RU2247994C1 - Electric power metering system - Google Patents
Electric power metering system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247994C1 RU2247994C1 RU2003115892/28A RU2003115892A RU2247994C1 RU 2247994 C1 RU2247994 C1 RU 2247994C1 RU 2003115892/28 A RU2003115892/28 A RU 2003115892/28A RU 2003115892 A RU2003115892 A RU 2003115892A RU 2247994 C1 RU2247994 C1 RU 2247994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- memory
- unit
- block
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к регистрирующей технике и может быть использовано для организации оперативной регистрации, учета и оплаты потребляемой электрической энергии абонентами различного типа.The invention relates to a recording technique and can be used to organize online registration, metering and payment of consumed electric energy by subscribers of various types.
Известны различные устройства и системы регистрации электроэнергии, используемой потребителями, например, по авторским свидетельствам и патенту: SU №1647413 A1 на "Электросчетчик"; SU №1780022 A1 на "Способ контроля потребления электроэнергии"; RU №2000577 С на "Устройство для учета стоимости электроэнергии при переменном тарифе".There are various devices and systems for registering electricity used by consumers, for example, according to copyright certificates and patents: SU No. 1647413 A1 on the "Electric meter"; SU No. 1780022 A1 on the "Method for controlling the consumption of electricity"; RU No. 2000577 C on "Device for accounting for the cost of electricity at a variable tariff."
Соответствующие устройства содержат измерительные преобразователи, счетчики, коммутаторы, элементы совпадения, дешифраторы и предназначены для измерения и учета потребленной мощности. В случае превышения заданных условий эксплуатации потребитель может быть отключен от электропитания. Общими недостатками аналогов являются трудности с организацией оперативного контроля энергетическими службами за превышением абонентом оплаченного лимита электроэнергии.The corresponding devices contain measuring transducers, counters, switches, matching elements, decoders, and are designed to measure and account for power consumption. If the specified operating conditions are exceeded, the consumer can be disconnected from the power supply. Common disadvantages of analogues are difficulties with the organization of operational control by energy services over the subscriber exceeding the paid electricity limit.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство по патенту RU №2000577 С, МКИ G 01 R 11/32. Данный прототип содержит первый и второй счетчики, тактовый генератор, блок определения параметров, импульсный преобразователь и постоянное запоминающее устройство.The closest in technical essence to the proposed invention is a device according to patent RU No. 2000577 C, MKI G 01 R 11/32. This prototype contains the first and second counters, a clock generator, a parameter determination unit, a pulse converter, and read-only memory.
В данном прототипе происходит преобразование информации о количестве потребленной энергии в импульсы, частота которых пропорциональна потреблению энергии. Из них формируется группы импульсов в соответствии с тарифом, код которого хранится в постоянном запоминающем устройстве. В счетчике эти группы импульсов суммируются, что позволяет извлекать информацию о потребляемой энергии.In this prototype, information on the amount of energy consumed is converted into pulses whose frequency is proportional to energy consumption. From them a group of pulses is formed in accordance with the tariff, the code of which is stored in a permanent storage device. In the counter, these groups of pulses are summed, which allows you to extract information about the energy consumed.
Описанное устройство не позволяет выполнять ряд важных в настоящее время функций. Разнообразие типов абонентов, потребляющих электрическую энергию, обуславливает и разнообразие требований на организацию оплаты электроэнергии, контроля и учета ее потребления. В частности, известные устройства не обеспечивают возможность оплаты абонентом выбранного определенного объема лимита электроэнергии, контроля и учета исчерпания этого лимита, автоматического отключения потребителя от источника электроэнергии в случае невозобновления оплаты, а также организации отпуска электроэнергии абоненту по кредитной системе при кредите определенного объема.The described device does not allow to perform a number of currently important functions. A variety of types of subscribers consuming electrical energy, and determines the variety of requirements for the organization of payment of electricity, control and accounting of its consumption. In particular, the known devices do not provide the ability for a subscriber to pay a selected certain amount of an electric power limit, to control and account for the exhaustion of this limit, to automatically disconnect a consumer from an electric power source in the event of non-renewal of payments, and also to arrange electric power supply to a subscriber through a credit system with a certain amount of credit.
Задачей настоящего изобретения является повышение удобства, точности и оперативности контроля и учета потребления электроэнергии.The objective of the present invention is to improve the convenience, accuracy and efficiency of control and metering of electricity consumption.
Поставленная задача решается тем, что система учета электрической энергии, содержащая первый тактовый генератор и первое запоминающее устройство, выполнена в виде набора, включающего устройство записи, информационную карту и устройство учета, причем в устройство записи введены первый разъем ввода-вывода, первый и второй блоки памяти, первый блок управления, первый генератор адреса, генератор случайных чисел, первый коммутатор, блок набора кода, первый дешифратор и первый блок "исключающее ИЛИ", при этом выход первого тактового генератора соединен с тактируемыми входами первого блока памяти, первого генератора адреса и первого блока управления, выход блока набора кода через первый дешифратор подключен ко входу первого коммутатора, выход которого соединен со входом первого блока "исключающее ИЛИ", генератор случайных чисел через второй блок памяти подсоединен ко второму входу первого коммутатора и через последовательно соединенные первый генератор адреса и первое постоянное запоминающее устройство - ко второму входу первого блока "исключающее ИЛИ", а его выход - ко входу первого блока памяти, другой вход первого блока управления соединен с пусковым входом устройства записи, а выходы первого блока управления - с управляющими входами первого генератора адреса, первого коммутатора, первого и второго блоков памяти, тактовым входом и входом записи/стирания первого разъема ввода-вывода, информационный вход которого подключен к выходу первого блока памяти, в информационную карту введены третий блок памяти и второй разъем ввода-вывода, причем тактовый вход, вход записи/стирания, информационный вход и вход считывания третьего блока памяти соединены с соответствующими выходами второго разъема ввода-вывода, в устройство учета введены третий разъем ввода-вывода, второй и третий блоки управления, четвертый, пятый и шестой блоки памяти, второй тактовый генератор, второй и третий генераторы адреса, второй блок "исключающее ИЛИ", второе и третье постоянные запоминающие устройства, блок сравнения, реверсивный счетчик, второй дешифратор, индикатор оплаченного объема, блок контроля, индикатор отключения, второй коммутатор и блок измерения, при этом выход второго тактового генератора соединен с тактируемыми входами второго и третьего блоков управления, четвертого, пятого и шестого блоков памяти, второго и третьего генераторов адреса и блока сравнения, выход четвертого блока памяти через пятый блок памяти подключен ко входу второго блока "исключающее ИЛИ", а его выход через последовательно соединенные шестой блок памяти, третье постоянное запоминающее устройство, реверсивный счетчик и второй дешифратор - ко входу индикатора оплаченного объема, выход второго генератора адреса подключен к другому входу пятого блока памяти, а выход третьего генератора адреса через второе постоянное запоминающее устройство - к другому входу второго блока "исключающее ИЛИ", другой выход шестого блока памяти соединен со входом блока сравнения, а его выход - с одним из входов третьего блока управления и с одним из входов третьего генератора адреса, другой выход которого соединен с другим входом третьего блока управления и со входом индикатора отключения, вход второго блока управления подключен к выходу третьего разъема ввода-вывода, а выходы второго блока управления – к управляющим входам третьего блока управления и четвертого блока памяти, а также к тактовому входу и входу считывания третьего разъема ввода-вывода, выходы третьего блока управления соединены с управляющими входами четвертого, пятого и шестого блоков памяти, блока сравнения, второго и третьего генераторов адреса и реверсивного счетчика, а также со входом записи/стирания третьего разъема ввода-вывода, а его информационный выход - с другим входом четвертого блока памяти, вход блока контроля подключен к выходу реверсивного счетчика, а выход - к управляющему входу второго коммутатора и к другому входу индикатора