CN102074073A - 基于iec62055标准的无卡预付费购电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于IEC62055标准实现无卡预付费购电的方法。在由网络终端、电能管理中心、通信系统、数据集中器和智能预付费电表组成的系统中，电能管理运营商统一在客户用电现场安装基于IEC62055标准的智能预付费电表，用户则通过网络终端向电能管理中心申请购电，并通过相应收费系统缴费，电能管理中心在获取申请信息和缴费信息后根据IEC62055标准生成充值密钥，并通过通信系统向数据集中器发送充值密钥，与数据集中器相连的智能预付费电表则通过电力线载波通信从数据集中器下载该密钥，经过对密钥的解析，完成充值任务。

Description

基于IEC62055标准的无卡预付费购电方法

技术领域

本发明涉及电力系统售电服务领域，尤其涉及一种基于IEC62055标准实现无卡预付费购电的方法。

背景技术

电力行业传统的购电方式为用户先用电，然后定期根据用电量上缴电费，这就导致电力行业长期存在着极少数用户恶意拖欠电费的现象，同时，电费的收缴也浪费了相当多的人力物力资源，给供电企业的正常运作带来了极大不便。预付费电表及售电系统的出现不仅可以预防电费拖欠，而且减少了用电纠纷，带来了较好的经济和社会效益，同时也有利于营造全社会节约用电的氛围。目前预付费售电的主要方式是用户购买充值卡，自行实现充值。然而，购电卡必须返回到充值网点处理或重新编程，用户需要专程到当地的超市、销售窗口实地办理，非常麻烦；经验表明，随着生活节奏的加快，多数用户更偏重于在家或办公室通过电话或互联网获取充值信息，避免平时忘记带卡或节假日无法购电导致停电的烦恼。此外，智能卡本身成本较高，且无法抗拒物理和电气(静电干扰)攻击，这不仅给用户带来了麻烦，而且电力公司需要为此设立网点，增加了运营管理成本。而无卡预付费的购电方式将避免这些不便，极大提高购电服务的灵活性。

IEC62055是2007年发布的第一个也是唯一一个关于预付费电能表方面的国际标准，定义了标准信息传递规范（STS）。该协议涵盖了付费系统、传输介质、数据传输标准、预付费电能表以及接口标准等内容。IEC62055标准提供的密钥加密技术有效保证了预付费系统的安全性。将IEC62055标准应用到电力行业的售电服务将大大提高购电的便捷性和安全性，降低服务成本。 

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提供了一种基于IEC62055标准实现无卡预付费购电的方法，使用户通过电话和互联网等网络终端即可方便实现对智能预付费电表进行远程充值。

本发明解决上述技术问题的方案是：建立由网络终端、电能管理中心、通信系统、数据集中器和智能预付费电表组成的购电系统。其中，网络终端主要包括电话、互联网等较为常用的终端设备，并通过相应的网络系统与电能管理中心连接，其主要作用是向电能管理中心发送电表信息和购电请求，并实现缴费操作；电能管理中心主要用于处理用户发送的服务请求，并根据用户提供的电表信息基于IEC62055标准生成充值密钥，同时向电表所属的数据集中器发送充值密钥；数据集中器的主要作用是接收并存储从电能管理中心发出的与之相连的智能预付费电表的充值密钥，数据集中器主要通过GPRS、GSM和光纤等公共通信网与电能管理中心连接，与智能预付费电表的连接依靠电力线载波通信；智能预付费电表从数据集中器下载到充值密钥后，对其进行解析，并完成充值操作，同时在充值成功后向电能管理中心发送回执。

基于上述系统的购电步骤包括：

（1）电能管理运营商统一在客户用电现场安装基于IEC62055标准的智能预付费电表，电表制造商必须首先从密钥管理中心获得制造商编码和供电组编码，并据此对每个电表编制相应的18位电能表初始账户（PAN）；

（2）用户通过互联网、电话等网络终端向电能管理中心提交电表账户信息，查看余额信息，填写欲购电量，并通过网上银行等付费系统缴费；

（3） 电能管理中心服务器基于密钥管理中心提供的安全模块生成充值密钥，其中安全模块集成了基于IEC62055标准的电表密钥生成算法和代码加密算法；

（4） 电能管理中心通过通信系统向数据集中器发送充值密钥，发送成功后数据集中器向电能管理中心发送回执，否则发送失败回执，请求电能管理中心重新发送；

（5） 智能预付费电表通过电力线载波通信从数据集中器下载密钥，数据传递成功向数据集中器发送成功回执，否则重新下载；

（6） 智能预付费电表根据IEC62055标准规定的算法和表内唯一密钥解析集中器发送的充值密钥，充值成功后向数据集中器发送成功回执，数据集中器再将成功回执发送至电能管理中心，否则重新下载密钥，并进行解析充值。

