[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有集中器的分布式智能電表售電方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811058578.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109218012B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)邦睿;錢(qián)鷹;黃江平;劉歆;韋慶杰;金霜;張俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L9/06
• 分類(lèi)號(hào): H04L9/06;H04L9/08;H04L9/32;H04L29/08
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 王海軍

本發(fā)明提出一種具有集中器的分布式智能電表售電方法和系統(tǒng)，屬于智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。本系統(tǒng)包括M個(gè)智能電表及N個(gè)售電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，還包括H個(gè)集中器，每個(gè)售電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和每個(gè)集中器均包括路由模塊、密鑰模塊、共識(shí)模塊和賬單模塊，每個(gè)智能電表都有密鑰模塊和共識(shí)模塊；所述路由模塊根據(jù)路由規(guī)則，用于實(shí)現(xiàn)集中器之間的雙向通信、智能電表與集中器之間的雙向通信，售電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與集中器之間的雙向通信，以及售電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的雙向通信；本發(fā)明中智能電表獲取的token無(wú)法被篡改、偽造且能夠保證完整性，售電系統(tǒng)任何時(shí)候均可對(duì)充值token進(jìn)行核賬分析，確保售電系統(tǒng)的收益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有集中器的分布式智能電表售電方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以智能電網(wǎng)為代表的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟，智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)重要場(chǎng)景，已經(jīng)涉及到人們生活中的方方面面。智能電表是智能電網(wǎng)的智能終端，它已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的電表，智能電表除了具備傳統(tǒng)電表基本用電量的計(jì)量功能以外，更重要的是智能電表本身具備可編程功能：能夠?qū)崿F(xiàn)諸如多費(fèi)率計(jì)量、拉合閘控制、事件上報(bào)等邏輯功能；智能電表也具備雙向通信功能：能夠向遠(yuǎn)端平臺(tái)發(fā)送電表的指令，也能夠接受遠(yuǎn)端平臺(tái)下發(fā)的指令。

智能電表通常的一種部署方式，是用戶(hù)側(cè)安裝使用智能預(yù)付費(fèi)電表，預(yù)收電費(fèi)，剩余電量為零時(shí)自動(dòng)拉閘斷電，用戶(hù)必須充值后才能正常使用。智能電表通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)與遠(yuǎn)端側(cè)使用售電系統(tǒng)通信，售電系統(tǒng)可以根據(jù)電表編號(hào)、充值電量、時(shí)間戳、電表密碼、隨機(jī)因數(shù)等信息，生成充值token，遠(yuǎn)程下發(fā)給智能電表進(jìn)行剩余電量的充值。智能電表是一表一密鑰，不同電表之間的token不能互用，token全網(wǎng)唯一。

當(dāng)前這種方式有以下的不足和局限：1、智能電表必須要和遠(yuǎn)端售電系統(tǒng)保持網(wǎng)絡(luò)連接，若一旦在充值期間網(wǎng)絡(luò)異常，那么智能電表將無(wú)法充值；2、遠(yuǎn)端售電系統(tǒng)存在宕機(jī)可能性，一旦宕機(jī)后無(wú)法提供售電服務(wù)，那么智能電表也將無(wú)法充值；3、特別在面向智能電網(wǎng)全網(wǎng)用戶(hù)時(shí)，隨著用戶(hù)數(shù)量的規(guī)模上升，如上問(wèn)題的出現(xiàn)，將使用戶(hù)滿(mǎn)意度下降、系統(tǒng)可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，為了解決現(xiàn)有的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)異常存在的充值失敗問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有集中器的分布式智能電表售電方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明首先提出一種具有集中器的分布式智能電表售電方法，包括以下步驟：

S1、待充值的智能電表通過(guò)路由模塊連接任意一個(gè)售電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，若連接成功則進(jìn)入步驟S2，若所有的售電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器均連接不成功則進(jìn)入步驟S3；

S2、售電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的共識(shí)模塊根據(jù)待充值的智能電表的公鑰生成充值token，待充值智能電表的共識(shí)模塊獲取該售電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器返回的充值token及充值詳情；

S3、待充值的智能電表通過(guò)路由模塊連接任意一個(gè)集中器，若連接成功則向其發(fā)送獲取充值token請(qǐng)求，進(jìn)入步驟S4，否則本次充值失敗結(jié)束流程；

S4、連接成功的集中器的共識(shí)模塊從其他集中器處獲取待充值智能電表的所有子公鑰，然后合成待充值的智能電表的公鑰，并根據(jù)公鑰生成充值token，將充值token及充值詳情返回給待充值的智能電表的共識(shí)模塊；

S5、待充值的智能電表根據(jù)上述任意途徑獲得充值token后，其密鑰模塊根據(jù)私鑰對(duì)充值token進(jìn)行解密并執(zhí)行充值。

進(jìn)一步的，待充值的智能電表的共識(shí)模塊判斷獲取到的充值token是否有效，判斷方法包括：根據(jù)獲得的充值詳情和該智能電表的公鑰計(jì)算token值，將計(jì)算的token值與接收到的充值token進(jìn)行比較，若一致，則該充值token及詳情有效，將放入賬單模塊的緩存池；若不一致，則丟棄。