отключения, вход второго коммутатора подключен к электросети, а его выход через блок измерения - к потребителю, информационный выход блока измерения соединен с другим входом реверсивного счетчика, а управляющий выход блока измерения - с другим управляющим входом реверсивного счетчика.The problem is solved in that the electric energy metering system containing the first clock generator and the first storage device is made in the form of a set including a recording device, an information card and a metering device, the first input-output connector, the first and second blocks being inserted into the recording device memory, the first control unit, the first address generator, random number generator, the first switch, the code block, the first decoder and the first exclusive OR block, while the output of the first clock connected to the clocked inputs of the first memory block, the first address generator and the first control unit, the output of the code dialing block through the first decoder is connected to the input of the first switch, the output of which is connected to the input of the first exclusive-OR block, the random number generator through the second memory block is connected to to the second input of the first switch and through the first address generator and the first read-only memory device connected in series to the second input of the first exclusive OR block, and its output to the input the first memory block, the other input of the first control unit is connected to the start input of the recording device, and the outputs of the first control unit are connected to the control inputs of the first address generator, first switch, first and second memory blocks, the clock input and the write / erase input of the first input-output connector , the information input of which is connected to the output of the first memory block, the third memory block and the second input-output connector are inserted into the information card, and the clock input, write / erase input, information input and read input The third memory block is connected to the corresponding outputs of the second I / O connector, the third I / O connector, the second and third control units, the fourth, fifth and sixth memory blocks, the second clock, the second and third address generators, and the second block are introduced into the metering device "exclusive OR", the second and third permanent storage devices, a comparison unit, a reversible counter, a second decoder, a paid volume indicator, a control unit, a shutdown indicator, a second switch and a measurement unit, while the output the second clock is connected to the clocked inputs of the second and third control units, the fourth, fifth and sixth memory units, the second and third address generators and the comparison unit, the output of the fourth memory unit through the fifth memory unit is connected to the input of the second exclusive OR block, and its an output through a sixth memory block, a third read-only memory device, a reverse counter and a second decoder - connected to a paid volume indicator input, the output of the second address generator is connected to another input of the fifth memory block, and the output of the third address generator through the second read-only memory device to another input of the second exclusive-OR block, the other output of the sixth memory block is connected to the input of the comparison unit, and its output is connected to one of the inputs of the third control unit and with one of the inputs of the third address generator, the other output of which is connected to the other input of the third control unit and with the input of the trip indicator, the input of the second control unit is connected to the output of the third input-output connector, and the outputs are of the third control unit - to the control inputs of the third control unit and the fourth memory unit, as well as to the clock input and read input of the third I / O connector, the outputs of the third control unit are connected to the control inputs of the fourth, fifth and sixth memory units, the comparison unit, the second and the third address generators and the reverse counter, as well as with the write / erase input of the third input-output connector, and its information output with the other input of the fourth memory block, the input of the control unit is connected to the output of the roar a positive counter, and the output is to the control input of the second switch and to another input of the shutdown indicator, the input of the second switch is connected to the mains, and its output through the measurement unit to the consumer, the information output of the measurement unit is connected to another input of the reversing counter, and the control output of the block measurements - with another control input of the reversible counter.
Выполнение системы учета электрической энергии в виде устройства записи, информационной карты и устройства учета позволит повысить удобство, точность и оперативность контроля и учета электрической энергии.The implementation of the electric energy metering system in the form of a recording device, information card and metering device will improve the convenience, accuracy and efficiency of control and metering of electric energy.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства записи.Figure 1 presents a structural diagram of a recording device.
На фиг.2 представлена структурная схема информационной карты.Figure 2 presents the structural diagram of the information map.
На фиг.3 представлена структурная схема устройства учета.Figure 3 presents the structural diagram of the metering device.
На фиг.4 представлен вариант структурной реализации генератора случайных чисел.Figure 4 presents a variant of the structural implementation of the random number generator.
На фиг.5 и 6 представлены варианты структурной реализации блока измерения.Figure 5 and 6 presents options for structural implementation of the measurement unit.
На фиг.7 представлены графики, поясняющие работу системы.Figure 7 presents graphs explaining the operation of the system.
На фиг.1 обозначены: информационная карта 1, первый разъем ввода-вывода 2, первый блок памяти 3, второй блок памяти 4, первый тактовый генератор 5, первый блок управления 6, первое постоянное запоминающее устройство 7, первый генератор адреса 8, генератор случайных чисел 9, первый коммутатор 10, блок набора кода 11, первый дешифратор 12, первый блок "исключающее ИЛИ" 13.Figure 1 shows:
На фиг.2 обозначены: третий блок памяти 14 и второй разъем ввода-вывода 15.Figure 2 marked: the
На фиг.3 обозначены: третий разъем ввода-вывода 16, второй 17 и третий 18 блоки управления, четвертый 19, пятый 20 и шестой 21 блоки памяти, второй тактовый генератор 22, второй 23 и третий 24 генераторы адреса, второй блок "исключающее ИЛИ" 25, второе 26 и третье 27 постоянные запоминающие устройства, блок сравнения 28, реверсивный счетчик 29, второй дешифратор 30, индикатор оплаченного объема 31, блок контроля 32, индикатор отключения 33, второй коммутатор 34, блок измерения 35, блок идентификации карты 36.Figure 3 designates: the third input /
На фиг.4 обозначены: дешифратор 37, тактовый генератор 38 и счетчик 39.Figure 4 marked:
На фиг.5 обозначены: измеритель напряжения 40, измеритель тока 41, первый 42 и второй 43 аналого-цифровые преобразователи, перемножитель 44, генератор записи 45, генератор считывания 46, сумматор 47.Figure 5 marked:
На фиг.6 обозначены: электромеханический датчик 48, формирователь 49, постоянное запоминающее устройство 50.Figure 6 marked:
На графиках, поясняющих работу системы (фиг.7), обозначены: часть (длиной М бит) эталонной кодовой последовательности 51, предшествующей контрольной и информационной группам; контрольная кодовая группа 52 (длиной L1 бит); информационная кодовая группа 53 (длиной L2 бит); оставшаяся часть эталонной кодовой последовательности 54 (длиной M-M-L1-L2 бит).On the graphs explaining the operation of the system (Fig. 7), the following are indicated: part (length M bits) of the
На фиг.1 информационная карта 1 вставляется в первый разъем ввода-вывода 2. Тактовый генератор 5 подключен ко входам первого блока памяти 3, первого блока управления 6 и первого генератора адреса 8. К первому блоку управления 6 подсоединен пусковой вход, а выходы первого блока управления 6 соединены со входами первого блока памяти 3, первого генератора адреса 8, второго блока памяти 4 и первого коммутатора 10, а также с первым разъемом ввода-вывода 2. Блок набора кода 11 через шину, состоящую из нескольких параллельных проводов, подключен ко входу первого дешифратора 12, а его выход - к первому коммутатору 10. Генератор случайных чисел 9 через второй блок памяти 4 соединен с первым коммутатором 10 и через последовательно соединенные первый генератор памяти 8, первое запоминающее устройство 7, первый блок "исключающее ИЛИ" 13 с первым блоком памяти 3.In Fig. 1, an
Выход первого коммутатора 10 подключен ко входу первого блока "исключающее ИЛИ" 13, а выход первого блока памяти 3 - к первому разъему ввода-вывода 2.The output of the first switch 10 is connected to the input of the first exclusive OR block 13, and the output of the first memory block 3 is connected to the first input-output connector 2.