本发明的有益结果是：用户通过常用的网络终端进行预付费电表充值，使得用户在家或办公室通过电话或互联网即可进行充值，大大方便了用户的充值操作，极大提高了购电服务的灵活性。此外，无卡预付费的方式相对于卡式付费节约了制卡成本，而且无需专设充值网点，降低了电力运营管理成本。同时，基于IEC62055标准所提供的密钥加密技术，有效保证了预付费系统的安全性和可靠性。本发明涉及的充值方法同样适用于水、燃气、热力等行业。

附图说明

图1 本发明的应用系统示意图；

图2 本发明无卡预付费方法流程图；

具体实施方式

如图1所示，建立由网络终端、电能管理中心、通信系统、数据集中器和智能预付费电表组成的购电系统。其中，网络终端主要包括电话、互联网等较为常用的终端设备，并通过相应的电话线、无线通信网或Internet等通信系统与电能管理中心连接，其主要作用是用户向电能管理中心发送电表信息和购电请求，并实现缴费操作，使用户利用自身最为快捷的网络终端完成充值任务；电能管理中心主要用于处理用户发送的服务请求，服务器基于密钥管理中心提供的安全模块生成充值密钥，其中安全模块集成了基于IEC62055标准的电表密钥生成算法和代码加密算法，同时向电表所属的数据集中器发送充值密钥；数据集中器的主要作用是接收并存储从电能管理中心发出的与之相连的智能预付费电表的充值密钥，数据集中器主要通过GPRS、GSM和光纤等通信系统与电能管理中心连接，与智能预付费电表的连接主要依靠电力线载波通信系统；智能预付费电表为基于IEC62055标准的电能计量装置，电表制造商必须首先从密钥管理中心获得制造商编码和供电组编码，并据此对每个电表编制相应的18位电能表初始账户（PAN），智能预付费电表从数据集中器下载到充值密钥后，对其进行解析，并完成充值操作，同时在充值成功后向电能管理中心发送回执。

如图2所示，本发明所涉及的无卡预付费方法最佳实施例操作流程包括：

步骤201：用户利用电力公司提供的用户名与密码，通过互联网终端登陆电能管理中心网站，用户获取初始用户名和密码的前提是电能管理运营商统一在客户用电现场安装基于IEC62055标准的智能预付费电表，电表制造商必须首先从密钥管理中心获得制造商编码和供电组编码，并据此对每个电表编制相应的18位电能表初始账户（PAN）。其中，密钥管理中心(KMC)负责对符合IEC62055标准的电表／售电系统／安全模块的制造商进行验证和编号管理，接收电力公司申请，对采购的特定厂商的产品分配供电组编码和相应的售电密钥，并将售电密钥装入电力公司采购的安全模块(SD)；

步骤202：在个人账户页面，用户查看电表账户信息，包括剩余电量、充值历史、电价信息等；

步骤203：用户填写欲购电量，并通过与电能管理中心相连的网上银行缴费；

步骤204：判断付费是否成功，成功则进入步骤205，否则进入步骤203；

步骤205：付费成功后，电能管理中心服务器基于密钥管理中心提供的安全模块生成充值密钥，其中安全模块集成了基于IEC62055标准的电表密钥生成算法和代码加密算法；

 步骤206：电能管理中心通过GPRS向数据集中器发送充值密钥；

步骤207：数据集中器接收成功后向电能管理中心发送回执，否则发送失败回执，执行步骤206；

步骤208：数据集中器通过电力线载波通信向所属智能预付费电表发送充值密钥；

步骤209：智能预付费电表根据IEC62055标准规定的算法和表内唯一密钥解析集中器发送的充值密钥，解析后按照所购电量调整用电额度，充值成功后向数据集中器发送成功回执，数据集中器再将成功回执发送至电能管理中心，否则执行步骤208； 

步骤210：发送成功回执； 

步骤211：结束。

本发明用户操作简单快捷、电力运营成本低、充值过程安全可靠，适宜于在电力行业大规模推广。

Claims (2)

1.一种基于IEC62055标准实现无卡预付费购电的方法，其特征是：在由网络终端、电能管理中心、通信系统、数据集中器和智能预付费电表组成的系统中，网络终端通过相应的网络系统与电能管理中心连接，数据集中器通过通信系统分别与电能管理中心和智能预付费电表相连，电能管理运营商统一在客户用电现场安装基于IEC62055标准的智能预付费电表，用户则通过网络终端向电能管理中心申请购电，并通过相应收费系统缴费，电能管理中心在获取申请信息和缴费信息后根据IEC62055标准生成充值密钥，并通过通信系统向数据集中器发送充值密钥，数据集中器向与之相连的智能预付费电表发送充值密钥，智能预付费电表对密钥进行解析，完成充值任务。

2.根据权利1所述一种基于IEC62055标准实现无卡预付费购电的方法，其特征是：所述的数据集中器向与之相连的智能预付费电表发送充值密钥，其通信方法是电力线载波通信或基于Zigbee的无线通信。

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