CN108717173B - 一种智能电能表数据溯源的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能电能表数据溯源的方法，它的硬件由微处理器模块、事件感知模块、计量模块、ESAM加密模块、RFID存储通信模块、备用电源模块构成，微处理器模块作为数据处理核心分别与其它五个模块相连。实现智能电能表在工作正常、故障、损坏、供电正常或者失效等不同环境下数据保全，解决智能电能表因为设计不同、数据存储形式造成计量数据只有制造厂依照自身设计的程序读取，其它制造商特别是电网用户无法读取的问题。本发明确保在智能电能表交付到电网公司后，通过数据加密及RFID存储通信技术，使得电能计量及事件记录等关键数据的管理及溯源与制造厂脱离关系，为追缴电费及用电安全提供可靠的技术保证。

Description

一种智能电能表数据溯源的方法
技术领域
本发明属于电磁测量领域，尤其涉及电能表电能计量数据保全领域。
背景技术
随着科技的发展，国家电网公司及南方电网公司统一标准要求的智能电能表安装应用已经超过4亿台，由于标准统一，互换性好，便于大规模生产，产品质量稳定等诸多优点。
但是在智能电能表在生命周期内依然有近2%的故障率。很多由于液晶不能显示、电源问题以及关键器件的损害造成电能表计量数据不能读取，电网公司在和用户进行电费收缴过程中没有数据支撑，需要把电能表返回到原来的制造厂，由原制造厂读出仪表存储区的数据，并出具证明作为电费收缴依据，制造厂出具的数据证明不具有说服力和公信力。
由于各个智能电能表制造厂产品设计不同，电能计量等关键数据存储形式及采用存储芯片不同，造成智能电能表存储数据只有制造厂按照自身设计的程序读取，其它制造商特别是电网用户无法读取，即使智能电能表已经变成电网公司资产，依然存在关键的电能计量及时间记录数据的溯源需要依靠电能表制造厂提供。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种智能电能表数据溯源的方法，它的硬件包括微处理器模块、事件感知模块、计量模块、ESAM加密模块、RFID存储通信模块、备用电源模块。微处理器模块分别与其它五个模块连接。微处理器模块是信息汇总及处理核心，事件感知模块承担事件记录数据的采集，计量模块承担计量数据的采集，ESAM加密模块负责将数据加密，RFID存储通信模块承担加密数据的存储和与外部射频设备的数据交换、备用电源模块承担在电源缺失的情况下提供应急电能。
一种智能电能表数据溯源的方法，通过以下步骤实现：
步骤一：电能计量模块获得的计量相关的数据（如电能量，费率等），发送到微处理器模块；
步骤二：事件感知模块获得事件记录数据（失压、失流、断相、掉电、校时、开表盖等）发送到微处理器模块；
步骤三：微处理器模块将电能计量模块和事件感知模块发过来的数据分类，其中电网公司关注的数据（需要实现黑匣子功能处理的）如电能计量数据（有功电能量、无功等）以及重要事件数据（失压、掉电、校时、开表盖等），发送到ESAM加密模块；
步骤四：ESAM加密模块将接收到的数据进行加密后，发送回微处理器模块；
步骤五：微处理器模块将收到的加密数据依照标准要求发给RFID存储通信模块；
步骤六：根据RFID存储通信模块的读写次数寿命限制以及智能电能表的运行寿命需要，微处理器模块发给RFID存储通信模块进行加密数据存储的时间间隔一般为5——20分钟之间；
步骤七：电网公司使用射频抄读设备对RFID存储通信模块存储的加密数据进行读取。
备用电源模块的作用是当智能电能表电源发生故障，不能提供正常运行需要的电源功率时候，备用电源模块将启动并提供微处理器模块将最新的电能计量关键数据和事件记录加密后发给RFID存储通信模块存储过程中所需要的能量，备用电源模块（一般为超级电容或者电池）。
ESAM加密模块在智能电能表出厂前，对通信数据加密不做规定，已确保RFID存储通信模块服务于智能制造生产及库房管理流程的需要，智能电能表进入电网公司后，将完成私钥设置，数据加密处理形成黑匣子功能，制造厂将不能访问ESAM加密模块。
RFID存储通信模块核心通常为有源RFID芯片，具备在有源及无源情况下的数据通信能力。
当智能电能表出现故障时，电网公司使用抄读设备对RFID存储通信模块存储的加密数据进行读取，解密后即可获得电能计量关键数据及事件记录，为电费追缴及用电安全提供技术信息，并能保证信息的公正性。