На фиг.2 третий блок памяти 14 соединен со вторым разъемом ввода-выхода 15.In figure 2, the
На фиг.3 третий разъем ввода-вывода 16 соединен со входами второго блока управления 17, четвертого блока памяти 19, входом реверсивного счетчика 29, и с выходами второго 17 и третьего 18 блоков управления. Второй тактовый генератор 22 соединен со входами второго 17, третьего 18 блоков управления, входами четвертого 19, пятого 20 и шестого 21 блоков памяти, второго 23 и третьего 24 генераторов адреса и входом блока сравнения 28. Выходы второго блока управления 17 соединены со входами четвертого блока памяти 19 и третьего блока управления 18, а его выходы - со входами четвертого 19, пятого 20 и шестого 21 блоков памяти, второго 23 и третьего 24 генераторов адреса, и со входом блока сравнения 28. Ко входам пятого блока памяти 20 подключены выходы четвертого блока памяти 19 и второго генератора адреса 23, а выход пятого блока памяти 20 через второй блок "исключающее ИЛИ" 25 и шестой блок памяти 21 соединен со входом третьего постоянного запоминающего устройства 27. Выход шестого блока памяти 21 соединен со входом блока сравнения 28, а его выходы – со входами третьего блока управления 18, третьего генератора адреса 24, его выход через второе постоянное запоминающее устройство 26 - со входом второго блока "исключающее ИЛИ" 25.In Fig.3, the third input /
Входы реверсивного счетчика 29 соединены с выходами третьего постоянного запоминающего устройства 27, блока измерения 35, а выход реверсивного счетчика 29 подключен ко входу блока контроля 32 и через второй дешифратор 30 - к индикатору оплаченного объема 31. Выход блока контроля 32 соединен с индикатором отключения 33 и со вторым коммутатором 34, который также соединен с электросетью и с блоком измерения 35, выход которого подключен к потребителю электроэнергии. Один из выходов третьего генератора адреса 24 подключен также ко входам третьего блока управления 18 и индикатора отключения 33.The inputs of the
На фиг.4 тактовый генератор 38 через счетчик 39 соединен с дешифратором 37.In figure 4, the
На фиг.5 электросеть через измеритель тока 41 и измеритель напряжения 40 подключена к потребителю электроэнергии. Выходы измерителя тока 41 и измерителя напряжения 40 через соответственно второй 43 и первый 42 аналого-цифровые преобразователи соединены со входом перемножителя 44, выход которого соединен со входом сумматора 47, другие его входы подключены к выходам генератора записи 45 и генератора считывания 46.In Fig. 5, the power supply via a
На фиг.6 электромеханический датчик 48 через формирователь 49 соединен с постоянным запоминающим устройством 50.6, the
Блоки всех устройств работают следующим образом.Blocks of all devices work as follows.
В устройстве записи (фиг.1) первый разъем ввода-вывода 2 служит для подачи на информационную карту 1 сигналов тактовой синхронизации (тактовых импульсов); сигнала, управляющего записью информации на информационную карту и стиранием записанной информации; сигнала, в последовательном двоичном коде записывающего на информационную карту кодирующие символы для предотвращения неоплаченного пользования электроэнергией и идентификации карты, а также содержащего информацию о величине оплаченного абонентом в очередной раз объема электроэнергии.In the recording device (Fig. 1), the first input-output connector 2 serves to supply clock information (clock pulses) to the
Первый блок памяти 3 служит для хранения записанного в параллельном коде кодового слова (содержащего шифрующие символы информации), преобразования его в последовательный код и подачи его через первый разъем ввода-вывода 2 на информационную карту 1. Работа блока синхронизируется тактовым генератором 5, режим работы определяется первым блоком управления 6. Параллельный двоичный код подается с первого блока "исключающее ИЛИ" 13.The first memory block 3 is used to store the code word recorded in parallel code (containing encrypting information symbols), convert it into a serial code and feed it through the first input-output connector 2 to the
Второй блок памяти 4 служит для записи случайного числа, вырабатываемого генератором случайных чисел 9. Случайное число из нескольких бит в параллельном коде записывается в этот блок памяти по управляющему сигналу первого блока управления 6 в момент прихода управляющего сигнала и хранится в блоке памяти до следующего момента прихода управляющего сигнала.The second memory block 4 is used to record a random number generated by the random number generator 9. A random number of several bits in the parallel code is written to this memory block by the control signal of the first control unit 6 at the time the control signal arrives and is stored in the memory block until the next moment of arrival control signal.
Первый тактовый генератор 5 вырабатывает тактовые импульсы, управляющие и синхронизирующие работу первого блока управления 6, первого блока памяти 3 и первого генератора адреса 8.The first clock generator 5 generates clock pulses that control and synchronize the operation of the first control unit 6, the first memory unit 3 and the first address generator 8.
Первое постоянное запоминающее устройство 7 содержит эталонную кодовую последовательность случайных чисел, сгруппированных по группам, например по байтам. Байты записаны в адресах с последовательно возрастающими номерами, начиная с нулевого. На его выход извлекается в параллельном коде двоичное слово определенной длины (1 байт). Адрес этого байта задается в параллельном коде первым генератором адреса 8.The first read-only memory 7 contains a reference code sequence of random numbers grouped by groups, for example bytes. Bytes are written in addresses with sequentially increasing numbers, starting from zero. A binary word of a certain length (1 byte) is extracted to its output in parallel code. The address of this byte is set in parallel code by the first address generator 8.
Генератор случайных чисел 9 работает непрерывно, вырабатывая случайные многоразрядные (например, 8 разрядов) случайные числа.The random number generator 9 runs continuously, generating random multi-bit (for example, 8 bits) random numbers.
Первый коммутатор 10 служит для подключения на свой многоканальный выход многоразрядного (например, 8 разрядного) двоичного сигнала с одного из двух своих многоканальных входов. Какой из входов подключен к выходу, определяется управляющим сигналом первого блока управления 6.The first switch 10 is used to connect to its multi-channel output multi-bit (for example, 8 bit) binary signal from one of its two multi-channel inputs. Which of the inputs is connected to the output is determined by the control signal of the first control unit 6.
Блок набора кода 11 служит для ввода в устройство информации о внесенной абонентом денежной сумме и, соответственно, об оплаченном объеме электроэнергии. После внесения абонентом оплаты оператор (кассир) в энергетической службе вводит определенную информацию в этот блок набора кода 11, соответствующую внесенной сумме (блок может быть реализован, например, в виде клавишного узла). Первый дешифратор 12 преобразует информацию, поступающую с блока набора кода 11 в соответствующий параллельный двоичный код.The code block 11 is used to enter into the device information on the amount of money contributed by the subscriber and, accordingly, on the amount of electricity paid. After the payment by the subscriber, the operator (cashier) in the energy service enters certain information into this code block 11, corresponding to the amount entered (the block can be implemented, for example, as a key unit). The first decoder 12 converts the information received from the code set block 11 into the corresponding parallel binary code.
Первый блок “исключающее ИЛИ” 13 осуществляет логическую операцию над двумя многоразрядными двоичными словами, поступающими на два его входа. Количество разрядов обоих слов одинаковое. Операция производится по отдельности с каждой парой бит, стоящих в одинаковых позициях. (При этом берется по одному биту из первой позиции обоих сигналов, над ними производится эта логическая операция, и результат помещается в первую позицию выходного многоразрядного слова. Одновременно с этим берутся биты из второй позиции обоих входных сигналов, и результат их логической обработки помещается во вторую позицию выходного сигнала, и т.д.).The first block “exclusive OR” 13 performs a logical operation on two multi-bit binary words received at its two inputs. The number of digits of both words is the same. The operation is performed separately with each pair of bits in the same positions. (In this case, one bit is taken from the first position of both signals, this logical operation is performed on them, and the result is placed in the first position of the output multi-bit word. At the same time, bits from the second position of both input signals are taken, and the result of their logical processing is placed in the second output signal position, etc.).
