專利名稱：網(wǎng)絡(luò)預付費售電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種預付費售電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
預付費售電系統(tǒng)，是為了解決由于用電戶數(shù)量大而造成抄表、收費工作艱 巨以及用戶拖欠電費現(xiàn)象而發(fā)明的。
現(xiàn)有的預付費售電系統(tǒng)大多是通過接觸卡(存儲卡、邏輯加密卡、CPU卡)
作為傳輸^^某介實現(xiàn)付費功能(還有少數(shù)是通過非接觸卡(射頻卡等)來實現(xiàn))。 這種方式雖然大大地降低了抄表、收費工作的強度，但在電力部門目前的常規(guī) 管理方式下存在一些缺點，主要表現(xiàn)在電能管理上存在問題，使其難以滿足電
力營銷管理改革的需要不能實時反映用戶用電情況，無法計算損耗；統(tǒng)計數(shù) 據(jù)不準確，無法真實反映用戶用電情況；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，無法實時反映電力負荷狀況，不能對用戶行為進行有效監(jiān)控， 無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化售電購電及其管理。

實用新型內(nèi)容
為克服上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的網(wǎng)絡(luò)化預付 費售電系統(tǒng)。
為達到上述目的，本實用新型網(wǎng)絡(luò)預付費售電系統(tǒng)，至少包括CPU卡、表 計單元、集中器單元、通訊單元和主站單元；其中，
CPU卡，用來完成購電并向表計單元中追加購電量；
表計單元，用以計量用戶的用電量，并將該用電量通過電力線以載波方式 上傳至集中器單元以及接收集中器單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進行相應的動作；
集中器單元，用以將其下游各表計單元的用電數(shù)據(jù)集中，并通過通訊單元動作;
通訊單元，用以通過公用通信網(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)并對其進行統(tǒng)計分析以及根據(jù) 用戶用電量情況和購電量情況下傳相應的凄t據(jù)和命令。
其中，上述的表計單元由主控芯片和與其連接的按鍵模塊、E-S雄密鑰認證 模塊、防護模塊、顯示模塊、紅外/485/PLC通訊模塊、通斷電模塊、存儲模塊、 計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)置表計單元 的實時時鐘、分時參數(shù)，并可通過通信接口對表計單元進行參數(shù)修改、狀態(tài)數(shù) 據(jù)讀取、抄表等操作；E-S細密鑰認證模塊用以對CPU卡進行安全認證，同時存 儲表計單元內(nèi)的計量和狀態(tài)數(shù)據(jù)。
采用上述結(jié)構(gòu)，從表計單元到集中器單元之間是通過電力線載波進行通訊， 從集中器單元到主站單元之間是用公用電話網(wǎng)等進行連接。安裝非常簡便，不 需要任何多余的連線，大大減少了網(wǎng)絡(luò)連接接點，從而大大降低了網(wǎng)絡(luò)線路連 接上的接點故障率，大大降低了運行成本。


圖1為本實用新型網(wǎng)絡(luò)預付費售電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖。 圖2為圖1中表計單元的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖3為表計單元中E-SAM密鑰認證^^塊與CPU卡內(nèi)部認證的流程圖。 圖4為表計單元中E-SAM密鑰認證模塊與CPU卡外部認證的流程圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作一步的說明。
如圖l所示，本實用新型網(wǎng)絡(luò)預付費售電系統(tǒng)至少包括CPU卡、表計單元、集中器單元、通訊單元和主站單元；其中，
CPU卡，用來完成購電并向表計單元中追加購電量；
表計單元，用以計量用戶的用電量，并將該用電量通過電力線以載波方式 上傳至集中器單元以及接收集中器單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進行相應的動作；
集中器單元，用以將其下游各表計單元的用電數(shù)據(jù)集中，并通過通訊單元 上傳至主站單元以及接收主站單元通過通訊單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進行相應的 動作；
通訊單元，用以通過公用通信網(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)并對其進行統(tǒng)計分析以及根據(jù) 用戶用電量情況和購電量情況下傳相應的數(shù)據(jù)和命令。