本发明提供了一种智能电能表数据溯源的方法，它是具有黑匣子功能的智能电能表数据的处理方法，实现智能电能表在工作正常、故障、损坏、供电正常或者失效等不同环境下数据保全技术方法，并能确保在智能电能表交付到电网公司后，通过数据加密存储技术，使得电能计量及事件记录等关键数据的管理及溯源与制造厂脱离关系，完全掌握在电网公司手中，为追缴电费及用电安全提供可靠的技术保证。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
具体实施方式如图1它的硬件包括微处理器模块、事件感知模块、计量模块、ESAM加密模块、RFID存储通信模块、备用电源模块。微处理器模块分别与其它五个模块连接。微处理器模块是信息汇总及处理核心，事件感知模块承担事件记录数据的采集，计量模块承担计量数据的采集，ESAM加密模块负责将数据加密，RFID存储通信模块承担加密数据的存储和与外部射频设备的数据交换、备用电源模块承担在电源缺失的情况下提供应急电能。
一种智能电能表数据溯源的方法，通过以下步骤实现：
步骤一：电能计量模块获得的计量相关的数据（如电能量，费率等），发送到微处理器模块；
步骤二：事件感知模块获得事件记录数据（失压、失流、断相、掉电、校时、开表盖等）发送到微处理器模块；
步骤三：微处理器模块将电能计量模块和事件感知模块发过来的数据分类，其中电网公司关注的数据（需要实现黑匣子功能处理的）如电能计量数据（有功电能量、无功等）以及重要事件数据（失压、掉电、校时、开表盖等），发送到ESAM加密模块；
步骤四：ESAM加密模块将接收到的数据进行加密后，发送回微处理器模块；
步骤五：微处理器模块将收到的加密数据依照标准要求发给RFID存储通信模块；
步骤六：根据RFID存储通信模块的读写次数寿命限制以及智能电能表的运行寿命需要，微处理器模块发给RFID存储通信模块进行加密数据存储的时间间隔一般为5——20分钟之间；
步骤七：电网公司使用射频抄读设备对RFID存储通信模块存储的加密数据进行读取。
备用电源模块的作用是当智能电能表电源发生故障，不能提供正常运行需要的电源功率时候，备用电源模块将启动并提供微处理器模块将最新的电能计量关键数据和事件记录加密后发给RFID存储通信模块存储过程中所需要的能量，备用电源模块（一般为超级电容或者电池）。
ESAM加密模块在智能电能表出厂前，对通信数据加密不做规定，已确保RFID存储通信模块服务于智能制造生产及库房管理流程的需要，智能电能表进入电网公司后，将完成私钥设置，数据加密处理形成黑匣子功能，制造厂将不能访问ESAM加密模块。
RFID存储通信模块核心通常为有源RFID芯片，具备在有源及无源情况下的数据通信能力。
当智能电能表出现故障时，电网公司使用抄读设备对RFID存储通信模块存储的加密数据进行读取，解密后即可获得电能计量关键数据及事件记录，为电费追缴及用电安全提供技术信息，并能保证信息的公正性。
本发明提供了一种智能电能表数据溯源的方法，它是具有黑匣子功能的智能电能表数据的处理方法，实现智能电能表在工作正常、故障、损坏、供电正常或者失效等不同环境下数据保全技术方法，并能确保在智能电能表交付到电网公司后，通过数据加密存储技术，使得电能计量及事件记录等关键数据的管理及溯源与制造厂脱离关系，完全掌握在电网公司手中，为追缴电费及用电安全提供可靠的技术保证。

Claims (1)

1.一种智能电能表数据溯源的方法， 其特征在于它的硬件包括微处理器模块、事件感知模块、计量模块、ESAM加密模块、RFID存储通信模块、备用电源模块组成，微处理器模块分别与其它五个模块相连,所述一种智能电能表数据溯源的方法具体步骤包括：
步骤一：电能计量模块获得的计量相关的数据，发送到微处理器模块；
步骤二：事件感知模块获得事件记录数据发送到微处理器模块；
步骤三：电能表微处理器模块将电能计量模块和事件感知模块发过来的数据分类，将电能计量数据发送到ESAM加密模块；
步骤四：ESAM加密模块将接收到的数据进行加密后，发送回微处理器模块；
步骤五：微处理器模块将收到的加密数据依照标准格式要求发给RFID存储通信模块进行存储；
步骤六：根据RFID存储通信模块的读写次数寿命限制以及智能电能表的运行寿命需要，微处理器模块发给RFID存储通信模块数据存储的时间间隔为5—20分钟之间；
步骤七：电网公司使用射频抄读设备对RFID存储通信模块存储的加密数据进行读取并显示。
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