Если х1 - бит одного сигнала и х2 - другого сигнала, то после проведения операции “исключающее ИЛИ”, ее результат у определяется формулой:If x 1 is the bit of one signal and x 2 is another signal, then after the exclusive-OR operation, its result is determined by the formula:
Первый блок управления 6 вырабатывает сигналы, управляющие работой других блоков. На первый разъем ввода-вывода 2 подается сигнал, управляющий записью информации в информационной карте, и сигнал с определенным количеством тактовых импульсов для синхронизации этого процесса. На первый 3 и второй 4 блоки памяти и первый генератор адреса 8 и первый коммутатор 10 подаются сигналы, управляющие режимами их работы.The first control unit 6 generates signals that control the operation of other units. The first input-output connector 2 is fed a signal that controls the recording of information in the information card, and a signal with a certain number of clock pulses to synchronize this process. The first 3 and second 4 memory blocks and the first address generator 8 and the first switch 10 are supplied with signals that control their operation modes.
В информационной карте (фиг.2) на третий блок памяти 14 со второго разъема 15 подаются сигналы, управляющие его работой и переносящие кодированную информацию либо в блок памяти (когда карта подсоединена к устройству записи), либо с блока памяти (если карта подключена к устройству учета).In the information card (Fig. 2), signals are sent to the
Каждая ячейка блока памяти хранит один бит. В отсутствие тактовых импульсов блок памяти 14 сохраняет ранее записанную информацию.Each cell of the memory block stores one bit. In the absence of clock pulses, the
С появлением на его синхровходе тактовых импульсов блок активируется. Режим его работы определяется управляющими сигналами на входах записи и считывания. При появлении управляющего потенциала на входе записи предыдущая информация из блока памяти стирается, и с приходом каждого нового тактового импульса начинается побитовая запись двоичных символов в ячейки, начиная с нулевого адреса последовательно с возрастанием номера ячеек. При исчезновении управляющего потенциала на входе записи и тактовых импульсов запись прекращается, и блок переходит в режим хранения. Записываемые двоичные символы подаются с разъема 15 на информационный вход блока памяти. При появлении управляющего потенциала на входе записи и отсутствии тактовых импульсов осуществляется только стирание всей ранее записанной информации.With the appearance of clock pulses on its sync input, the block is activated. The mode of its operation is determined by the control signals at the inputs of recording and reading. When a control potential appears at the recording input, the previous information from the memory block is erased, and with the arrival of each new clock pulse, bit-by-bit recording of binary characters into cells begins, starting from the zero address in sequence with increasing cell number. If the control potential disappears at the recording input and clock pulses, the recording stops and the unit goes into storage mode. Recordable binary characters are supplied from
С появлением управляющего потенциала на входе считывания и с приходом тактовых импульсов включается режим считывания и начинается побитовое считывание записанных в блоке памяти двоичных символов.With the advent of the control potential at the read input and with the arrival of clock pulses, the read mode is activated and the bit-by-bit reading of the binary characters recorded in the memory unit begins.
Символы поступают на разъем ввода-вывода 15 с того же информационного входа блока памяти. При считывании записанная в блоке памяти информация не повреждается и остается в блоке. Считывание начинается с ячейки нулевого адреса и проводится последовательно по возрастанию номера ячеек памяти. При пропадании управляющего потенциала и каждом возобновлении его подачи считывание каждый раз начинается вновь с ячейки с нулевым адресом.Symbols arrive at the input-
В устройстве учета (фиг.3) третий разъем ввода-вывода 16 служит для соединения со вторым разъемом ввода-вывода 15 информационной карты. Кроме этого при вставлении карты в разъем 16 с него на второй управляющий блок 17 подается сигнал о том, что карта вставлена и с нее можно считывать информацию.In the accounting device (Fig. 3), the third input-
Второй блок управления 17 служит для организации считывания информации с карты учета. С этой целью он вырабатывает тактовый и управляющий сигналы, подаваемые на третий разъем ввода-вывода 16, а также на четвертый блок памяти 19.The
По завершению считывания он управляющим сигналом сообщает об этом на третий блок управления 18 и передает ему управление дальнейшей работой устройств учета.Upon completion of the reading, he reports the control signal to the
Третий блок управления 18 вырабатывает управляющие сигналы для работы четвертого 19, пятого 20 и шестого 21 блоков памяти, второго 23 и третьего 24 генераторов адреса, а также блока сравнения 28.The
В случае успешного считывания информации с карты и проверки ее подлинности третий блок управления 18 также вырабатывает информационный сигнал на реверсивный счетчик 29 о необходимости считывания обработанной информации, а также сигнал на третий разъем ввода-вывода 16 и далее на информационную карту, стирающий с нее ранее записанную информацию.In case of successful reading of information from the card and verification of its authenticity, the
Четвертый блок памяти 19 считывает с третьего разъема ввода-вывода набор двоичных битов в последовательном коде и запоминает его. Далее по сигналу третьего блока управления он в параллельном коде выдает группы символов (например, по 8 битов, образующих байт).The
Пятый блок памяти 20 записывает эти байты по адресам, расположенным последовательно, начиная с нулевого адреса, руководствуясь управляющим сигналом с третьего блока управления 18.The
Также третий блок управления 18 переключает пятый блок памяти в режим считывания, при этом на выход пятого блока памяти подаются байты, записанные по адресам, двоичный номер которых определяется многоканальным сигналом со второго генератора адреса 23.Also, the
Шестой блок памяти 21 записывает двоичную кодовую группу (например, байт), поступающую на ее многоканальный вход со второго блока “исключающее ИЛИ” 25. Запись производится по группам (байтам) в ячейки, начиная с нулевого адреса группы по команде с третьего блока управления 18. В каждой ячейке записывается одна группа (байт), кроме того, информация, записанная в ячейках заранее определенных номеров, постоянно подается на третье постоянно запоминающее устройство 27 и на блок сравнения 28.The
Второй тактовый генератор 22 вырабатывает тактовые импульсы, синхронизирующие работу других блоков.The
Второй генератор адреса 23 при подаче управляющего сигнала с блока управления начинает на своих выходах вырабатывать двоичный код, начиная с нуля, являющийся номером ячейки, с которой в пятом блоке памяти 20 считывается байт.The
При прерывании подачи управляющего сигнала и после этого подаче его вновь выработка двоичного кода вторым генератором адреса 23 вновь начинается с нуля, независимо от того, до какого номера он успел досчитать в предыдущем цикле.When the supply of the control signal is interrupted and after that it is supplied again, the binary code generation by the
Третий генератор адреса 24 при подаче управляющего сигнала с третьего блока управления 24 начинает вырабатывать двоичный код, последовательно возрастающий от некоторого начального числа. В первом цикле это начальное число равно нулю. В случае прихода управляющего импульса с блока сравнения 28 следующее начальное число при запуске с блока управления в следующем цикле будет единица. В следующем (третьем) цикле при приходе управляющего импульса с блока сравнения 28 начальное число будет равно двум, и т.д. Таким образом, при приходе с блока сравнения управляющих импульсов, с каждым новым управляющим импульсом в определенном цикле начало вырабатываемой числовой последовательности будет постоянно возрастать. (Пусть, например, третьему генератору адреса 24 необходимо каждый раз вызывать группу длиной в 5 байтов. Тогда в первом цикле будет выработана последовательность номеров ячеек, откуда вызываются байты, имеющая вид: 0-1-2-3-4; во втором цикле будет выработана последовательность номеров ячеек 1-2-3-4-5; в третьем цикле 2-3-4-5-6, и т.д.).The
В случае, если третий генератор адреса 24 при постоянном поцикловом возрастании номера первого байта кодовой группы исчерпает всю память второго постоянного запоминающего устройства 26, он вырабатывает контрольный сигнал, который подается на третий блок управления 18 и на индикатор отключения 33.In the event that the
Появление данного контрольного сигнала свидетельствует либо об ошибке считывания информационной карты, либо о повреждении записанной на ней информации, либо о попытке использования поддельной карты. В этом случае третий блок управления 18 приостанавливает работу устройства, которая вновь может быть возобновлена повторным вставлением карты в третий разъем ввода-вывода 16, при этом весь процесс повторится сначала.The appearance of this control signal indicates either an error reading the information card, or damage to the information recorded on it, or an attempt to use a fake card. In this case, the
Второй блок “исключающее ИЛИ” 25 вычисляет логическую функцию “исключающее ИЛИ” от двух многоразрядных двоичных входных сигналов (аналогично функционированию блока 13). Операция производится параллельно с каждой парой битов, стоящих в одинаковых разрядах. Результат заносится в такой же разряд.The second block “exclusive OR” 25 calculates the logical function “exclusive OR” from two multi-bit binary input signals (similar to the operation of block 13). The operation is performed in parallel with each pair of bits in the same bits. The result is entered in the same category.