其中，上述的CPU卡最好采用符合IS07816國際標準的接觸式IC卡，當然 也可采用其它形式，如射頻卡等。
如圖2所示，上述的表計單元由主控芯片和與其連接的按鍵模塊、E-SAM密 鑰認證模塊、防護模塊、顯示模塊、紅外/485/PLC通訊模塊、通斷電模塊、存 儲模塊、計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 表計單元的實時時鐘、分時參數(shù)，并可通過通信接口對表計單元進行參數(shù)修改、 狀態(tài)數(shù)據(jù)讀取、抄表等操作；E-SAM密鑰認證模塊用以對CPU卡進行安全認證， 同時存儲表計單元內(nèi)的計量和狀態(tài)數(shù)據(jù)，表計單元中的主控芯片在認證過程中 只起到數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔茫簧婕皵?shù)據(jù)加密和解密算法。
表計單元中E-SAM密鑰認證才莫塊與CPU卡進行安全認證分兩部分內(nèi)部認 證和外部認證；
其內(nèi)部認證的流程如圖3所示
1) 表計單元從CPU卡取隨機數(shù)CH;
2) 表計單元讀取CPU卡上的卡序列號SN，送ESAM模塊；3 ) ESAM模塊用內(nèi)部認證主密鑰M對卡序列號SN進行加密，生成內(nèi)部認證 工作密鑰Kl;
4 )表計單元送加密指令及隨才幾數(shù)給CPU卡，CPU卡用內(nèi)部認證密鑰加密， 并將加密結(jié)果Dl送回表計單元；
5 )表計單元送加密指令及隨機數(shù)給ESAM模塊，ESAM模塊將加密結(jié)果D2送 回表計單元；
6)表計單元比較D1與D2，若相等，則內(nèi)部i人證成功；否則不成功。 其外部認證的流程如圖4所示，
1) 表計單元從CPU卡取隨機數(shù)CH;
2) 表計單元讀取CPU卡上的卡序列號SN,送ESAM模塊；
3) ESAM模塊用電表外部iU正主密鑰M對卡序列號SN進行加密，生成內(nèi)部 認證工作密鑰Kl;
4) 表計單元將隨機數(shù)送ESAM模塊，ESAM模塊用工作密鑰對隨機數(shù)加密， 并將加密結(jié)果D1返回；
5) 表計單元送加密結(jié)果給CPU卡，并發(fā)外部認證指令；
6) CPU卡告訴表計單元認證是否成功，若成功則IC卡狀態(tài)自動進入相應外 部認證密鑰規(guī)定的狀態(tài)。
權(quán)利要求1、一種網(wǎng)絡(luò)預付費售電系統(tǒng)，其特征在于至少包括CPU卡、表計單元、集中器單元、通訊單元和主站單元；其中，CPU卡，用來完成購電并向表計單元中追加購電量；表計單元，用以計量用戶的用電量，并將該用電量通過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)和命令進行相應的動作；集中器單元，用以將其下游各表計單元的用電數(shù)據(jù)集中，并通過通訊單元上傳至主站單元以及接收主站單元通過通訊單元下傳的數(shù)據(jù)和命令進行相應的動作；通訊單元，用以通過公用通信網(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)并對其進行統(tǒng)計分析以及根據(jù)用戶用電量情況和購電量情況下傳相應的數(shù)據(jù)和命令。
2、 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)預付費售電系統(tǒng)，其特征在于所述的表計單 元由主控芯片和與其連接的按鍵模塊、E-SAM密鑰認證模塊、防護模塊、顯示模 塊、紅外/485/PLC通訊模塊、通斷電模塊、存儲模塊、計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)置表計單元的實時時鐘、分時參數(shù)， 并可通過通信接口對表計單元進行參數(shù)修改、狀態(tài)數(shù)據(jù)讀取、抄表等操作；E-SAM 密鑰認證模塊用以對CPU卡進行安全認證，同時存儲表計單元內(nèi)的計量和狀態(tài) 數(shù)據(jù)。
專利摘要本實用新型公開了一種網(wǎng)絡(luò)預付費售電系統(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題而發(fā)明。本實用新型網(wǎng)絡(luò)預付費售電系統(tǒng)，至少包括CPU卡、表計單元、集中器單元、通訊單元和主站單元；其中，從表計單元到集中器單元之間是通過電力線載波進行通訊，從集中器單元到主站單元之間是用公用電話網(wǎng)等進行連接。這樣，安裝非常簡便，不需要任何多余的連線，大大減少了網(wǎng)絡(luò)連接接點，從而大大降低了網(wǎng)絡(luò)線路連接上的接點故障率，大大降低了運行成本。
文檔編號G07F15/00GK201251813SQ20082013228
公開日2009年6月3日 申請日期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 申請人:北京博納電氣有限公司