)單元中E-SAM密鑰認(rèn)證模塊與CPU卡外部認(rèn)證的流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作一步的說(shuō)明。
如圖l所示，本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)至少包括CPU卡、表計(jì)單元、集中器單元、通訊單元和主站單元；其中，
CPU卡，用來(lái)完成購(gòu)電并向表計(jì)單元中追加購(gòu)電量；
表計(jì)單元，用以計(jì)量用戶的用電量，并將該用電量通過(guò)電力線以載波方式 上傳至集中器單元以及接收集中器單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；
集中器單元，用以將其下游各表計(jì)單元的用電數(shù)據(jù)集中，并通過(guò)通訊單元 上傳至主站單元以及接收主站單元通過(guò)通訊單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行相應(yīng)的 動(dòng)作；
通訊單元，用以通過(guò)公用通信網(wǎng)絡(luò)連接集中器單元和主站單元相互通信；
主站單元，用以接收集中器單元上傳的數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以及根據(jù) 用戶用電量情況和購(gòu)電量情況下傳相應(yīng)的數(shù)據(jù)和命令。
其中，上述的CPU卡最好采用符合IS07816國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的接觸式IC卡，當(dāng)然 也可采用其它形式，如射頻卡等。
如圖2所示，上述的表計(jì)單元由主控芯片和與其連接的按鍵模塊、E-SAM密 鑰認(rèn)證模塊、防護(hù)模塊、顯示模塊、紅外/485/PLC通訊模塊、通斷電模塊、存 儲(chǔ)模塊、計(jì)量模塊以及供電模塊組成；其中，紅外/485/PLC通訊模塊用于設(shè)置 表計(jì)單元的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、分時(shí)參數(shù)，并可通過(guò)通信接口對(duì)表計(jì)單元進(jìn)行參數(shù)修改、 狀態(tài)數(shù)據(jù)讀取、抄表等操作；E-SAM密鑰認(rèn)證模塊用以對(duì)CPU卡進(jìn)行安全認(rèn)證， 同時(shí)存儲(chǔ)表計(jì)單元內(nèi)的計(jì)量和狀態(tài)數(shù)據(jù)，表計(jì)單元中的主控芯片在認(rèn)證過(guò)程中 只起到數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?，不涉及?shù)據(jù)加密和解密算法。
表計(jì)單元中E-SAM密鑰認(rèn)證才莫塊與CPU卡進(jìn)行安全認(rèn)證分兩部分內(nèi)部認(rèn) 證和外部認(rèn)證；
其內(nèi)部認(rèn)證的流程如圖3所示
1) 表計(jì)單元從CPU卡取隨機(jī)數(shù)CH;
2) 表計(jì)單元讀取CPU卡上的卡序列號(hào)SN，送ESAM模塊；3 ) ESAM模塊用內(nèi)部認(rèn)證主密鑰M對(duì)卡序列號(hào)SN進(jìn)行加密，生成內(nèi)部認(rèn)證 工作密鑰Kl;
4 )表計(jì)單元送加密指令及隨才幾數(shù)給CPU卡，CPU卡用內(nèi)部認(rèn)證密鑰加密， 并將加密結(jié)果Dl送回表計(jì)單元；
5 )表計(jì)單元送加密指令及隨機(jī)數(shù)給ESAM模塊，ESAM模塊將加密結(jié)果D2送 回表計(jì)單元；
6)表計(jì)單元比較D1與D2，若相等，則內(nèi)部i人證成功；否則不成功。 其外部認(rèn)證的流程如圖4所示，
1) 表計(jì)單元從CPU卡取隨機(jī)數(shù)CH;
2) 表計(jì)單元讀取CPU卡上的卡序列號(hào)SN,送ESAM模塊；
3) ESAM模塊用電表外部iU正主密鑰M對(duì)卡序列號(hào)SN進(jìn)行加密，生成內(nèi)部 認(rèn)證工作密鑰Kl;
4) 表計(jì)單元將隨機(jī)數(shù)送ESAM模塊，ESAM模塊用工作密鑰對(duì)隨機(jī)數(shù)加密， 并將加密結(jié)果D1返回；
5) 表計(jì)單元送加密結(jié)果給CPU卡，并發(fā)外部認(rèn)證指令；
6) CPU卡告訴表計(jì)單元認(rèn)證是否成功，若成功則IC卡狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入相應(yīng)外 部認(rèn)證密鑰規(guī)定的狀態(tài)。
權(quán)利要求1、一種網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，其特征在于至少包括CPU卡、表計(jì)單元、集中器單元、通訊單元和主站單元；其中，CPU卡，用來(lái)完成購(gòu)電并向表計(jì)單元中追加購(gòu)電量；表計(jì)單元，用以計(jì)量用戶的用電量，并將該用電量通過(guò)電力線以載波方式上傳至集中器單元以及接收集中器單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；集中器單元，用以將其下游各表計(jì)單元的用電數(shù)據(jù)集中，并通過(guò)通訊單元上傳至主站單元以及接收主站單元通過(guò)通訊單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；通訊單元，用以通過(guò)公用通信網(wǎng)絡(luò)連接集中器單元和主站單元相互通信；主站單元，用以接收集中器單元上傳的數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以及根據(jù)用戶用電量情況和購(gòu)電量情況下傳相應(yīng)的數(shù)據(jù)和命令。
2、 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，其特征在于所述的表計(jì)單 元由主控芯片和與其連接的按鍵模塊、E-SAM密鑰認(rèn)證模塊、防護(hù)模塊、顯示模 塊、紅外/485/PLC通訊模塊、通斷電模塊、存儲(chǔ)模塊、計(jì)量模塊以及供電模塊 組成；其中，紅外/485/PLC通訊^t塊用于設(shè)置表計(jì)單元的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、分時(shí)參數(shù)， 并可通過(guò)通信接口對(duì)表計(jì)單元進(jìn)行參數(shù)修改、狀態(tài)數(shù)據(jù)讀取、抄表等操作；E-SAM 密鑰認(rèn)證模塊用以對(duì)CPU卡進(jìn)行安全認(rèn)證，同時(shí)存儲(chǔ)表計(jì)單元內(nèi)的計(jì)量和狀態(tài) 數(shù)據(jù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，為解決現(xiàn)有技術(shù)中電力管理部門的電能管理難等問(wèn)題而發(fā)明。本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，至少包括CPU卡、表計(jì)單元、集中器單元、通訊單元和主站單元；其中，從表計(jì)單元到集中器單元之間是通過(guò)電力線載波進(jìn)行通訊，從集中器單元到主站單元之間是用公用電話網(wǎng)等進(jìn)行連接。這樣，安裝非常簡(jiǎn)便，不需要任何多余的連線，大大減少了網(wǎng)絡(luò)連接接點(diǎn)，從而大大降低了網(wǎng)絡(luò)線路連接上的接點(diǎn)故障率，大大降低了運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)G07F15/00GK201251813SQ20082013228
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者葉志明, 葉金智, 健 張, 龍 張, 張健偉, 罕 林, 欣 洪, 王化芬, 剛 童, 俊 翁, 翁玉蓮, 和 蘇, 莫桑比, 朋 葛, 許志永, 琛 陳, 陳德心, 黃德彪, 黃惠英 申請(qǐng)人:北京博納電氣有限公司