Второе постоянное запоминающее устройство 26 содержит эталонную кодовую последовательность, представляющую собой случайные двоичные числа, сгруппированные по байтам. Байты записаны постоянно в ячейки с возрастающими номерами, начиная с нулевого. При этом на выход запоминающего устройства подается тот байт, адрес ячейки которого поступает в данный момент в виде двоичного кода с третьего генератора адреса 24.The second read-
Третье постоянное запоминающее устройство 27 содержит информацию о различной величине оплаты, зашифрованной кодом, определяемым первым дешифратором 12.The third read-
Каждому варианту кода соответствует своя оплата. Этот код поступает на многоканальный вход запоминающего устройства 27 с определенных ячеек шестого блока памяти 21. В результате на выход запоминающего устройства 27 подается величина оплаты, соответствующей этому коду.Each code variant has its own payment. This code is supplied to the multi-channel input of the
Блок сравнения 28 сравнивает числа, записанные в определенных ячейках шестого блока памяти 21. Сравнение начинается после заполнения некоторого числа ячеек. В случае несовпадения чисел, записанных в эти ячейки (что говорит о дефекте считывания), блок сравнения вырабатывает контрольный сигнал.The
Реверсивный счетчик 29 складывает число, поступающее с третьего постоянного запоминающего устройства 27 с уже имеющимся в счетчике, а также вычитает из уже имеющего числа число, поступающее из блока измерения 35. Режим сложения устанавливается управляющим сигналом с третьего блока управления 18, режим вычитания устанавливается управляющим сигналом с блока измерения 35. В случае одновременного их поступления управляющий сигнал сложения имеет приоритет.The
Второй дешифратор 30 преобразует двоичный код с выходов реверсивного счетчика 29 в код, управляющий цифровым индикатором оплаченного объема 31.The
На индикаторе оплаченного объема 31 отображается величина оплаченного на настоящий момент объема электричества (например, в киловатт-часах).The paid volume indicator 31 displays the amount of electricity currently paid (for example, in kilowatt hours).
Блок контроля 32 постоянно сравнивает текущую величину оплаченного объема с некоторым порогом. В случае его падения ниже порога он вырабатывает отключающее напряжение на второй коммутатор 2.The
Порог может быть либо равен нулю, либо некоторому отрицательному числу в случае организации кредитной формы расчетов.The threshold can be either zero or some negative number in the case of organizing a credit form of payment.
Индикатор отключения 33 вырабатывает определенного вида оптический или звуковой сигнал (или оба вместе) в случае исчерпания оплаты, и сигнал другого вида в случае ошибки считывания информационной карты.The
Второй коммутатор 34 отключает электросеть от потребителя (абонента) в случае поступления на него отключающего напряжения с блока контроля 32.The
Блок измерения 35 непрерывно измеряет текущую мощность, потребляемую от сети абонентом, суммирует ее за некоторый период времени и периодически в виде цифрового кода подает полученную таким образом величину потребленной за этот период электрической энергии на реверсивный счетчик 29. (Период может быть, например, 1 час; 0,1 часа, и т.п.).The measuring
Все блоки и узлы, определяющие идентичность карты, и выделяющие из него информацию, объединены в блок идентификации карты 36.All blocks and nodes that determine the identity of the card, and extracting information from it, are combined into a
В варианте структурной реализации генератора случайных чисел 9 (фиг.4) дешифратор 37 преобразует код на выходе счетчика 39 в код, требующийся для работы последующих блоков.In a variant of the structural implementation of the random number generator 9 (Fig. 4), the
Тактовый генератор 38 работает постоянно и вырабатывает тактовые импульсы, поступающие на двоичный счетчик 39.The
Двоичный счетчик 39 на параллельном выходе вырабатывает постоянно возрастающий двоичный код. По заполнении счетчика код циклически принимает нулевое значение. Поскольку момент запроса числа с дешифратора 37 случаен и зависит от момента пуска устройства записи (т.е. пуска первого блока управления 6), а частота тактового генератора 38 выбирается достаточно большой, то получаемые с дешифратора 37 числа достаточно случайны.The
В варианте структурной реализации блока измерения 35 (фиг.5) измеритель напряжения 40 и измеритель тока 41 вырабатывают сигналы, пропорциональные напряжению в электросети и току, потребляемому абонентом.In the embodiment of the structural implementation of the measurement unit 35 (Fig. 5), the
Первый 42 и второй 43 аналого-цифровые преобразователи преобразуют входные аналоговые сигналы с измерителей тока и напряжения в двоичный цифровой код.The first 42 and second 43 analog-to-digital converters convert the input analog signals from current and voltage meters into a binary digital code.
Перемножитель 44 осуществляет постоянное цифровое перемножение входных многоразрядных двоичных сигналов.The
Цифровой сумматор 47 осуществляет периодическое суммирование поступающего с перемножителя 44 кода с ранее зафиксированном числом. Периодичность суммирования определяется тактовыми импульсами с генератора записи 45 (эта периодичность может быть заранее установлена равной, например: 0,1 с; 1 с; 10 с; и т.п., в зависимости от ожидаемой скорости изменения нагрузки у данного потребителя). Через определенный период записанная информация, представляющая собой величину электроэнергии, потребленной абонентом за этот период, вычитается в реверсивном счетчике 29 из ранее оплаченного объема электроэнергии.The
Эти периоды задаются импульсами, вырабатываемыми генератором стирания 46. (Их периодичность может быть равной, например, 1 час). Одновременно с переносом информации с сумматора 47 на реверсивный счетчик 29 обнуляется сумматор 47 и вся информация из него стирается.These periods are set by the pulses generated by the erase
В другом варианте структурной реализации блока измерения 35 (фиг.6) электромеханический датчик 48 подает сигнал после потребления определенной порции электроэнергии (например, в бытовых электросчетчиках эта порция определяется одним оборотом диска).In another embodiment of the structural implementation of the measuring unit 35 (Fig. 6), the
В формирователе 49 этот сигнал превращается в импульс определенного вида.In the
В постоянном запоминающем устройстве 50 постоянно занесен цифровой код порции электроэнергии, соответствующей одному обороту диска электромеханического датчика 48.In the read-
Этот код и импульсы подаются на реверсивный счетчик.This code and pulses are fed to a reversible counter.
Принцип работы системы учета электрической энергии заключается в следующем.The principle of operation of the electric energy metering system is as follows.
При нормальном функционировании системы эксплуатируется одно общее для всех абонентов устройство записи, расположенное в энергетических службах, и по одному устройству учета, расположенному у каждого потребителя-абонента в месте его подключения в электросети. Каждый абонент также имеет свою информационную карту.In the normal functioning of the system, one recording device is used that is common to all subscribers, located in the energy services, and one metering device, located at each consumer-subscriber in the place of its connection to the power grid. Each subscriber also has his own information card.
Каждый абонент периодически оплачивает в энергетической службе определенное количество электроэнергии согласно своим потребностям и текущему тарифу. После оплаты оператор-кассир записывает на информационную карту этого абонента информацию об оплаченном объеме электроэнергии, определенным образом зашифрованную, а также набор кодовых символов, предотвращающих попытку подделки карты или самостоятельного занесения абонентом информации об оплате.Each subscriber periodically pays a certain amount of electricity in the energy service according to his needs and current tariff. After payment, the cashier operator writes information on the paid amount of electricity, encrypted in a certain way, to the information card of this subscriber, as well as a set of code symbols that prevent an attempt to counterfeit the card or enter the payment information on its own.
После этого абонент помещает информационную карту в собственное устройство учета, установленное в месте потребления энергии. Величина оплаченного объема считывается с карты в память устройства учета и прибавляется там к оставшемуся имеющемуся оплаченному объему. При этом также проверяется правильность считывания, подлинность карты и записанной на нее информации.After that, the subscriber places the information card in his own metering device installed in the place of energy consumption. The amount of paid volume is read from the card into the memory of the metering device and added there to the remaining available paid volume. At the same time, the correct reading, the authenticity of the card and the information recorded on it are also checked.
В случае несоответствия кодов выдается сообщение об ошибке считывания. В этом случае при правильной карте абонент должен вынуть ее из разъема устройства учета и вставить еще раз. В случае подделки карты абонент должен вставить правильную карту.If the codes do not match, a read error message is issued. In this case, with the correct card, the subscriber must remove it from the connector of the metering device and insert it again. In the case of a fake card, the subscriber must insert the correct card.
По мере потребления электроэнергии величина зафиксированного оплаченного объема постоянно уменьшается. Ее остаток постоянно индицируется для контроля абонентом. Если абонент исчерпал весь оплаченный объем, устройство контроля автоматически отключает его от электросети, подавая при этом определенный световой (звуковой) сигнал. В случае кредитной формы оплаты отключение абонента производится после исчерпания кредита.As electricity is consumed, the value of the recorded paid volume is constantly decreasing. Its balance is constantly displayed for monitoring by the subscriber. If the subscriber has exhausted all the paid volume, the control device automatically disconnects it from the power supply, giving a certain light (sound) signal. In the case of a credit form of payment, the subscriber is disconnected after the credit has been exhausted.
Когда абонент вновь оплатит какой-то объем электроэнергии, занесет его в информационную карту и перенесет с карты в устройство учета, оно вновь подключит абонента к электросети.When the subscriber again pays for a certain amount of electricity, enters it into the information card and transfers it from the card to the metering device, it will reconnect the subscriber to the mains.
Осуществление этих укрупненных операций производится следующим образом.The implementation of these enlarged operations is as follows.
Все двоичные сигналы группируются для устройства в кодовые группы по 8 бит (в байты), хотя возможно любое другое количество бит в группе.All binary signals are grouped for the device into code groups of 8 bits (in bytes), although any other number of bits in the group is possible.
В первом 7 и втором 26 постоянных запоминающих устройствах заранее занесена одинаковая для обоих устройств эталонная кодовая последовательность, состоящая из n байт (N=8n бит). Для примера пусть ее длина будет равна 256 байт (возможна другая величина). Каждый байт представляет собой случайное число, полученное заранее либо генератором случайных чисел, либо взятое при программировании из таблиц случайных чисел.In the first 7 and second 26 read-only memory devices, the same reference code sequence consisting of n bytes (N = 8n bits) is the same for both devices. For example, let its length be 256 bytes (another value is possible). Each byte is a random number obtained in advance either by a random number generator, or taken during programming from random number tables.
Длина информационной кодовой группы, переносящей сведения о величине оплаченного при последнем посещении энергослужбы объема электричества, равна l2 байт (L2=812 бит).The length of the information code group that transfers information about the amount of electricity paid during the last visit to the energy service is l 2 bytes (L 2 = 812 bits).
Длина контрольной кодовой группы, служащей для проверки информационной карты в устройстве учета, равна l1 байт (L1=811 бит). Длины l1 и l2 составляют некоторую долю от n, (l1+l2)<n.The length of the control code group used to check the information card in the metering device is l 1 byte (L 1 = 81 1 bit). The lengths l 1 and l 2 make up a fraction of n, (l 1 + l 2 ) <n.
И кодовая, и информационная кодовые группы формируются из эталонной кодовой последовательности. Все байты эталонной кодовой последовательности пронумерованы (первый номер = 0).Both code and information code groups are formed from a reference code sequence. All bytes of the reference code sequence are numbered (first number = 0).
В устройстве записи выбирается некоторое число m, являющееся номером определенного байта из эталонной кодовой последовательности.In the recording device, a certain number m is selected, which is the number of a specific byte from the reference code sequence.
При формировании контрольной группы выбираются l1 последовательно расположенных байтов из эталонной кодовой последовательности, начиная с байта номера m (номер m также представляет собой байт, т.к. общее число эталонных байтов равно 88=256).When forming the control group, l 1 sequentially arranged bytes are selected from the reference code sequence, starting from byte number m (number m is also a byte, because the total number of reference bytes is 8 8 = 256).
Далее каждый байт группы байтов длиной l1, выбранный из эталонной последовательности, объединяется логической операцией “исключающее ИЛИ” с одним и тем же байтом m.Further, each byte of a group of bytes of length l 1 selected from the reference sequence is combined by the logical operation “exclusive OR” with the same byte m.
Объединение в каждом байте производится по битам в одинаковых позициях (первый бит байта m с первым битом байта эталонной последовательности, второй со вторым и т.д.). Полученные биты - результаты логической операции - вставляются в те же позиции.The combination in each byte is performed bit by bit in the same positions (the first bit of byte m with the first bit of the byte of the reference sequence, the second with the second, etc.). The received bits - the results of a logical operation - are inserted at the same positions.
Подобным образом обрабатываются все выбранные исходные l1 байтов эталонной последовательности, формируя новую контрольную кодовую группу тоже длиной l1 байт.In a similar way, all selected source l 1 bytes of the reference sequence are processed, forming a new control code group also l 1 bytes long.
Для формирования информационной кодовой группы используются l2 байтов эталонной кодовой последовательности, расположенные непосредственно после l1 байтов, формировавших контрольную кодовую группу. Для этого все эти l2 байтов также объединяются операцией “исключающее ИЛИ” с некоторым другим восьмиразрядным двоичным числом К (равным также одному байту).To form the information code group, l 2 bytes of the reference code sequence are used, located immediately after l 1 bytes that formed the control code group. To do this, all these l 2 bytes are also combined with an exclusive OR operation with some other eight-bit binary number K (also equal to one byte).
Полученные две кодовые группы общей длиной l=l1+l2 байтов в последовательном коде побитно записываются в память информационной карты.The received two code groups with a total length l = l 1 + l 2 bytes in a serial code are bit-wise written to the memory of the information card.
При помещении карты в устройство учета записанная в ней информация также побитно считывается и формирует в памяти устройства такую же общую кодовую группу длиной l=l1+l2 байт.When the card is placed in the metering device, the information recorded in it is also read out bit by bit and forms in the device memory the same general code group with the length l = l 1 + l 2 bytes.
В памяти устройства учета первоначально и постоянно занесена та же эталонная кодовая последовательность, что и в устройстве записи.In the memory of the metering device, the same reference code sequence was initially and constantly entered as in the recording device.
Далее проводится проверка подлинности информации. Поскольку в устройстве учета заранее неизвестно, из какой части эталонной кодовой последовательности сформированы устройством записи контрольная и информационная кодовые группы, т.е. неизвестна величина числа m, то производится его определение путем поиска. Здесь используется следующее свойство логической операции “исключающее ИЛИ”.Next, information is authenticated. Since the accounting device does not know in advance from which part of the reference code sequence the control and information code groups are formed by the recording device, i.e. the quantity m is unknown, then it is determined by searching. Here we use the following property of the logical operation “exclusive OR”.
Пусть х - некий бит кодовой последовательности, находящийся в определенной позиции, а - некоторая двоичная переменная. Обозначим через y=x+a=xvx - результат объединения двоичных переменных х и а операцией “исключающее ИЛИ”.Let x be a bit of a code sequence located in a certain position, and let be some binary variable. Denote by y = x + a = x vx - the result of combining the binary variables x and a with an exclusive OR operation.
Применим вновь к переменной у операцию “исключающее ИЛИ” с битом х и получим новую переменную z, т.е. z = х + у.We again apply the exclusive-OR operation with the bit x to the variable y and obtain a new variable z, i.e. z = x + y.
ТогдаThen
z=x(xva)v(xva)=x(x·a)vxv a=z = x (x v a) v (x v a) = x (x · a) v x v a =
=x[(va)·(xv)]va=x(xvaxv va)va== x [( va) )] v a = x ( xvaxv va ) v a =
=x(axv )va=xx avx va=xava== x (axv ) v a = xx avx v a = xav a =
(xv)a=a. (xv ) a = a.
(Используя свойства х=а=0; =.)(Using the properties of x = a = 0; = .)
Таким образом, повторное использование операции “исключающее ИЛИ” вновь восстанавливает исходную двоичную переменную а.Thus, reusing the exclusive-OR operation again restores the original binary variable a.
Поэтому, если полученную из информационной карты контрольную кодовую группу объединить в устройстве учета по этой логической операции с байтами хранящейся во втором постоянном запоминающем устройстве 26 эталонной кодовой последовательности, начиная с номера m, то в результате получается l1 одинаковых двоичных чисел - байтов, каждое из которых равно m. Это объясняется тем, что в устройстве записи эти же l1 байтов такой же эталонной последовательности объединены той же логической операцией с одним и тем же числом m.Therefore, if the control code group obtained from the information card is combined in the accounting device for this logical operation with the bytes of the reference code sequence stored in the second read-
Если же контрольную кодовую группу “совмещать” с любым другим отрезком эталонной кодовой последовательности (тоже длиной l1), то в результате никогда не получится l1 одинаковых байтов.If the control code group is “combined” with any other segment of the reference code sequence (also of length l 1 ), then the result will never be l 1 identical bytes.
Это и используется для проверки правильности карты. Принятая в устройстве учета контрольная кодовая группа первоначально побитно объединяется операцией “исключающее ИЛИ” с частью эталонной кодовой последовательности длиной l1, начиная с байта нулевого адреса. Если получившиеся в результате байты не равны между собой, то сравниваемая часть эталонной последовательности сдвигается, т.е. обработка начинается с байта номер 1. Если вновь получаются различающиеся байты, то обработка производится с байта номер 2, и т.д.This is used to verify the correctness of the card. The control code group adopted in the metering device is initially bitwise combined with an exclusive OR operation with a part of the reference code sequence of length l 1 starting from the byte of the zero address. If the resulting bytes are not equal to each other, then the compared part of the reference sequence is shifted, i.e. processing begins with
Таким образом, контрольная последовательность “передвигается” по эталонной последовательности, пока не дойдет до места, где после логической обработки все байты получатся одинаковыми. Это и есть то число m, которое было занесено в устройство записи.Thus, the control sequence “moves” along the reference sequence until it reaches the place where after logical processing all the bytes will be the same. This is the number m that was entered in the recorder.
В случае необходимости увеличения секретности полученное логической операцией значение m может дополнительно управляться номером первого байта области эталонной последовательности, где стало выполняться условие равенства всех l1, полученных после логической операции байтов. Если такой необходимости нет, то в устройстве записи не обязательно выбранную для образования контрольной группы область эталонной кодовой последовательности логически обрабатывать именно с номером m ее первого байта. Достаточно все l1 байтов обработать с любым другим двоичным восьмиразрядным числом (но одинаковым для всех байтов области!).If it is necessary to increase secrecy, the value m obtained by the logical operation can be additionally controlled by the number of the first byte of the region of the reference sequence, where the condition of equality of all l 1 received after the logical operation of the bytes has been fulfilled. If this is not necessary, then the region of the reference code sequence that is not necessarily selected for the formation of the control group is logically processed with the number m of its first byte. It is enough to process all l 1 bytes with any other binary eight-bit number (but the same for all bytes of the area!).
Если "перемещение" контрольной группы вдоль эталонной последовательности достигло байта номера n-l1-l2, а условие равенства всех байтов результата логической операции не выполнено, это означает, что информационная карта дефектна (причины чему могут быть различными). Блок контроля сигнализирует об этом, дальнейший анализ прекращается вплоть до следующего помещения карты в устройство.If the "movement" of the control group along the reference sequence reaches the byte of the number nl 1 -l 2 , and the condition of equality of all bytes of the result of the logical operation is not fulfilled, this means that the information card is defective (there may be different reasons for this). The control unit signals this, further analysis is terminated until the next placement of the card in the device.
В случае, если при смещении контрольной группы вдоль эталонной последовательности правильное ее положение найдено, это означает, что следующие l2 байтов эталонной последовательности разрешается использовать для расшифровывания информации, заключенной в информационной кодовой группе. Расшифровывание производится аналогично, объединяя побитно логической операцией “исключающее ИЛИ” байты с соответствующими номерами из эталонной кодовой последовательности и принятой информационной кодовой группы.If, when the control group is shifted along the reference sequence, its correct position is found, this means that the following l 2 bytes of the reference sequence are allowed to be used to decrypt the information contained in the information code group. Decryption is performed similarly, combining bit by bit with the logical operation “exclusive OR” bytes with the corresponding numbers from the reference code sequence and the received information code group.
В результате получается l2 байтов, каждый из которых равен числу К, занесенному в устройство записи. Это число указывает, какой объем электроэнергии оплатил в этот раз абонент и используется в дальнейшей обработке.The result is l 2 bytes, each of which is equal to the number K recorded in the recording device. This number indicates how much electricity the subscriber paid this time and is used in further processing.
Если необходимо производить дополнительную проверку подлинности карты, то (поскольку информационных байтов несколько) может также дополнительно проверяться равенство всех К, полученных логической операцией, во всех информационных байтах. Если же такой необходимости нет, то информационная группа может состоять только из одного байта (т.е. l2=1).If it is necessary to perform additional authentication of the card, then (since there are several information bytes), the equality of all K received by the logical operation in all information bytes can also be additionally verified. If this is not necessary, then the information group can consist of only one byte (i.e., l 2 = 1).
После идентификации карты и вычисления К обе кодовые группы из памяти информационной карты стираются.After identification of the card and calculation of K, both code groups from the memory of the information card are erased.
На основе полученного К вычисляется число, которое прибавляется к имеющейся в наличии величине оплаченного объема.Based on the obtained K, a number is calculated that is added to the available amount of paid volume.
Описанный принцип в блоках реализуется так:The described principle in blocks is implemented as follows:
Генератор случайных чисел 9 вырабатывает число m. Оно запоминается во втором блоке памяти 4. Первый дешифратор 12 образует число К. Первый генератор адреса 8 последовательно извлекает из эталонной кодовой последовательности, записанной в первом постоянном запоминающем устройстве 7, l1+l2 байтов, начинающихся с номера m. При этом первые l1 из них обрабатываются логической операцией “исключающее ИЛИ” в первом блоке 13 с числом m. Последующие l2 байтов обрабатываются в том же блоке 13 с числом К. Переключение с числа m на число К производится в первом коммутаторе 10.The random number generator 9 produces the number m. It is stored in the second memory block 4. The first decoder 12 forms the number K. The first address generator 8 sequentially extracts from the reference code sequence recorded in the first read-only memory 7, l 1 + l 2 bytes starting with number m. Moreover, the first l 1 of them are processed by the logical operation “exclusive OR” in the first block 13 with the number m. Subsequent l 2 bytes are processed in the same block 13 with the number K. Switching from the number m to the number K is performed in the first switch 10.
Обе формирующиеся кодовые группы накапливаются в первом блоке памяти 3 и после окончания формирования в последовательном коде через первый разъем ввода-вывода 2 подаются на информационную карту 1.Both forming code groups are accumulated in the first memory block 3 and after completion of formation in a serial code through the first input-output connector 2 are fed to the
В устройстве учета блоком идентификации карты 36 через третий разъем ввода-вывода 16 производится в последовательном коде считывание обеих кодовых групп, и в четвертом блоке памяти 19 биты группируются в байты, которые далее обрабатываются в параллельном коде.In the metering device, the
После формирования обе кодовые группы переносятся в пятый блок памяти 20. Далее происходит одновременный последовательный вызов байтов из пятого блока памяти 20 и из второго постоянного запоминающего устройства 26. Адреса извлекаемых байтов вырабатываются во втором 23 и третьем 24 генераторах адреса. Генератор 23 вырабатывает адреса, начиная с нулевого, при каждом новом запуске. Начальный адрес, вырабатываемый генератором 24 в первом цикле, тоже равен нулю. В каждом следующем цикле (при “неудачных” предыдущих циклах) начальный адрес увеличивается на единицу. Сигнал о том, что цикл “неудачный”, т.е. контрольная группа сформирована не из тех байтов эталонной последовательности, с которыми в данном цикле совместно обрабатывается, подается блоком сравнения 28. Он сравнивает значения байтов, записанных в шестой блок памяти 21, куда последовательно записываются результаты логической обработки байтов новой группы и эталонной последовательности в данном цикле.After the formation of both code groups are transferred to the
Если же карта идентифицирована, то из соответствующей ячейки шестого блока памяти 21 извлекается величина К.If the card is identified, then the value K is extracted from the corresponding cell of the
В случае, если необходимо передать информацию, большую, чем заключено в одном байте, то можно использовать несколько информационных байтов, в каждый из которых заносится свое число: K1, К2, К3 и т.д.If it is necessary to transmit information larger than that contained in one byte, then you can use several information bytes, each of which has its own number: K1, K2, K3, etc.
Число К является кодом, извлекающим из третьего постоянного запоминающего устройства 27 информацию об оплаченном в этот раз объеме электроэнергии.The number K is a code that extracts information about the amount of electricity paid this time from the third
Сигнал с третьего блока управления 18 разрешает реверсивному счетчику 29 суммировать эту величину к оставшемуся оплаченному объему.The signal from the
Величина оплаченного объема непрерывно отображается на индикаторе оплаченного объема 31.The amount of paid volume is continuously displayed on the indicator of paid volume 31.
Принцип работы блока измерения по фиг.5 заключается в том, что отсчеты цифрового измерения текущей потребленной мощности суммируются с достаточно большой частотой, формируя в сумматоре 47 величину потребленной энергии. Эта накопленная величина считывается в реверсивный счетчик 29 через равные интервалы времени, определяемые генератором считывания 46. Считываемые величины в общем случае каждый раз могут, естественно, иметь разные значения, что определяется текущим уровнем нагрузки.The principle of operation of the measurement unit of FIG. 5 is that the digital readout of the current consumed power is summed with a sufficiently high frequency, forming in the
В блоке же измерения по фиг.6 в реверсивный счетчик 29 считывается всегда одна и та же величина, а текущий уровень нагрузки отражается на интервалах времени между считываниями и определяется текущей скоростью вращения электромеханического датчика 48.In the measurement block of FIG. 6, the same value is always read in the
Использование в системе блока идентификации карточки 36 обеспечивают секретность и защищенность передачи информации и предохраняет от использования поддельных карточек.The use of
Применение системы учета электрической энергии позволяет повысить удобство, точность и оперативность контроля и учета потребления электроэнергии абонентами различного вида, организовать в современной форме оплату энергии в требуемом каждому абоненту объеме.The use of the electric energy metering system makes it possible to increase the convenience, accuracy and efficiency of monitoring and accounting for electricity consumption by various types of subscribers, and to arrange in a modern form payment for energy in the amount required for each subscriber.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003115892/28A RU2247994C1 (en) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | Electric power metering system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003115892/28A RU2247994C1 (en) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | Electric power metering system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003115892A RU2003115892A (en) | 2004-11-27 |
RU2247994C1 true RU2247994C1 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=35364690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003115892/28A RU2247994C1 (en) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | Electric power metering system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247994C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007039780A1 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-12 | Antal Gasparics | Electric meter supplied with control device |
RU2502075C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-20 | Василий Васильевич Ефанов | Electric energy counting method, and device for its implementation |
RU2503017C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-27 | Василий Васильевич Ефанов | Method for registration of electric energy and system for its realisation |
RU2503018C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-27 | Василий Васильевич Ефанов | Method for registration of electric energy and system for its realisation |
-
2003
- 2003-05-27 RU RU2003115892/28A patent/RU2247994C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007039780A1 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-12 | Antal Gasparics | Electric meter supplied with control device |
RU2502075C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-20 | Василий Васильевич Ефанов | Electric energy counting method, and device for its implementation |
RU2503017C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-27 | Василий Васильевич Ефанов | Method for registration of electric energy and system for its realisation |
RU2503018C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-27 | Василий Васильевич Ефанов | Method for registration of electric energy and system for its realisation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5914471A (en) | Method and apparatus for recording usage data of card operated devices | |
US4906828A (en) | Electronic money purse and fund transfer system | |
CN109523254B (en) | Multiple payment methods based on mobile phone APP through double offline code scanning | |
EP0335912B1 (en) | Prepayment metering system using encoded purchase cards | |
CN108667632A (en) | Based on the credit record sharing method and device of block chain, electronic equipment | |
EA200000745A1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR REMOTE PERFORMANCE OF PAYMENTS AND PAYMENT OPERATIONS IN REAL TIME BY MOBILE PHONE | |
DE59900243D1 (en) | IDENTIFICATION CARD AND SETTLEMENT METHOD WITH AN IDENTIFICATION CARD | |
CN110851870A (en) | Block chain privacy protection method, system and medium based on trusted execution environment | |
US6105862A (en) | Method for performing a double-signature secure electronic transaction | |
RU2134904C1 (en) | Data transmission system with terminal and portable data medium; method for recharging portable data medium by means of terminal | |
FR2575312A1 (en) | PREPAID METER FOR THE PURCHASE OF ELECTRICAL ENERGY WITHOUT SILVER LIQUID, USING VALUE CHARTS PREPAIDLY PAID | |
RU2247994C1 (en) | Electric power metering system | |
CN107180343A (en) | A kind of method and apparatus of automatic fee | |
CN115410320A (en) | Charging pile off-grid starting method, system, equipment and storage medium | |
GB2130412A (en) | Electronic money purse | |
CN106096942A (en) | A kind of pre-paying method and system, terminal, server | |
CN112116309A (en) | User electricity consumption data acquisition method based on block chain | |
RU2276776C1 (en) | System for counting flow of gas or liquid | |
CN1955641B (en) | Counting device and method for implementing function changing by communication mode | |
CN114220222B (en) | Offline prepaid electric quantity recharging method and system | |
KR100374071B1 (en) | Data transfer system with a terminal and a portable data carrier and process for reloading the portable data carrier by means of the terminal | |
RU2019842C1 (en) | Method and device for electric power metering | |
CN110533837B (en) | A charges of electricity collection device that is used for electric power marketing system to have protect function | |
CN117422453B (en) | Method and device for realizing hospitalization deposit single-electron certificate | |
SU1584120A1 (en) | Electronic magnetic-stripe credit card for coin-box telephones |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150528 |